烟气脱硫(FGD)系统课件

烟气脱硫(FGD)系统课件电厂运行维护脱硫培训资料一、火力发电厂脱硫概述二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程三、脱硫设备检修工艺要求四、总结一、火力发电厂脱硫概述1、SO2的危害及火力发电厂脱硫的目的：我国能源结构以燃煤为主，每年燃煤排放的二氧化硫约2000万吨左右，排在世界第一位。二氧化硫大量排放致使大气污染严重，酸雨区面积扩大了100多万平方公里，年均降水PH值低于5.6的区域面积已占全国面积的40%左右，1995年我国因此而造成的经济损失据不完全统计达1100多亿元。为保护我国环境，实现可持续发展，有必要控制我国的二氧化硫排放总量。因此，治理烟煤对大气的污染已成为我国环境保护工作面临的紧迫而重大的课题，采用烟气脱硫技术是治理烟煤污染的有效途径,国家还出台了有关脱硫电价的相关政策，允许配套脱硫装置的发电机组在电价上进行一定调整，来弥补因脱硫增加的发电成本脱硫工程属于我国重点鼓励和发展的项目；石灰石—石膏湿法烟气脱硫（FlueGasDesulfurization/FGD）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，该工艺最早由英国皇家化工工业公司研制出来，经过欧美等国家几十年实践，各项技术及崩成熟，目前世界上应用最广市场占有率80%以上。是控制酸雨和二氧化硫污染的最为有效的和主要的技术手段。目前，世界上各国对烟气脱硫都非常重视，已开发了数十种行之有效的脱硫技术，但是，其基本原理都是以一种碱性作为SO2的吸收剂，即脱硫剂；除去烟气中的硫氧化物，提高电厂除尘效率达到环境保护是主要目的。一、火力发电厂脱硫概述2、火力发电厂脱硫方法分类：按脱硫技术分三大类：（燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、烟气脱硫），目前国内外普遍采用三种脱硫技术方法：（1）、湿法脱硫技术：特点：整个脱硫系统位于烟道的末端，在除尘系统之后；脱硫过程在溶液中进行,吸附剂和脱硫生成物均为湿态;湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速率快，脱硫效率高，钙利用率高，技术完善，可达到95%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。缺点，投资大，占地面积大。目前使用最广泛的湿法烟气脱硫技术，主要是石灰石/石膏洗涤法，它是采用石灰或石灰石的浆液在洗涤塔内吸收烟气中的SO并副产石膏的一种方法。其工艺原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气的SO，分为吸收和氧化两个阶段。先吸收生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙即石膏。一、火力发电厂脱硫概述（2）、干法脱硫技术：特点：干法烟气脱硫就是将干性脱硫剂加人炉内或喷入烟气中，脱硫剂与SO发生气固反应，达到脱除SO的目的。干法烟气脱硫具有以下特点：投资费用低，脱硫产物呈干态，并与飞灰相混，并且没有污水排放；无需安装除雾器及烟气再热器，设备不易腐蚀，不易发生结垢及阻塞，但反应速度慢。目前，最常用的干法烟气脱硫技术是炉内喷钙脱硫工艺系统。该系统工艺简单，脱硫费用低，用石灰石和消石灰作吸收剂，烟气脱硫效率可达60%以上。一、火力发电厂脱硫概述（3）、半干法脱硫技术：特点：半干法烟气脱硫工艺的脱硫过程是在吸收塔内完成的。生石灰粉(或小颗粒)经制浆系统掺水、搅拌、消化后制成具有很好反应活性的熟石灰〔Ｃａ(ＯＨ)2〕浆液,制成后的吸收剂浆经泵送至吸收塔上部,由喷嘴或旋转喷雾器将石灰浆吸收液均匀地喷射成雾状微粒,这些雾状石灰浆吸收液与引入的含二氧化硫的烟气接触,发生强烈的物理化学反应,其结果低湿状态的石灰浆吸收液吸收烟气中的热量,其中的大部份水份汽化蒸发,变成含有少量水份的微粒灰渣,在石灰浆吸收液吸热的同时,吸收烟气中二氧化硫的过程同时进行,吸收二氧化硫的化学反应过程。综合以上优点，但技术不完善，并且对人体有危害。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程1、发电厂脱硫系统主要包括三大主系统：每期烟气吸收系统：（石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统）以及（每期SO2烟气吸收系统）。