脱硫工艺培训

1目录第一章湿法脱硫工艺介绍第二章徐州脱硫工艺设计第三章工艺流程第四章FGD物料平衡第五章保证值2第一章湿法脱硫工艺介绍第一节概述第二节技术特点第三节反应原理和过程3第一章湿法脱硫工艺介绍第一节概述1.1技术支持方LG公司简介鲁奇公司--LG（原LLB、LEE、LLAG）成立于1910年，是德国鲁尔地区第一批工程公司之一。近百年来，她始终致力于发展和建造烟气净化装置。鲁奇公司提供全面的服务，包括概念设计、融资、总体规划和安装，也提供工艺设计，基本设计和详细设计，发货、土建、调试、培训和售后服务等。凭借在德国杜塞尔多夫市总部160多名高素质员工和设立在经济强劲发展的东南亚、北美和中国的分支机构，鲁奇公司以其卓越的业绩，在全球环境保护领域占据了领先地位。4第一章湿法脱硫工艺介绍1.2LG公司技术优势•LG从事烟气净化事业已有110年之久，其脱硫技术的研发也已有30年历史，LG湿法工艺拥有多项最先进的专利技术•LG是CFB烟气脱硫技术的首创者•LG提供烟气脱硫工程的全面服务，包括总体规划、工艺设计、基本设计和详细设计、发货、土建、安装、调试，培训和售后服务等。5第一章湿法脱硫工艺介绍石灰石－石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和最可靠的工艺。该工艺以石灰石（CaCO3）为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的二氧化硫（SO2），反应产生的亚硫酸钙（CaSO3）通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙——石膏（CaSO4·2H2O）。1.3石灰石－石膏湿法脱硫工艺原理CaCO3＋SO2→CaSO3+CO2(1)CaSO3+1/2O2+H2O→CaSO4·2H2O(2)61.4石灰石－石膏湿法脱硫工艺原理图示FGD系统水空气吸收剂废水石膏净烟气原烟气第一章湿法脱硫工艺介绍71.5石灰石－石膏湿法脱硫典型工艺流程图第一章湿法脱硫工艺介绍8第二节技术特点2.1石灰石－石膏湿法脱硫工艺的优点（1）具有较高的脱硫效率，脱硫效率可达95％以上;（2）具有较低的吸收剂化学计量比(≤1.03)；（3）较大幅度降低了液/气比（L/G），使能耗降低；（4）可得到纯度很高的脱硫副产品－石膏，为脱硫副产品的综合利用创造了有利条件；（5）采用空塔型式，可较大幅度地提高烟气流速，减小吸收塔内径，减少占地面积和降低造价，采用空塔可实现无垢运行；（6）采用价廉易得的石灰石作为吸收剂，能够有效地控制运行成本；第一章湿法脱硫工艺介绍9（7）系统可用率可达98％以上,具有较高的可靠性;（8）对锅炉燃煤煤质变化适应性好，当燃煤含硫量增加时，仍可保持较高的脱硫效率；（9）对锅炉负荷变化有良好的适应性，在不同的烟气负荷及SO2浓度下，脱硫系统仍可保持较高的脱硫效率及系统稳定性。第一章湿法脱硫工艺介绍102.2上海龙净石灰石－石膏湿法脱硫工艺的特点•采用先进创新设计技术的吸收塔（AIDA）AdvancedInnovatedDesignAbsorber•采用KISS概念使复杂系统简单可靠Keepitsimpleandsafe•降低压力降•优化喷嘴布置•浆液分配均匀第一章湿法脱硫工艺介绍除雾器喷淋区池分离器脉冲悬浮11第一章湿法脱硫工艺介绍AIDA技术的特点简化复杂系统以提高可靠性使维护工作更加简单进一步提高脱硫效率降低运行费用采用特殊的工艺技术12OxidationofCalciumsulfiteFormationofGypsum第三节反应原理和过程第一章湿法脱硫工艺介绍133.1吸收区的反应第一章湿法脱硫工艺介绍•SO2在液相的溶解在吸收区内烟气中的SO2溶解于喷淋浆液中，烟气中的HCL和HF也同时被吸收：SO2＋H2O→H2SO3(1)FGD装置的脱硫效率主要受气－液两相传质速率的影响，即L/G、气液接触时间和相对流速以及相互挠动程度强烈影响脱硫效率。