三家利用德國(guó)STEINMULLER濕法脫硫技術(shù)電廠簡(jiǎn)介
重慶發(fā)電廠
1.煙氣系統(tǒng)
煙氣從2*200MW機(jī)組電除塵后100%的抽出,經(jīng)一臺(tái)液壓動(dòng)葉可調(diào)軸流增壓風(fēng)機(jī)后進(jìn)入吸收塔,煙氣在吸收塔內(nèi)逆流向上流動(dòng),其中所含SO2被噴淋系統(tǒng)噴出的漿液吸收,含液滴的煙氣進(jìn)入位于吸收塔上部的除霧器,除去其中液滴后進(jìn)入煙氣加熱器,加熱后經(jīng) 240m煙囪排放。在脫硫系統(tǒng)事故狀態(tài)下,煙氣經(jīng)旁路至煙囪排放。
2.石灰石制漿系統(tǒng)
用卡車(chē)將粒徑小于200mm的石灰石塊運(yùn)至脫硫車(chē)間,計(jì)量后卸入卸料斗,經(jīng)位于卸料斗下的預(yù)破碎機(jī)預(yù)破碎成粒徑小于20mm石灰石塊后,用斗式提升機(jī)送至石灰石貯倉(cāng),通過(guò)貯倉(cāng)卸料機(jī)和皮帶稱重給料機(jī)到濕式球磨機(jī)中磨制成小于90μm的石灰石漿液,含固約20%的石灰石漿液送至吸收塔氧化反應(yīng)池。為保證磨機(jī)出料粒徑小于90μm,設(shè)有石灰石漿液旋流分級(jí)器。
3.石膏漿液系統(tǒng)
循環(huán)漿液泵將氧化池中石灰石——石膏漿液打入吸收塔上部的噴淋系統(tǒng),噴入上升的煙氣中,對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,通過(guò)氣液相間物質(zhì)交換,煙氣中的二氧化硫被漿液吸收,漿液落入吸收塔底部的氧化反應(yīng)池。在氧化池中石灰石與被吸收的二氧化硫反應(yīng)生成石膏,并結(jié)晶析出。結(jié)晶析出的石膏漿液經(jīng)旋流泵送入石膏漿液旋流器,濃縮成含固量40%~50%的石膏漿液送至真空皮帶脫水機(jī),脫水至含水率小于10%的石膏進(jìn)行綜合利用或拋棄。
4.工藝水系統(tǒng)
FGD凈水站設(shè)有兩座320t/h的機(jī)械攪拌加速澄清器,供FGD用水,經(jīng)兩臺(tái)自動(dòng)反沖冼過(guò)濾池進(jìn)入工藝水箱,經(jīng)工藝水泵打至各處(如管道系統(tǒng)、噴嘴系統(tǒng)、除霧器、石膏脫水系統(tǒng)、加熱器等)作沖冼水、冷卻及制漿等系統(tǒng)用水。
5.系統(tǒng)主要設(shè)備
a.吸收塔
吸收段:煙氣量176 Nm3/h;塔內(nèi)煙氣流速3.3m/s;液氣比18.2L/m3;鈣硫比1.02。主要是循環(huán)漿液對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌、氣液兩相間物質(zhì)交換,吸收煙氣中污染物質(zhì)。
吸收塔氧化池。容積3016m3。洗滌下的污染物質(zhì)與石灰石在池中進(jìn)行各類化學(xué)反應(yīng),SO2并轉(zhuǎn)化成石膏。
吸收塔除霧器。兩級(jí)人字型除霧器。主要是除去煙氣中液滴,防止煙氣帶水,減輕下游設(shè)備的腐蝕,提高煙氣排放的擴(kuò)散稀釋能力。
b.吸收塔循環(huán)泵
循環(huán)泵4臺(tái),離心式,Q為8,900m3/h臺(tái)。為吸收塔吸收段提供煙氣洗滌漿液。
噴淋系統(tǒng):使循環(huán)漿液在吸收塔內(nèi)分布均勻,增加漿液比表面積,增強(qiáng)氣液兩相間物質(zhì)交換。
c.脫硫增壓風(fēng)機(jī)(含冷卻油及潤(rùn)滑油系統(tǒng))
軸流式,液壓動(dòng)葉可調(diào);Q設(shè)計(jì)為1,936,000Nm3/h,壓差2.47×103Pa??朔麄€(gè)脫 硫系統(tǒng)產(chǎn)生的2.2×103Pa煙氣阻力。
d.煙氣加熱器
管式蒸汽加熱器;換熱面積2,845m2,進(jìn)/出口煙溫 55℃/80℃ 。增加煙氣抬升高度,增大煙氣擴(kuò)散范圍。
e.檔板
