三家利用德國STEINMULLER濕法脫硫技術電廠簡介
重慶發電廠
1.煙氣系統
煙氣從2*200MW機組電除塵后100%的抽出,經一臺液壓動葉可調軸流增壓風機后進入吸收塔,煙氣在吸收塔內逆流向上流動,其中所含SO2被噴淋系統噴出的漿液吸收,含液滴的煙氣進入位于吸收塔上部的除霧器,除去其中液滴后進入煙氣加熱器,加熱后經 240m煙囪排放。在脫硫系統事故狀態下,煙氣經旁路至煙囪排放。
2.石灰石制漿系統
用卡車將粒徑小于200mm的石灰石塊運至脫硫車間,計量后卸入卸料斗,經位于卸料斗下的預破碎機預破碎成粒徑小于20mm石灰石塊后,用斗式提升機送至石灰石貯倉,通過貯倉卸料機和皮帶稱重給料機到濕式球磨機中磨制成小于90μm的石灰石漿液,含固約20%的石灰石漿液送至吸收塔氧化反應池。為保證磨機出料粒徑小于90μm,設有石灰石漿液旋流分級器。
3.石膏漿液系統
循環漿液泵將氧化池中石灰石——石膏漿液打入吸收塔上部的噴淋系統,噴入上升的煙氣中,對煙氣進行洗滌,通過氣液相間物質交換,煙氣中的二氧化硫被漿液吸收,漿液落入吸收塔底部的氧化反應池。在氧化池中石灰石與被吸收的二氧化硫反應生成石膏,并結晶析出。結晶析出的石膏漿液經旋流泵送入石膏漿液旋流器,濃縮成含固量40%~50%的石膏漿液送至真空皮帶脫水機,脫水至含水率小于10%的石膏進行綜合利用或拋棄。
4.工藝水系統
FGD凈水站設有兩座320t/h的機械攪拌加速澄清器,供FGD用水,經兩臺自動反沖冼過濾池進入工藝水箱,經工藝水泵打至各處(如管道系統、噴嘴系統、除霧器、石膏脫水系統、加熱器等)作沖冼水、冷卻及制漿等系統用水。
5.系統主要設備
a.吸收塔
吸收段:煙氣量176 Nm3/h;塔內煙氣流速3.3m/s;液氣比18.2L/m3;鈣硫比1.02。主要是循環漿液對煙氣進行洗滌、氣液兩相間物質交換,吸收煙氣中污染物質。
吸收塔氧化池。容積3016m3。洗滌下的污染物質與石灰石在池中進行各類化學反應,SO2并轉化成石膏。
吸收塔除霧器。兩級人字型除霧器。主要是除去煙氣中液滴,防止煙氣帶水,減輕下游設備的腐蝕,提高煙氣排放的擴散稀釋能力。
b.吸收塔循環泵
循環泵4臺,離心式,Q為8,900m3/h臺。為吸收塔吸收段提供煙氣洗滌漿液。
噴淋系統:使循環漿液在吸收塔內分布均勻,增加漿液比表面積,增強氣液兩相間物質交換。
c.脫硫增壓風機(含冷卻油及潤滑油系統)
軸流式,液壓動葉可調;Q設計為1,936,000Nm3/h,壓差2.47×103Pa。克服整個脫 硫系統產生的2.2×103Pa煙氣阻力。
d.煙氣加熱器
管式蒸汽加熱器;換熱面積2,845m2,進/出口煙溫 55℃/80℃ 。增加煙氣抬升高度,增大煙氣擴散范圍。
e.檔板
旁路檔板:2個雙百葉檔板;進口煙道檔板:21號機組單百葉檔板2個,22號機組串軸檔板1個;出口檔板:4個單百葉檔板。維持主機及脫硫系統各自獨立的運行和檢修,調節脫硫系 統負荷適應主機負荷的變化。
f.石灰石預破碎機
預破碎機2(1+1)臺;處理能力75t/h;物料粒徑(進/出)<200mm/20mm。
g.濕式球磨機(含油系統)。
臥式;設計出力每臺為75%;物料粒徑(進/出)小于20mm/90mm。制備滿足脫硫工藝要求的石灰石漿液。
h.石膏脫水系統
石膏排出泵(吸收塔-旋流器):1+1臺;離心式Q為337m3/h。將吸收塔氧化反應池中石膏漿液送旋流器濃縮。
石膏旋流站:濃縮石膏漿液至含固量40%~50%。
真空皮帶脫水機(配真空泵):1臺;設計處理能力100%,皮帶過濾面積40m2;將含固量 40%~50%的石膏漿液脫水至含水率小于10%的石膏。
i.工藝水系統
工藝水箱:1座,V為175m3,滿足1小時工藝用水。
工藝水泵:1+1臺,離心式,Q為175m3/h。滿足整個系統用工藝水和清洗用水。
