珠海脱硫工艺培训教材

广东省珠海电厂一期3号、4号2×600MW机组烟气脱硫工程工艺系统中电投远达环保工程有限公司2006年5月广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-１目录一、烟气脱硫装置的类型......................................................１二、石灰石-石膏湿法脱硫原理.................................................３三、简介珠海电厂FGD装置工艺................................................４四、介绍P＆I图：.........................................................１０五、几个基本概念及其计算：................................................１０六、珠海电厂FGD装置系统设计及基本参数....................................１１（一）烟气系统..........................................................１１（二）吸收塔再循环及石膏浆液排出系统....................................１２（三）石膏旋流站（一级脱水）和真空皮带脱水系统（二级脱水）..............１４（四）石灰石卸料及浆液制备系统..........................................１５（五）事故浆液系统......................................................１７（六）工艺水和冷却水系统................................................１７（七）压缩空气系统（仪用空气和杂用空气）................................１８七、珠海电厂FGD装置主要设备..............................................１９（一）烟气系统主要设备..................................................１９（二）SO2吸收系统的主要设备............................................２４（三）石灰石浆液制备系统主要设备........................................２８（四）石膏脱水系统主要设备..............................................３２（五）工艺水及冷却水系统设备............................................３３八、FGD装置KKS编制说明..................................................３５九、运行维护..............................................................３７十一、附图（P&I图及设备布置图）..........................................４０广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-１一、烟气脱硫装置的类型1、根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干、湿状态，火力发电行业将烟气脱硫技术分为：干法、湿法、半干法脱硫三大类。（1）干法脱硫：干法烟气脱硫工艺均在干态下完成，无污水排放，烟气无明显降低，设备腐蚀较轻。但存在脱硫效率低、反应速度慢、石灰石利用率较低等问题，有些方法在设备大型化进程中具有很大困难，技术尚不成熟。干法脱硫主要有炉内喷钙技术：在锅炉燃烧末端喷入CaCO3（石灰石），烟气中的硫化物与石灰石发生化学反应，反应生成物随灰自然排掉，使烟气中的硫分减少，但要求温度不能太高，也不能太低，一般反应温度为800-1200℃，因温度高时，石灰石会被烧焦，温度低又不能发生反应。CaCO3烟气干法脱硫示意图（2）湿法脱硫：石灰石浆液进入吸收塔采用喷淋式喷出与烟气接触，吸收烟气中的SO2后进入氧化池氧化，生产出副产品石膏（CaSO4.2H2O）（3）半干法脱硫：半干法通具有在湿态下进行脱硫反应，在干态下处理脱硫产物的特点，可以兼备干法和湿法的优点，主要有：旋转喷雾法、炉内喷钙加尾部增湿活化法、Naro法、烟气循环硫化床脱硫法、电子束法（100万千伏电子枪）A、旋转喷雾法：将石灰石进入10000r/min以上旋转血口在中，吸收广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-２烟气中SO2气体后，被抛弃。B、Naro法：将制备好的石灰石浆液送入吸收塔内，经喷嘴排出后与烟气接触，吸收烟气中的SO2后被排出。C、循环硫化法：将石灰石浆液送入上部和下部喷出，吸收烟气中的SO2后排出，而由除尘器来的烟气脱硫后再次返回除尘器，部分被抽回吸收塔再次脱硫。ESP烟囱CaCO3地沟旋转喷雾器ESPESP地沟抛弃旋转喷雾法脱硫示意图ESP烟囱CaCO3地沟ESPESP地沟抛弃Naro法脱硫示意图广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-３2、湿法脱硫吸收塔的分类：湿法烟气脱硫技术具有脱硫反应速度快、脱硫效率高、吸收剂利用率高、技术成熟可靠等优点，但也存在初投资大、运行维护费用高、需要处理二次污染等问题。目前多采用脱硫副产物回收利用的方法：石灰石-石膏湿法。湿法脱硫吸收塔，按结构可分为：填料塔和空塔；按烟气与浆液的流向可分为：顺流塔、逆流塔、错流塔（顺/逆）。