2×50MW热电机组脱硫设计方案

浙江浙大网新机电工程有限公司12×50MW热电机组脱硫方案1．总体布置根据机组实际情况确定了以下烟气引出方案，和脱硫岛的整套布置方案（详见布置图）：烟气自现有引风机之后，进入烟囱之前的烟道上引出；原烟气首先分两路进入吸收塔（RCFB），在吸收塔内进行高效脱硫处理后，进入二级布袋除尘器进行高效除尘；除尘脱硫后的净烟气通过通过一台新增风机（轴流式增压风机）及烟道接入烟囱之前的原烟道上，最后通过烟囱排入大气。在脱硫岛的进口、出口烟道上分别安装进出口烟气挡板，在进出口烟气挡板之间的原烟道上安装旁路烟气挡板。当投入脱硫系统时开启进出口烟气挡板，同时关闭烟气旁路烟气挡板；当退出脱硫系统时，开启旁路烟气挡板，让烟气直接通过旁路烟气挡板排入烟囱，同时关闭脱硫岛进出口烟气挡板。整个脱硫岛布置在烟囱后电厂预留的脱硫场地内，原电除尘器和引风机仍然保留，其中电除尘器作为脱硫岛的预除尘器，该预除尘器实际运行中只需投运两个电场即可满足吸收塔脱硫需要，以节约降低脱硫运行成本。2.主要工艺设备选择2.1.脱硫系统序号设备名称单位数量规格及型号重量(t)备注1烟气系统1.1RCFB吸收塔台1直径7m，H=32m约200t碳钢吸收塔喷嘴喷枪装置套1GRAF-WULFF1.2布袋除尘器台1采用德国GRAF-WULFF公司设计,国内制造除尘效率可达99.99%以上，烟气粉尘浓度低于50mg/Nm32工艺用水系统浙江浙大网新机电工程有限公司2序号设备名称单位数量规格及型号重量(t)备注2.1FGD自动反冲洗滤水器个1处理水量30-40m3/h,过滤精度≤50μm国内制造电机个1功率1.5KW2.2FGD储水箱个1有效容积V=10m312.3FGD给水泵台1Q=30-40m3/h,4.0MPa国内制造电机台1功率55KW2.4高压软管（流动）高压软管（回流）高压软管（压缩空气）套1GRAF-WULFF2.5回水调节阀个12.6工艺水调节阀个13流化/输送空气系统3.1消石灰仓输送风机台2Q=200Nm3/h,P=60KPa1用1备电机台2功率11KW3.2FGD再循环桥流化风机台2Q=800Nm3/h,P=5KPa1用1备电机台2功率7.5KW3.3布袋除尘器底仓斜槽流化风机台2Q=1200Nm3/h,P=60KPa1用1备电机台2功率45KW生石灰仓输送风机台1Q=24.2Nm3/min,P=60kPa4物料输送4.1生石灰仓座1Φ6500X28000有效容积V=660m34.2生石灰仓仓顶布袋除尘器台1过滤面积80m2,处理风量≤8000m3/h电机台1轴功率2.5kW4.3生石灰仓仓顶安全阀只1最大透气压力2.64kPa，真空0.88kPa浙江浙大网新机电工程有限公司3序号设备名称单位数量规格及型号重量(t)备注4.4LDH螺旋给料机台18～12t/h电机台1轴功率1.2kW4.5消化器台1Φ1350H=～20000mm碳钢消化器内元器件及喷嘴套1WULFF4.6旋风分离器I台1处理风量28300m3/hΦ1900X78004.7旋风分离器I缓冲箱台14m3,Φ1000X55004.8LDH再循环回料装置台1出力10～15t/h其中LDH循环回料斜槽调节阀套14.9消石灰仓座1Φ4.5×12m有效容积V=110m3394.10消石灰仓仓顶安全阀只1最大透气压力2.64kPa真空0.88kPa4.11消石灰仓仓顶布袋除尘器台1含尘空气量Q=50～100m3/min，t≤120℃，效率≥99.9%4.12FGD空气斜槽(带计量)及补偿连接器只2宽度400mm,出力2*200t/hGRAF-WULFF其中FGD循环回料斜槽补偿连接器套2GRAF-WULFFFGD循环回料斜槽关断阀及调节阀套2GRAF-WULFF4.13消石灰仓配料关断阀只14.14消石灰仓配料带齿轮和变频器旋转阀只14.15消石灰仓配料喷射器只1浙江浙大网新机电工程有限公司4序号设备名称单位数量规格及型号重量(t)备注5检修起吊5.1电动葫