电厂脱硫运行维护手册

电厂脱硫运行维护手册内容摘要：

塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的 SOSO3及 HCl、 HF 被吸收。 SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。 为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加 快石灰石在浆液中的均布和溶解。 反应原理 强制氧化系统的化学过程描述如下： （ 1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触，循环浆液吸收大部分SO2，反应如下： SO2＋ H2O→H2SO3 H2SO3⇋H＋ ＋ HSO3－ （ 2）氧化反应 硫化物的 氧化 石膏的 形成 和 SO2的反应 净烟气 原烟气 SO2 HCl HF 吸收区 反应区 结晶区 氧化空气 O2 石膏 排放 CaSO4• 2H2O 吸收剂CaCO3 工艺水 H2O 浆液循环 SO2＋ H2O→ H2SO3 H2SO3⇋H＋ ＋ HSO3－ 反应区 HSO3－ ＋ 1/2O2→ HSO4－ HSO4－ ⇋H＋ ＋ SO42－ 结晶区 Ca2＋ ＋ CO32－ ＋ 2H＋ ＋ SO42－ ＋ H2O→ CaSO4 2H2O＋ CO2↑ 2H＋ ＋ CO32－ → H2O＋ CO2↑ 黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 19 一部分 HSO3－ 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－ 在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3－ ＋ 1/2O2→HSO4－ HSO4－ ⇋H＋ ＋ SO42－ （ 3）中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。 中和后的浆液在吸收塔内再循环。 中和反应如下： Ca2＋ ＋ CO32－ ＋ 2H＋ ＋ SO42－ ＋ H2O→CaSO42H2O＋ CO2↑ 2H＋ ＋ CO32－ →H2O＋ CO2↑ （ 4）其他污染物 烟气中的其他污染物如 SO Cl、 F 和尘都被循环浆液吸收和捕集。 SOHCl 和 HF 与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应： SO3＋ H2O→2H＋ ＋ SO42－ CaCO3 +2 HCl==CaCl2 +CO2 +H2O CaCO3 +2 HF ==CaF2 +CO2 +H2O 系统描述 SO2吸收系 统 吸收塔采用湿式喷淋空塔形式。 烟气由进烟口进入吸收塔向上流动雾状浆液逆流接触，发生吸收反应，处理后的烟气在吸收塔喷淋层顶部进入除雾器，除雾后从吸收塔顶部排出，进入烟道。 湿式喷淋空塔具有如下特点： • 吸收塔的构造为空塔形式，结构简单； • 采用空心喷嘴，接触效率高，阻力小，不易堵塞； • 通过烟气流速的优化，达到低阻力、节能的效果； • 通过控制泵运行台数，可以针对负荷的变化达到经济运行； • 喷嘴材质为碳化硅，耐腐蚀、耐磨损，使用寿命长，可达 30 年。 吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。 吸收塔烟气入口内衬耐腐蚀、耐高温合金。 吸收塔内烟气流速为 ，塔内配有 4 层喷淋层，每层喷淋层由母管、支管和喷嘴组成。 喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收区的横截面。 每层喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。 黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 20 每座吸收塔配四台浆液循环泵。 运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，在达到要求的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。 吸收了 SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。 吸收塔反应池装有 5 台搅拌机。 氧化风机将氧化空气鼓入反应池。 氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分别注入到搅拌机桨叶的 压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。 一部分 HSO3－ 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的 HSO3－ 在反应池中被氧化空气完全氧化。 吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH 值。 中和后的浆液在吸收塔内循环。 吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。 通过排浆控制阀控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度在大约 20wt％。 脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于 75mg/Nm3。 除雾器由聚丙烯材料制作，两级除雾器 均用工艺水冲洗。 冲洗过程通过程序控制自动完成。 吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动地周期性进行。 冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。 当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸收塔循环泵意外切除时本系统启动。 烟气系统 从锅炉来的热烟气经增压风机增压 后 进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的 SO2被石灰石浆液吸收。 除去 SOX及其它污染物的烟气通过烟囱排放。 烟道上设有挡板系统，以便于 FGD 系统正常运行和事故时旁路运行。 每套FGD 装置的挡板系统包括一台 FGD 进口原烟气挡板，一台 FGD 出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板，进出口挡板、旁路挡板均采用单轴双百叶窗式烟气挡板。 在正常运行时， FGD 进出口挡板开启，旁路挡板关闭。 在故障情况下，开启烟气旁路挡板门，关闭 FGD 进出口挡板，烟气通过旁路烟道直接排到烟囱。 所有挡板都配有密封系统，以保证 “零 ”泄露。 密封空气由密封空气系统提供。 密封空气系统每炉一套，设两台 100%容量的密封空气风机（一用一备）和电加热器。 烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀 节、法兰、导流板、垫片黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 21 /螺栓材料以及附件。 烟道留有适当的取样接口、试验接口和人孔。 对于每台锅炉，配置 1 台增压风机（ BUF），布置于吸收塔上游的 原烟气侧。 增压风机为静叶可调轴流风机，包括电机 和冷却空气装置。 可变的前导叶片角度控制其制流量及压力。 烟气系统中还包括冷凝液收集系统，分别设置在原烟道上和烟囱上。 烟囱的冷凝液排放至吸收塔区排水坑内。 石膏脱水系统 石膏浆液由吸收塔排出泵从吸收塔输送到石膏脱水系统。 石膏浆液浓度大约为 20wt％。 石膏脱水系统为四炉（ 4300MW）公用，包括以下设备： 石膏浆液排出泵； 石膏旋流站； 真空皮带脱水机，含冲洗系统； 真空泵； 滤布冲洗水箱； 滤布冲洗水泵； 滤液水箱，含搅拌器； 滤液泵； 废水旋流站给料箱，含搅拌器； 废水旋流站给料泵； 废水旋流站； 废水箱； 废水泵； 石膏库。 （ 1）石膏旋流站 由四台脱硫塔石膏排出泵送来的石膏浆液输送到安装在石膏脱水车间顶部的石膏旋流站。 浆液浓缩到浓度大约 55％的底流浆液经二工位分配箱自流到真空皮带脱水机，上溢浆液部分直接进入滤液水箱，部分经废水旋流站给料箱送至废水旋流站。 废水旋流站的溢流经 废水箱再用废水泵送至脱硫废水处理系统，废水旋流站底流黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 22 进入滤液水箱。 （ 2）真空皮带脱水机 脱水系统设置真空皮带脱水机和真空系统，真空皮带脱水机和真空系统为并列的两套系统，两套系统的容量为四台机组设计煤种 BMCR 工况下 150％的容量和校核煤种 BMCR 工况下 100％的容量相比较取大值。 