2660MW烟气脱硫工程初步设计说明书文档格式.docx

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CO2

Vol%

12.72

12.22

（标准状态、湿基、实际氧）

O2

4.785

4.733

N2

70.047

69.20

SO2

0.0188

0.0209

H2O

12.43

13.823

14.52

14.18

（标准状态、干基、实际氧）

5.464

5.492

79.99

80.301

0.021

0.024

FGD入口烟气量（单台炉量）

Nm3/h

2223984

2232272

标态，干基

实际氧

2539661

2590343

标态，湿基

2303320

2307820

6%O2

2745330

2809120

FGD入口

烟气温度

℃

165

FGD设计温度

180

旁路烟道最高连续

运行烟温

（不超过20min）

最高（旁路烟温）

FGD入口烟气压力

Pa

<

80

额定工况

mg/Nm3

795

标态，干基，6％O2

SO3

20

Cl（HCl）

50

F（HF）

15

烟尘浓度（引风机出口）

200

2.2石灰石分析资料

燃用脱硫设计煤种（校核煤种）、100%烟气脱硫所需的石灰石品质见下表。

电厂脱硫用的石灰石取自距离九台电厂约119km的长春市双阳区太平镇广集盛采石厂，该厂石灰石化学成份分析见表：

石灰石化学成份分析

项目

CaO

MgO

Fe2O3

K2O

Na2O

Al2O3

含量％

47.2

0.24

0.06

0.001

0.03

SiO3

TiO3

P2O5

烧失量

1.1

0.05

1.4

43.6

该厂石灰石年产量30万吨，九台电厂烟气脱硫装置运行所需的石灰石，完全能够得到供应。

石灰石粒径≤20mm。

2.3工艺水分析资料

本期脱硫工程工艺用水由主体工程统一考虑，其脱硫系统用水采用循环水排污水。

循环水补水石头口门水库水，水质资料见下表

石头口门水库水水质分析表

分析项目

石头口门（2005年一季度）

石头口门（2005年二季度）

石头口门（2005年三季度）

石头口门（2005年10月20日）

外观

清

微浑

混浊

浑

PH值

7.26

8.45

7.88

7.99

游离二氧化碳

mg/L

全固形物

178.2

189.60

192

189.6

悬浮物

2.2

13.20

50.4

48.4

溶解固形物

176

176.40

141.6

146.2

全硬度

mmol/L

1.25

1.35

0.85

钙硬度

1.0

0.80

0.55

0.6

镁硬度

0.25

0.30

0.5

全碱度

2.12

2.00

氢氧根

碳酸根

重碳酸根

2.10

硅酸根

2.08

0.81

8.35

8.02

氯根

21

17

12

14

硫酸根

22.66

10.77

27.2

22.8

耗氧量

3.76

4.16

7.36

5.6

铜离子

µ

g/L

9.15

6.90

18.1

11.5

铁离子

150

960.00

3502

2878

钠离子

4.7

10.50

7.0

19

电导率

s/cm

329.43

260

240

220

浊度

NTU

3.68

10.60

105

70.9

注：

循环冷却水浓缩倍率4。

2.4煤质资料

煤质分析如下

名称

符号

校核煤种

收到基碳份

Car

%

43.21

37.23

收到基氢份

Har

2.62

2.69

收到基氧份

Oar

11.14

10.11

收到基氮份

Nar

0.57

0.63

收到基硫份

Sar

0.17

收到基灰份

Aar

9.49

16.84

收到基水份

Mar

32.8

32.83

空气干燥基水份

Mad

6.51

10.18

干燥无灰基挥发份

Vdaf

44.25

46.25

低位发热量

Qnet,ar

（MJ/kg）

15.75

13.57

可磨性系数

HGI

-

59

68

冲刷磨损指数

Ke

1.33

1.57

灰变形温度

DT

1159

1209

灰软化温度

ST

1164

1227

灰半球温度

HT

1170

1240

灰流动温度

FT

1194

1282

3．装置性能

3.1污染物脱除效率

SO2：

93%

SO3：

40%

HCl：

99%

HF：

尘：

75%

3.2钙硫比Ca/S（mol/mol）：

1.03

3.3液气比（l/Nm3）：

8.04

3.4FGD出口烟气特性

数据

烟气中污染物浓度

--SO2浓度（标态,干基，6％O2）

56

--SO3浓度（标态,干基，6％O2）

--HCl浓度（标态,干基，6％O2）

--HF浓度（标态,干基，6％O2）

0.15

--含尘浓度（标态,干基，6%O2）

吸收塔除雾器出口烟气携带水滴含量

＜75

FGD出口烟气温度

≥50

3.5FGD副产石膏品质

数据

--CaSO4﹒2H2O（无游离水石膏基）

％

90

--CaCO3（以无游离水石膏为基准）

＜3

--CaSO3﹒1/2H2O（无游离水石膏基）

＜1

--Cl（无游离水石膏基）

ppm

＜100

--F（无游离水石膏基）

3.6消耗指标

序号

1

工艺水耗

t/h

＜323.3

2

石灰石消耗

＜7.02

3

电耗

kWh/h

＜9123

4

蒸汽

5

副产石膏量（含10%游离水）

12.08

4．工艺系统描述

4.1工艺描述

4.1.1吸收过程

吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。

这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCl、HF被吸收。

SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。

为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。

4.1.2反应原理

强制氧化系统的化学过程描述如下：

（1）吸收反应

烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：

SO2＋H2O→H2SO3

H2SO3⇋H＋＋HSO3－

（2）氧化反应

一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下：

