烟气脱硫工程设想方法

烟气脱硫工程设想方法1.1 设计基础参数烟气脱硫系统的设计基础参数见下表设计基础参数(单炉)序 设计煤种项 目 单位 设计煤种2号 1Nm/31FGD入口烟气量13768111373827h2FGD入口烟气温度℃1361363FGD入口过剩空气系数－1.41601.4166烟气脱硫系统按设计煤种90%脱硫效率设计，脱硫装置可利用率＞95%，并且设计煤种2在BMCR工况烟气脱硫出口浓度满足排放要求。1.2 脱硫工艺系统及设备1.2.1 脱硫工艺系统石灰石—石膏湿法脱硫工艺主要由烟气系统、SO2吸收系统、脱硫剂制备系统、石膏处理系统、废水处理等系统组成。锅炉原烟气从主体工程汇流烟道引出，利用引风机的压头升压进入吸收塔。塔内烟气流动上升，与吸收塔上部喷淋层喷淋下来的石灰石浆液逆向接触洗涤，烟气中的SO2与石灰石浆液发生化学反应，生成亚硫酸钙，汇于吸收塔下部的浆池。浆池中搅拌器连续运转，同时氧化风机向浆池送入空气，进行强制氧化，使亚硫酸钙氧化为硫酸钙(石膏)，再用石膏浆液排出泵送入石膏处理系统进行脱水处理。脱硫产生的废水经废水处理间处理达到排放标准后，排出脱硫岛区域。1.2.2 烟气系统脱硫方案采用的无增压风机、取消旁路烟道的烟气系统方案。经过电袋除尘器除尘后的烟气经过引风机的升压，直接进入吸收塔。烟气在吸收塔内与喷淋浆液逆流接触而脱硫，经除雾器除去水雾后，接入烟道经烟囱排入大气。脱硫系统不采用烟气换热器，要求对吸收塔后烟道和烟囱进行防腐处理，洁净烟气经湿烟囱排放。1.2.3 二氧化硫吸收系统SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、除雾器、循环浆泵和氧化风机等设备。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的 CaCO3发生反应，在吸收塔底部的浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏晶体，由石膏浆液排出泵送入石膏处理系统。这两个过程的反应方程式如下：2CaCO3＋H2O＋2SO2=2CaSO3·1/2H2O＋2CO22CaSO3·1/2H2O＋O2＋3H2O=2CaSO4·2H2O在吸收塔的出口设有两级除雾器，以除去脱硫后烟气携带的细小液滴，使烟气中的液滴含量低于75mg/Nm3。脱硫系统按每台机组配一座逆流式喷淋吸收塔设计，吸收塔为圆柱体、碳钢结构，橡胶或玻璃鳞片防腐内衬。吸收塔直径约为 13m，底部为循环浆池，上部为喷淋层和除雾器两部分；采用 4 层喷淋层结构，浆液循环泵按照单元制设置，每台循环泵对应一层喷嘴，设仓库备用泵叶轮一套。在脱硫系统解列或出现事故停机需要检修时，吸收塔内的吸收浆液由石膏排出泵排出，存入事故浆罐中，以便对吸收塔进行维修。1.2.4 吸收剂制备系统两台机组的脱硫装置公用一套吸收剂制备系统。石灰石粉(颗粒≤250um)由自卸罐车送至FGD,卸入卸料斗,料斗上部用钢制格栅防止大粒径的石灰石进入；用提升机及埋刮板机把石灰石粉送入石灰石粉仓。再由称重给料机送到石灰石浆液箱，经浆液搅拌器搅拌后中制成20-30%的石灰石浆液,然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。卸料斗及石灰石粉仓的设计有除尘通风系统，石灰石粉仓的容量按锅炉在BMCR工况运行3天(每天按24小时BMCR计)的吸收剂耗量设计，在适当位置设置金属分离器。石灰石浆液箱入口的给料机应具有称重功能。