实际选型容量为：脱水系统为设计煤种 BMCR 工况下 150％的容量。 石膏旋流站底流浆液经二工位分配箱自流输送到真空皮带脱水机，在脱水机上经冲洗降低其中的 Cl－ 浓度，同时由真空系统脱水到大于含 90％固形物和小于10％水份。 滤液进入滤液 水箱。 皮带脱水机翻卸的脱水石膏，通过转运皮带送入石膏库，石膏库满足设计煤种 BMCR 工况四台炉脱水石膏 3 天的贮量。 石膏库内的石膏通过铲车进行汽车装载工作。 工艺水作为密封水供给真空泵，然后收集到滤布冲洗水箱，用于冲洗滤布 、滤饼。 废水旋流站的底流自流到滤液水箱，然后由滤液泵输送到石灰石制浆系统和吸收塔。 石灰石制备系统 石灰石制备和 贮存系统 为 4 台炉共用。 石灰石输送系统 1 套，至少包括： 1 个石灰石卸料间，含 1 个卸料地斗及 1 套除尘设备； 1 台振动给料机； 1 台带式输送机，用于振动给料机卸料至斗 提机； 1 台斗式提升机； 1 台带式输送机，用于斗式提升机卸料到石灰石储仓； 1 套 除铁设备； 1 个石灰石储仓，含 1 个仓顶除尘设备； 1 套石灰石储仓料位测量装置 石灰石制浆供应系统 1 套，至少包括： 2 套石灰石仓出口关断装置； 2 台称重给料机； 2 台湿式球磨机； 2 套石灰石浆液旋流器站； 黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 23 2 台磨机浆液循环箱； 2 套磨机浆液循环箱搅拌器； 4 台磨机浆液循环泵； 全套管道及阀门等。 石灰石进厂粒径为 5～ 15mm，采用湿式球磨机磨制成石灰石浆液，合格的石灰石浆液储存在浆液箱内，用浆液泵送入吸收 塔以 补充与 SO2反应消耗了的石灰石。 石灰石原料由汽车运输进厂，卸入石灰石卸料地斗。 石灰石输送系统为 4台炉公用设施，出力留 有足够的 裕量。 输送系统采用单班制运行。 输送系统的设计范围始于卸料斗，止于石灰石仓，主要功能包括：卸料、给料、提升、转运系统的自动程序控制等；还包括除铁、检修起吊、事故监测及保护、除尘、水力清扫、消防等辅助功能。 卸料斗设置 1 个地下料斗，容量不小于 ，卸料斗上口设钢篦子，蓖孔尺寸为 80mm80mm。 卸料斗下口用机械式振动给料机将石灰石经皮带输送机给入斗式提升机，在石灰石送至 斗式提升机之前设置有一级盘式电磁除铁器。 斗式提升机将石灰石提升至石灰石仓顶转运皮带，进而由皮带机转运卸料至石灰石储仓。 石灰石储仓为砼仓， 石灰石储仓总设计容量按 4 台炉燃烧设计煤种 BMCR工况 2 天的石灰石耗量。 石灰石储仓底部为 “锥形 ”，内衬铸石，防磨，防堵。 在仓的顶部有密封的 人孔门，门用铰链连接，设有把手，可以迅速打开。 在仓顶设有布袋除尘器。 布袋除尘器配有机械清灰振打装置，洁净气中最大含尘量不超过 50mg/Nm3。 石灰石 储仓 配有就地显示料位计及远方指示料位计。 制浆系统为 4 台炉公用。 石灰石仓底部为 “锥形 ”， “锥形 ”下底设有 2 个石灰石小出料斗，每个出口设有关断门、称重式给料机，将石灰石分别给入 2 套湿式磨石机系统，磨制的石灰石浆液经 1 级旋流器分选，合格的成品直接进入石灰石浆液箱，不合格直接进入磨机继续磨制。 称重给料机可连续运行，称重可靠，并可远方指示。 给料机在满斗负荷和空斗负荷下运行时行程和给料量均没有显著差异。 给料机在满斗负荷下可启动。 给料机设有调节给料量的控制器，每个出口给料量能在 0～ 100%间调节。 湿式球磨机及主要配套辅机，能确保向 FGD 工艺供应足量的石灰石浆液，黔北 发电总厂 4 300MW 机组烟气脱硫工程 运行维护手册 24 细度至少应为 90%小于 44μm(325 目 )的浆液量。 4 台炉共设 1 台石灰石浆液箱。 1 台石灰石浆液箱可满足 4 台炉 5 小时浆液用量。 石灰石浆液箱配置 6 台石灰石浆液泵（四运两备）将石灰石浆液输送至每个吸收塔。 为使浆液混合均匀、防止沉淀，在石灰石浆液箱内装设浆液搅拌器。 滤液水加入系统以维持要求的浆液浓度（浓度测量和调节包括在供货范围之内）。 吸收塔浆液供应系统设计一条回流管线，以满足 FGD 所有可能的负荷范围。 公用系统 公用系统包括工艺水系统和压缩空气系统。 （ 1）工艺水系统 工艺水水源由主机水务区引接，输送到 FGD 的工艺水箱中。 四台吸 收塔设置一台工艺水箱、三台工艺水泵 (两运一备 )、 6 台 100％除雾器冲洗水泵（四运两备）。 工艺水用于各石灰石浆液浓度调整、吸收塔及管路冲洗、除雾器冲洗、设备密封冷却等。 （ 2）压缩空气系统 压缩空气系统包括一台容积 5m3杂用空气储气罐和一台容积 5m3仪用空气储气罐。 按照电厂要求，拟新增空。