201412脱硫技术交流课件2

2014年12月陶爱平[e-mail]烟气脱硫技术交流目录1、烟气脱硫工艺技术选择2、石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统3、脱硫工艺设计疑难问题解析4、烟气同时脱硫脱硝除尘除汞一体化工艺技术3、脱硫工艺设计疑难问题解析3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算；3.2吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定；3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、吸收塔喷淋塔设计计算2、主要设备选型计算3、系统阻力计算3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、吸收塔喷淋塔设计计算吸收塔直径：根据选定的塔内烟气流速计算吸收塔直径喷淋层：根据液气比确定喷淋浆液量，再依据每层吸收塔最大浆液量计算喷淋层数量1、吸收塔喷淋塔设计计算浆池容积：根据1）浆液循环停留时间、2）石膏结晶时间、3）氧化动力容积、4）最低氧化喷枪插入深度、5）石灰石浆液溶解速率、6）老塔改造时吸收塔已有的浆池容积吸收塔浆池大小由以上六个因素决定，设计时选取其中最大值作为浆池的有效容积。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、吸收塔喷淋塔设计计算吸收塔直径、浆池容积、喷淋层数确定之后即可做吸收塔外形设计。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、吸收塔外形3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内烟气流速的设定塔内烟气流速与氧化风机、循环泵、增压风机电耗关系曲线200.00700.001200.001700.002200.002700.003200.002.903.003.103.203.303.403.503.603.703.803.904.004.10烟气流速(m/s)设备电耗(KW)氧化风机电耗KW循环泵电耗KW增压风机电耗KW3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内烟气流速的设定•塔内烟气流速与上述设备电耗的综合关系曲线（600MW，S=0.8）600MW机组，S=0.8%增压风机、循环泵、氧化风机电耗总和与吸收塔内烟气流速关系曲线4960.004970.004980.004990.005000.005010.005020.002.93.03.13.23.33.43.53.63.73.83.94.04.1吸收塔内烟气流速电耗Kw3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内烟气流速的设定•塔内烟气流速与上述设备电耗的综合关系曲线（600MW，S=2.9）600MW机组，S=2.9%增压风机、循环泵、氧化风机电耗总和与吸收塔内烟气流速关系曲线8550.008600.008650.008700.008750.008800.008850.008900.008950.009000.009050.009100.002.93.03.13.23.33.43.53.63.73.83.94.04.1吸收塔内烟气流速电耗Kw3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化吸收塔内同一截面的脱硫效率各不相同，根据实际测试，在吸收塔中心区域（约占总面积的67%），烟气分布均匀、流速高，喷淋密度大，脱硫效率可以高达99%以上。塔壁周边区域（约占总面积的33%）喷淋密度低，烟气分布不均匀，烟气贴壁运动并形成剪切层，喷淋液滴粘附塔壁形成液膜，都需要增大浆液循环量（增大液气比）以提高吸收塔整体脱硫效率。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化因此提高塔壁周边区域的脱硫效率成为吸收塔设计的要点。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化软件措施采用CFD（计算流体动态）模拟以优化脱硫喷淋塔。借助于对吸收塔内烟气和喷淋浆液两相流的三维模拟，吸收塔内的烟气分布、流动，吸收塔横截面内浆液的分布和喷嘴的位置得到优化。CFD模拟的核心内容就是尽量使吸收塔内烟气流动均匀，使吸收塔每个截面上烟气流速偏差最小。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化软件措施另外通过软件布置吸收塔内的每一个喷嘴和确定喷嘴的形式。通过对吸收区的分析、优化降低系统设计的裕量，以得到较低的液气比，降低循环泵和增压风机的电耗。虽然软件模拟模型与实际运行会有较大的出入，但是由于该措施无需增加投资，有一定的积极作用。3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化硬件措施：通过一定手段，改善吸收塔边壁效应，提高吸收塔效率，例如：3.1、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化硬件措施：气液再分布装置”在塔内呈环状布置，烟气向上流动，喷淋浆液向下流动。烟气流经“气液再分布装置”重新回到脱硫效率高的中心区域，避免了烟气形成剪切层及烟气沿塔壁逃逸的现象；沿塔壁流动的浆液也重新回到了吸收塔中心区域再次参与反应。硬件措施：3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化硬件措施：硬件措施—设置ALRD装置的技术经济比较方案液气比l/Nm3浆液循环量m3/h(单台泵)浆液循环泵电耗KW(3台泵)吸收塔阻力Pa增压风机电耗KW增压风机电耗KWALRD合金量t增加投资万元设置ALRD8.94726916219402910.31976.64.182不设置ALRD11.939706216411203109.31706.200以600MW机组、S=0.8、工程为例，比较分析如下：3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化通过软件、硬件措施，降低液气比，可降低循环泵电耗，同时可降低塔内烟气侧阻力，从而降低风机电耗。整个吸收塔设计的核心技术就在于液气比优化及塔内烟气阻力上。