濕法脫硫技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)介紹.ppt

石灰石 石膏濕法脫硫工藝及系統(tǒng)設(shè)備介紹 目錄 脫硫技術(shù)概述石灰石 石膏濕法脫硫的理論基礎(chǔ)石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)組成及主要設(shè)備介紹濕法脫硫的主要工藝參數(shù)辨識(shí)濕法脫硫裝置運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題 依據(jù) HJ T179 2005 火電廠(chǎng)煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石 石灰 石膏法 DL T5196 2004 火力發(fā)電廠(chǎng)煙氣脫硫設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 DL T943 2005 煙氣濕法脫硫用石灰石粉反應(yīng)速率的測(cè)定 DL T986 2005 濕法煙氣脫硫工藝性能檢測(cè)技術(shù)規(guī)范 DL T997 2006 火電廠(chǎng)石灰石 石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo) 06 10 1實(shí)行DL T998 2006 石灰石 石膏濕法脫硫裝置性能驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)范 06 10 1實(shí)行 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委2000年2月 火電廠(chǎng)煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn) 脫硫工藝的選擇 設(shè)計(jì) 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)國(guó)家發(fā)改委2005年5月 關(guān)于加快火電廠(chǎng)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn) 規(guī)范脫硫市場(chǎng) 開(kāi)展后評(píng)估 后評(píng)估的主要內(nèi)容 工藝技術(shù)評(píng)估 重點(diǎn)評(píng)估工藝技術(shù)的先進(jìn)性 可靠性和適用性 設(shè)備評(píng)估 重點(diǎn)評(píng)估脫硫主設(shè)備及主要輔助設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化情況 設(shè)備參數(shù)選擇合理性 事故 故障 維修狀況 磨損 積垢 腐蝕情況等 系統(tǒng)性能評(píng)估 重點(diǎn)評(píng)估系統(tǒng)匹配程度 裝置布置和設(shè)備參數(shù)選擇合理性 系統(tǒng)可靠性 物耗水平 副產(chǎn)品品質(zhì)及利用 廢水排放量及水質(zhì) 二次污染等 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估 重點(diǎn)評(píng)估工程及設(shè)備造價(jià) 運(yùn)行費(fèi)用等 管理水平評(píng)估 重點(diǎn)評(píng)估使用方對(duì)脫硫裝置管理 運(yùn)行 維護(hù)的能力和效果 供應(yīng)商的技術(shù)實(shí)力 管理水平 合同執(zhí)行情況 售后服務(wù) 信譽(yù)等 1脫硫技術(shù)概述 火電廠(chǎng)煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn) 中推薦的煙氣脫硫技術(shù) 關(guān)于加快火電廠(chǎng)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn) 燃用含硫量大于1 煤且容量大于200MW 含200MW 的機(jī)組 應(yīng)重點(diǎn)考慮采用石灰石 石膏濕法脫硫工藝技術(shù) 燃用含硫量小于1 煤并且容量小于200MW的機(jī)組 可考慮采用干法 半干法或其它一次性投資較低的成熟技術(shù) 