脫硫技術簡介課件

石灰石-石膏脫硫技術

石灰石-石膏脫硫技術

山東國瑞環保大氣治理公司設計部：孫毓霞

石灰石-石膏脫硫技術

石灰石-石膏脫硫技術

1《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）本標準適用于使用單臺出力65t/h以上除層燃爐、拋煤機爐外的燃煤發電鍋爐；各種容量的煤粉發電鍋爐。關于SO2排放，重點地區的火力發電鍋爐執行50mg/Nm3的標準。脫硫政策背景《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）脫硫2脫硫技術概述脫硫過程主反應

1）SO2+H2O→H2SO3

2）CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O

3）CaSO3+1/2O2→CaSO4

4）CaSO4+2H2O→CaSO4?2H2O

脫硫技術概述脫硫過程主反應3脫硫系統的組成石灰石/石膏濕法脫硫工藝系統主要有：煙氣系統吸收氧化系統漿液制備系統石膏脫水系統排放系統工藝水系統：脫硫系統的組成石灰石/石膏濕法脫硫工藝系統主要有：4脫硫技術簡介課件5主要工藝系統設備及功能一、煙氣系統煙氣系統設備包括：FGD進口煙道、FGD出口凈煙道、FGD切換煙道、進口原煙氣擋扳門、出口凈煙氣擋板門、非金屬膨脹節及相關的附屬設備、熱工儀表等。FGD出口煙氣溫度較低，煙氣含濕量較大，容易對煙道產生腐蝕，需進行防腐處理，主要采用玻璃鱗片樹脂涂層。

煙氣擋板是雙層擋板。當煙道煙氣擋板關閉時，雙層煙氣擋板之間連接密封空氣。。鍋爐引風機后煙氣經洗滌脫硫后的煙氣溫度不低于52℃，系統總阻力小于1300Pa。主要工藝系統設備及功能一、煙氣系統6單軸雙百葉擋板門2023/8/8單軸雙百葉擋板門2023/8/27密封風機及電加熱器

為防止煙氣在擋板門中的泄露，煙氣擋板設置有密封空氣系統。該系統包括密封風機、電加熱器和開啟/關閉電動閥，將加熱至75℃左右的密封空氣導入到關閉的擋板，以防止煙氣泄漏。密封風機數量：2臺（一運一備）離心式風量：(取決于擋板門葉片的總泄露量，一般選計算得兩倍)全壓：2kPa（保證比原煙氣壓力大于0.5-0.7KPa)功率：3kW。電加熱器數量：1臺功率：60kW2023/8/8密封風機及電加熱器為防止煙氣在擋板門中的泄露，煙氣擋板設置8二、吸收系統吸收系統的主要設備是吸收塔，脫硫液通過循環泵送至塔內噴淋系統，通過噴嘴霧化，形成良好的霧化區域，并與從下而上的煙氣逆向對流充分接觸，達到凈化煙氣的目的。噴淋層設在吸收塔的中上部，塔內有4層噴淋層，每個噴淋層都是由一系列噴嘴組成，其作用是將循環漿液進行細化噴霧。氧化空氣通過噴管分布到吸收塔漿液池中。氧化空氣的功能是保證吸收塔反應池內生成石膏。氧化空氣注入不充分將會引起石膏結晶的不完善，還可能導致吸收塔內壁的結垢。吸收系統還包括除霧器及其沖洗設備，吸收塔內最上面的噴淋層上部設有二級除霧器，它主要用于分離由煙氣攜帶的液滴，保證凈煙氣的液滴含量不超過75mg/Nm3。2023/8/8二、吸收系統吸收系統的主要設備是吸收塔，脫硫液通過循環泵送至9吸收系統主要設備噴淋塔，由從下至上的塔釜、煙氣進口、噴淋層、除霧層、煙氣出口幾個部分組成。吸收塔煙道入口段設計為傾斜角度，防止液氣倒流。吸收塔漿液循環泵包括：泵、電機、聯軸器、法蘭，入口過濾器、沖洗裝置及其必要的附件；漿液循環管道采用增強FRP材料。氧化風機包括：氧化風機及其潤滑系統、進出口消聲器、隔音罩、帶過濾器的吸入風道、法蘭和附件等。側攪拌器：水平徑向布置，防漿液沉淀結塊。2023/8/8吸收系統主要設備噴淋塔，由從下至上的塔釜、煙氣進口、噴淋層、10吸收塔結構示意圖

