电厂321575th锅炉烟气脱硫工程技术方案

电厂321575th锅炉烟气脱硫工程技术方案内容摘要：

（ 7）从投资和运行成本来看，氨法比其他工艺稍低，其他方法的副产物需建后处理装置才能有出路，而一般公司不可能有较大堆场来存放。 由以上的说明，并结合我公司的优势，最具优势的脱硫处理方法是氨法脱硫 四、脱硫工艺介绍以及工艺流程 示意 图 氨肥法脱硫工艺原理 氨 肥法技术以水溶液中的 SO2和 NH3的反应为基础： SO2＋ H2O＋ xNH3 = (NH4)xH2－ XSO3 得到亚硫酸铵中间产品，亚硫铵再被压缩空气氧化成硫酸铵： (NH4)XH2XSO3+1/2O2 +(2x)NH3=(NH4)2SO4 同时利用烟气的热量浓缩结晶生产硫铵，投资低，能耗低。 工艺流程说明 本项目锅炉烟气脱硫工程项目脱硫工艺采用氨 — 肥法，用液氨吸收锅炉烟气中的二氧化硫 ，最终生产硫酸铵浆液，硫铵浆液送入硫铵处理系统处理生产硫酸 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 13 铵；脱硫后的净烟气由塔顶进入原烟囱排放。 本项目设置硫铵系统，硫铵系统和氧化风机系统，检修系统，工艺水供应系统。 整套工艺系统包括 烟气系统 、 吸收 循环 系统 、 氧化空气系统 、 吸收剂供给系统 、 工艺水系统 、 硫铵后处理系统 、 检修排空系统等。 A 烟气系统 烟气系统的作用是：为烟气流经烟气脱硫系统提供通道，当脱硫系统不运行时，烟气通过旁路烟道直接进入电厂原有烟囱。 组成每套脱硫塔烟气系统的主要设备如下：原烟气挡板门 、 烟道旁路挡板门 、净 烟气挡板门 ， 烟道 、 烟道膨胀节及挡板门密封风机 （一运一备）。 三台 锅炉 引风机出来 烟气 通过原 烟气挡板门进入 多功能烟气 脱硫塔 浓缩段，蒸发浓缩硫酸铵溶液，烟气温度 降至大约 60℃ ， 再进入吸收段， 与吸收液反应，其中的 SO2大部分被脱除， 其他酸性气体（ HCl、 HF）在 脱硫塔内也同时被脱除掉，烟气温度被进一步降至 44℃ 左右， 吸收后的净烟气经除雾器除雾，从塔顶 进入净烟气通道， 进 入 原烟囱排放。 锅炉引风机出口的旁路挡板门与脱硫塔的烟气进口挡板门处于相反的开关状态。 开车时，打开脱硫塔烟气进口挡板门，然后关闭锅炉引风机出口的旁路挡板门。 停车时，先打开锅炉引风机出口的旁路挡板门，再关闭脱硫塔烟气进的挡板门。 挡板门关闭后，开启密封风机，密封空气压力应高于烟气压力 500Pa。 当锅炉 FMT、 引风机跳闸 、 脱硫塔入口烟气超温 、 入塔烟气含尘浓度过高系统会连锁旁路挡板门打开，进口挡板门关闭，烟 气经旁路烟道进入原烟囱排放以保护脱硫系统。 脱硫系统出现故障时，系统会连锁打开旁路挡板门，关闭进口挡板门，保护锅炉正常稳定运行。 当吸收塔内浓缩段温度过高时，旁路挡板会自动打开，保护吸收塔内对温度敏感的材料免受损坏。 B吸收 循环 系统 吸收循环系统的作用是：从烟气中除去二氧化硫和其他酸性气体；将吸收塔内形成的亚硫酸盐氧化成硫酸盐；分离出烟气中夹带的水滴； 组成每套脱硫塔烟气吸收系统的主要设备有：多功能烟气脱硫塔 、 循环槽 、一级循环泵 、 二级循环泵 、 结晶泵。 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 14 多功能烟气脱硫塔是一个组合式反应容器，由三部分组成：上部 是 吸收 段 、中间是 浓缩结晶 段 、 底部是氧化段。 烟气与吸收 液 在脱硫塔内混合发生 吸收 反应， 吸收后的吸收液流入脱硫塔底部的氧化段，用氧化风机送入的空气进行强制氧化，氧化后的吸收液大部分补氨后 继续参加 吸收 反应 ；部分回流至循环槽，经二级循环泵送入脱硫塔浓缩段进行浓缩结晶，形成固含量 3～ 5％的硫酸铵浆液，硫酸铵浆液回流至循环槽；循环槽下部固含量 5～ 10％的硫酸铵浆液经硫铵泵送入硫铵系统。 反应后的净烟气经除雾器除去烟气中携带的液沫和雾滴，再经 原烟囱 排出。 工艺水不断从塔顶补入，保持系统的水平衡。 C氧化空气系统 氧化空气系统 的作用是：将满足压力和温度要求的压缩空气送往脱硫塔的氧化段，将亚硫酸（氢）铵氧化为硫酸铵。 氧化空气系统的主要设备有：氧化空气压缩机 、 后置冷却器，贮气罐 、 流量计 、 压力表 、 阀门及相关管线。 室温空气经过滤后压缩至 ，由后置冷却器降温至 40℃以下，进入贮气罐 储存后送入 脱硫塔的氧化段。 D吸收剂供给系统 吸收剂供应系统的作用是：将满足要求的氨 水 供应送往多功能烟气吸收塔，满足脱硫的使用量。 氨 水 供应系统的主要设备有： 氨 水 贮罐，输送 管道 、 流量计 、 控制阀门及相关管线。 