華德超潔凈深度脫硫技術(shù)

超潔凈深度脫硫技術(shù)123超潔凈深度脫硫概述華德核心技術(shù)華德深度脫硫工藝介紹4主要設(shè)備介紹5主要工程案例一、超潔凈深度脫硫概述（1）超凈排放標(biāo)準(zhǔn)超凈排放技術(shù)是燃煤電廠執(zhí)行以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)組的大氣污染物排放限值，如下表所示。

（2）深度脫硫常用技術(shù)a、雙托盤技術(shù)b、性能增強(qiáng)環(huán)技術(shù)c、交叉噴淋技術(shù)或者增加噴淋層d、單塔雙循環(huán)e、雙塔雙循環(huán)f、旋流霧化技術(shù)（新技術(shù)）二、華德核心技術(shù)華德自主開發(fā)的帶優(yōu)化氣液分布持液盤的旋流霧化噴淋塔。公司對目前國外主流的濕法脫硫工藝進(jìn)行充分的消化吸收。并針對近十年來國內(nèi)煙氣脫硫工程存在的諸多問題，組織技術(shù)攻關(guān)，并與國內(nèi)高校和科研院所合作，結(jié)合國內(nèi)幾十個(gè)煙氣脫硫工程實(shí)例，在現(xiàn)有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的帶優(yōu)化氣液分布持液盤的旋流霧化噴淋塔深度脫硫技術(shù)并取得了多項(xiàng)專利。1.旋流霧化噴淋塔旋流霧化噴淋塔包括旋流霧化層、優(yōu)化氣液分布的持液盤（合金）、噴淋層、高效除霧器。旋流霧化層采取超聲霧化技術(shù)，使吸收漿液粒徑降至50-80μm，極大提高液滴總表面積，大幅降低液氣比；持液盤等同于額外增加一層噴淋層，其最大技術(shù)優(yōu)勢是能有效地降低液氣比，提高煙氣的分配度，以保證覆蓋率和吸收效率，提高脫硫效率；持液盤使煙氣和吸收漿液通過在氣液分布盤上的液膜區(qū)域充分接觸達(dá)到最大效率地去除煙氣中的SO2和固體顆粒物減少氣溶膠的產(chǎn)生。高效除霧器可以最大程度的攔截?zé)煔鈯A帶的液滴，確保凈煙氣滿足最嚴(yán)格的排放指標(biāo)。通過計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)，確定了吸收塔內(nèi)霧化噴槍、噴淋層和噴嘴的布置、氣液分布盤的位置和開孔率、除霧器和煙氣進(jìn)出口的布置，根據(jù)液滴的有效噴射軌跡及滯留時(shí)間確定噴淋組件之間的距離；同時(shí)優(yōu)化了PH值、液/氣比、氧化空氣量、漿液濃度、煙氣流速等性能參數(shù)，從而保證FGD系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。2.專利技術(shù)-持液盤采用裝有優(yōu)化氣液分布的持液盤的噴淋塔，持液盤設(shè)置在吸收塔煙氣入口上方，煙氣通過吸收塔持液盤后，被均勻分布到整個(gè)吸收塔截面，等同于額外增加一層噴淋層。吸收塔加裝持液盤后，其最大技術(shù)優(yōu)勢是能有效地降低液氣比，提高煙氣的分配度，以保證覆蓋率和吸收效率，提高脫硫效率；而且持液盤使煙氣和吸收漿液通過在持液盤上的液膜區(qū)域充分接觸達(dá)到最大效率地去除煙氣中的SO2，減少氣溶膠的產(chǎn)生。氧槍型式噴管型式氧化空氣分布采用噴槍或管網(wǎng)結(jié)構(gòu)；氧化空氣被氧槍注入到攪拌機(jī)槳葉的壓力側(cè)，被壓力和剪切力打碎為細(xì)小氣泡，并擴(kuò)散形成渦流，因此促進(jìn)氧氣溶解，使得漿液池中的亞硫酸氧化更徹底。氧槍管徑加大，不易結(jié)垢堵塞。3.氧化方式通過吸收塔攪拌器的優(yōu)化分布，使?jié){液流動(dòng)更合理，氧化更充分。通過流場模擬分析，優(yōu)化攪拌器的分布及布置方式，流場分布更均勻，同時(shí)避免漿液堆積“死角”存在。4.攪拌器的優(yōu)化布置采用大口徑中空螺旋狀噴嘴，噴出的漿液為三重環(huán)狀液膜，氣液接觸效率高，能達(dá)到高效吸收性能和高除塵性能；噴嘴不易結(jié)垢堵塞，大大的降低了運(yùn)行階段的維護(hù)工作量；低阻力噴嘴(進(jìn)口壓頭僅0.029-0.039MPa)，節(jié)能降耗。單個(gè)噴嘴噴霧量大，需要布置的數(shù)量少；?三重螺旋噴嘴?普通空心錐噴嘴5.噴嘴的優(yōu)化設(shè)計(jì)吸收塔漿液噴淋系統(tǒng)是由分配母管和噴嘴組成的網(wǎng)狀系統(tǒng)。每臺(tái)吸收塔循環(huán)泵對應(yīng)一個(gè)噴淋層；每個(gè)噴淋層都裝有若干個(gè)空心錐或螺旋噴嘴，交叉布置，覆蓋率高達(dá)290%左右。6.噴淋層優(yōu)化設(shè)計(jì)采用公司自有專業(yè)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)吸收塔系統(tǒng)噴淋層的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。高覆蓋率，精確設(shè)計(jì)，防止煙氣逃逸。通過專業(yè)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，噴嘴與支撐之間保持適當(dāng)間距，避免沖刷支撐或塔壁；通過專業(yè)軟件設(shè)計(jì)噴嘴布置，使噴淋更均勻，反應(yīng)更徹底；普通的噴淋覆蓋圖改進(jìn)后的噴淋覆蓋圖7.除霧器優(yōu)化設(shè)計(jì)屋脊式除霧器+管式除霧器結(jié)構(gòu)①屋脊式除霧器+管式除霧器布置于吸收塔頂部，第一層管式除霧器為去除粗顆粒霧滴，第二層屋脊式除霧器為去除細(xì)顆粒霧滴。

