华能重庆珞璜发电厂三期(600MW机组)脱硫运行资料

1华能重庆珞璜发电厂三期（600MW）脱硫运行资料:石灰石－石膏湿法脱硫技术1．石灰石/石灰─石膏湿法烟气脱硫工艺介绍：吸收剂——石灰石副产物——脱硫石膏是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺，是我国重点发展的烟气脱硫工艺。1.1烟气脱硫（FGD）化学反应机理吸收过程（石灰石为吸收剂）SO2（g）+H2O＝＝H2SO3H2SO3===H++HSO3-H++CaCO3===Ca2++HCO3-Ca2++HSO3-+2H2O===CaSO3·2H2O+H+H++HCO3-===H2CO3H2CO3===CO2+H2O氧化过程CaSO3·2H2O+H+→Ca2++HSO3-+2H2OHSO3-+1/2O2→SO42-+H+Ca2++SO4=+2H2O→CaSO4·2H2O总的氧化反应为：2CaSO3·2H2O+O2→2CaSO4·2H2O21.2石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺特点*技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上，吸收剂利用率高。而且烟气含尘量也进一步减少。*适用于大容量机组，且可多机组配备一套脱硫装置。*系统运行稳定，对负荷、煤种变化的适应性强。*吸收剂资源丰富，价格便宜。*脱硫副产物是良好的建筑材料，便于综合利用。*系统投入率高，一般可达95%以上。*大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广，国外FGD项目80%以上采用此工艺，国内投运85%采用此工艺。*只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放。石灰石/石灰－石膏湿法脱硫工艺－主要参数－吸收剂：石灰石/石灰－副产物：二水硫酸钙(石膏)－脱硫效率：90%以上－适用煤种：高中低硫煤－Ca/S：1.03~1.05－单塔应用的经济规模：200MW以上－废水：少1.3工艺流程石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫系统主要包括吸收系统、脱硫剂制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统。在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，吸收二氧化硫(SO2)的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。3FGD主要系统：吸收塔系统烟气系统吸收剂制备系统石膏脱水系统废水处理系统事故排放系统工艺水系统控制系统电气系统系统设计原则：通过程序计算和工程经验工艺用水平衡物料平衡热平衡系统内的设备在最佳点运行运行维护方便1.3.1吸收系统包括：吸收塔喷淋系统除雾器氧化风机系统搅拌器*烟气由吸收塔较低部进入吸收塔，在塔内上升，循环浆液雾滴由上部向下喷洒。*石灰石、石膏和水的混合浆液从吸收塔底经循环泵至喷淋层。4*浆液由喷嘴雾化成雾滴；*在雾滴与烟气逆流接触的过程中，雾滴吸收烟气中的酸性组分，如SO2、SO3、HF和HCl。*吸收塔设计为逆流式喷雾塔，将SO2从烟气中去除。*吸收塔内除了喷淋层及除雾器外，没有其他内部组件或填料，内表面尽可能光滑，以便使吸收液的停留时间最短，在沉降和结垢发生之前，液体迅速地流出了吸收区，收集在吸收塔底反应池内。*保证吸收塔高性能运行的另一途径是吸收塔反应池要有足够容积，以维持正常去除SO2的工艺条件。*吸收的SO2与浆液中石灰石反应，生成HSO3-，在反应池中氧化成硫酸盐（反应池在吸收塔较低段），随后石膏从过饱和溶液中析出。*吸收塔浆液在反应池内有一定的停留时间，（为石膏（CaSO4·2H2O）析出提供条件）再由泵排放至石膏旋流器。A、吸收塔*吸收塔主要功能是吸收原烟气中的SO2、SO3、HF、HCl和灰尘；*吸收塔一般为钢制塔体，内衬玻璃鳞片，并具备烟气进出口烟道、人孔门、检查门、钢制平台扶梯、法兰、液位控制、溢流管及所有需要的连接件等。