烟气脱硫技术方案实例

烟气脱硫技术方案实例内容摘要：

烟气系统；（ 2） SO2 吸收系统；（ 3） 吸收剂制备及供给系统 ；（ 4）石膏脱水系统；（ 5） 工艺水系统；（ 6） 电 气、 自控系统。 （ 1）烟气系统 本工程的 FGD 不设 GGH，烟气 从锅炉引风机后的烟道上引出，进入吸收塔。 在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾， 送入 锅炉引风机后的总烟道 ，经然后 烟囱排入大气。 在 烟道上设一段旁路 烟道 ，并 设置旁路挡板门，当锅炉启动、进入 FGD 的烟气超 温 和 FGD 装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 烟气系统主要 包括 FGD 进出口烟道，进出口挡板门，旁路挡板门以及与挡 板门配套的电动执行机构。 （ 2） SO2吸收系统 锅炉烟气通过静电除尘器，除去 %左右的烟尘，然后进入引风机，在引风机出口进入 FGD 吸收塔，烟气从底部进入喷雾吸收塔，与喷淋液逆流接触。 烟气中的 SO2经过 FGD 吸收塔的吸收，其出口烟气二氧化硫脱除率在 90%以上。 净烟气在塔体上段山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 9 页 通过高效组合式除雾装置（有二级除雾设施，机械去除雾滴效率在 %以上）除去烟气中的雾滴，净化后的烟气经塔后烟道进入烟囱排放。 吸收塔采用耐高温玻璃钢制作。 脱硫液在吸收塔内与烟气充分接触、反应后，经塔体底部排灰水沟回流入混合池，流 入混合池的脱硫液与石灰（或电石渣）浆液进行再生反应。 循环混合池分为四个部分 :再生区，沉淀区，清水区和氧化区。 回流液首先进入再生池，与石灰浆液发生置换反应；接着进入沉淀区沉淀，上清液进入清水池后经循环水泵返回吸收塔。 沉淀则由泥浆泵打入氧化池，通入氧化空气进行氧化。 在本脱硫设备中，吸收塔为逆流式喷淋空塔，喷淋层为四层布置，在满足吸收 SO2所需的比表面积的同时，同时满足不同锅炉负荷和含硫量的要求。 同时把喷淋造成的压力损失减少到最小。 每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率可达200%300%。 喷嘴采用 螺旋喷嘴，材质为防腐耐磨的特种不锈钢喷嘴。 设计进水压力。 吸收塔内的除雾装置由带加强的阻燃聚丙烯制作，主要由除雾板、反清洗装置组成，经除雾器后的烟气含水量在 75mg/m3以下。 （ 3） 吸收剂制备及供给系统 本工程脱硫吸收剂采用外购石灰粉（ 250 目， 90%过筛率），用气力输送系统将石灰粉送至制浆区的石灰粉仓储存。 储存于石灰粉仓中的石灰粉在流化风的流化下，通过旋转给料阀进入石灰浆液池，由搅拌机将粉与工艺水搅拌充分混合，制成浓度约15%～ 30%的石灰浆液，石灰浆液用浆液泵送至再生池进行置换反应。 （ 4）石膏脱水系统 氧化池 的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机。 进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10％，由皮带输送机送入石膏储存间存放待运。 石膏旋流站的溢流浆液 进入滤液池，以备 吸收塔 及石灰石制浆系统的 循环使用。 石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水运行。 为控制脱硫石膏中 Cl－ 等成份的含量，确保石膏品质，在石膏脱水过程中用工业水对滤布进行冲洗，石膏过滤水 大部分 收集在滤液箱中， 另一部分作为石膏冲洗水的补充。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 10 页 （ 5） 工艺水系 统 工艺水系统负责提供 FGD 足够的水量，补充系统运行期间水的散失，以保证 FGD 系统的正常功能。 工艺水通常采用循环水排水作为水源，一般设置两台工艺水泵（一用一备），一个工艺水箱。 工艺水的主要用水如下： 系统的补充水，主要有：除雾器冲洗水、石灰浆液补充水等。 