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1.設計參數
最大處理煙氣量1,230,000Nm3/h,進口二氧化硫濃度3,750mg/m3,出口二氧化硫濃度180 mg/m3,出口煙塵濃度50 mg/m3,脫硫效率95.4%。
脫硫劑為石灰石粉,脫硫鈣硫比1.02。在設計工況下,每小時耗石粉6.12噸,年耗3.98萬噸。副產品石膏,每小時產量11.4噸,年產量7萬噸。年脫除二氧化硫2萬噸。
2.工作原理和工藝流程
工作原理:2SO2 + 2CaCO3 + 4H2O + O2 → 2CaSO4·2H2O + 2CO2↑
工藝流程:原煙氣 → 經增壓風機增壓 → 通過氣——氣熱交換器(GGH)降溫 → 煙氣進入吸收塔脫硫 → 經除霧器除霧 → 凈煙氣 → 通過(GGH)升溫 → 煙囪 → 排入大氣。
其中脫硫產生的石膏漿液,經兩極脫水,得到含水量小于10%的脫硫副產品二水石膏,同時,為了平衡系統中的CT的濃度,部分從石膏漿液中脫出的漿水,進入廢水處理系統,經處理達標后排放。
3.系統組成
脫硫裝置由煙氣系統和吸收塔兩個主系統,以及石灰石粉的磨制、儲運及漿液制備系統、事故漿池及漿液疏排系統、石膏脫水及儲備、工藝水系統、廢水處理系統五個輔助系統組成。
a.煙氣系統
煙氣系統包括原煙氣熱煙道、增壓風機、GGH、溫煙道和凈煙氣冷煙道、溫煙道、煙氣切除換擋板及其密封系統、煙道膨脹節組成。并且設置了旁路擋板。煙氣自水平磚煙道,經過FGD風機增壓,至GGH,溫度從155℃降至126℃,再進入吸收塔進行脫硫和除霧。自吸收出來的煙氣95%的SO2已被脫除,煙溫也降到了50℃,脫硫后的凈煙氣經GGH加熱,溫度升到80℃以上,再通過原有的180m煙囪外排。
b.吸收塔系統
吸收塔系統是整個FGD的核心部分。SO2、SO3、HF和HCL將在吸收塔內被脫除;而石膏也將在吸收塔內結晶和生成。整個吸收塔漿液的pH值通過控制石灰石加入量控制在5.35左右。pH的大小是漿液池內石灰反應活性和鈣硫摩爾比的綜合反映。
本系統使用的單回路敞開式噴射塔,是一個單級的、開放式噴淋、一體化的吸收SO2裝置,大致可分為三個區域:氣相區、氣液混合區和漿液區。氣相區安裝有兩層除霧器,除霧器采用裝機的原理來達到出去煙氣中水滴的目的,除霧氣的前后安裝了壓力探頭;氣液混合反應區布置有四層噴淋層,上下兩層噴淋層以一定的角度錯開,提高噴淋效果。共有210個噴嘴,由于噴嘴的霧化,形成氣液密相使煙氣被充分洗滌;漿液區布置六臺攪拌器,分上下兩層,在上層攪拌器旁有強制的氧化系統。
c.石灰石粉的磨制、儲運和漿液制備系統
FGD系統直接采用的脫硫劑是石灰石粉,它的粒徑的90%<63μm。石灰石原料在兩臺磨機磨制成符合要求的石灰石粉后,送至FGD區域的石灰石粉倉儲存備用。石灰石粉倉頂部配有布袋式除塵器,底部配有流化裝置和兩臺流化風機。
脫硫劑石灰石粉通過制漿裝置制成濃度30%的漿液,通過兩臺石灰石漿液泵(一用一備)泵入吸收塔,作為脫硫之用。流量是根據FGD運行的綜合負荷而自動控制的。
d.事故漿池及漿液疏排系統
為了滿足吸收塔檢修排空的需要,FGD系統設置了一個容量與吸收塔漿池容量相當的漿液儲存箱,稱作為事故漿池。該事故漿池有三臺攪拌器,兩臺石膏漿液外排泵兼作塔池的排空泵,可將吸收塔內的漿液泵至事故漿池。為將事故漿池的漿液打回至吸收塔,還專門配置一臺事故漿液返回泵。
為了收集整個FGD系統包括在吸收塔及事故漿池的停運或檢修時疏排漿液及水沖洗漿液,FGD系統在吸收塔區域和事故漿池區域分別設置了兩個混凝土漿液池坑,漿液地坑排空泵可將池中漿液打入吸收塔。
e.石膏脫水及儲存系統
