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1、脱硫系统原理,2009年5月,内 容 提 要,一 国内电力发展形势二 台电35#脱硫工程简介三 脱硫主要系统,我国在“大力发展水电，优先发展煤电，积极发展核电”的方针指导下。要保证电力的高速发展，必须全方位搞好资源优化配置，然而我国能源结构决定了在相当长的时期内，还是以煤碳为主，其占一次能源总量的60%以上。所以，要优先发展建设周期短、投资回报率高的高效率火力发电机组。 2006年我国火电厂装机容量将达到5亿千瓦，其中在建项目达到2.5亿千瓦。,一、国内电力发展形势,大力发展燃煤发电机组，必然带来巨大的环境压力，烟气排放中会有更多的SOx、 NOx和CO2，并排出大量的灰渣和污水。 减少污染的
2、洁净煤发电技术有：循环流化床（CFBC）、增压流化床（PFB C）、整体煤气化联合循环（IGCC）。 提高火电机组效率技术有：超临界（SC）与超超临界（USC）。 但是，CFBC、PFBC、IGCC等技术处于试验或示范阶段，在我国近期广泛发展是不现实的。 从技术难度和现实性看，SC和USC，配以常规的烟气脱硫系统，是容易实现的。,1.1遇到问题,脱硫方法可划分为燃烧前脱硫、炉内脱硫和烟气脱硫(FGD)3类。 燃烧前脱硫 ：分物理脱硫和化学脱硫两种。其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。但煤的燃烧前的脱硫技术还存在着种种问题，得不到广泛
3、应用。 炉内脱硫：是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除。 应用较多的就是循环硫化床锅炉。缺点：脱硫效率低，对锅炉受热面磨损大。 烟气脱硫：主要是使用石灰石(CaCO3）、石灰（CaO)或碳酸钠(Na2CO3）等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。技术比较成熟，脱硫效率高(90%98)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。在大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰石灰石石膏法烟气脱硫工艺流程。,1.2脱硫技术,烟气脱硫工程项目采用湿式石灰石-石膏法工艺。主要设备及关键工艺、热控设计从日本、德国等国外进口
4、。 根据工艺布置情况，脱硫岛区域的主要设施有增压风机、吸收塔、脱硫烟道、吸收塔排水坑等部分室外布置的设备，脱硫电气控制设备布置在冲洗水泵房及电除尘脱硫控制楼配电室内。总平面布置的格局基本上是由工艺流程确定，由于场地很紧张，脱硫设备采用联合、紧凑布置的方法。烟气冷却泵、FGD排水坑、氧化风机等分别布置在吸收塔的东西两侧。脱硫岛总占地约3000m2。 紧急浆液箱、工艺水箱、紧急浆液箱、工艺水泵、石膏脱水楼、废水处理车间、石灰石浆液制备楼等布置在脱硫岛区域东南面。不属于我公司施工范围。,二、台电35#脱硫工程简介,石灰石浆液制备系统SO2吸收系统烟气系统石膏脱水系统废水排放系统其他系统（包括工艺水系
5、统，集水坑，事故浆液箱等）电气系统热工自动化系统脱硫废水处理系统,三、脱硫主要系统,3.1烟气系统,烟气系统主要包括FGD进口挡板、增压风机、原烟道、烟气冷却器、净烟道、除雾器、 FGD进出口档板，旁路挡板。还包括增压风机的密封风机、密封空气加热器、旁路挡板、档板密封风机及加热器、检修起吊设施等设备。,烟气系统流程,机组脱硫系统投运，脱硫进、出口挡板门开启，旁路挡板门关闭。来自锅炉的烟气通过增压风机将烟气升压后经原烟气烟道进入烟气冷却器，烟气冷却泵从吸收塔抽取石膏浆液到布置在烟气冷却器上部管道（HC管），通过喷头喷淋。经过冷却的烟气流入吸收塔，烟气在吸收塔内采用石灰洗涤湿法脱硫工艺除去二氧化硫