在200MW及以上機(jī)組采用干法 半干法或其它一次性投資較低的成熟技術(shù) 應(yīng)進(jìn)行充分論證 并提供國(guó)內(nèi)外已有相同或更大容量的煙氣脫硫設(shè)施成功投運(yùn)的實(shí)例 燃用含硫量小于1 煤的海濱電廠(chǎng) 在海水堿度滿(mǎn)足工藝要求 海域環(huán)境影響評(píng)價(jià)通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)審查 并經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后 可以考慮采用海水法脫硫工藝 石灰石 石膏濕法脫硫的主要特點(diǎn) 脫硫效率高 脫硫后煙氣中二氧化硫 煙塵大大減少 技術(shù)成熟 運(yùn)行可靠性好 國(guó)外投運(yùn)率一般可達(dá)98 以上 對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng) 占地面積大 一次性建設(shè)投資相對(duì)較大 吸收劑資源豐富 價(jià)格便宜 脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用 技術(shù)進(jìn)步快 2石灰石 石膏濕法脫硫工藝的理論基礎(chǔ) 主要化學(xué)反應(yīng) 吸收 SO2 H2O H HSO3 H SO32 溶解 CaCO3 H Ca2 HCO3 中和 HCO3 H CO2 H2O氧化 SO32 O2 SO42 結(jié)晶 Ca2 SO32 H2O CaSO3 1 2H2OCa2 SO42 H2O CaSO4 2H2O 影響脫硫效率的因素 一 參與脫硫反應(yīng)的物質(zhì) 煙氣 石灰石粉 工藝水 二 運(yùn)行控制 pH 停留時(shí)間 1 煙氣與脫硫效率 FGD入口SO2濃度HCl HF濃度CaCO3 2HClCaCl2 CO2 H2OCaCO3 2HFCaF2 CO2 H2O煙塵煙溫 石灰石粉品質(zhì) CaCO3純度 MgO Al2O3 SiO2顆粒度低硫煤250目 55 m 90 過(guò)篩率高硫煤325目 44 m 90 過(guò)篩率活性 反應(yīng)速率 1 pH 5 5 轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù) 80 2 pH 5 5 6小時(shí) 3 恒定加酸 比較pH變化曲線(xiàn) 石灰石成分要求 運(yùn)行控制與脫硫率 漿液pH Ca S 液氣比 L G 漿液循環(huán)量 漿液停留時(shí)間 過(guò)飽和度 1 2 1 3 脫硫副反應(yīng) Mg Al Cl 脫硫率 單位時(shí)間內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)脫除SO2的量與進(jìn)入脫硫系統(tǒng)時(shí)煙氣中的SO2量之比C2 脫硫前煙氣中SO2的折算濃度 mg m3 過(guò)?？諝庀禂?shù)燃煤取1 4 燃油 氣取1 2 C1 脫硫后煙氣中SO2的折算濃度 mg m3 過(guò)?？諝庀禂?shù)燃煤取1 4 燃油 氣取1 2 鈣硫比 投入脫硫系統(tǒng)中鈣基吸收劑與脫除的SO2摩爾數(shù)之比St Ca SmCaCO3 石灰石耗量 kg hVRG 煙氣流量 標(biāo)態(tài) 干態(tài) 6 O2 m3 hCSO2 煙氣中SO2含量 標(biāo)態(tài) 干態(tài) 6 O2 mg m3MCaCO3 CaCO3摩爾質(zhì)量 100 09MSO2 SO2摩爾質(zhì)量 64 06 通行的鈣硫比計(jì)算公式 St Ca S摩爾比XCaCO3 石膏中CaCO3含量 XCaSO4 2H2O 石膏中CaSO4 2H2O含量 XCaSO3 0 5H2O 石膏中CaSO3 0 5H2O含量 MCaCO3 CaCO3的摩爾質(zhì)量100 09MCaSO4 2H2O CaSO4 2H2O的摩爾質(zhì)量 172 18MCaSO3 0 5H2O CaSO 0 5H2O的摩爾質(zhì)量 129 15 系統(tǒng)可用率 指脫硫裝置每年正常運(yùn)行時(shí)間與發(fā)電機(jī)組每年總運(yùn)行時(shí)間的百分比 A B可用率 x100 AA 發(fā)電機(jī)組每年的總運(yùn)行時(shí)間 hB 