吸收塔池內的石膏漿液由兩臺(一運一備)石膏漿液外排崩送到水利旋流站。離開旋流站的石膏漿液中固體含量為50%至60%。50%至60%固體含量的石膏漿液自流到石膏漿液箱,然后再通過石膏漿液泵(一運一備)送到真空皮帶機進行脫水。
旋流站已流出來的石膏漿液,粒徑較小,其大部分返回吸收塔,一小部分通過漿液泵打到廢水旋流站,經旋流濃縮的石膏還返回吸收塔,溢流部分將被收集到廢水箱,通過廢水泵打到處理系統處理。
f.工藝水系統
FGD設有專門的工藝水系統,為FGD供水。在正常情況下,FGD的耗水量為64m3/h,當原煙氣溫度升高到180℃,整個FGD超負荷時,系統的最大用水量可達120 m3/h。FGD工藝水主要用于:除霧器沖洗水、石膏沖洗水、FGD系統容器及管道停運時的沖洗水、GGH的高壓沖洗水、石灰及石灰石制漿用水。
g.廢水處理系統
由于系統會產生一部分廢水,其中有些重金屬濃度較高,如Cr、Zn、Cu、Hg等,廢水pH值在5.6左右。為此該工藝配有一套廢水處理系統,使這部分廢水達到環境排放要求。
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1.工藝流程
在石灰石——石膏濕法脫硫工藝中,去除二氧化硫(SO2)的基本工藝流程為:煙氣進入吸收塔后,與吸收劑漿液接觸、進行物理、化學反應,生成副產品——石膏。反應簡式:
CaCO3 + 2SO2 + H2O → Ca (HSO3)2 + CO2
Ca (HSO3)2 + O2 + CaCO3 +3H2O → 2CaSO4·2H2O + CO2
2.系統組成
本系統包括煙氣系統、吸收系統、吸收及制備系統、石膏脫水系統、工藝水系統、排水系統、廢水處理系統、石膏炒制系統、石膏制板
a.煙氣系統
電除塵器 → 吸風機 → 原煙氣煙道 → 增壓風機 → 氣——氣換熱器 → 吸收塔 → 洗滌區 → 噴淋區 → 除霧器 → 氣——氣換熱器 → 凈煙氣煙道 → 煙囪。
b.吸收系統
石灰石漿液輸送泵 → 吸收塔循環泵 → 噴淋盆 → 吸收塔循環池 → 石膏漿液輸送泵。
c.吸收劑制備系統
石灰石卸料斗 → 預破碎機 → 斗式提升機 → 石灰石料倉 → 稱重皮帶給料機 → 濕式球磨機 → 石灰石漿液一級循環箱 → 一級循環泵 → 一級漩流分離器 → 二級漿液循環箱 → 二級循環泵 → 二級漩流分離器 → 石灰石漿液儲箱 → 漿液輸送泵。
d.石膏漩流系統
石膏漿液排出泵 → 石膏漿液漩流器 → 石膏漿液儲箱 → 石膏漿液輸送泵 → 真空皮帶脫水機 → 石膏倉 → 石膏炒制車間 → 制板車間
e.工藝水系統
工藝水箱 → 工藝水泵 → 吸收塔除霧器;過濾水箱,緩沖水箱補給水;各油系統冷卻水,各管道沖洗水;廢水處理車間
f.排水系統
在FGD停運時要進行沖洗,沖洗水收集在各自的集水井中,石灰石制備區域,吸收塔區域,事故漿液池區域分別設置集水井,收集水用泵送入至吸收塔漿池。
g.廢水處理系統
廢水收集箱 → 廢水泵 → 綜合反應箱(堿化、沉淀、絮凝) → 澄清池 → (廢水緩沖箱 → 廢水泵 → 雨水井)/(泥漿給料泵 → 壓濾機 → 渣外運;處理水外排)
3.設備運行情況
兩套脫硫裝置投入運行后,均能保證脫硫效率最低維持在96%,最高維持在99.6%的水平下穩定運行,脫硫裝置出口二氧化硫的平均濃度在5~20毫克/立方米范圍內,由于采用的石灰石——石膏濕法脫硫,在有效去除煙氣中的SO2的同時對煙塵也有進一步的吸收作用,經過脫硫裝置后的煙塵濃度在3~15毫克/立方米范圍內。
脫硫產生的副產品石膏由于脫硫裝置在很高的脫硫效率下運行,煙氣中的二氧化硫經過充分的吸收和氧化因而得到的石膏品質優良,石膏中的有效成分CaSO4·2H2O達到90%以上。

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