芦台1起重量3t预除尘器顶部起吊装置5.2电动葫芦台1起重量1tCD型，提升高度12米布袋除尘器底仓流化风机检修5.3电动葫芦台1起重量1tCD型，提升高度12米消石灰仓输送空气风机5.4电动葫芦台1起重量1tCD型，提升高度12米FGD循环回料斜槽流化风机检修6烟气系统材料6.1金属烟道6.1.1RCFB出口至FF进口套13900×3600506.1.2FF出口至引风机进口套13900×360020Q235-A6.2烟道非金属膨胀节个工作压力-8kPa～6kPa6.2.1ESP1出口至RCFB入口膨胀节个2规格3900×3600×350，工作压力-8kPa～6kPa6.2.2RCFB出口至布袋除尘器入口膨胀节个2规格3900×3600×350，工作压力-8kPa～6kPa6.2.3布袋除尘器出口膨胀节个2规格3900×3600×350，工作压力-8kPa～6kPa6.3烟道钢支架套1207保温油漆7.1保温材料M3500岩棉120kg/m37.2保护层材料M28100彩色压型板0.75mm7.3保温紧固用钢结构材料套187.4油漆M262008管道、阀门、平台及支吊架材料浙江浙大网新机电工程有限公司5序号设备名称单位数量规格及型号重量(t)备注8.1碳钢套1258.2软管DN150米35软管DN125软管DN100米米70508.3不锈钢管T48.4仪用空压机台121NM3/min0.7Mpa额定功率110KW2.2、二级布袋除尘器序号设备名称规格型号数量单位生产厂家备注1除尘器本体300吨WULFF设计，国内加工以最终分包商的参数为准2辅助设备60吨3烟道支架750吨4保温2500m25滤袋条6袋笼个7电动阀门个8花板套9检修门4面10观察视窗4个11灰斗卸灰器8台12灰斗人孔门4个13灰斗万向捅灰器8个14烟道100吨15烟道伸缩节8个16脉冲阀只17电磁阀只18储气罐8只19储气罐阻尼压力表8只20疏水阀8个21安全卸压阀1个22压缩气管网300/250/2001套23压缩气管道伸缩节3个浙江浙大网新机电工程有限公司63.RCFB-FGD技术特点3.1概述浙大网新的技术支持方是德国GRAF-WULFF公司，该公司的脱硫技术采用工艺先进、可靠性高、技术成熟的RCFB烟气脱硫工艺，并在工程实践中不断优化和完善该工艺，形成了具有自身特色的高效脱硫技术工艺。作为技术支持方，GRAF-WULFF公司为确保在中国的项目成为优质工程，将对此工程提供全面技术支持、负责此工程的概念设计、初步设计、施工图终审，指导安装、调试，并对各项性能指标提供担保，同时负责对业主方人员的国外培训。本公司提供的回流式循环流化床（RefluxCirculatingFluidizedBed）烟气脱硫工艺是德国GRAF-WULFF公司在烟气循环流化床（CFB）技术基础上开发的一种先进的干法脱硫工艺，是目前干法类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。目前，该工艺已经在德国、奥地利、日本、波兰、捷克、中国等国家得到广泛应用，最大已运行单机单塔机组容量300MW，最大的单塔处理设计烟气量已达到1800,000Nm3/h。该工艺已经在世界上10多个国家的30多个工程成功运用。该工艺在奥地利Thesis热电厂300MW机组的应用，是迄今为止世界上干法处理烟气量最大的典范之作。亚洲干法处理烟气量最大的广州恒运电厂210MW机组锅炉烟气脱硫项目即采用此工艺，目前已经成功通过广州市环保局的验收，正式移交给业主方。该工艺还在山西漳山2×300MW机组，山西古交2×300MW机组，江苏彭城2×300MW机组锅炉烟气脱硫等工程上得到应用。下面对回流式循环流化床烟气脱硫工艺(RCFBFGD)进行简要介绍：循环流化床（CFB）烟气净化工艺的实验室技术研究开发工作于1968/1969年开始，1970-1972年CFB烟气净化工艺在德国Grevenbroich电解铝厂获得首次应用，用于脱除电解铝烟气中的HF有害气体。