脫硫裝置每年因脫硫系統(tǒng)故障導(dǎo)致的停運(yùn)時(shí)間 h 液氣比 漿液停留時(shí)間 過(guò)飽和度 吸收塔中漿液體積漿液停留時(shí)間 石膏排出泵的流量石膏過(guò)飽和度 C C 100 相對(duì)過(guò)飽和度 C C C C 漿液中的石膏實(shí)際濃度C 工藝條件下石膏的平衡濃度 pH對(duì)HSO3 氧化速率的影響 高pH有利于SO2的吸收 低pH有利于石灰石的溶解和CaSO3 1 2H2O的氧化 pH與結(jié)垢 隨著pH的升高 CaSO3 1 2H2O的溶解度顯著下降 而CaSO4 2H2O的溶解度略為上升 pH與脫硫盲區(qū) 石灰石閉塞 吸收塔漿液密度控制值 3石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的組成及主要設(shè)備 典型石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的組成 1 SO2吸收系統(tǒng) 2 煙氣系統(tǒng) 3 石灰石漿液制備系統(tǒng) 4 石膏脫水系統(tǒng) 5 供水和排放系統(tǒng) 6 廢水處理系統(tǒng) SO2吸收系統(tǒng)的主要設(shè)備 吸收塔 噴淋 漿液循環(huán)泵 臥式單吸離心泵 氧化風(fēng)機(jī) 羅茨風(fēng)機(jī) 除霧器漿液攪拌裝置 煙氣系統(tǒng)的主要設(shè)備 石灰石 石膏濕法脫硫技術(shù)規(guī)范 中有關(guān)增壓風(fēng)機(jī)的要求 300MW以下 高效離心風(fēng)機(jī)300MW 1臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)600 700MW 1或2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)800 1000MW 2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為鍋爐滿(mǎn)負(fù)荷工況下煙氣量的110 壓頭應(yīng)考慮10 溫度裕量下阻力的120 氣 氣再熱器 經(jīng)GGH后的煙氣溫度不低于80 采用回轉(zhuǎn)式GGH的漏風(fēng)率不大于1 GGH的受熱面應(yīng)有防腐 防磨 防堵塞 防沾污等措施 不安裝GGH的系統(tǒng)應(yīng)從距離吸收塔至少5m處開(kāi)始采取防腐措施 GGH下部煙道應(yīng)裝設(shè)疏水系統(tǒng) 安裝GGH帶來(lái)的問(wèn)題 優(yōu)點(diǎn) 1 提高排煙溫度和抬升高度 2 減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙問(wèn)題缺點(diǎn) 1 投資和運(yùn)行費(fèi)用增加 2 降低脫硫效率 3 脫硫系統(tǒng)運(yùn)行故障增加 4 增加相應(yīng)的能耗 水耗 不安裝GGH帶來(lái)的問(wèn)題 FGD系統(tǒng)的工藝水耗要增加30 40 左右 在環(huán)境空氣中的水分接近飽和 氣象擴(kuò)散條件不好時(shí) 煙氣離開(kāi)煙囪出口時(shí)會(huì)形成冷凝水滴 形成所謂 煙囪雨 現(xiàn)象 必須對(duì)在取消GGH之后的NOx的落地濃度和最大落地濃度點(diǎn)離煙囪的距離進(jìn)行核算 并取得有關(guān)環(huán)保部門(mén)的批準(zhǔn) 煙氣在煙囪中的凝結(jié)水量會(huì)比較大 對(duì)脫硫后凈煙氣引起的尾部煙道和煙囪的腐蝕問(wèn)題必須予以足夠的重視 煙氣擋板 旁路擋板保護(hù)開(kāi)啟條件 FGD進(jìn)口煙氣溫度高或低 FGD進(jìn)口煙氣含塵量高 鍋爐投油時(shí) 鍋爐MFT 進(jìn)口擋板關(guān) 循環(huán)泵全部跳閘 增壓風(fēng)機(jī)跳閘 出口擋板異常關(guān)閉 GGH故障停運(yùn) 石膏脫水系統(tǒng) 一級(jí)脫水 石膏旋流站 二級(jí)脫水 真空皮帶機(jī) 石膏 90 底流 45 吸收塔排出漿液 18 濾液溢流 5 廢水 1 2 脫硫廢水處理系統(tǒng) 排放的必要性 廢水越多 脫硫反應(yīng)越有利 廢水特性 1 pH值較低 2 含有大量的懸浮物 3 第一類(lèi)污染物如Hg Cr As Pb等濃度較高 廢水中Cl SO42 Fe3 