旁路檔板:2個(gè)雙百葉檔板;進(jìn)口煙道檔板:21號(hào)機(jī)組單百葉檔板2個(gè),22號(hào)機(jī)組串軸檔板1個(gè);出口檔板:4個(gè)單百葉檔板。維持主機(jī)及脫硫系統(tǒng)各自獨(dú)立的運(yùn)行和檢修,調(diào)節(jié)脫硫系 統(tǒng)負(fù)荷適應(yīng)主機(jī)負(fù)荷的變化。
f.石灰石預(yù)破碎機(jī)
預(yù)破碎機(jī)2(1+1)臺(tái);處理能力75t/h;物料粒徑(進(jìn)/出)<200mm/20mm。
g.濕式球磨機(jī)(含油系統(tǒng))。
臥式;設(shè)計(jì)出力每臺(tái)為75%;物料粒徑(進(jìn)/出)小于20mm/90mm。制備滿足脫硫工藝要求的石灰石漿液。
h.石膏脫水系統(tǒng)
石膏排出泵(吸收塔-旋流器):1+1臺(tái);離心式Q為337m3/h。將吸收塔氧化反應(yīng)池中石膏漿液送旋流器濃縮。
石膏旋流站:濃縮石膏漿液至含固量40%~50%。
真空皮帶脫水機(jī)(配真空泵):1臺(tái);設(shè)計(jì)處理能力100%,皮帶過(guò)濾面積40m2;將含固量 40%~50%的石膏漿液脫水至含水率小于10%的石膏。
i.工藝水系統(tǒng)
工藝水箱:1座,V為175m3,滿足1小時(shí)工藝用水。
工藝水泵:1+1臺(tái),離心式,Q為175m3/h。滿足整個(gè)系統(tǒng)用工藝水和清洗用水。
杭州華電半山發(fā)電廠
1.設(shè)計(jì)參數(shù)
最大處理煙氣量1,230,000Nm3/h,進(jìn)口二氧化硫濃度3,750mg/m3,出口二氧化硫濃度180 mg/m3,出口煙塵濃度50 mg/m3,脫硫效率95.4%。
脫硫劑為石灰石粉,脫硫鈣硫比1.02。在設(shè)計(jì)工況下,每小時(shí)耗石粉6.12噸,年耗3.98萬(wàn)噸。副產(chǎn)品石膏,每小時(shí)產(chǎn)量11.4噸,年產(chǎn)量7萬(wàn)噸。年脫除二氧化硫2萬(wàn)噸。
2.工作原理和工藝流程
工作原理:2SO2 + 2CaCO3 + 4H2O + O2 → 2CaSO4·2H2O + 2CO2↑
工藝流程:原煙氣 → 經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓 → 通過(guò)氣——氣熱交換器(GGH)降溫 → 煙氣進(jìn)入吸收塔脫硫 → 經(jīng)除霧器除霧 → 凈煙氣 → 通過(guò)(GGH)升溫 → 煙囪 → 排入大氣。
其中脫硫產(chǎn)生的石膏漿液,經(jīng)兩極脫水,得到含水量小于10%的脫硫副產(chǎn)品二水石膏,同時(shí),為了平衡系統(tǒng)中的CT的濃度,部分從石膏漿液中脫出的漿水,進(jìn)入廢水處理系統(tǒng),經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。
3.系統(tǒng)組成
脫硫裝置由煙氣系統(tǒng)和吸收塔兩個(gè)主系統(tǒng),以及石灰石粉的磨制、儲(chǔ)運(yùn)及漿液制備系統(tǒng)、事故漿池及漿液疏排系統(tǒng)、石膏脫水及儲(chǔ)備、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)五個(gè)輔助系統(tǒng)組成。
a.煙氣系統(tǒng)
煙氣系統(tǒng)包括原煙氣熱煙道、增壓風(fēng)機(jī)、GGH、溫?zé)煹篮蛢魺煔饫錈煹馈責(zé)煹?、煙氣切除換擋板及其密封系統(tǒng)、煙道膨脹節(jié)組成。并且設(shè)置了旁路擋板。煙氣自水平磚煙道,經(jīng)過(guò)FGD風(fēng)機(jī)增壓,至GGH,溫度從155℃降至126℃,再進(jìn)入吸收塔進(jìn)行脫硫和除霧。自吸收出來(lái)的煙氣95%的SO2已被脫除,煙溫也降到了50℃,脫硫后的凈煙氣經(jīng)GGH加熱,溫度升到80℃以上,再通過(guò)原有的180m煙囪外排。