2023/8/8吸收塔結構示意圖2023/8/211吸收塔裝配圖2023/8/8吸收塔裝配圖2023/8/212脫硫塔的材質脫硫塔塔體是焊接結構。選用的材料適合脫硫塔工藝的化學特性，并且能承受煙氣中的固體物及脫硫工藝固體物的磨損。塔體材料為碳鋼，沿塔體高度方向，按區域和需求采用不同鋼板厚度的常規設計，襯玻璃鱗片樹脂。所有接觸煙氣的表面采用防腐。吸收塔各段鋼板厚度和防腐厚度為：吸收塔漿池：2mm普通鱗片×2+2mmFRP（0-8m,鋼板16mm）煙氣進口段：2mm普通鱗片+2mm耐高溫鱗片（2m,鋼板16mm）吸收塔噴淋段：2mm普通鱗片+2mmFRP（5.5m,鋼板14mm)m吸收塔除霧段：3mm普通鱗片(5.5m,鋼板12mm)吸收塔出口段：3mm普通鱗片(5m,鋼板10mm)2023/8/8脫硫塔的材質脫硫塔塔體是焊接結構。選用的材料適合脫硫塔工藝的13吸收塔內襯圖2023/8/8吸收塔內襯圖2023/8/214噴淋層脫硫塔內部漿液噴淋系統由分配管網和噴嘴組成，一個噴淋層包括母管和支管，母管的側向支管成對排列，噴淋噴嘴將漿液霧化為1～3mm液滴，全面覆蓋整個塔體截面，覆蓋率＞200%，確保脫硫液與煙氣充分接觸和反應，噴淋層間距為約1.8米，噴嘴連接為纏繞連接。噴淋層材質為FPR，噴嘴采用耐磨性能極佳的SiC材料的螺旋型噴嘴，噴射角度為90—120°，噴射實心圓錐，入口壓力約0.1MPa。2023/8/8噴淋層脫硫塔內部漿液噴淋系統由分配管網和噴嘴組成，一個噴淋層152023/8/82023/8/216吸收塔內噴淋層布置2023/8/8吸收塔內噴淋層布置2023/8/217除霧器除霧器設計為屋脊式，安裝在吸收塔頂部，用以分離凈煙氣中夾帶的霧滴。除霧器是采用兩級除霧，材質為加強PP，除霧器的工作原理是重力和慣性撞擊作用，當含有霧沫氣體以一定的速度通過除霧器時，會與除霧器內部結構相撞，并依附在其表面上。除霧器內部結構的表面上霧沫，經過擴散和重力的作用會逐步聚集，當重量達到一定水平后，就會從除霧器內部結構上分離下來。

除霧器系統考慮到脫硫裝置漿液及飛灰造成的堵塞問題，設置了自動沖洗系統，沖洗方式為脈沖式，運行時間根據程序的設定自動啟停，也可人工調節。除霧器的沖洗另一方面可補充因煙氣飽和而帶走的水份,以維持吸收塔內要求的液位。該除霧器的除霧效率可以達到99％以上。2023/8/8除霧器除霧器設計為屋脊式，安裝在吸收塔頂部，用以分離凈煙氣中18除霧器結構2023/8/8除霧器結構2023/8/219除霧器設備除霧器技術參數：葉片高度：170mm；厚度3mm；間距30mm；出口液滴含量≤75mg/Nm3(干基)；分割霧滴粒≥26μm；壓力降≤150Pa；材料：除霧元件采用阻燃聚丙烯材料（PP）；沖洗管道為FRP；沖洗噴嘴：PP；內部支撐材質采用碳鋼襯玻璃鱗片及耐磨層。沖洗噴嘴為實心錐噴嘴，噴射角度為90°，壓力0.15～0.25MPa，流量1.6～2.1m3/h，鄰近噴嘴的噴淋范圍部分重疊200%，以確保100%的沖洗效果。2023/8/8除霧器設備除霧器技術參數：2023/8/220氧化風機氧化風機安裝在風機房內，用以向吸收塔漿池提供足夠的氧氣，以便于石膏的形成（即從亞硫酸鈣進一步氧化成硫酸鈣轉化率不低于95%），因為煙氣中所含的氧不能滿足氧化需要。如果輸入的氧化空氣不足會導致脫硫效率的降低，并在吸收塔中產生結垢。氧化空氣通過噴管（噴管上規則間隔分布有出氣孔）分布到吸收塔漿液池中。在吸收塔內分布的氧化風管材料為FRP。氧化風機設計為羅茨風機，通過電動V-型皮帶驅動系統驅動。各吸收塔系統配有2臺容量100%的氧化風機，在正常情況下，一臺運行一臺備用。2023/8/8氧化風機氧化風機安裝在風機房內，用以向吸收塔漿池提供足夠的氧21吸收塔攪拌器