14•酸的离解SO2溶解于吸收液中形成的亚硫酸迅速离解成亚硫酸根、亚硫酸氢根和氢离子：当低PH时（5）H2SO3→H＋＋HSO3－(2)当高PH时（5）H2SO3→2H＋＋SO32－(3)HCl→H＋＋Cl－(4)HF→H＋＋F－(5)吸收浆液通过吸收区后，由于吸收了SO2、HCl、HF等酸性物质，产生了H＋，使浆液PH下降，吸收SO2能力降低。因此必须除去H＋才能恢复洗涤浆液吸收SO2的能力。第一章湿法脱硫工艺介绍15•中间产物的中和通过吸收区的洗涤液中含有一定量的CaCO3，由于洗涤液在吸收区的停留时间很短，仅有很少量的CaCO3溶解后与上述离子发生以下反应：CaCO3(S)CaCO3(aq)(6)CaCO3(aq)+CO2+H2OCa(HCO3)2(7)Ca(HCO3)2+2H＋Ca2＋+2CO2＋2H2O(8)Ca2＋+2Cl－CaCl2(aq)(9)Ca2＋+2F－CaF2(10)Ca2＋+2HSO3－Ca(HSO3)2(aq)(11)吸收区下部Ca2＋+SO32－CaSO3(12)吸收区上部Ca(HSO3)2+O2Ca2＋＋2SO42－+2H＋(13)第一章湿法脱硫工艺介绍16氧化区内未被氧化的HSO3-几乎全部被氧化成SO42-和H＋：2HSO3-+O°(溶解氧)2SO42－+2H＋(14)最佳PH4～4.5，进入浆液PH大致为3.5～5从(14)可知，HSO3-被氧化的同时产生了更多的H＋，浆液中过剩的CaCO3将中和H＋，与SO42－形成微溶性CaSO4：CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2(15)Ca2＋＋SO42－CaSO4(16)吸收塔浆液从此区的下部抽出送至脱水系统，因为此区域浆液中未反应的CaCO3最少，亚硫酸盐含量最低。3.2氧化区的反应第一章湿法脱硫工艺介绍17此区主要发生中和反应和石膏结晶析出，所以有时也称此区为结晶区。1.循环浆液中一定量的CaCO3，在吸收区和氧化区内中和了一部分H＋。2.氧化区浆液PH在4～4.5，因此进入中和区的浆液还含有较多的H＋和SO42－，通过向中和区补加一定量的石灰石浆液来中和，并发生式15和式16所示的反应，同时调节洗涤浆液的PH值至5～6。3.中和区中CaSO4的不断产生和pH的升高导致了溶液的过饱和，从而形成石膏结晶析出：CaSO4＋2H2OCaSO4·2H2O(17)通过维持浆液含固量80～180g/l和停留时间来优化石膏结晶过程。3.3中和区的反应第一章湿法脱硫工艺介绍18第二章徐州电厂脱硫工艺设计第一节设计标准第二节工艺目的第三节工艺设计基础19第二章徐州脱硫工艺设计第一节设计标准1.1国内标准（部分）序号规范名称规范版本号备注1火电厂大气污染物排放标准GB13223-20032火力发电厂设计技术规程DL5000-20003大气污染物综合排放标准GB16297-964电力工程制图标准DL5028-935火力发电厂汽水管道与支吊架维护调整导则DL/T616-976发电工程竣工图文件编制规定电建96（666号）7火电工程调整试运质量检验及评定标准建质（96）111号8火电基本建设工程启动及竣工验收规程电建（96）159号9火电厂烟气脱硫工程技术规范1.2国外标准技术支持方LG公司设计规范20第二节工艺目的第二章徐州脱硫工艺设计完成合同规定的脱硫装置的技术要求，满足脱硫效率指标，实现“蓝天工程”的目标。213.1工程概况•徐州电厂#7、#8机组（2×220MW燃煤机组）位于江苏省徐州市北郊铜山县茅村镇境内。距市区约17公里，东临京沪铁路和104国道，西临凤凰山，北临檀山村。厂区四周属于剥蚀的低山丘陵地带，山间分布小块的低山平原。厂区位于山坡上，西高东低，厂址地形自然标高在36～60m(黄海高程)左右。•徐州发电厂总装机容量原为4台125MW和4台220MW的燃煤机组，分三期建设，其中一、二期工程编号为＃1至＃4的4台125MW机组锅炉,三期工程编号为＃5至＃8的4台220MW机组锅炉。根据徐州发电厂烟气脱硫工程统一规划，一期工程对#7、8机2×220MW机组锅炉进行烟气脱硫改造。