2、发电厂烟气脱硫系统的简介：电厂烟气脱硫一期工程包括3、4、5、6号机组烟气脱硫系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统，其中3、4、5、6号机组各设置1套烟气脱硫系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统等公用系统各1套，按8套机组脱硫共用设计。按全烟气脱硫设计，脱硫效率不小于95%。3、4、5、6号机组采用石灰石-石膏湿法进行全烟气脱硫，每台机组1套FGD，1炉1塔，公用系统按石灰石浆液制备、石膏脱水处理、脱硫废水处理系统8台机组共用一套设置，并一次建成。脱硫后的烟气再通过烟囱进行排放。工艺系统由石灰石浆液制备及供应系统、SO2吸收系统、氧化空气系统、烟气系统、石膏脱水系统、工艺水系统、事故浆液和排空系统组成。3．工艺的主要特点本期工程脱硫工艺采用石灰石/石膏湿法（以下简称FGD），其中FGD不设GGH烟气再热系统。脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉BMCR工况时的烟气量（按30～100%考虑烟气量波动）,脱硫效率≥95%。脱硫系统设置100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程脱硫副产品石膏回收贮存或利用。脱硫系统关键设备（如搅拌器、调节阀、重要的仪表）采用进口。脱硫装置按年运行6000小时设计，FGD系统可利用率≥95%。脱硫装置出口烟气温度按50℃设计。公用系统（石灰石浆液制备系统、石膏浆液脱水系统、废水处理系统）按8台机组烟气脱硫总量设计，4．石灰石浆液供应系统4．1．石灰石卸料及贮存系统由于本期烟气脱硫系统消耗的石灰石量较大，而石灰石的运输采用汽车运输，为了保证生产稳定、正常的运行，石灰石卸料系统采用两套。自卸汽车将粒度≤10mm的石灰石块倒入卸料斗后，扬起的灰尘经布袋除尘器收尘后又重新进入卸料斗；卸料斗中的石灰石由振动给料机给送到1#刮板输送机，然后经斗式提升机和2#刮板输送机送至石灰石仓。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程石灰石仓为长方形，其容量相当于全厂8台机组BMCR工况下运行3天所需的石灰石供给量。石灰石仓根据配置情况在顶部设有7个进料口，底部设有7个出料口，每个出料口各配一个振动给料斗。其中1#、2#振动给料斗与一号输送皮带配套，将石灰石经1#皮带秤重给料机送往1#湿式球磨机进行研磨，3#、4#振动给料斗与二号输送皮带配套，将石灰石经2#皮带秤重给料机送往2#号湿式球磨机，5#振动给料斗与三号输送皮带配套、7#振动给料斗与四号输送皮带配套、6#振动给料斗直接将石灰石经3#皮带秤重给料机送往3#号湿式球磨机。振动给料斗和相应输送皮带的起停根据石灰石磨制系统的要求及贮仓系统的调度进行。当石灰石储仓料位达到3m时，首先应手动打开加料点相对应的电动闸门，然后手动程启石灰石卸料系统。当石灰石储仓料位达到8m时，自动程停石灰石卸料系统。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程4．2．石灰石浆液磨制系统本期烟气脱硫工程并列设3套石灰石浆液磨制系统，每套的容量相当于托克电厂厂8台机组在BMCR工况时石灰石消耗量的50%。来自石灰石贮仓的石灰石经秤重给料机计量后进入湿式球磨机，同时磨机内按比例加入来自石膏脱水系统的混合液，研磨后球磨机的溢流自流到湿磨浆液罐，然后由湿磨浆液泵输送到石灰石浆旋流分级站，含有粗颗粒石灰石的旋流分级底流返回湿式球磨机入口，而旋流分级后的溢流则作为产品流入石灰石浆液中间槽。经过磨制后的石灰石浓度为25%，（皮带输送机和称重给料机（变频控制）送入湿式球磨机并加水混合成浓度为60~70%左右的石灰石浆进行磨制。磨制完的石灰石浆液进入湿磨浆液罐，由湿磨浆液泵输送到石灰石旋流分离器，旋流器底流返回湿式球磨机再磨，旋流器溢流送到石灰石浆液中间槽，由石灰石浆液输送泵送到石灰石浆液槽备用）。本系统的主要设备是球磨机。球磨机自身主要包括带有钢球的转筒。在细节上，包括新供给流体和旋流器底流在内的整个球磨机供给流体流经研磨室，以减小颗粒尺寸。