吸收塔漿液攪拌系統主要防止漿液沉淀結塊，并使漿液充分氧化。攪拌器安裝有軸承罩、主軸、攪拌葉片、機械密封。攪拌器葉片安裝在吸收塔池內，與水平線約為10度傾角、與中心線約為-7度傾角。攪拌槳型式為三葉螺旋槳，軸的密封形式為機械密封。各吸收塔配3臺攪拌器，側進式，軸、葉輪材質2205。2023/8/8吸收塔攪拌器吸收塔漿液攪拌系統主要防止漿液沉淀結塊，并使漿22攪拌器2023/8/8攪拌器2023/8/223漿液循環泵漿液循環泵把吸收塔漿液池內的吸收劑漿液循環送給噴嘴,每臺循環漿泵與各自的噴淋層連接，漿液循環泵采用無堵塞離心葉輪機械密封泵，循環泵的技術參數如下：泵的型式：離心式材料：葉輪及軸22052023/8/8漿液循環泵漿液循環泵把吸收塔漿液池內的吸收劑漿液循環送給噴嘴24三、漿液制備系統漿液制備系統的任務是向吸收系統提供合格的石灰石漿液。外購石灰石粉用自卸密封罐車將成品石灰石粉通過管道送入石灰石粉倉內，再由稱重給料機送到石灰石漿液箱中，加水攪拌制成漿液，漿液濃度在20～30%，由石灰漿液泵通過管道分別輸送至各吸收塔，根據煙氣負荷、脫硫塔煙氣入口的SO2

濃度和pH值來控制送入吸收塔的漿液量。石灰石粉倉系統主要由粉倉本體、卸料管、倉頂平臺、扶梯、除塵系統、壓力真空釋放閥、料位指示計、流化系統、稱重給料機等組成。2023/8/8三、漿液制備系統漿液制備系統的任務是向吸收系統提供合格的石灰25石灰石制漿系統布置2023/8/8石灰石制漿系統布置2023/8/226漿液制備系統設備石灰石粉倉1座（材質為：Q235-B）

，包括：所有必要的裝置（如料位指示器，出料設備），出料口配有關斷閘板門，壓力真空釋放閥等。設計2個出料口。倉頂布袋除塵器1臺：脈沖式，保證出口含塵量小于30mg/Nm3

流化風機2臺：羅茨風機。電加熱器1臺：出口溫度約80℃。旋轉給料閥2臺：直徑300mm；螺旋稱重給料機2臺，變頻控制石灰石漿液箱1座，碳鋼襯玻璃鱗片。石灰石漿液泵2臺（1運1備）：離心式，變頻控制。攪拌器1臺：頂進式，碳鋼襯膠防腐。2023/8/8漿液制備系統設備石灰石粉倉1座（材質為：Q235-B），27螺旋稱重給料機2023/8/8螺旋稱重給料機2023/8/228四、石膏脫水系統石膏脫水系統包括石膏漿液排出泵，水力旋流器，真空皮帶脫水機，氣液分離器，真空泵，濾液泵，濾液池等設備。在吸收塔漿液池中石膏不斷產生，需將石膏漿液（17％到20％固體含量）從吸收塔中抽出。吸收塔漿液通過漿液排出泵送至旋流器站進行石膏一級脫水，使底流石膏固體含量達約50％，然后再送至真空皮帶過濾機進一步脫水至含水10%。旋流器站溢流含3-5％的細小固體微粒在重力作用下流入濾液池，最終返回到吸收塔為控制脫硫石膏中Cl－等成份的含量(＜100ppm)，確保石膏品質，在石膏脫水過程中用水對石膏及濾布進行沖洗，石膏過濾水收集在濾液池中，然后用泵送到石灰石制漿系統或返回吸收塔。2023/8/8四、石膏脫水系統石膏脫水系統包括石膏漿液排出泵，水力旋流器，29旋流器旋流器作為一級脫水設備，其工作原理是利用離心力加速沉淀分離原理。旋流器是一個帶有圓柱部分的錐形容器。錐體上部內圓錐部分叫液腔。圓錐體外側有一進液管，以切線方向和液腔連通。容器的頂部是上溢流口，底部是底流口（也叫排料口）。由于粗顆粒與細顆粒之間存在著粒度差（或密度差），其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心沉降作用，錐體中間產生一個低壓區，形成一個氣柱，造成真空，起抽吸作用，大部分細顆粒在旋流的作用下由上口溢流管排出，重顆粒甩向桶壁，沿桶壁下滑，從下口排出。旋流器環狀布置在分配器內，每個旋流器都裝有單獨的手動閥或電動閥。2023/8/8旋流器旋流器作為一級脫水設備，其工作原理是利用離心力加速沉淀30旋流器工作原理圖2023/8/8旋流器工作原理圖2023/8/231真空皮帶脫水機真空皮帶脫水機的工作原理是通過真空抽吸漿液達到脫水的目的。漿液被送入真空皮帶脫水機的濾布上，濾布是通過一條重型橡膠皮帶傳送的，此橡膠皮帶上橫向開有凹槽且中間開有通孔以使液體能夠吸入真空箱。濾液和空氣同時被抽送到真空總管，真空總管中的濾液和空氣進入氣液分離器進行氣水分離，氣液分離器頂部出口與真空泵相連，氣體被真空泵抽走。分離后的濾液由氣液分離器底部出口進入濾液接收水槽。漿液經真空抽吸經過過濾部、清洗部和脫水部形成合格的濾餅，在卸料區經卸料斗落入石膏倉。