第三节工艺设计基础第二章徐州脱硫工艺设计223.2工艺过程概况•石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺，处理两炉BMCR工况烟气量，脱硫效率95%；•2炉1塔，喷淋空塔，强制氧化；•2台动叶可调轴流增压风机，在两台BUF入口设有连通烟道和挡板门，1台回转式GGH；•石膏一、二级脱水，成品石膏储存外运；•外购石灰石粉，厂内配制石灰石浆液，在制浆区设石灰石制浆罐，在脱硫区设供浆罐；•设置工艺水系统；•排空收集系统，包括事故浆罐、集水坑；详见工艺流程图说明第二章徐州脱硫工艺设计233.3基本设计条件•电厂主要设备参数•煤质资料•100%负荷时FGD入口烟气参数•锅炉BMCR工况烟气中污染物成份•吸收剂石灰石分析资料•供给脱硫岛工艺水参数见合同附件1：技术协议第二章徐州脱硫工艺设计24第三章工艺流程第一节流程概述第二节子系统描述第三节主要设备选型25第一节流程概述见徐州工艺流程图第三章工艺流程26323130292822215253232433171920184344504947465456252627554827第二节子系统描述2.1烟气系统烟气系统由烟道、烟气挡板门、增压风机、烟气加热器及其相关的配套设备构成。–#7、#8号机组引风机各引一股烟气；–合并后进入换热器原烟气侧；–塔内脱硫后进入换热器净烟气侧；–升温烟气分两路排入烟囱；–装设必要挡板门；–采用旁路挡板门保证机组安全运行；第三章工艺流程28•烟气挡板门–共9个，8个双层单百叶窗挡板门，1个单层百叶窗挡板门；–低压密封风机2×3台，负责原烟气、净烟气、旁路挡板门密封；–高压密封风机1×2台，负责增压风机出口挡板门密封；–电动执行机构•调节型：旁路挡板门，10～15s（快开）或40～50s（正常）•开关型：其它挡板门，45～50s–材质–烟气挡板外形图第三章工艺流程29增压风机进口烟气挡板门增压风机出口烟气挡板门第三章工艺流程30旁路烟气挡板门第三章工艺流程31低压密封风机低压密封风机第三章工艺流程32高压密封风机第三章工艺流程33•增压风机–2×1台，轴流动叶可调型；–增压风机启停、并联运行的原则；–增压风机的保护；–增压风机PID和外形图第三章工艺流程3435第三章工艺流程36•烟气换热器（GGH）–概述；–GGH主要组件；–传动装置；–清扫装置；–支撑轴承、导向轴承；–气封系统；–低泄漏系统；–密封装置–烟气换热器PID和外形图第三章工艺流程37第三章工艺流程38低泄漏风机第三章工艺流程39吹灰器第三章工艺流程4041•烟气系统测量仪表①每台BUF入口挡板门与BUF之间装有：温度计（3取2）、压力计（3取2）、流量计、CEMS(测湿度、SO2、O2和粉尘)，每台BUF出口与出口挡板门之间装有压力表；②双层单百叶窗挡板门密封气压与烟气侧差压计；③每台炉烟囱入口装有：温度、压力、流量、SO2、NOX、O2和粉尘测量仪；④GGH原烟侧出口有温度测点，净烟侧入口有温度和压力测点，GGH原烟气和净烟气侧差压计，GGH测速仪，GGH支撑轴承和导向轴承测温仪；⑤挡板门密封系统密封空气温度和压力计；⑥BUF监测装置有：风机推力轴承和滚子轴承温度计，轴向和径向测震仪，失速差压计和开度执行器。配套电机装有固定端和浮动端轴承温度计，定子温度计。–烟气系统PID第三章工艺流程42粉尘43吸收系统主要由吸收塔、吸收塔循环泵（ARP）、脉冲悬浮泵和吸收区集水坑及其相关的配套设备组成。吸收塔塔体部分的主要部件有：吸收塔入口烟道、喷淋层、除雾器及冲洗水管。吸收塔浆池内的主要部件有：排放管和溢流管、脉冲悬浮喷管、池分隔器、氧化空气管以及与罐体相连接的泵吸入口滤网。2.2吸收系统第三章工艺流程44•吸收塔模块的组成构件和功能–吸收塔反应池；–反应池搅拌装置；•可短期停运•脉冲悬浮喷嘴均匀分布–吸收塔吸收区；–循环泵，PID和外形图–脉冲悬浮泵，PID和外形图–除雾器，外形图；–氧化装置，PID和外形图；第三章工艺流程45•吸收区集水坑–在吸收区设有一个容积为