本脱硫系统所用吸收剂为 20%氨 水。 氨 水 贮罐内氨水 计量后 经两路调节阀组分别送至氧化空气管和浓缩段空气管与吸收液混合均匀以保证脱硫效率。 E 工艺水系统 工艺水系统的作用是：接受工艺补充水，按工艺需求量进行补水，以维持多功能烟气脱硫塔的水。 工艺水供应系统的主要设备：工艺水槽 、 工艺水泵 工艺水的用途：脱硫塔补水 、 管道冲洗 、机泵的机封冲洗。 工艺水的消耗途径：随烟气蒸发 、副产物带走水分。 界区外来的工艺水经计量后进入工艺水槽储存，工艺水槽中的工艺水经工艺 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 15 水泵输送至各用水点。 F 硫铵处理系统 硫酸铵后处理系统的作用是：将脱硫系统生成的不断累积的硫酸铵 浆液分离 、干燥，得到商品硫酸铵；将分离得到的硫酸铵母液 收集在料液槽经料液泵 返回脱硫系统循环套用。 硫酸铵后处理系统的主要设备：旋流器组 、 缓冲槽 、 离心机 、 干燥机 系统、包装机。 来自脱硫系统含固率 5－ 10%的硫铵浆液经结晶泵进入旋流器，经过旋流器的分离，含固率 2022%的底流进入 旋流 器，经过缓冲槽进一步浓缩，底流含固率提高到 4050%后进入离心机，分离产出的含水≤ 3%的硫酸铵固体，再进入干燥器干燥后，进入料仓和包装机包装入库，即可得到商品硫酸铵。 旋流器上部的溢流 、旋流器 上部的溢流口形成的稀液及离心母液均自流 回 料液槽，经料液泵输送回循环槽 重复使用。 界区外来 180℃ 、 蒸汽经蒸汽换热器后获得 155~160℃热风用于干燥硫铵，干燥尾气经除尘 达标 后由引风机排入 大气。 G 检修排空系统 检修排空系统主要设备有检修槽，检修泵 、 地坑 、 自吸泵。 脱硫塔区地坑用于收集 、 贮存脱硫塔区 FGD 装置在运行扰动 、 检修 、 冲洗过程中产生或泄露的液体。 FGD 装置正常运行时的浆液管和浆泵在停运时需冲洗，冲洗水通过地沟收集地坑中，地坑的收集液通过自吸泵送至吸收塔循环使用。 当脱硫塔出现故 障需要检修时，脱硫塔内的浆液排入检修泵入口管路通 过检修泵 输送至检修槽中。 在脱硫塔重新启动前，通过检修泵将检修槽里的浆液送回脱硫塔，当检修泵泵保护关后，剩余浆液通过地沟排入脱硫区地坑，由自吸泵送入吸收塔。 检修槽的容量足够大，能收集 FGD 装置故障状态下所有的液体。 工艺流程 示意 图 工艺流程 示意 图 见附图 五、该工艺的优势与劣势 工艺 优势 （ 1）技术成熟，运行可靠性好，不会因脱硫设备而影响锅炉的正常运行。 该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产品为硫酸铵化肥。 氨－肥法属于回收法，将烟气 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 16 中的 SO2作为资源，回收生产使用价值较高的硫铵，减少污染，变废为宝。 （ 2）脱硫化学吸收反应速度快，脱硫效率高。 可以采用较小液气比，降低能耗和操作运行费用，并可减少设备尺寸。 由电除尘器回收粉煤灰，以便进行综合利用。 （ 3）原材料来源丰富，可以采用液氨、氨水、废氨水，还可以采用化肥级碳铵。 吸收剂配制系统简单，工艺流程紧凑，设备少， （ 4）与石灰石－石膏法相比，占地面积小，布置具有较大灵活性。 在脱硫的同时除去部分粉尘，具有一定除尘效果。 脱硫的副产品为硫铵，废渣较少，硫铵可作农用化肥出售。 （ 5）该脱硫工艺在脱硫的同时，也可以除氮，具有 20%以上的除氮效率。 （ 6）相对钙法而言，亚 硫酸铵溶液不会产生结垢现象，能确保脱硫塔长周期运转。 利用本企业的氨 水 为原料制成氨水，吸收 SO2，原材料供应可靠、方便、价格便宜；能适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到 95%以上脱硫副产物硫铵可作为 农用 肥料外销。 而 钙法 的产品硫酸钙则由于我国是富钙矿国，以及其中氯离子含量超高而不适合建材，导致产品的处理非常困难。 （ 7）从投资和运行成本来看，氨法比其他工艺稍低，其他方法的副产物需建后处理装置才能有出路，而目前 电厂内厂地紧凑， 不可能有较大堆场来存放。 工艺劣势 （ 1） 氨法脱硫技术因脱硫剂为价格 较高的氨，其装置的经济性必须建立在氨回收的基础上。 所以，须建立相应的原料供应及产品销售渠道。 （ 2） 氨 水 的安全使用问题 气氨比空气轻。 人如吸入浓度 140mg/m3 时，就会感到明显不适，达到 1750 mg/m3 时，就有致死的危险。 氨与空气在一定限度内会形成易燃性混合物 (16~27%体积比 )，如遇明火即有爆炸危险。 