Ca2 Mg2 等離子濃度也較高 4 COD較高 DL T997 2006 火電廠(chǎng)石灰石 石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo) 的要求 2006年10月1日開(kāi)始 脫硫廢水處置方式 灰場(chǎng)排放蒸發(fā)處理單獨(dú)設(shè)廢水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單處理后進(jìn)入全廠(chǎng)廢水處理系統(tǒng) 目前脫硫廢水處理系統(tǒng)比較普遍存在的問(wèn)題 設(shè)計(jì)上的缺陷1 系統(tǒng)缺少針對(duì)COD的有效去除工藝 2 用石灰乳調(diào)節(jié)pH 運(yùn)行可靠性差 維護(hù)工作量大 3 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)處理容量比較保守 4 系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不高 運(yùn)行問(wèn)題1 反應(yīng)池三聯(lián)箱的pH調(diào)節(jié)比較困難 2 石灰乳加藥泵 脫硫廢水泵等易堵塞 3 澄清 濃縮池的污泥料位監(jiān)測(cè)儀表運(yùn)行不可靠 4石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)辨識(shí) 設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行參數(shù)性能考核指標(biāo) 設(shè)計(jì)參數(shù) 煙氣系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù) 各段煙溫 壓力FGD入口 SO2 O2 煙塵 煙溫FGD出口 SO2 NOx O2 煙塵 煙溫 流量 煙氣壓力煙氣擋板開(kāi)度增壓風(fēng)機(jī) 電流 葉片開(kāi)度 煙氣流量 出口壓力GGH 原 凈煙氣側(cè)壓差 壓縮空氣 蒸汽 高壓水沖洗時(shí)的壓力 SO2吸收系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù) 循環(huán)泵 氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)及組合 吸收塔漿液的pH值 與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試比對(duì) 石灰石漿液的密度 添加量 吸收塔漿液池的液位 吸收塔漿液的密度 與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試比對(duì) 除霧器進(jìn)出口壓差 除霧器沖洗流量 時(shí)間間隔 石膏脫水系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù) 吸收塔漿液密度 石膏旋流站的入口壓力 廢水旋流站及廢水排放流量 進(jìn)入皮帶機(jī)的石膏漿液流量 真空皮帶機(jī)的石膏餅厚度 皮帶機(jī)的真空值 真空泵的工藝水流量 脫硫廢水處理系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù) 入口廢水流量 三聯(lián)反應(yīng)池的pH值 石灰乳的濃度 加藥量 混凝劑 助凝劑 有機(jī)硫的加藥量 濃縮澄清池的污泥料位 污泥排放量 凈水pH值 濁度 脫硫化學(xué)分析的要求 及時(shí)性針對(duì)性 有效性準(zhǔn)確性 石灰石 石膏濕法脫硫裝置性能考核試驗(yàn)內(nèi)容 技術(shù)規(guī)范 中要求的濕法脫硫裝置性能試驗(yàn)項(xiàng)目 脫硫效率 吸收劑利用率及鈣硫比 煙氣排放溫度及系統(tǒng)壓力降 水量消耗和液氣比 電能消耗 吸收劑活性與純度 脫硫副產(chǎn)物含濕量和氧化率 測(cè)點(diǎn)分布 幾個(gè)值得商榷的性能指標(biāo) FGD出口的SO3含量 除霧器出口液滴含量 GGH的漏風(fēng)率 FGD出口重金屬含量 噪聲標(biāo)準(zhǔn) 5常見(jiàn)問(wèn)題 1 設(shè)計(jì)煙氣量煙氣溫度入口SO2濃度 測(cè)點(diǎn)位置 不具代表性 2 設(shè)備GGH差壓