②沖洗系統(tǒng)包括：噴嘴、管道、管卡等。除霧器沖洗水管：采用碳鋼防腐或不銹鋼制作、噴嘴采用PP。沖洗管布置形式為第一級除霧器上下側(cè)和二級除霧器下側(cè)。沖洗水噴淋重疊率達(dá)到200%，確保除霧器低阻運(yùn)行。管式除霧器作用1）去除大霧滴（減輕后方除霧器的負(fù)擔(dān)），去除霧滴大于400-500μ，效果顯著；2）降低除霧器堵塞風(fēng)險(xiǎn)阻止大部分?jǐn)y帶固體的漿液直接進(jìn)入除霧器（這部分的固體一旦占在除霧器片上是很難沖洗的，導(dǎo)致除霧效果降低。）4）煙氣均布：塔內(nèi)的煙氣流場存在很大的不均勻性，管式除霧器可以起到煙氣均布作用。

除霧效果與煙氣流速關(guān)系用計(jì)算機(jī)進(jìn)行CFD流體動(dòng)態(tài)分析。通過對吸收塔不同結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行CFD流場分布布置優(yōu)化，使通過噴淋層的煙氣分布更加均勻。減少壓力損失。8.專用軟件對吸收塔CFD流體分析三、華德深度脫硫工藝介紹1、系統(tǒng)組成煙氣系統(tǒng)石灰石漿液系統(tǒng)吸收系統(tǒng)排放系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)工藝水系統(tǒng)儀用及雜用空氣系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)2.脫硫基本原理采用石灰石或石灰做脫硫吸收劑。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3及鼓入的氧化空氣進(jìn)行反應(yīng)生成二水石膏。SO2被脫除。吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器去水，換熱器加熱升溫后進(jìn)入煙囪排向大氣。這整個(gè)過程中的吸收、反應(yīng)、氧化、結(jié)晶達(dá)到是一個(gè)完全的動(dòng)態(tài)平衡，使煙氣中的二氧化硫能夠不斷的被吸收，并形成石膏，排出系統(tǒng)。