若有油类存在，或将氨与其它可燃性物质混合，火灾危险会增强。 用氧气代替空气与氨混合，或混合物温度、压力高于环境值，则混合气体爆炸范围将增大。 根据《职业性接触毒物危害程度分级》 (GB504485)中 有关规定，有关物质毒性分级见表 421。 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 17 表 52－ 1 有关物质毒性分级一览表 物质名称 毒性分级 NH3 轻度危害（Ⅳ级） 衡量环境中有毒物质危害程度大小的主要指标是环境中的有毒物质的浓度，《工作场所有害因素职业接触限值》（ GBZ22020）中对有毒物质在工作场所空气中的最高允许浓度见表 562。 表 52－ 2 工作场所空气中有毒物质容许浓度（ mg/m3） 物质名称 MAC TWA STEL 氨 20 30 六、工艺设备技术说明 概述 我公司 提供的烟气脱硫装置，包括所有辅机 根据以下一般性要求进行设计，并保证安全可靠运行和便于安装、检修。 采用目前成熟可靠的新技术，造价合理 最小的运行费用和较小的检修费用 方便观察、监督和维修 要求最少的运行人员。 装置能够与锅炉的启、停、运行和负荷变化相匹配。 达到如下运行特征： 烟气脱硫装置和辅助设施适应 锅 炉在 30%～ 110%BMCR 负荷工况下运行。 脱硫装置和所有辅助设备投运对锅炉负荷和锅炉运行没有干扰。 如果某台设备出现故障（例如水泵等），备用设备 能 投入运行，全套装置运行不会中断。 重要运行设备全部 有 备用。 对整套装置运行 性能有影响的所有易于损耗、磨损或易于出现故障（例如泵 、管道等）的设备，即使有备用品，其设计和安装也保证易于更换、检修和维护。 配备足够数量的人孔和检查孔，所有人孔根据如下最小规范：对于直径大于等于 2020mm 的箱罐，圆形人孔的最小直径为 600mm。 其他开孔和检查孔的最小面积为 ，同时最小横向长度为 600mm。 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 18 所有设备，包括烟道、膨胀节等能承受上游设备发生故障时产生最大温度引起的热应力和机械应力。 所有设备，包括烟道的设计考虑最小和最大运行压力，以及事故情况下的安全裕量。 选用的材料适于运行条件 与工 艺介质。 充分估计腐蚀余量。 设备、管道、阀门和仪表等布置合理，便于操作、维护和检修。 烟道 烟道设计遵照国家《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》及其条文说明进行， 烟道 壁厚 不 小于 5mm。 烟 气 流速采用 15m/s。 烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。 所有未接触到低温饱和烟气冷凝液的烟道用普通碳钢或相当材料制作。 烟道外部充分加强和支撑，防止颤动和振动。 所有需防腐保护的烟道采用外部加强筋， 没 有内部加强筋或支撑，外部加强筋统一间隔排列。 加强筋使用统一的规格尺寸或尽可能减少规 格，以便安装保温层。 加强筋的布置防集水且要求美观。 烟道的走向能够满足冷凝液的排放， 无 积水，因此，烟道提供低位点排水设施和防止积水的措施，膨胀节和挡板不布置在低位点。 加强筋的布置也防止积水。 烟气挡板 我公司 保证脱硫装 置在任何情况下不影响发电机组的安全运行， 我公司 所选用的脱硫系统 设置 100%烟气旁路，即在主体发电工程烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动和 烟气脱硫岛 装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 挡板的设计应 能承受各种工况下烟气的温度和压力，能够在最大的压差下操作并且不会 有变形卡涩或泄漏。 烟道 挡板的结构设计和布置能够使挡板内的积灰减至最小。 烟道挡板的型式采用单轴双挡板结构 ,具有 100％的气密性。 旁路挡板应具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间≤ 25 秒。 每个挡板的操作灵活方便和可靠。 驱动挡板的电动执行机构设计有远方控制系统和就地人工操作的装置，在控制室设有旁路挡板的开度指示器，其它挡板的开度指示器就地安装。 旁路挡板为可调挡板门，并带位置发送器及反馈信号。 电厂锅炉烟气脱硫工程技术方案 19 执行器的速度应满足电站锅炉的运行要求；原烟气挡板全关到全开的开启时间≤ 45秒。 挡板 (包括旁路挡板 )打开 /关闭位置的信号将。