不定期对系统的一些管路进行冲洗，水量不定。 主要有：石灰浆液管路冲洗水，石膏排放管路冲洗水、污泥管路冲洗水等。 （ 6） 电气、自 控系统 为了保证系统脱硫效率稳定，本脱硫设备控制采用 PLC+上位机，上位机画面上可在同时监视和控制脱硫设施内设备的运行。 物 料衡算 二氧化硫产生量 两 台锅炉 的耗煤量为 11t/h， 燃煤含硫量为 %， 则 2 台锅炉每小时产生的二氧化硫的质量为 2 11000 % 85%=187kg/h， 按年 8000 工作小时计， 二氧化硫的 年产生量为 1496 吨。 脱硫量 按平均脱硫效率 90%计，则湿法脱硫年脱除量为 吨。 吸收塔的硫平衡 吸收塔的硫平衡见表。 表 吸收塔的硫平衡 进 出 1炉烟气带入的 SO2 2炉烟气带入的 SO2 进脱硫塔总的 SO2 187kg/h 出脱硫塔的 Na2SO3 系统总钠平衡 由于钠是在脱硫液塔外循环系统中循环使用，钠只是在循环过程中由排水及脱硫渣带走的一些损耗。 根据经验数据，纯 Na(OH)耗量为 ，钠碱溶液浓度按 30%计，所需的该钠碱溶液为 35kg/h。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 11 页 副产物和脱硫渣量产生量 脱硫的产物主是 石膏 (CaSO4﹒ 2H2O)，灰水中除了烟气中吸收下来的尘以外，主要是亚硫酸钙 (CaSO3﹒ 1/2H2O)及少量未反应的脱硫剂。 石膏 （干基） 的 每 小时产生量为。 反应池钠、钙、硫平衡 反应池钠、钙、硫平衡见表。 表 反应池钠、钙、硫平衡 进 出 进反应池的 Na2SO3 进反应池的 Ca(OH)2 (OH) 系统 的 水平衡 脱硫循环用水 为闭路循环 ， 在整个系统中的补充水有除雾器冲洗水、各个泵的循环水、管路冲洗水和补充钠碱中含水等，整个系统的出水有蒸发水 、脱硫渣带出的水和石膏结晶水等。 除雾器冲洗水、补充钠碱水及各个泵的循环水等补充水量为 ， 烟气蒸发的水量为 ，随脱硫渣带走的水分 及石膏结晶水 为 ，整个系统的水可以保持平衡。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 12 页 第三章 工程内容 主要内容 烟气系统 ● 吸收塔 进口烟道、烟道挡板门及执行机构、净烟气烟道、烟道挡板门及执行机构、旁路烟道、烟道挡板门及执行机构。 从锅炉空气预热器来的烟气经静电除尘后由原引风机导入脱硫吸收塔。 为了防止因系统设备故障影响锅炉运行情况的发生，在脱硫主体设备旁 设有 100%容量旁路烟道，烟道进口设置入口挡板。 挡板为百叶窗形式，挡板及烟气管道全部采用钢制结构，外设加强筋板。 并对管道全部进行保温处理，保温层厚度 50mm，外表面油漆饰面。 进出口烟道长度待初设时根据具体情况确定。 SO2吸收系统 吸收塔 本脱硫系统采用两炉一塔形式 ，塔体材质为 玻璃钢。 吸收塔采用 4层喷淋 +组合式除雾脱硫装置，空塔喷淋结构，脱硫效率 ≥ 90%。 ● 吸收塔包括吸收塔壳体、喷淋系统、组合式除雾器、预埋件及外部钢结构等。 ● 吸收塔 采用 耐 腐耐磨花岗岩进行 制作，能承受烟气飞灰和 脱硫工艺固体悬浮物的磨损，并满足严格的防腐要求。 ● 吸收塔设计能防止液体泄漏。 塔体上的人孔、通道、连接管道等在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。 ● 吸收塔壳体设计能承受各种荷载，包括吸收塔及作用在吸收塔上的设备和管道的自重、介质重、保温重，以及风载、雪载、地震荷载等。 ● 吸收塔底面能完全排空浆液。 ● 塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的喷淋系统和支撑等不会堆积污物和结垢。 ● 吸收塔烟道入口段的设计考虑防止烟气倒流和固体物堆积。 ● 吸收塔配备足够数量和大小合适的人孔门，在附近设置走道和平台。 ● 吸收塔系统包括设置所有必需温度、压力等测点。 ● 喷淋系统的设计 将 合理分布要求的喷淋量 , 使烟气流向均匀，并确保吸收浆液与烟气充分接触和反应。