HSO3－＋1/2O2→HSO4－

HSO4－⇋H＋＋SO42－

（3）中和反应

吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。

中和后的浆液在吸收塔内再循环。

中和反应如下：

Ca2＋＋CO32－＋2H＋＋SO42－＋H2O→CaSO4·

2H2O＋CO2↑

2H＋＋CO32－→H2O＋CO2↑

（4）其他污染物

烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F和尘都被循环浆液吸收和捕集。

SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应：

SO3＋H2O→2H＋＋SO42－

CaCO3+2HCl<

==>

CaCl2+CO2+H2O

CaCO3+2HF<

CaF2+CO2+H2O

4.2系统描述

4.2.1SO2吸收系统

逆流喷雾塔具有如下特点：

•采用螺旋状喷嘴，所喷出的三重环状液膜气液接触效率高，能达到高效吸收性能和高除尘性能；

•通过烟气流速的最适中化和布置合理的导向叶片，达到低阻力、节能的效果；

•吸收塔内部只布置有喷嘴，构造简单且没有结垢堵塞；

•通过控制泵运行台数，可以针对负荷的变化达到经济运行；

•低压喷嘴需要泵的动力小，为节能型，

•单个喷嘴的喷雾量大，需要布置的数量少；

•喷嘴材质为陶瓷，耐腐蚀、耐磨损，具有30年以上的使用寿命。

吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。

吸收塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。

吸收塔内上流区烟气流速达到3.8m/s，在上流区配有3组喷淋层，每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。

喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面。

喷淋系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。

每台吸收塔配三台浆液循环泵。

运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，在达到要求的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。

吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。

吸收塔反应池装有6台搅拌机。

氧化风机将氧化空气鼓入反应池。

氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。

一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化。

吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。

中和后的浆液在吸收塔内循环。

吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。

通过排浆控制阀控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度在大约25wt％。

脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。

两级除雾器安装在吸收塔的顶部，除雾器由聚丙烯材料制作，型式为z型，两级除雾器均用工艺水冲洗。

冲洗过程通过程序控制自动完成。

吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动周期进行。

冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。

当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动。

4.2.2烟气系统

脱硫岛烟气系统从锅炉每台引风机后的主烟道上引出烟气，需要脱硫的原烟气经过挡板门进入增压风机，原烟气通过增压风机升压后进入吸收塔。

原烟气在吸收塔内经过石灰石浆液洗涤净化，并经除雾器除去水雾后成为净烟气，在吸收塔出口净烟气温度降低到59℃，然后送到水平烟道，通过烟囱排入大气。

在水平烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动、进入FGD的烟气超溢和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。

FGD烟气系统包括烟气从水平烟道经过增压风机、脱硫塔、及其设备和风道附件。

4.2.3石膏脱水系统

吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机。

进入真空皮带脱水机的石膏浆液经脱水处理后表面含水率小于10％，由皮带输送机送入石膏储存间存放待运，可供综合利用。

石膏储存间的容积可满足两台660MW机组FGD装置满负荷运行时燃用设计煤种时约7天的石膏贮存量。

石膏由汽车运至厂外供综合利用或至灰场堆放。

石膏旋流站出来的溢流浆液返回吸收塔循环使用。

石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带机进行脱水运行。

为控制脱硫石膏中Cl－等成份的含量，确保石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺水对石膏及滤布进行冲洗，石膏过滤水收集在滤液箱中，然后用泵送到吸收塔。

石膏脱水系统为二炉（2×

660MW）公用，包括以下设备：

石膏旋流站

带冲洗系统的真空皮带机

滤液回收箱

真空泵

滤布冲洗水箱

带搅拌器的滤液箱

滤液泵

带搅拌器的废水旋流站给料箱

废水旋流站

废水箱

废水泵

石膏库

铲车

（1）石膏旋流站

由脱硫塔石膏排出泵送来的石膏浆液输送到安装在石膏脱水车间顶部的石膏旋流站。

浆液浓缩到浓度大约55％的底流浆液自流到真空皮带脱水机，上溢浆液经废水旋流站给料箱送至废水旋流站。

废水旋流站的溢流经废水缓冲箱再用废水泵送至废水处理系统，底流进入滤液箱。

（2）真空皮带脱水机

真空皮带脱水机和真空系统为并列的二套系列，每套系统的容量为二台机组BMCR工况下75％的容量。

石膏旋流站底流浆液自流输送到真空皮带脱水机，由真空系统脱水到大于含90％固形物和小于10％水份。

石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90％固形物和10％水分，石膏经冲洗降低其中的Cl－浓度。