*吸收塔除塔体外，还有搅拌器、喷淋层和两级除雾器组成。*此外，吸收塔还包括循环浆液泵和氧化空气风机。B、喷淋系统包括吸收塔氧化浆池（位于吸收塔下部）、搅拌装置、循环泵、管线、喷咀、支撑、加强件和配件等。C、除雾器除雾器技术要求高去除效率雾滴颗粒尺寸限制小低压力降5低沾污性能低硬结垢性能化学防腐性能易清洗喷淋层图片：喷嘴喷雾示意图：6D、氧化风机提供无油氧化空气，保证完全氧化。所有辅助设备，至少包括润滑系统、进出口消声器、隔声措施、带入口过滤器的吸入风道、吸收塔氧化浆池氧化空气分配系统、与风机之间的风道、管道、法兰和配件、阀门、电机、联轴器、就地控制盘、冷却器、电机和风机的共用基础底座以及冷却水系统等。E、搅拌器1.3.2.烟气系统A、烟气系统连接：*FGD装置与至烟囱的现存原烟道相连。*原烟道作为FGD系统的旁路，必须配置烟道挡板。*FGD装置将配备单独的烟道系统，包括：*原烟气烟道，起始于原烟道的原烟气挡板，至增压风机；*从增压风机至气-气加热器，从气-气加热器至吸收塔入口；*净烟气烟道，起始于吸收塔出口，至气-气加热器；*从气-气加热器返回原烟道，在末端有净烟气挡板。*全套烟气系统含双挡板，挡板内供有密封空气，以便锅炉运行时在FGD内部进行维修和检查工作。B、FGD增压风机：要求高效率，低能耗耐温性能高防腐性能（同布置位置有关）防机械磨损检修维护要求低噪音水平低7选择轴流风机（动调或静调）离心风机C、烟道设计特点：避免烟气回流形成弯曲部分采用多个弯或导流板采用平滑表面（尤其对衬里）烟气流速15~20m/s化学防腐性能（酸腐蚀）防结垢性能低压力降D．烟气再热系统：在洗涤过程中，烟气被水饱和并冷却到绝热饱和温度。在进人烟囱之前，烟气必须再热，以防止烟囱结露。烟气再热系统要求要求高传热性能低能耗低压力降低泄漏率高可靠性低检修维护要求低投资和运行费用选择GGHMGGH81.3.3.吸收剂制备系统将石灰石粉配制成脱硫所需要的石灰石浆液，输送进入吸收塔内。1.3.4.石膏脱水系统A．石膏处置和脱水系统*石膏将作为湿式洗涤工艺的副产品产生。浆液中包含的石膏主要由盐类混合物（MgSO4，CaCl2）、石膏、石灰石、CaF2和灰粒组成。因此，处置的目的就是将石膏从杂质中分离出来。*石膏处置过程分为两步：分离和脱水。分离由石膏旋流器完成，脱水由真空皮带机进行。浆液从吸收塔浆池由石膏排放泵送至石膏旋流器站。施流器溢流在重力作用下经循环水箱返回至吸收塔，主要含有较细的固体颗粒（细石膏粒子、新鲜石灰石、未溶解的石灰石杂质和飞灰）。浓缩的旋流器沉淀物直接进入石膏浆液箱或返回反应池（吸收塔浆池），主要包含粗石膏颗粒小部分石膏旋流器溢流废水必须排出系统，避免细小颗粒和氯化物浓集。因此，小部分溢流由废水旋流器泵直接排至废水旋流器站。废水排放前应通过旋流器，除去部分悬浮物，一方面收集废水中的少量碳酸盐和石膏颗粒，另一方面能防止这部分附加负荷进入废水处理装置。一级脱水的石膏浆液在石膏浆液箱中缓冲。二级脱水过程：浆液引至真空皮带机滤布上，形成固定厚度的一层浆液，以保证参数恒定和脱水性能稳定。在脱水过程中滤饼用新鲜工艺水冲洗，以使氯含量达到要求的水平。滤液从气相分离出来，并收集在滤液箱。滤液从滤液箱中自流至磨机循环箱和石灰石浆液箱。真空皮带机排出的石膏残余水量最大为10%（重量百分比），石膏直接掉入石膏贮仓。石膏仓的排放设备应能使卡车装载，或经传送带送至炒制车间。9B、石膏脱水系统设计要求高脱水效率：水分小于10%防腐性能检修维护方便1.3.5.废水处理系统脱硫系统必须排放一定的废水，这主要是因为：(1)吸收液中氯离子含量过高会降低脱硫效率，引起CaSO4结垢，并对设备材料产生不良影响。(2)生成的副产物为石膏浆液，生产商对石膏的杂质含量有一定的要求，石膏需进行清洗和脱水处理。烟气脱硫系统排放的废水一般来自SO2吸收系统、石膏脱水系统和石膏清洗系统。废水的水量和水质，与脱硫工艺系统、工艺水水质、烟气成分、灰和吸收剂等多种因素有关。脱硫废水的水质特征：排水呈酸性，ph值较低；悬浮物和氟离子含量高；氯离子浓度高，含盐量大；含有多种浓度超标的重金属；含有难处理的COD和氮化物；废水排放量不大。