1.2.5 石膏处理系统吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏旋流器站。浓缩后的旋流器底流成分为粗石膏颗粒，直接进入真空皮带脱水机进行二级脱水。为生产无二次污染的石膏，在脱水过程中用新鲜工业水冲洗石膏，使氯含量达到要求的水平。旋流器溢流含有细小的固体颗粒(细石膏粒子、新鲜石灰石、未溶解的石灰石杂质和飞灰)，通过石膏浆液箱返回吸收塔或被废水旋流泵送往废水处理系统。石膏脱水系统为2台机组公用系统，设有2台真空皮带脱水机，每台真空皮带脱水机容量为2台机组在设计工况脱硫时的100%的石膏量。脱水机排出的石膏残余水量不超过10%(wt)，石膏从真空皮带脱水机尾部落到石膏库房。石膏库的有效容积按存放两套FGD装置(设计煤种BMCR状况)运行3天的石膏量设计。1.2.6 废水处理系统在脱硫过程中FGD系统产生的废水必须通过废水处理装置进行净化处理，才能够将脱硫废水中所含各项污染物指标降低至规定的标准，实现综合利用。由废水旋流器溢流出的废水自流入废水处理系统，此后废水依次经过中和箱、沉降箱、絮凝箱、浓缩澄清池、净水箱进行处理后出水。浓缩澄清池底部产生的污泥达到一定量时由污泥泵周期性地送入离心脱水机进行脱水处理，固化后的泥饼外运。1.2.7 供水系统脱硫系统平均每小时用水量约190t/h。脱硫岛用水根据所需水质不同分为Ⅰ类工艺水和Ⅱ类工艺水。Ⅰ类工艺水采用本工程的经浓缩后的循环水排污水，主要的耗水地点是除雾器冲洗用水、所有浆液输送设备、输送管路的冲洗水；由工艺水箱和工艺水泵向脱硫岛提供Ⅰ类工艺水约160t/h。Ⅱ类工艺水使用厂用工业水，主要的耗水地点是脱硫岛内设备冷却水、真空泵用水、石膏冲洗水；由工业水箱和工业水泵向脱硫岛提供Ⅱ类工艺水，约30t/h。1.2.8 主要设备烟气脱硫系统的设备及主要设施有：石灰石粉仓、石灰石浆液箱、石灰石浆液泵、吸收塔、吸收塔循环浆泵、石膏浆液排出泵、除雾器冲洗水泵、真空皮带脱水机、真空泵、石膏浆液旋流器等。脱硫岛的大部分设备和材料可以采用国产，必要时可由国外供货的设备有：吸收塔喷嘴、除雾器、吸收塔搅拌设备、旋流器、所有接触浆液的调节阀门等。1.3 脱硫装置总体布置脱硫岛布置方案取消了脱硫增压风机，吸收塔与烟囱平齐布置。循环浆泵房，氧化风机房及电子设备小间靠近脱硫塔布置。烟囱布置事故浆液箱，烟囱后方西侧设置脱硫综合楼，脱硫配电室、吸收剂制备、石膏及脱硫废水处理车间等均位于脱硫综合楼内。1.4脱硫工程建设条件1.4.1脱硫工艺用水、汽、气脱硫岛用水根据所需水质不同分为工艺水和工业水两类。脱硫系统用压缩空气需用总量为7.5Nm3/min。1.4.2 脱硫副产物的处置从脱硫吸收塔排出的石膏浆液固体物浓度含量约为10%~15%，经水力旋流器浓缩至固体物含量40~50%后进入真空皮带脱水机，经脱水处理后的石膏固体物含水率小于 10%，脱水石膏送入石膏库房中存放待运。厂区内脱硫石膏贮库按存放3天的石膏量考虑。真空皮带脱水机出力按2台机组BMCR状态下燃用设计煤种时脱硫石膏产生量的2×100%设计，同时需满足设计煤种2时石膏处理量。脱硫石膏产量见下表。炉外脱硫石膏产量(含杂质)项目 设计煤种 校核煤种燃煤量(BMCR)一台炉两台炉一台炉两台炉小时燃煤量(t/h)2.9845.9682.9695.938年燃煤量(×104t/a)1.6413.2821.6333.266注：a) 按CaSO4·2H2O有效含量90%计算；锅炉的年利用小时数按5500小时计算；燃煤量按锅炉B-MCR工况计算。1.4.3 废水处理在脱硫过程中FGD系统产生的废水必须通过废