3.典型流程4.1石灰石漿液制備系統(tǒng)（典型）4.2煙氣系統(tǒng)4.3SO2吸收系統(tǒng)（典型）4.3SO2吸收系統(tǒng)（典型）旋流霧化深度脫硫技術(shù)核心設(shè)備是旋流噴霧吸收塔。噴霧吸收深度脫硫技術(shù)主要是將現(xiàn)有的脫硫噴淋塔改為噴霧塔，采用超聲波霧化技術(shù)，使脫硫劑粒徑由傳統(tǒng)的1500-2000μm降至50-80μm，形成云霧狀，大大提高脫硫劑比表面積，使脫硫吸收反應(yīng)速度加快；采用霧化旋流切圓布置的專有技術(shù)，構(gòu)造脫硫塔內(nèi)噴霧旋流場，煙氣與脫硫劑充分傳質(zhì)混合，加大煙氣中SO2與脫硫劑反應(yīng)機(jī)率，實(shí)現(xiàn)了云流場再造，實(shí)現(xiàn)了小液氣比的情況下的高湍流傳質(zhì)吸收反應(yīng)，提高脫硫效率。同時(shí)使脫硫劑在煙氣中的循環(huán)反應(yīng)倍率由原來50-80次降低至3-5次，大大降低了脫硫反應(yīng)液氣比和循環(huán)泵電耗，降低了脫硫系統(tǒng)能耗，解決了深度脫硫經(jīng)濟(jì)與排放的矛盾。4.3SO2吸收系統(tǒng)（典型）旋流霧化吸收塔采用噴霧吸收、持液盤增效與傳統(tǒng)噴淋管網(wǎng)噴淋吸收進(jìn)行合理組合，專利技術(shù)超聲波霧化的液滴直徑為40-100微米，液滴總表面積增加20-50倍，吸收能力大幅提升，一方面液氣比大幅降低，循環(huán)泵功率大幅下降，另一方面由于液氣比降低，塔內(nèi)煙氣阻力下降，鍋爐風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗功率也會(huì)大幅降低，節(jié)能效果顯著。同時(shí)由于液滴總表面積增加20-50倍，吸收能力大幅提升，脫硫效率可以提高到99%以上。霧化層產(chǎn)生的極其微細(xì)的液滴隨煙氣上升，在持液盤上被液膜收集，不會(huì)隨煙氣帶出塔外，持液盤上方噴淋層噴淋的漿液可以在板上形成一定厚度的液膜，不僅可以提高脫硫效率，而且還可以有效收集噴霧吸收層形成的微細(xì)液滴。持液盤是噴霧吸收必備的關(guān)鍵組件。4.4石膏脫水系統(tǒng)4.5排放系統(tǒng)脫硫島內(nèi)排水坑用來收集FGD系統(tǒng)正常運(yùn)行，清洗和檢修中產(chǎn)生的排出物。排水坑液位較高時(shí)，排水坑泵自動(dòng)將其中的液體輸送至濃縮塔或?yàn)V液槽。脫硫島內(nèi)設(shè)置事故漿液箱，事故漿液箱容積應(yīng)該滿足事故時(shí)排空吸收塔和所有管道內(nèi)漿液容量。事故漿液箱設(shè)置攪拌器、事故漿液泵等輔助設(shè)備。4.6工藝水和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝水系統(tǒng)脫硫島設(shè)置有工藝水箱，工藝水箱有效容積按系統(tǒng)2小時(shí)耗水量設(shè)計(jì)。工藝水由業(yè)主一次水總管引入FGD系統(tǒng)的工藝水箱。設(shè)置2臺(tái)工藝水泵（1用1備循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水由業(yè)主循環(huán)冷卻水上水總管引入FGD系統(tǒng)，冷卻水回水回到業(yè)主循環(huán)水回水總管。循環(huán)冷卻水主要用戶為：增壓風(fēng)機(jī)冷卻水、氧化風(fēng)機(jī)冷卻水。4.6儀用空氣系統(tǒng)儀用空氣系統(tǒng)用于CEMS吹掃、分析裝置的沖洗氣和其他儀用氣。在脫硫島內(nèi)設(shè)1個(gè)儀用空氣罐，避免壓縮空氣壓力大幅波動(dòng)。儀用空氣罐的供氣能力滿足當(dāng)主體工程空氣壓縮機(jī)停運(yùn)時(shí)，依靠貯氣罐的貯備，能維持整個(gè)脫硫控制設(shè)備繼續(xù)工作不小于15分鐘的耗氣量。貯氣罐工作壓力按0.6Mpa考慮。四、主要設(shè)備1.設(shè)備選型原則根據(jù)與業(yè)主簽定的大合同中規(guī)定的性能考核基準(zhǔn)條件進(jìn)行物料平衡計(jì)算。根據(jù)物料平衡計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。滿足大合同中業(yè)主提出的特殊要求。2.增壓風(fēng)機(jī)2.1、風(fēng)機(jī)型式2.2、風(fēng)機(jī)參數(shù)2.3、主要生產(chǎn)廠家2.增壓風(fēng)機(jī)2.1、風(fēng)機(jī)型式目前，大型FGD裝置增壓風(fēng)機(jī)國內(nèi)可以選擇的型式大致有：靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)、動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)。煙氣脫硫用得較多的是靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)和動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。2.