技术讲课内容:幻灯片内容摘录
?2013.5.22
?第一部分概述
?为什么要脱硫
?脱硫的必要性
?随着国民经济的增长,能源消耗急剧增加,由此而引起的环境污染日益严重。我国
是一个煤储量丰富的国家,煤炭占一次能源的75%,能源消费结构对煤的过分依赖导致了环境污染的加剧,煤炭燃烧所排出SO2占排放总量的93.9%,我国1995年SO2排放达2370万吨,己居世界第一位。
?据《1998年中国环境状况公报》数据显示1998年,中国大气环境主要污染物SO2
的排放量达2090万吨,由此导致酸雨的覆盖面积约占国土面积的30%,造成的经济损失达1100亿元。1998年,全国降水年均pH值范围在4.13-7.79之间,降水年均pH值低于5.6的城市占统计城市数的52.8%,尤其在南方降水pH值低于5.6的城市约占73.03%。SO2的排放不仅对人体有害,还会引起酸雨。SO2目前己成为我国空气最主要污染物之一。
?酸雨控制和二氧化硫污染控制区简称两控区
?大气中SO2可以导致多种呼吸器官疾病和更多诱发心血管疾病,而目SO2在环境中
形成的酸沉降会引起江河湖泊的酸化,对植物和农作物造成损害。
环境污染突出的“三废”处理的最基本的原则,就是找到一种合适的,将污染物转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的方式。
?“工业三废”是指工业生产所排放的“废水、废气、固体废弃物
?“工业三废”中含有多种有毒、有害物质,若不经妥善处理,如未达到规定的排放标
准而排放到环境(大气、水域、土壤)中,超过环境自净能力的容许量,就对环境产生了污染,破坏生态平衡和自然资源,影响工农业生产和人民健康,污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径(呼吸道、消化道、皮肤)进入人的体内,有的直接产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。
一、什么是“烟气脱硫技术”?
用简单、通俗的说法,就是:一种将烟气中SOx进行分离,转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的物质的方法。这是我们最基本的需求。
这种终产物的综合利用,也是我们选择何种烟气脱硫技术路线综合考量因素之一。
?第二部分
?石灰石-石膏湿法脱硫技术
?FGD——(flue gas desulfurization)烟气脱硫,即在烟道上加脱硫装置,它目前是
世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和SO2污染的最有效和主要的技术手段。
?目前徐塘四台机均采用此脱硫技术
?脱硫术语
?1脱硫岛:
?指脱硫装置及为脱硫服务的建筑物。
?2、吸收剂:
?指脱硫工艺中用于脱出二氧化硫等有害物质的反应剂。石灰石----石膏法脱硫工艺使
用的吸收剂为石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)
?3吸收塔:
?脱硫工艺中脱除SO2等有害物质的反应装置。
?4副产品:
?在脱硫工艺中吸收剂与烟气中的SO2等反应后生成的物质。
?5装置可用率:
?指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组每年总运行时间的百分比。可用率=(A-B)
/A ×100%
?6脱硫效率:
?脱硫装置脱除的SO2量与未经脱硫前烟气中所含SO2量的百分比,按公式:∩
=(C1-C2)/C1×100%
?7增压风机:
?为克服脱硫装置产生的烟气阻力新增加的风机。目前4、5号脱硫装置的增压风机已
拆除;6、7号脱硫装置的增压风机也即将拆除。
?8烟气换热器:GGH(6、7号)
?为调节脱硫前后的烟气温度设置的换热装作(GGH)。一般进130℃降至88℃出,至
吸收塔出50℃,至GGH加热到80℃以上排至烟囱。
(一)脱硫原理
石灰石—石膏湿法烟气脱硫采用石灰石浆液做为反应剂,与烟气中的SO2发生反应生成亚硫酸钙(CaSO3),亚硫酸钙CaSO3与氧气进一步反应生成硫酸钙(CaSO4)。其脱硫效率和运行可靠性高,是应用最广的脱硫技术。
?石灰石湿法脱硫系统的组成
?烟气系统、SO2吸收系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、公用系统(工艺
水系统、、压缩空气系统等)、废水系统。
?1、烟气系统(烟道挡板、烟气再热器、增压风机等);