3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化浆池高度运行液位与入口烟道底部之间距离入口烟道高度入口烟道上部到第一个喷淋层中心线距离喷淋层之间距离上部喷淋层到一级除雾器下部距离除雾器之间距离上级除雾器底部到出口烟道底部距离出口烟道高度3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算1、喷淋塔的设计——塔内流场的优化1、吸收塔喷淋塔设计计算2、主要设备选型计算3、系统阻力计算3、吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算SO2吸收系统主要设备：塔内——搅拌器选型计算与吸收塔直径、浆池容积、氧化风量有关，搅拌器订货时，需要将吸收塔浆池尺寸、氧化风量及浆液特征提交搅拌器供货商，最终由供货商进行搅拌器选型计算。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算SO2吸收系统主要设备：塔内——除雾器将吸收塔直径，出口雾滴浓度提交除雾器厂商，一般出口雾滴浓度不大于50mg/Nm3时，两级除雾器即可达到要求，但随着目前超净排放要求，一般塔内设置三级除雾器，且多选择屋脊式。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算SO2吸收系统主要设备：塔内——除雾器将吸收塔直径，出口雾滴浓度提交除雾器厂商，一般出口雾滴浓度不大于50mg/Nm3时，两级除雾器即可达到要求，但随着目前超净排放要求，一般塔内设置三级除雾器，且多选择屋脊式。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算SO2吸收系统主要设备：塔外——浆液循环泵浆液循环泵流量随不同技术流派，计算结果不同，泵压头选择需要与喷嘴要求的压力匹配，同时考虑管路阻力、阀门阻力等。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算烟气系统主要设备：——增压风机增压风机流量：锅炉BMCR流量，同时考虑10%流量余量，10°C；增压风机压头：需克服锅炉BMCR烟气系统阻力与吸收塔阻力，同时考虑20%压头余量。不同技术，吸收塔阻力不同。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算烟气系统主要设备：——增压风机增压风机流量：锅炉BMCR流量，同时考虑10%流量余量，10°C；增压风机压头：需克服锅炉BMCR烟气系统阻力与吸收塔阻力，同时考虑20%压头余量。不同技术，吸收塔阻力不同。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算浆液制备系统与石膏脱水系统主要设备，可以通过化学反应式计算石灰石石膏湿法脱硫技术总化学反应式：CaCO3+SO2+½O2+2H2OCaSO4.2H2O+CO210064161723.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算3、脱硫工艺设计疑难问题解析2、主要设备选型计算利用上述计算结果，结合规范及项目自身设备余量要求，进行浆液制备系统设备选型。例如：目前2x300MW机组脱硫，无旁路系统，一般要求配置2套磨机系统，每套满足2台机组100%负荷下运行，1运1备。则：磨机出力应该为1台机组石灰石耗量的2倍。3、脱硫工艺设计疑难问题解析2、主要设备选型计算利用上述计算结果，结合规范及项目自身设备余量要求，进行脱水系统设备选型。例如：目前2x300MW机组脱硫，无旁路系统，一般要求配置2套脱水机，每套满足2台机组100%负荷下运行，1运1备。则：脱水机出力应该为1台机组石膏产量的2倍。3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算1、吸收塔喷淋塔设计计算2、主要设备选型计算3、系统阻力计算3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算2、主要设备选型计算3、系统阻力计算此部分详见相关教课书即可。（略）3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算3.2、喷嘴搅拌器配置、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定3.1吸收塔喷淋塔设计计算、设备选型计算、系统阻力计算；3.2吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定；3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定1、吸收剂设计技术参数确定2、负荷变动时的调整和稳定3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定1、吸收剂设计技术参数确定3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定1、吸收剂设计技术参数确定3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定1、吸收剂设计技术参数确定2、负荷变动时的调整和稳定3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定2、负荷变动时的调整和稳定各分系统的正常运行和调整2.1烟气及再热系统（1）主要监视和控制参数锅炉负荷、脱硫效率、FGD系统阻力FGD入口二氧化硫浓度、烟气压力、流量、温度、烟尘含量FGD出口二氧化硫浓度、烟气温度GGH升温段、降温段差压（2）烟气控制回路（3）增压风机系统本体及电机润滑、液压油站系统、密封风系统3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定2、负荷变动时的调整和稳定（4）FGD旁路挡板门的操作在紧急情况下，FGD旁路挡板必须准确无误快速打开。因此，在正常运行的情况下，要求挡板每周必须进行一次开/关试验：将FGD旁路挡板设定到手动操作方式。开FGD旁路挡板。待挡板全部打开后，关FGD旁路挡板。将FGD旁路挡板设定到自动操作方式。在此操作过程中，除FGD旁路挡板外的其他设备不能操作。3.2、吸收剂设计技术参数确定、负荷变动时的调整和稳定2、负荷变动时的调整和稳定（6）GGH系统GGH本体及其配套件需提供控制要求的主要有：传动装置、转子测速装置