第一台CFB吸收塔的底部布置有均流喷嘴，烟气下游布置有布袋除尘器，净化后的烟气达到HF1mg/m3，烟气流量15,000m3/h，随后又开发出了圆形吸收塔配静电除尘器。在电解铝烟气净化工艺中，用氧化铝粉做吸收剂，吸收了HF后的氧化铝粉被送入电解炉中进行电解，生产电解铝。随着技术的发展，到了80年代中期，CFB净化工艺又被用于电站锅炉的尾浙江浙大网新机电工程有限公司7部烟气脱硫。1985~1987年，首台CFB烟气脱硫示范装置在德国一家燃褐煤电站得到应用，处理烟气量为400,000m3/h，采用消石灰为脱硫剂，SO2由入口浓度为5000mg/m3降为出口400mg/m3，脱硫效率大于90%。CFB烟气脱硫示范装置所采用的净化系统（第二代）在以下几方面作了改进：·吸收塔增高，烟气在塔内的停留时间较长；·在吸收塔顶部的回流强化了烟气与固体颗粒间的混合；·在吸收塔下部喷入水；改进后的CFB烟气净化工艺大大降低了烟气污染物排放，与传统的干法、半干法脱硫工艺相比较，这种工艺使脱硫剂消耗得到了降低，从而也降低了运行费用。第一代循环流化床第二代循环流化床第三代循环流化床WULFF公司的董事长R.Graf博士原是德国Lurqi公司烟气循环流化床技术开发的主要负责人，他脱离Lurqi公司后自建了WULFF公司，同时积累了丰富的经验，在第二代CFB技术的基础上，WULFF公司又作了较大的改进开发出了新一代CFB脱硫工艺（第三代），即回流式循环流化床（RCFB），第三代RCFB脱硫工艺在脱除低浓度SO2烟气的应用中也获得了成功。与前两代CFB脱硫装置不同，第三代RCFB脱硫装置对脱硫吸收塔上部结构浙江浙大网新机电工程有限公司8作了改进，旨在造成烟气流中固体颗粒的回流。通过这种方式，固体颗粒在塔内的停留时间获得了延长，同时改进了气固间的混合。此外，新开发的RCFB脱硫装置中在扩散段增加了回流压力水喷嘴的数量，使吸收剂颗粒与水雾接触更均匀、更充分，并使水不湿壁。GRAF-WULFF技术最重要的特色是污染物去除率高且吸收剂利用率高，这主要是通过优化循环流化床内部的反应条件达到的：—加强气固接触—固体物有较长的接触时间—不断更新吸收剂反应表面迄今为止，已运行装置中容量小的处理烟气量为5000~6000m3/h，最大的单塔处理烟气量已接近1,500,000m3/h，脱硫效率根据要求可以达到85~99%，SO3、HCL、HF等的脱除效率可以达到99%。3.2本套工艺主要技术特点如下：1）RCFB除了具有CFB优良的传热、传质特点外，因对塔的结构进行了改进（见上图），加上外部循环，延长了脱硫剂的停留时间，加大了固体颗粒的碰撞、摩擦，从而提高了脱硫剂的利用率。2）由于脱硫剂的利用率高，它所产生的脱硫渣也是最少的。3）烟气在塔内的停留时间达3～5秒以上，使SO2与脱硫剂能得到充分的混合，提高了脱硫效率，且99%以上的脱硫反应均在塔内完成。4）设计较低的塔内流速使塔内不会产生磨损，这在已投运十多年的RCFB塔内部件完好而得到验证。5）因脱硫剂为干态，床温只取决于喷水量的多少，不受进口烟气中SO2浓度的制约，能非常方便的将床温控制在理想状态，防止床温偏低时设备的腐蚀，偏高时脱硫效率及脱硫剂利用率的下降。6）塔内优良的混合条件，使塔内的水分迅速蒸发，所以，脱硫塔及其它设备不会产生粘结和堵塞，也不会产生腐蚀。7）RCFB转动部件少，整套装置只有脱硫塔喷嘴在介质中杂质颗粒较大的情浙江浙大网新机电工程有限公司9况下容易产生磨损现象，但一般最恶劣条件下也只是一年更换一次，而且在运行中即可更换，由于易损件少，整个装置可用率高，能保证在投运第一年内，运行小时数达8000小时以上，系统可用率95~99%。奥地利theiss2000(EVN)电厂烟气净化装置从开始运行到2004年初，实际在整个负荷变化范围内（40~100%）及各种锅炉燃烧方式下，都能保证排放符合标准，脱硫装置的可用率达98%。本工程承包商保证系统在投运第一年可投运时间不低于