增壓風(fēng)機(jī)序號項(xiàng)目動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)1調(diào)節(jié)方式風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉部分采用液壓調(diào)節(jié),風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)靈活性和準(zhǔn)確性高風(fēng)機(jī)的靜葉部分可調(diào),無液壓系統(tǒng),風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)靈活性和準(zhǔn)確性不如動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)2風(fēng)機(jī)效率鍋爐高負(fù)荷區(qū)域效率略高于靜調(diào)風(fēng)機(jī),低負(fù)荷區(qū)效率高于靜調(diào)風(fēng)機(jī)鍋爐高負(fù)荷區(qū)域與動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)效率相近,低負(fù)荷區(qū)效率低于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)3運(yùn)行成本效率高,經(jīng)濟(jì)性好。特別在鍋爐低負(fù)荷下,效率優(yōu)于靜調(diào)風(fēng)機(jī)。長期運(yùn)行,節(jié)約大量用電成本。鍋爐高負(fù)荷區(qū)域比動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用略高,鍋爐低負(fù)荷區(qū)運(yùn)行費(fèi)用高于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)。4初始投資風(fēng)機(jī)本體成本較高,電機(jī)成本略低一臺(tái)風(fēng)機(jī)本體成本較低,約為動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)的1/2～2/3,如采用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)則成本和動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)相近5設(shè)備體積尺寸相對較小尺寸相對較大6維護(hù)工作要求結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)工作量大,技術(shù)要求高結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小,技術(shù)要求不高2.增壓風(fēng)機(jī)流量靜壓升效率轉(zhuǎn)速2.2、風(fēng)機(jī)參數(shù)2.增壓風(fēng)機(jī)流量：《DLT5196-2004火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：脫硫增壓風(fēng)機(jī)的基本風(fēng)量按吸收塔的設(shè)計(jì)工況下的煙氣量考慮。脫硫增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕量不低于10％，另加不低于10℃的溫度裕量。靜壓升：《DLT5196-2004火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：脫硫增壓風(fēng)機(jī)的基本壓頭為脫硫裝置本身的阻力及脫硫裝置進(jìn)出口的壓差之和。進(jìn)出口壓力由主體設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)提供。脫硫增壓風(fēng)機(jī)的壓頭裕量不低于20％。一般考慮：煙道壓降＋GGH阻力＋吸收塔阻力＋煙囪自拔力損失2.增壓風(fēng)機(jī)2.3、主要廠家成都電力機(jī)械廠上海鼓風(fēng)機(jī)廠有限公司江蘇金通靈3.氧化風(fēng)機(jī)3.1、風(fēng)機(jī)型式3.2、風(fēng)機(jī)參數(shù)3.3、主要生產(chǎn)廠家3.氧化風(fēng)機(jī)3.1、風(fēng)機(jī)型式蘿茨風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)螺桿壓縮機(jī)3.氧化風(fēng)機(jī)3.2、風(fēng)機(jī)參數(shù)流量（1）按當(dāng)?shù)刈罡邷囟群痛髿鈮河?jì)算體積流量（2）如要求嚴(yán)格，考慮含濕量的影響靜壓升（1）按吸收塔溢流液位計(jì)算塔內(nèi)漿液靜液柱。（2）氧化風(fēng)管及附件的壓力損失。（3）吸收塔內(nèi)運(yùn)行壓力。3.氧化風(fēng)機(jī)3.3、主要廠家百事德機(jī)械（江蘇）有限公司上海鼓風(fēng)機(jī)廠長沙鼓風(fēng)機(jī)廠無錫壓縮機(jī)股份有限公司4.漿液循環(huán)泵流量