脫水機正常運行時真空控制在－40～－60kPa，濾餅厚度控制在25～30mm。2023/8/8真空皮帶脫水機真空皮帶脫水機的工作原理是通過真空抽吸漿液達到322023/8/82023/8/233五、排放系統吸收塔區排水坑用來收集吸收塔區正常運行，清洗和檢修中產生的排出物。排水坑收集FGD裝置的沖洗水和/或廢水。排水坑一集滿，泵就將其中的漿液輸送至吸收塔、或事故漿液池或拋棄。事故漿液池用于當吸收塔在檢修，小修，停運或事故情況下排放儲存吸收塔漿液池中的漿液。通過吸收塔排出泵將吸收塔中的漿液輸送到事故漿液池中。通過事故漿液泵，漿液可從事故漿液池輸送回到吸收塔。排放系統包括以下組件：事故漿液池1座,包括2臺攪拌器。事故漿液泵2臺。排水坑2座，包括2臺攪拌器排水坑泵2臺。廢水泵2臺。2023/8/8五、排放系統吸收塔區排水坑用來收集吸收塔區正常運行，清洗和檢34六、工藝水系統工藝水從全廠供水系統引接至脫硫島工藝水箱，為脫硫工藝系統提供工藝用水。用水主要有：（1）吸收塔蒸發水、石灰石漿液制備用水、石膏結晶水、石膏表面水；

（2）水環式真空泵用水；

（3）除霧器、真空皮帶脫水機及所有漿液輸送設備、輸送管路、貯存箱的沖洗水；

（4）氧化風機和其他設備的冷卻水及密封水。2023/8/8六、工藝水系統工藝水從全廠供水系統引接至脫硫島工藝水箱，為脫35脫硫管道系統材料選取原則脫硫塔外循環管碳鋼襯膠吸收塔內噴淋層增強FRP，管內、外設5mm厚耐磨層工藝用水20#石灰石漿液 碳鋼襯塑沖洗水20#塔內氧化空氣管道增強FRP石膏漿液管道碳鋼襯塑2023/8/8脫硫管道系統材料選取原則脫硫塔外循環管碳鋼襯膠36電氣部分供電接線原則：1）脫硫島單獨設置10kV配電裝置，主接線按單母分段接線，2回進線電源由主廠房10kV廠用Ⅰ、Ⅱ段提供。2）脫硫島380/220V系統按單母分段接線，2段母線各由一臺干式變壓器供電，單臺變壓器容量按全部脫硫島的低壓負荷考慮，每臺變壓器能帶100%低壓負荷。脫硫島380/220V系統Ⅰ、Ⅱ段之間設聯絡開關，正常時聯絡開關打開，當某一段進線電源故障時跳開該段進線開關，快切裝置動作，使聯絡開關自動閉合，當故障側電源故障消除，恢復正常供電時，快切裝置動作，聯絡開關自動斷開。3）脫硫島設一段保安段（如有保安負荷），確保在整個脫硫島失電后的安全停機和設備安全。保安段正常由本脫硫裝置對應的380VⅠ段母線供電，在確認整個脫硫島失電后，備自投裝置動作，自動切換至由主廠房保安段提供的電源供電。2023/8/8電氣部分供電接線原則：2023/8/237主要電氣設備選擇10kV中壓配電裝置：采用KYN28A-12型金屬鎧裝抽出式開關設備，內裝VS1真空斷路器。斷路器操作機構為電動機儲能方式，直流操作