滤液经滤液回收箱进入滤液箱。

皮带脱水机翻卸的脱水石膏送入石膏库，然后由铲车卸至汽车运输。

工艺水作为密封水供给真空泵，然后收集到冲洗水箱，用于冲洗滤布和石膏滤饼。

来自冲洗水箱的溢流以及废水旋流站的底流自流到滤液箱，然后由滤液泵输送到石灰石制浆系统和吸收塔。

4.2.4石灰石制备系统

石灰石制备系统为二台炉（2×

660MW）共用，由下列子系统组成：

（1）石灰石接收存储系统

石灰石接收存储系统由下列设备组成：

·

石灰石卸料斗

石灰石卸料振动给料机

卸料间布袋除尘器

金属分离器

石灰石斗式提升机

石灰石仓

石灰石仓布袋除尘器

石灰石仓顶卸料皮带输送机

石灰石称重式皮带给料机

本工程所用石灰石在石灰石场购买，石灰石粒度小于20mm，石灰石由自卸车运输进厂，经汽车衡计量后，直接卸入石灰石间的地下料斗，地下料斗设置2个，每个地下料斗的容量按15吨石灰石贮存量考虑，地下料斗上口设钢篦子。

地下料斗下口用机械式振动给料机将石灰石给入斗提机（提升机），在石灰石进入斗提机之前设置有一级盘式电磁除铁器（电磁园盘、120mT）。

石灰石由斗提机提升至石灰石仓顶后卸入石灰石仓，石灰石仓为钢制，本期共设2个仓，每个仓可储存一台炉FGD装置运行4天的石灰石耗量。

本系统设置2套2660MW机组100％脱硫设计煤种BMCR容量的湿式石灰石磨机及其相应的水力旋流分离器等。

全套吸收剂供应系统应满足FGD所有可能的负荷范围。

（2）石灰石制浆、储存系统

石灰石制浆及储存系统由下列设备组成：

湿式磨机

带搅拌器的磨机浆液循环箱

磨机浆液循环泵

石灰石旋流站

带搅拌器的石灰石浆液箱

石灰石浆液泵

配置两套并列的石灰石湿磨制浆系统，由湿式球磨机、带搅拌器的磨机浆液循环箱和磨机浆液循环及石灰石旋流站组成浆液循环运行系统。

磨机的额定出力按锅炉脱硫设计煤种BMCR工况时100%的石灰石耗量设计，磨机出口物料细度应能满足SO2吸收系统的要求，粒径至少达到≤0.044mm（90%通过325目）。

（3）石灰石浆液供给系统

设置四台石灰石浆液泵，分别向二台吸收塔提供石灰石浆液。

每台吸收塔配有一条石灰石浆液输送环管，再循环回到石灰石浆液箱，石灰石浆液通过环管上的分支管道输送到吸收塔，以防止浆液在输送管道内沉淀堵塞。

4.2.5公用系统

公用系统包括工艺水系统和压缩空气系统。

（1）工艺水系统

从电厂供水系统引接至脱硫工艺水箱，为脱硫工艺系统提供工艺用水。

工艺水箱的可用容积按2台炉脱硫装置正常运行0.5小时的最大工艺水耗量设计。

工艺水系统为2套脱硫装置共用，工艺水泵的容量按2台炉100%脱硫设计煤种BMCR工况的用水量（共两台，一运一备）设计。

除雾器冲洗水泵每个吸收塔按单元制配置，共4台设计。

（2）压缩空气系统

脱硫岛内分别在烟气吸收区和石膏脱水区设置仪用空气稳压罐和杂用空气贮气罐及附件，气源来自主厂母管，仪用气管道材质采用不锈钢。

4.2.6排放系统

排放系统设有1个事故浆液箱（二台炉公用）、二个吸收塔排水坑（每台机组一1个）、一个石灰石浆液制备区排水坑（与石膏脱水区公用）。

当需要排空吸收塔进行检修时，塔内的浆液主要由吸收塔排放泵排至事故浆液箱直至泵入口低液位跳闸，其余浆液依靠重力自流入吸收塔排水坑，再由吸收塔排水坑泵打入事故浆液箱。

由每个箱体和泵内排出的疏水也通过沟道分别集中到吸收塔排水坑和石灰石浆液制备区排水坑。

4.2.7废水处理系统

4.2.7.1脱硫废水的水质和水量

4.2.7.1.1脱硫废水的水质

脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。

脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、PH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。

4.2.7.1.2脱硫废水处理系统进水水质

废水处理系统进水水质（脱硫系统排出的未经处理的废水）表-1

数值

PH

4.0~6.0

COD

≤100

12，255

SO42-

5，412

Fe（取决于飞灰分析）

≤35

F

≤50

Mg（设计）

≤7,500

Mg（范围）

1,900~41,500

Ca

≤2,000

Cl