?2、吸收系统(吸收塔、循环泵、氧化风机、除雾器等);吸收塔系统一般包括石灰
石浆液再循环系统、氧化空气系统、除雾器冲洗系统、石灰石浆液供给系统、吸收
塔溢流密封系统、吸收塔排水坑及事故浆池系统。主要设备有吸收塔、再循环泵、
除雾器、搅拌器、氧化风机、吸收塔排水坑、事故浆液池、吸收塔排水坑、事故浆
液池泵及相关的管路及阀门等。
?3、吸收剂制备系统(石灰石粉仓、磨石机、石灰石浆罐、浆液泵等)
?4、石膏脱水及储存系统(石膏浆液泵、水力旋流器、真空脱水机等)
?5、公用系统(工艺水、压缩空气、热工及电气等系统)
?工艺水系统作用:主要用来补充废水系统带走、在吸收塔内蒸发、及石膏带走的水
分;冷却氧化空气、冲洗GGH、冲洗浆液管道、冲洗石膏滤饼滤布等。
?更主要的作用是4、5号FGD浆液循环泵的机封冷却水,今天上午就能看出工艺水
的作用。机封水压力一般在0.3mpa左右。
?6、废水废渣处理系统
(二)典型工艺
流程
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烟气系统DCS运行画面
增压风机又称脱硫风机,用以克服脱硫系统的阻力。脱硫风机主要有三种:动叶可调
轴流风机、静叶可调轴流风机以及离心风机。
常用大型电站烟气脱硫增压风机外形图
1.3 主要设备之三:烟气换热器(6、7号)
由锅炉来的烟气温度130℃,进入GGH放热温度降至88℃左右,进入吸收塔,烟气在吸收塔内被循泵出口的浆液吸收、降温从吸收塔排出,温度大概50℃,再经GGH加热,温度升高到80℃,进入烟囱排入大气。由吸收塔出来的烟气,温度已经降至45~55℃,已低于酸露点,尾部烟道内壁温度较低,容易结露腐蚀,所以通常安装了烟气再热器,其目的是降低吸收塔入口烟温、提高吸收塔出口烟温。烟气再热器有多种方式,一般分为蓄热式和非蓄热式。蓄热式主要有:回转式烟气换热器(RGGH)、管式烟气换热(MGGH)器等。
大型电站烟气脱硫回转式烟气换热器(RGGH)外形图
2、SO2吸收系统及主要设备
2.1 吸收塔
按照工作原理来分类,吸收塔主要有喷淋塔、液柱塔、填料塔、喷射鼓泡塔等。
(1)喷淋塔
喷淋塔是典型的空塔型吸收塔,循环浆液经过多层喷淋层将浆液由吸收塔上部从上向下喷射,形成细小的液滴与从下向上逆流的烟气接触,完成SOx的吸收。煤的含硫量从小到大决定,对应喷淋层的层数为3~5层不等,对于特高硫煤,喷淋塔有一定的局限性。
喷淋塔采用单元制浆液循环系统,每台循环泵对应一层喷淋层,无在线备用。每台泵流量相同,扬程不同。每台泵、电机互换性较差,不利于备品备件的准备。喷淋塔一旦建成,煤的实际含硫量超过设计值需要改造的工程量较大。
喷淋塔其具有塔内部件少,结垢可能性小,阻力低等优点。适合国内大部分地区的中低硫煤锅炉的烟气脱硫,是目前国内使用最多的塔型。
?1)吸收塔喷淋层
喷嘴是喷淋塔的关键设备之一,脱硫喷嘴的作用是将浆液喷射为细小的液滴,增加吸收塔内浆液与烟气的接触面积。
目前常用的脱硫喷嘴有螺旋喷嘴和偏心喷嘴两种,根据每个喷嘴流量选择。
?2)除雾器
除雾器是利用折流板改变通过的烟气流道,使经过喷浆脱出SO2后的烟气夹带的液滴和水雾分离下来, 以控制和防止亚硫酸盐在除雾器后塔壁、烟道产生结垢。除雾器一般的设计要求是液滴含量不超过100mg/Nm3。
?除雾器
3)搅拌器
为使浆液在浆池内不致沉淀结垢, 保证浆液在浆池内与空气中氧充分氧化,吸收塔底部通常设置侧进式搅拌器。
?吸收塔喷浆管和喷嘴
(3)喷射鼓泡塔
(4)填料塔
填料的特点:
(1)填料塔具有生产能力大,脱硫效率高,浆液量小,传质效率高,操作弹性大等
优点。
(2)吸收塔造价高;当浆液负荷较小时传质效率降低;
(3)一般不直接用于有悬浮物或容易聚合产生结垢的脱硫剂。主要适用于溶解性的脱硫剂的脱硫技术。
(5)带托盘的喷淋塔
根据石灰石的磨制方式是干磨或湿磨,可将石灰石浆液制备分为干式制浆系统和湿式制浆系统。
3.1 干式制浆系统
主要包括石灰石接收、输送和贮存、石灰石粉制备和输送、石灰石粉贮存。
3.2 湿式制浆系统
主要包括石灰石贮存和输送系统、石灰石浆液制备系统。
主要由吸收塔排出泵系统、旋流器站(一级脱水系统)、真空皮带过滤机(二级脱水系统)、废水旋流站等组成。
旋流器站(一级脱水系统)
?石膏二级脱水系统图
?石膏二级脱水布置图
?1) 工艺水系统
?FGD装置配置有工艺水泵和事故冲洗水泵。
?2) 压缩空气系统
?3) 事故浆液排放系统
?事故浆液池、泵、坑
?4) 废水处理系统
?采用中和、混凝、澄清、脱水处理。
?设有反应箱、澄清池、压滤机、加药设备等。
?处理出水达到排放标准。
浙公网安备 33021202002483