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 13 页 ● 喷头 的选型将 避免快速磨损、结垢和堵塞。 ● 喷嘴与管道的设计将便于检修，冲洗和更换。 ● 吸收塔顶部设置组合式除雾装置：为了达到最佳脱水效果并有效防止除雾板的腐蚀，本次设计中除雾板的采用聚丙烯制作，除雾板在脱硫和脱水的同时也可以有效解决腐蚀与磨损问题。 除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好 的去除液滴效果。 除雾器冲洗用水为 FGD 工艺水，由单独设置的除雾器冲洗水泵提供。 除雾器 除雾器是 FGD 系统中的关键设备，其性能直接影响到湿法 FGD 系统能否连续可靠运行。 除雾器系统由除雾器本体及冲洗系统组成。 烟气通过除雾器的弯曲通道，在惯性力及重力的作用下将气流中夹带的液滴分离出来： 脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器，烟气被快速、连续改变运动方向，因离心力和惯性的作用，烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来，雾滴汇集形成水流，因重力的作用，下落至浆液池内，实现了气液分离，使得流经除雾器的 烟气达到除雾要求后排出。 除雾器的除雾效率随气流速度的增加而增加，这是由于流速高，作用于雾滴上的惯性力大，有利于气液的分离。 但是，流速的增加将造成系统阻力增加，也使能耗增加。 而且流速的增加有一定的限度，流速过高会造成二次带水，从而降低除雾效率。 通常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界流速，该速度与除雾器结构、系统带水负荷、气流方向、除雾器布置方式等因素有关。 具体为二级除雾器本体、冲洗水管道、喷嘴、支撑架、支撑梁及相关连接、固定、密封件等组成。 除雾器 性能保证 (1) 除雾效率： 在正常运行工况下，除雾器出口烟气中的雾滴浓度低于 75mg/Nm3； (2) 压降：不考虑除雾器前后的干扰，保证在 100%烟气负荷下，整个除雾器系统的压降低于 120Pa。 (3) 耐高温： 8095℃。 (4) 耐压：保证承受冲洗水压为 时，叶片能正常工作。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 14 页 (5) 冲洗喷嘴：为全锥形喷嘴，冲洗水喷射角度为 90— 120 度，喷射实心圆锥，能够保证叶片全部被覆盖。 (我们设计的均为最大气体负荷时的水耗量，考虑到系统水平衡的要求，如果气体负荷降低，可通过增加冲洗间隔时间将水耗量降低一半 )。 脱硫液循环系统 本系统循环浆液管道 的设计将 满足系统循环水量要求 、 浆液管线布置无死区存在，以避免管道 沉积和 堵塞；吸收剂给料量根据吸收塔 回流 浆液 PH 值进行控制；有关阀门的 选型 能满足控制要求。 ● 吸收塔浆液循环泵 吸收塔循环泵选用防腐耐磨性能优良的高分子衬塑泵 ，共三台，两用一备。 循环泵为离心泵，叶轮由防腐耐磨材料制成。 泵吸入口配 有 滤网，以 防止 泵及系统的堵塞。 循环泵及驱动电机能适应户外露天布置的要求。 循环泵型号为 150UHBZK15040， Q=150m H=40m、 N=45KW。 ● 循环水池 包括 混合池、沉淀池、清水池、氧化池。 循环混合池用钢筋混凝土砌筑，为地下池。 ● 污泥泵 设置二台 污泥 泵，一用一备。 将选用高分子防腐耐磨泵，另外包括电机、联轴器、泵和电机的底座、法兰、配件、紧固件等。 污泥泵型号为 ， Q=10m H=、 N=。 吸收剂制备及供给系统 ● 石灰 粉仓 本工程共设 1 个石灰粉贮仓，石灰粉贮仓的容量按不小于台锅炉在燃用设计煤种BMCR 工况下 7天的吸收剂总耗量设计。 石灰粉卸料及输送装置装置为带称重的螺旋定量给料机，满足随锅炉负荷的 变化调整给料量，达到节省脱硫剂的目的。 石灰粉仓采用钢制结构，容积为 30m3，设高低料位、仓顶装有布袋除尘器，锥斗段仓壁装有振打装置，避免石灰下料不畅。 山东联合丰元化工有限公司 2 35t/h 锅炉 脱硫项目技术方案 第 15 页 ● 石灰粉制浆池。