6、、飞灰及其污染物，其副产品为石膏，处理后洁净的烟气进入除雾器，通过净烟道最后经烟囱排放大气中。,3脱硫区域俯视图,北侧视图,西侧视图,增压风机,脱硫增压风机是由豪顿华工程有限公司生产的型号为ANN-4480/2240B轴流式风机，整台增压风机总重为110t。包括进气箱、扩压器、带转子等部件的机壳、整流导叶环、中间轴、中间轴罩、联轴器、联轴器罩、风机液压油和马达润滑站、密封风机、电动机和电动机台板等。其中吊装最大件重35t。,脱硫烟道,脱硫烟道设计为原烟气烟道和净烟气烟道两部分。脱硫进口到烟气冷却器入口为原烟气烟道，吸收塔出口一直到出口挡板门为净烟气烟道。 由于吸收塔出口烟气带入大量具有腐蚀性的
7、浆液汽体。并且设计取消了GGH，整个净烟道都需要做玻璃鳞片防腐（有GGH的烟道，玻璃鳞片只有吸收塔到GGH。烟冷器以及其上部一件原烟道也需做鳞片防腐。,烟气冷却器,烟气冷却器可以看作是烟道的一部分。在烟气冷却器顶部装有上下共三排哈氏合金喷淋管，两层小管流质为工艺水。下排大管流质为石膏浆液。 烟气冷却器上部是喷淋层，因石膏浆液有很大的腐蚀性，以及喷淋存在很大的磨损。喷淋层的管道均采用耐腐蚀耐磨损的哈氏合金材料。水管道采用哈氏合金喷头，浆液管道采用陶瓷喷头。四侧墙壁贴1.6mm的哈氏合金板。 布置在吸收塔西侧的烟气冷却泵从吸收塔底部抽取石膏浆液，通过衬胶管道输送到喷淋管内，通过陶瓷喷头进行喷淋雾化
8、。 烟气冷却器作用：1、冷却烟气，降低进入吸收塔的烟气温度；2、雾化脱硫，烟气在进入吸收塔前已经通过喷淋雾化与浆液混合，初步脱硫。,除雾器实际就是类似百叶窗的隔板通道，从吸收塔出来的烟气通过吸收塔顶部烟道进入除雾器，烟气中带有大量的湿汽。烟气通过除雾器的时候接触隔板凝结成水回流到吸收塔。 除雾器的作用就是烟气流经时除去烟气携带的滴液。除雾器及除雾器前烟道的冲洗装置，其作用就是冲洗因烟气带入烟道凝结的石膏。同时也是对烟气残余硫分最后的吸收。其喷淋管材质为PP管。 烟气冷却器和除雾器本身就是吸收塔的一部分。,除雾器,吸收塔,烟气脱硫最核心的部位就是吸收塔。 吸收塔内部件包括上下平台隔板、上升管、降
9、水管、搅拌机轴套、鼓泡管、氧化空气管、鼓泡管格栅、管道支架和喷嘴、搅拌器缓冲板、冲洗水管、石灰石浆液管。 原烟气经过烟气冷却器浆液冷却后，进入由上下隔板组成的密封容器中。喷管在下隔板开口，使烟气进入JBR的浆液区。烟气从浆液中鼓泡上升，流经贯通上下隔板的烟气整流上升管。烟气中携带的液体在上隔板上部空间释放，与浆液充分反应。处理后的净烟气流出JBR，通过除雾器除去携带的液滴。,JBR中的浆液分为两部分鼓泡区和反应区。有以下反应在JBR同时发生： 1、氧化空气喷入浆液中被融解； 2、SO2的吸收； 3、亚硫酸氧化成硫酸； 4、硫酸和石灰石浆液中和形成石膏； 5、石膏晶体的形成。 吸收塔装置包括的设
10、备：烟气冷却器、吸收塔、除雾器。直接的对象是烟气冷却器喷雾喷嘴和吸收塔内冲洗喷嘴。,其他系统,氧化风机系统：氧化风机布置在净烟道下面，氧化风管从风机出口到围吸收塔共有12个出口。其作用就是给吸收塔充氧，以利与吸收塔反应充分。 挡板密封系统：挡板密封布置在主烟道下方。密封风管共有3个出口，分别在3个挡板顶部接口。其作用就是在投运脱硫时，通过反方向的风，阻止烟气直接通过旁路进入烟囱。在脱硫投运时，通过反方向风阻止烟气进入脱硫。 石膏浆液排出系统：通过石膏浆液排出泵将吸收塔的浆液抽出，排到石膏浆液缓冲箱。另一个分路通到事故浆液箱。,工艺水系统：电厂补水工艺水箱工艺水泵吸收塔区 挡板密封系统：挡板密封布置在主烟道下方。密封风管共有3个出口，分别在3个挡板顶部接口。其作用就是在投运脱硫时，通过反方向的风，阻止烟气直接通过旁路进入烟囱。在脱硫投运时，通过反方向风阻止烟气进入脱硫。 石膏浆液排出系统：吸收塔（JBR） 石膏浆液排出泵 石膏浆液缓冲箱 事故浆液箱事故浆液回送泵 JBR排水坑 JBR排水坑泵 石膏旋流器 真空皮带脱水机 石膏仓 汽车运走,石灰石浆液制备系统,石灰石汽车运来卸料斗给料机斗式提升机皮带输送机石灰石仓称重皮带给料机湿式球磨机石灰石浆液循环箱石灰石浆液循环泵石灰石旋流器石灰石浆液箱石灰石浆液泵石灰石分配箱（吸收塔顶部）吸收塔,