底层灰浆通过球磨机排放耳轴流过研磨球返回螺旋。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程只有小钢球才可以离开带有灰浆的球磨机，并主要集中在球磨机出口和石灰石灰浆循环槽之间的屏板上。经过屏板的球落在石灰石灰浆循环槽中，每年必须一次或两次循环槽中取出这些钢球。灰浆经过螺旋后收集在球磨机循环槽中，并通过泵和旋流分离器站分类。最终产物因重力经由旋流分离器溢流流向石灰石灰浆储料槽。最终颗粒尺寸要小于30μm。旋流器底流因重力流回球磨机入口。球磨机最大装球量为60T,最佳装球量为：41．6T,选用钢球直径Φ40mm～Φ90mm，材质为铸造马氏体不锈钢。钢球的加载和卸载：球磨机钢球的添加通过手动，经由球磨机滚筒壁中两个位置相对的人孔中的一个进行。在运行期间由于磨损而造成的钢球质量减少通过不定时经由石灰石供给入口向球磨机提供新钢球加以补充。球磨机的正常维修和检验工作由球磨机滚筒实现。为了外观检验和更换侧板，可以从顶部通过其中一个人孔装入滚筒。关闭滚筒后，可以将其旋转180°，并通过第二人孔进行检验。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程5．烟气系统一套机组配备一套烟气系统，每期共2套。烟气从原钢结构烟道烟气引出，经烟道进口挡板、升压风机后，进入吸收塔。烟气在吸收塔内与自上而下的循环石灰石/石膏浆液逆流充分接触后，烟气中的SO2溶解于石灰石/石膏浆液，并被吸收，大部分烟尘被截流，进入石灰石/石膏浆液。洗涤后的烟气通过除雾器出吸收塔，经烟道出口挡板回到钢烟道净烟气接口，并通过烟囱排放。SO2吸收系统是石灰石/石膏湿式脱硫装置的核心部分，所有脱除SO2的化学反应都在吸收塔内进行并完成。SO2吸收系统按1炉1塔配备。SO2吸收系统由吸收塔（包括壳体、喷淋层、除雾器、搅拌器）、浆液循环泵、石膏浆液排出泵及管线等组成。吸收塔的上部为洗涤、溶解、吸收区，该区域布置有喷淋层，浆液循环泵将循环浆液（由石灰石浆液、亚硫酸钙和石膏浆液组成）送入喷淋层通过喷嘴喷淋，浆液自上而下与自下而上的烟气接触，洗涤烟气中的尘、杂质、溶解烟气中的SO2，并与CaCO3发生化学反应而被吸收，生成的CaSO3向下汇集至吸收塔的下部浆池。浆池分为氧化区和结晶区。在氧化区，由氧化风机向浆液池鼓送压缩空气，将CaSO3氧化成CaSO4。石膏浆液由结晶区排出经石膏浆液排出泵送至石膏旋流站。在吸收塔上部装有两层除雾器，以除去脱硫净化后烟气夹带的液滴，烟气由塔顶引出，经出口挡板进入钢制原烟道，从烟囱排放（或从吸收塔顶部临时排放）。吸收塔设3层喷淋层，同时设有3台浆液循环泵（每层喷淋层一台浆液循环泵）满足脱硫装置满负荷运行。浆液循环泵开启数量可根据进FGD的烟气量的大小来决定。吸收塔浆池部分设置4台搅拌器，防止结晶区内浆液沉淀和使氧化区内CaSO3被氧化空气充分氧化，达到尽可能生成稳定的CaSO4的目的。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程5.1．增压风机为了防止流经改造设备（主要有吸收塔，再热器和管道）而引起烟气流补偿压力损失，安装了一个增压风机。增压风机安装在公用总线管道和吸收塔之间。5.2.烟道系统FGD装置将与通向烟囱的现有烟道连接。安装在FGD系统上的进出口烟道配有烟气挡板。FGD装置安装有一个独立烟道系统，其包括：从入口烟道（其烟气挡板直通增压风机）开始的未经处理的烟道，从增压风机至吸收塔入口，从吸收塔出口返回至在末端带有净化烟气挡板的烟道。要相应的防治烟道出现腐蚀。烟气管道系统将由百叶窗挡板或双百叶窗挡板实现。向这些挡板供应密封气可以在锅炉运行时在FGD装置内进行维修和检验工作。通过切换旁路挡板和脱硫装置进、出口挡板的开关，实现“脱硫装置的运行”和“脱硫装置的旁路运行”，保证在任何情况下不影响发电机组的安全运行。二、电厂烟气脱硫工艺原理及系统流程6．SO2吸收系统SO2吸收系统是石灰石－石膏湿式脱硫装置的核心部分，所有脱除SO2的物理、化学反应过程都在吸收塔内进行并完成。SO2吸收系统由吸收塔（包括壳体、喷淋层、搅拌器、氧化系统、除雾器）、浆液循环泵及管线、石膏浆液排出泵及管线等组成。吸收塔采用逆流接触型洗涤喷淋塔，在吸收塔内将同时完成SO2的溶解、与石灰石浆液的反应、亚硫酸钙的氧