该厂吸收塔的型式为逆流空塔。吸收塔的喷淋方式有：涌泉式、喷雾式和液柱式。该厂采用喷雾式。填料吸收塔的特点为：液气接触面积大、时间长、吸收效率高，为此可降低塔高，但其阻力大，在烟气含尘大时，格棚易堵，检修维护工作量大。填料塔一般由塔外壳、填料层、喷淋系统、除雾器、搅拌器等构成。空吸收塔的特点为：结构简单、可处理含尘烟气、阻力小、检修方便、维护量小，但设备体积大，吸收效率不如填料塔好。空吸收塔一般由塔外壳、喷淋系统、除雾器、搅拌器等构成。二、石灰石-石膏湿法脱硫原理（一）SO2、S03、HCl和HF的吸收烟气中的SO2、S03、HCl和HF首先溶解于喷淋而下的浆液微滴的水中，进行下列反应：SO2+H2OHSO3-+H+S03+H2OSO42-+2H+HClCl-+H+HFF-+H+为了维持SO2、S03HCl和HF的吸收，生成的酸性物H2SO4、H2S03应迅速被中和。（二）石灰石的溶解石灰石颗粒在氧化池中被浆液中的H+不断溶解，进行下列反应：广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-４CaCO3+H+Ca2++HCO3-HCO3-+H+H2O+CO2（三）HSO3-的氧化不断鼓入的氧化空气把浆液中的HSO3-氧化，同时形成石膏晶体，进行下列反应：HSO3-+1/202SO42-+H+Ca2++SO42-+2H2OCaSO4●2H2OCa2++2Cl-+H2OCaCl2+H2OCa2++2F-+H2OCaF2+H2O上述反应过程均在吸收塔氧化池中完成。为了使反应顺利连续进行，并生成合格的石膏，应保持氧化池内浆液的PH值在5-7之间的某个最佳值。三、简介珠海电厂FGD装置工艺广东省珠海电厂一期工程1、2号2×700MW进口机组已分别于2001年2月、2000年4月建成投运，并预留烟气脱硫场地。3、4号2×600MW机组烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下（烟气量2174076Nm3/h，湿态，SO2含量1354mg/Nm3(干态，6％O2)，烟气温度120℃），脱硫率保证值大于90％。该装置吸收塔采用逆流空塔结构（一炉一塔），吸收塔内布置有两级除雾器及浆液喷淋系统，该喷淋系统设置了3台再循环泵，烟气通过吸收塔洗涤洁净后，送入烟囱排入大气。该装置配有两台动叶可调轴流式增压风机，将来至＃3、＃4锅炉电除尘后的原烟气分别送入吸收塔。该装置采用两级石膏脱水，第一级为旋流浓缩离心式分离，第二组由真空皮带脱水机脱水，脱水后含水量小于10%的成品石膏送入石膏仓，再通过汽车运输出去。为了使不稳定的化学物质（CaSO3－）在吸收塔内被充分氧化，该装置还设广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-５置了四台罗茨型氧化风机（每塔两台，一运一备），氧化空气喷咀由搅拌器上方处送入。这了不使吸收塔及各浆液箱内的固体物沉积，该装置在各自的吸收塔内安装了四台侧入式搅拌器（两塔共8台搅拌器）。石膏浆液缓冲箱、石灰石浆液罐、石灰石浆液再循环箱、滤液池、石膏脱水集水坑、石灰石浆液制备区集水坑、吸收塔集水坑、废水坑各安装了一台顶入式搅拌器。珠海发电厂一期#3、#4（2台600MW）锅炉烟气参数项目单位设计煤种校核煤种备注每台锅炉进入FGD烟气量（引风机出口）实际状态，干基，实际含氧量m3/h28758952796231BMCRm3/h25686592500961ECRm3/h2122277／75%ECRm3/h1493000／50%ECRm3/h1030994／30%ECR实际状态，湿基，实际含氧量m3/h31415943034442BMCRm3/h28050202713168ECRm3/h2302485／75%ECRm3/h1614957／50%ECRm3/h1112640／30%ECR引风机出口烟气温度℃120123BMCR℃117120ECR℃106／75%ECR℃95／50%ECR℃85／30%ECR℃180180短期运行℃200200保护动作烟气中污染物成分（标准状态，干基，5.5%O2）SO2mg/Nm313541808SO3mg/Nm35080Cl(HCl)mg/Nm35050F(HF)mg/Nm32525广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-６项目单位设计煤种校核煤种备注NOxmg/Nm3700700烟尘浓度（引风机出口）mg/Nm3≤160珠海发电厂一期#3、#4（2台600MW）烟气脱硫装置性能保证值：性能保证值项目单位保证值拒收值备注SO2脱除率（燃用设计和校核煤种）%90≤90烟囱入口烟气温度(1)在FGD装置入口烟气温度大于或等于设计温度120℃条件下（设计煤种，BMCR）℃80≤75(2)在锅炉75%ECR负荷工况，FGD装置入口烟气温度106℃（设计煤种）条件下℃75进入烟囱前污染物排放浓度极限(标准状态,干态,6%O2)—SO2·SO2排放浓度（设计煤种）mg/Nm3135.4·SO2排放浓度（校核煤种）mg/Nm3180.8—烟尘·烟尘排放浓度增压风机入口烟尘浓度160mg/Nm3时mg/Nm350增压风机入口烟尘浓度80mg/Nm3时mg/Nm325·SO3mg/Nm325·HFmg/Nm35·HCLmg/Nm310Ca/S（钙硫摩尔比）≤1.031.05消耗品的消耗和残余物的物料平衡（2台机组及公用系统总共耗量）石灰石14天连续运行，卖方保证的最高的石灰石平均消耗量（两台FGD系统）t/h9.036广东省珠海电厂一期3、4号机组（2×600MW）烟气脱硫装置工艺系统培训1-７性能保证值项目单位保证值拒收值备注工艺水（14天连续运行，卖方保证最高的工艺水平均消耗量）-工艺水m3/h120.236-生产1t石膏所需的耗水量m37.347电力消耗在6kV电源分配盘的馈线处测量时，脱硫装置连续运行14天的平均电能消耗。（含两台机组及其公用部分）kW.h/h103