b.吸收塔系統(tǒng)
吸收塔系統(tǒng)是整個(gè)FGD的核心部分。SO2、SO3、HF和HCL將在吸收塔內(nèi)被脫除;而石膏也將在吸收塔內(nèi)結(jié)晶和生成。整個(gè)吸收塔漿液的pH值通過(guò)控制石灰石加入量控制在5.35左右。pH的大小是漿液池內(nèi)石灰反應(yīng)活性和鈣硫摩爾比的綜合反映。
本系統(tǒng)使用的單回路敞開(kāi)式噴射塔,是一個(gè)單級(jí)的、開(kāi)放式噴淋、一體化的吸收SO2裝置,大致可分為三個(gè)區(qū)域:氣相區(qū)、氣液混合區(qū)和漿液區(qū)。氣相區(qū)安裝有兩層除霧器,除霧器采用裝機(jī)的原理來(lái)達(dá)到出去煙氣中水滴的目的,除霧氣的前后安裝了壓力探頭;氣液混合反應(yīng)區(qū)布置有四層噴淋層,上下兩層噴淋層以一定的角度錯(cuò)開(kāi),提高噴淋效果。共有210個(gè)噴嘴,由于噴嘴的霧化,形成氣液密相使煙氣被充分洗滌;漿液區(qū)布置六臺(tái)攪拌器,分上下兩層,在上層攪拌器旁有強(qiáng)制的氧化系統(tǒng)。
c.石灰石粉的磨制、儲(chǔ)運(yùn)和漿液制備系統(tǒng)
FGD系統(tǒng)直接采用的脫硫劑是石灰石粉,它的粒徑的90%<63μm。石灰石原料在兩臺(tái)磨機(jī)磨制成符合要求的石灰石粉后,送至FGD區(qū)域的石灰石粉倉(cāng)儲(chǔ)存?zhèn)溆?。石灰石粉倉(cāng)頂部配有布袋式除塵器,底部配有流化裝置和兩臺(tái)流化風(fēng)機(jī)。
脫硫劑石灰石粉通過(guò)制漿裝置制成濃度30%的漿液,通過(guò)兩臺(tái)石灰石漿液泵(一用一備)泵入吸收塔,作為脫硫之用。流量是根據(jù)FGD運(yùn)行的綜合負(fù)荷而自動(dòng)控制的。
d.事故漿池及漿液疏排系統(tǒng)
為了滿足吸收塔檢修排空的需要,F(xiàn)GD系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)容量與吸收塔漿池容量相當(dāng)?shù)臐{液儲(chǔ)存箱,稱作為事故漿池。該事故漿池有三臺(tái)攪拌器,兩臺(tái)石膏漿液外排泵兼作塔池的排空泵,可將吸收塔內(nèi)的漿液泵至事故漿池。為將事故漿池的漿液打回至吸收塔,還專門(mén)配置一臺(tái)事故漿液返回泵。
為了收集整個(gè)FGD系統(tǒng)包括在吸收塔及事故漿池的停運(yùn)或檢修時(shí)疏排漿液及水沖洗漿液,F(xiàn)GD系統(tǒng)在吸收塔區(qū)域和事故漿池區(qū)域分別設(shè)置了兩個(gè)混凝土漿液池坑,漿液地坑排空泵可將池中漿液打入吸收塔。
e.石膏脫水及儲(chǔ)存系統(tǒng)
吸收塔池內(nèi)的石膏漿液由兩臺(tái)(一運(yùn)一備)石膏漿液外排崩送到水利旋流站。離開(kāi)旋流站的石膏漿液中固體含量為50%至60%。50%至60%固體含量的石膏漿液自流到石膏漿液箱,然后再通過(guò)石膏漿液泵(一運(yùn)一備)送到真空皮帶機(jī)進(jìn)行脫水。
旋流站已流出來(lái)的石膏漿液,粒徑較小,其大部分返回吸收塔,一小部分通過(guò)漿液泵打到廢水旋流站,經(jīng)旋流濃縮的石膏還返回吸收塔,溢流部分將被收集到廢水箱,通過(guò)廢水泵打到處理系統(tǒng)處理。
f.工藝水系統(tǒng)
FGD設(shè)有專門(mén)的工藝水系統(tǒng),為FGD供水。在正常情況下,F(xiàn)GD的耗水量為64m3/h,當(dāng)原煙氣溫度升高到180℃,整個(gè)FGD超負(fù)荷時(shí),系統(tǒng)的最大用水量可達(dá)120 m3/h。FGD工藝水主要用于:除霧器沖洗水、石膏沖洗水、FGD系統(tǒng)容器及管道停運(yùn)時(shí)的沖洗水、GGH的高壓沖洗水、石灰及石灰石制漿用水。
g.廢水處理系統(tǒng)