目前，国外采用的脱硫废水处理方法主要有以下三种：（1）灰场堆放（2）蒸发（3）处理后排放1.3.6.事故排放系统主要设计原则设置事故浆液罐，用于大修时贮存浆液。保留石膏晶种。系统故障时紧急排浆。101.3.7工艺水系统主要用途•提供烟气冷却、除雾器冲洗•浆液系统冲洗•设备冷却•石灰石制浆•补充蒸发的水损失1.3.8控制部分A、控制方式和水平：控制方式：集中控制，FGD及辅助系统设一个集中控制室。控制水平：控制系统采用分散控制系统DCS。主要功能系统包括：数据采集系统（DAS）、顺序控制系统（SCS）、模拟量控制系统（MCS）、电气控制系统（ECS）。烟气连续排放监测系统（CEMS）测量原烟气成份。分析测量采用多组份气体分析仪，测量信号进入DCS并在FGD控制室中进行监测和控制。脱硫装置采用分散控制（DCS）系统，可对各系统设备进行软手操作，并有摄像头对设备运行情况进行实时监视。测量、信号、保护均在控制屏上显示，并具有越线报警、事故追忆、运行曲线绘制、报表打印、计算等功能。设有工程师站对脱硫控制、联锁、保护、信号等进行调整、修改定值和监视全过程运行状态。脱硫控制系统采用DCS，控制室仅设紧急操作开关，不设常规表盘，在操作员站通过CRT和鼠标完成全部监控。正常运行时由DCS自动完成闭环、顺控、联锁保护、数据处理等功能；启停过程仅需运行人员少量干预。现场巡视的任务是检查工艺系统及设备是否正常，系统的运行不需就地辅助操作。脱硫DCS预留同全厂MIS的通讯接口。设置烟气监测系统，自动连续监测记录FGD装置进口烟气量、SO2、O211含量，及FGD出口SO2、NOX、CO、O2、烟尘含量，同时部分信号作为FGD调节输入信号。B、主要控制调节系统：锅炉负荷变化的跟踪调节石灰石粉自动给料量调节吸收剂供浆泵流量调节吸收塔补给水量调节吸收塔石膏浆排浆泵流量调节脱硫装置主要监测参数：锅炉负荷，FGD出口烟气流量，FGD入、出口烟气压力，FGD入、出口烟温，FGD入、出口SO2浓度，吸收剂供浆流量，石灰石粉供给量，石灰石粉仓料位，氧化空气流量，吸收塔反应池液位，反应浆液ph值，石灰石浆与石膏浆浓度。1.4影响脱硫率的因素分析湿法烟气脱硫效率与原烟气参数和设备运行方式等有直接关系，而且许多因素是协同作用的。主要影响因素有：吸收塔浆液PH、液气比、Ca/S、循环泵运行方式、氧化风机投运台数等对脱硫率的影响规律。1.4.1吸收塔浆液PH值烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应：SO2+H2O＝HSO3-+H+CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+HSO3-+1/2O2=SO42-+H+12SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4·2H2O从以上反应不难发现，高PH的浆液环境有利于SO2的吸收，而低PH则有助于Ca2+的析出，二者互相对立，因此选择合适的PH值对烟气脱硫反应至关重要。PH较低时，浆液PH升高，脱硫率上升，因为高PH浆液中有较多的CaCO3存在，对脱硫有益；PH＞5.8后脱硫率不继续升高，反而降低，原因是随着H+浓度的降低，Ca2+的析出越来越困难，此时SO2与脱硫剂的反应不彻底，既浪费了石灰石的耗量，又降低了石膏的品质。浆液ph值不能太高又不能太低，一般控制吸收塔浆液的PH在5.4～5.5之间，Ca/S保持在设计值内，获得较为理想的脱硫率，同时又使石膏中CaCO3的含量较低。1.4.2液气比(L/G）液气比（L/G）（l/m3）是指为脱硫塔内烟气提供的脱硫剂浆液循环量（l/h）与烟气体积流量（m3/h）的比例。液气比大，有利于SO2的溶解和吸收，但液气比过大，将导致烟气温度下降太大，吸收浆液循环泵功率大，运行费用高。一般，石灰石洗涤吸收塔的液气比在8～25l/m3的范围。新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触一次，SO2等气体与石灰石的反应并不完全，需要不断地循环反应，运行三台循环泵的脱硫率明显高于只运行二台的工况。原因是增加了浆液的循环量，也就加大了CaCO3与SO2的接触反应机会，从