按物料平衡，不加裕量壓頭

液柱靜壓差(按設(shè)計(jì)液位）＋壓力損失＋噴嘴工作壓力密度應(yīng)大于塔內(nèi)漿液的密度設(shè)定值5.水力旋流器1.工作原理：利用離心水和重力作用按照石膏顆粒的粒度對石膏漿液分選。2.旋流器的處理量：表示為來流體積流量，表征旋流器在操作條件下對漿液的處理能力。處理量與壓力降、設(shè)備直徑有關(guān)。3.旋流器的分離粒度定義為質(zhì)量分布累計(jì)頻率為50％的點(diǎn)所對應(yīng)的顆粒粒徑，記為d50。用來表征一個(gè)旋流器所能達(dá)到的分離效果。4.減小d50，大小顆粒之間實(shí)現(xiàn)更好的分離，旋流器分級效率更高。5.減小d50有兩種途徑：一是提高旋流器入口壓力，二是選用小直徑設(shè)備。6.旋流器設(shè)計(jì)選型的主要任務(wù)是選定旋流器的直徑和入口壓力，而這兩個(gè)參數(shù)綜合起來，就是選定其分離粒度d50。7.每臺(tái)爐設(shè)一套石膏旋流站。石膏旋流濃縮器的容量按一臺(tái)爐BMCR工況產(chǎn)生的石膏漿液量選擇。

5.水力旋流器主要生產(chǎn)廠家北京華德創(chuàng)業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司（南非MULTOTEC）上海固可曼旋流設(shè)備有限公司（德國AKWA+V）威海市海王旋流器有限公司北京空曼科技有限公司（加拿大奧萊蒙OELEM）6.真空皮帶機(jī)石膏旋流器底流漿液通過進(jìn)料箱輸送到皮帶脫水機(jī)，均勻地排放到真空皮帶機(jī)的濾布上，依靠真空吸力和重力在運(yùn)轉(zhuǎn)的濾布上形成石膏餅。石膏中的水分沿程被逐漸抽出，石膏餅由運(yùn)轉(zhuǎn)的濾布輸送到皮帶機(jī)尾部，落入石膏倉。在此處，皮帶轉(zhuǎn)到下部，濾布沖洗噴嘴將濾布清洗后，轉(zhuǎn)回到石膏進(jìn)料箱的下部，開始新的脫水工作循環(huán)。濾液收集到濾液水箱。從脫水機(jī)吸來的大部分空氣經(jīng)真空泵排到大氣中。真空皮帶脫水機(jī)的主要部件及功能(1)脫水皮帶脫水皮帶連接真空盤和濾盤表面的皮帶，對濾布起支撐傳動(dòng)作用，皮帶上的脫水孔為濾布上面的水和空氣提供了通道。(2)皮帶輪具有驅(qū)動(dòng)皮帶、張緊皮帶、支撐和校正皮帶等功能。(3)脫水機(jī)電機(jī)脫水機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速用來控制濾餅厚度和脫水速率。其速度由電機(jī)變頻器進(jìn)行控制調(diào)整。(4)皮帶滑動(dòng)支撐裝置皮帶滑動(dòng)支撐裝置起支撐皮帶作用，它配備水力潤滑系統(tǒng)以減少皮帶滑動(dòng)支撐與皮帶之間的摩擦。(5)濾布轉(zhuǎn)軸和皮帶支撐轉(zhuǎn)軸支撐皮帶和濾布轉(zhuǎn)動(dòng)。(6)濾布校正器用來控制脫水機(jī)濾布中心位置。

真空皮帶脫水機(jī)的主要部件及功能(7)皮帶推力軸裝置用來停止皮帶跑偏。(8)真空盒真空盒采用不銹鋼、玻璃鋼或高密度聚氯乙烯制造，布置在皮帶下面，其干燥孔位于輸送皮帶中央，作為皮帶和濾布脫水濾液的排放通道。在水平的方向上有一狹長槽，通過此糟將濾液排走。(9)空氣室通過空氣室供給空氣浮力，支撐輸送皮帶。(10)濾布用于石膏脫水，形成石膏濾餅。濾布緊貼在輸送皮帶上面，能夠連續(xù)地過濾和清洗。(11)濾布張緊裝置由張緊輪、張緊滾動(dòng)軸承組成，利用重力作用對濾布張緊。(12)進(jìn)料口石膏漿液進(jìn)料口。

7.除霧器工作原理當(dāng)帶有液滴的煙氣進(jìn)入除霧器通道時(shí)，由于流線的偏折，在慣性力的作用下實(shí)現(xiàn)氣液分離，部分液滴撞擊在除霧器葉片上被捕集下來。除霧器的主要性能及設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)除霧效率。指除霧器在單位時(shí)間內(nèi)搜集到的液滴