由于系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一部分廢水,其中有些重金屬濃度較高,如Cr、Zn、Cu、Hg等,廢水pH值在5.6左右。為此該工藝配有一套廢水處理系統(tǒng),使這部分廢水達(dá)到環(huán)境排放要求。
中電國(guó)華北京熱電廠
1.工藝流程
在石灰石——石膏濕法脫硫工藝中,去除二氧化硫(SO2)的基本工藝流程為:煙氣進(jìn)入吸收塔后,與吸收劑漿液接觸、進(jìn)行物理、化學(xué)反應(yīng),生成副產(chǎn)品——石膏。反應(yīng)簡(jiǎn)式:
CaCO3 + 2SO2 + H2O → Ca (HSO3)2 + CO2
Ca (HSO3)2 + O2 + CaCO3 +3H2O → 2CaSO4·2H2O + CO2
2.系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)包括煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、吸收及制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、石膏炒制系統(tǒng)、石膏制板
a.煙氣系統(tǒng)
電除塵器 → 吸風(fēng)機(jī) → 原煙氣煙道 → 增壓風(fēng)機(jī) → 氣——氣換熱器 → 吸收塔 → 洗滌區(qū) → 噴淋區(qū) → 除霧器 → 氣——氣換熱器 → 凈煙氣煙道 → 煙囪。
b.吸收系統(tǒng)
石灰石漿液輸送泵 → 吸收塔循環(huán)泵 → 噴淋盆 → 吸收塔循環(huán)池 → 石膏漿液輸送泵。
c.吸收劑制備系統(tǒng)
石灰石卸料斗 → 預(yù)破碎機(jī) → 斗式提升機(jī) → 石灰石料倉(cāng) → 稱重皮帶給料機(jī) → 濕式球磨機(jī) → 石灰石漿液一級(jí)循環(huán)箱 → 一級(jí)循環(huán)泵 → 一級(jí)漩流分離器 → 二級(jí)漿液循環(huán)箱 → 二級(jí)循環(huán)泵 → 二級(jí)漩流分離器 → 石灰石漿液儲(chǔ)箱 → 漿液輸送泵。
d.石膏漩流系統(tǒng)
石膏漿液排出泵 → 石膏漿液漩流器 → 石膏漿液儲(chǔ)箱 → 石膏漿液輸送泵 → 真空皮帶脫水機(jī) → 石膏倉(cāng) → 石膏炒制車(chē)間 → 制板車(chē)間
e.工藝水系統(tǒng)
工藝水箱 → 工藝水泵 → 吸收塔除霧器;過(guò)濾水箱,緩沖水箱補(bǔ)給水;各油系統(tǒng)冷卻水,各管道沖洗水;廢水處理車(chē)間
f.排水系統(tǒng)
在FGD停運(yùn)時(shí)要進(jìn)行沖洗,沖洗水收集在各自的集水井中,石灰石制備區(qū)域,吸收塔區(qū)域,事故漿液池區(qū)域分別設(shè)置集水井,收集水用泵送入至吸收塔漿池。
g.廢水處理系統(tǒng)
廢水收集箱 → 廢水泵 → 綜合反應(yīng)箱(堿化、沉淀、絮凝) → 澄清池 → (廢水緩沖箱 → 廢水泵 → 雨水井)/(泥漿給料泵 → 壓濾機(jī) → 渣外運(yùn);處理水外排)
3.設(shè)備運(yùn)行情況
兩套脫硫裝置投入運(yùn)行后,均能保證脫硫效率最低維持在96%,最高維持在99.6%的水平下穩(wěn)定運(yùn)行,脫硫裝置出口二氧化硫的平均濃度在5~20毫克/立方米范圍內(nèi),由于采用的石灰石——石膏濕法脫硫,在有效去除煙氣中的SO2的同時(shí)對(duì)煙塵也有進(jìn)一步的吸收作用,經(jīng)過(guò)脫硫裝置后的煙塵濃度在3~15毫克/立方米范圍內(nèi)。
脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品石膏由于脫硫裝置在很高的脫硫效率下運(yùn)行,煙氣中的二氧化硫經(jīng)過(guò)充分的吸收和氧化因而得到的石膏品質(zhì)優(yōu)良,石膏中的有效成分CaSO4·2H2O達(dá)到90%以上。
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