窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介

窯街劣質(zhì)煤熱電廠

4×130t/h+1×180t/h鍋爐煙氣雙堿法煙氣脫硫工程

江蘇日升環(huán)保工程有限公司二〇一二年十一月窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!煙氣脫硫工藝介紹

目前主要用于煙氣脫硫工藝按形式可分為干法、半干法和濕法三大類。一、干法

干法常用的有爐內(nèi)噴鈣(石灰/石灰石)，金屬吸收等，干法脫硫?qū)賯鹘y(tǒng)工藝，脫硫率普遍不高(＜50%)，工業(yè)應(yīng)用較少。二、半干法

半干法使用較多的為塔內(nèi)噴漿法，即將石灰制成石灰漿液，在塔內(nèi)進行SO2吸收，但由于石灰獎溶解SO2的速度較慢，噴鈣反應(yīng)效率較低，Ca/S比較大，一般在1.5以上(一般溫法脫硫Ca/S比較為0.9～1.2)。應(yīng)用也不是很多。三、濕法

濕法脫硫為目前使用范圍最廣的脫硫方法，占脫硫總量的80%。濕法脫硫根據(jù)脫硫的原料不同又可分為石灰石/石灰法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法、金屬氧化物法、堿性硫酸鋁法等，其中石灰石/石灰法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法使用較為普遍。

窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!濕法脫硫工藝介紹一、石灰石/石灰法

此法采用石灰石漿液作為吸收劑，在吸收塔內(nèi)通過噴淋霧化使其與煙氣接觸，從而達到脫硫的目的。由于石灰石活性較低，需通過增大吸收液的噴淋量，來保證足夠的脫硫效率，因此運行費用較高。二、鈉堿法

鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的SO2，并可副產(chǎn)高濃度SO2氣體或Na2SO3，它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點，但也存在副產(chǎn)回收困難、運行費用高等缺點。三、氨法

氨法采用氨水作為SO2的吸收劑，SO2與NH3反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。氨法主要優(yōu)點是脫硫效率高(與鈉堿法相同)。但是由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高;氨法的回收過程也很困難，投資費用較高，需配備制酸系統(tǒng)或結(jié)晶回收裝置，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)各繁多，管理維護要求高。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!

鈉-鈣雙堿法是以Na2CO3或NaOH溶液為堿吸收煙氣SO2，然后再用石灰作為第二堿，對吸收液進行再生。再生后的吸收液可循環(huán)使用。其反應(yīng)原理是：

（1）吸收反應(yīng)

2NaOH+SO2——Na2SO3+H2ONa2CO3+SO2——Na2SO3+CO2

Na2SO3+SO2+H2O-——2NaHSO3

該過程中由于使用鈉堿作為吸收液，因此吸收系統(tǒng)中不會生成沉淀物。（2）再生過程(用石灰漿液)CaO+H2O——Ca(OH)2

2NaHSO3+Ca(OH)2——Na2SO3+CaSO3﹒1/2H2ONa2SO3+Ca(OH)2——2NaOH+CaSO3﹒1/2H2O

再生后所得的NaOH堿液送回吸收系統(tǒng)使用，所得半水亞硫酸鈣可經(jīng)氧化生成石膏（CaSO4﹒2H2O）。雙堿法脫硫工藝介紹-反應(yīng)原理窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!1、煙氣系統(tǒng)

煙氣從鍋爐引風(fēng)機后的煙道上引出，進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)脫硫凈化，經(jīng)除霧器除去水霧，送入鍋爐引風(fēng)機后的總煙道，經(jīng)然后煙囪排入大氣。在煙道上設(shè)一段旁路煙道，并設(shè)置旁路擋板門，當(dāng)鍋爐啟動、進入FGD的煙氣超溫和FGD裝置故障停運時，煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。煙氣系統(tǒng)主要包括FGD進出口煙道，進出口擋板門，旁路擋板門以及與擋板門配套的執(zhí)行機構(gòu)。注：現(xiàn)根據(jù)環(huán)保局要求，取消旁路擋板，由原煙氣進入吸收塔，經(jīng)過逆流塔反應(yīng)后，由塔出口直接排入煙囪。煙囪需做防腐處理。也可，直接由吸收塔頂部加裝濕煙囪，直接排入大氣，一般煙囪高度設(shè)置在65米。雙堿法脫硫工藝介紹-煙氣系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!3、吸收劑制備及供給系統(tǒng)本工程脫硫吸收劑采用外購石灰粉（250目，90%過篩率），用氣力輸送系統(tǒng)將石灰粉送至制漿區(qū)的石灰粉倉儲存。儲存于石灰粉倉中的石灰粉通過旋轉(zhuǎn)給料閥進入石灰漿液池，由攪拌機將粉與工藝水?dāng)嚢璩浞只旌?，制成濃度約15%～30%的石灰漿液，石灰漿液用漿液泵送至再生池進行置換反應(yīng)。雙堿法脫硫工藝介紹-吸收劑制備供給系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!5、工藝水系統(tǒng)系統(tǒng)的補充水，主要有：除霧器沖洗水、石灰漿液補充水、泵的循環(huán)水等。不定期對系統(tǒng)的一些管路進行沖洗，水量不定。主要有：循環(huán)管路沖洗水、石灰漿液管路沖洗水，石膏排放管路沖洗水、污泥管路沖洗水等。設(shè)置兩臺工藝水泵（一用一備）及兩臺除霧器沖洗水泵（一用一備），一個工藝水箱。雙堿法脫硫工藝介紹-工藝水系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!設(shè)計原則（1）確保煙氣（煙塵≤30mg/Nm3、二氧化硫≤100mg/Nm3

）達標(biāo)排放并達到總量控制要求；（2）確保煙氣治理系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行；（3）因地制宜，優(yōu)化組合，制定具有針對性的技術(shù)實施方案；（4）可利用廢堿（液）脫硫，實現(xiàn)以廢治廢；（5）采用先進、成熟的脫硫工藝技術(shù)和設(shè)備,在確保達到設(shè)計指標(biāo)的前提下,結(jié)合廠方的實際情況,盡可能降低工程投資和運行費用。雙堿法脫硫工藝介紹-設(shè)計原則窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!項目傳統(tǒng)雙堿法日升雙堿法吸收塔形式旋流板式吸收塔空塔噴淋式吸收塔技術(shù)成熟程度成熟成熟單塔處理規(guī)?！?30t/h≤1024t/h煙氣在吸收塔內(nèi)流場切向進入，煙氣在吸收塔內(nèi)旋向流動直接進入，煙氣在吸收塔內(nèi)逆向均勻流動Ca/S1.1-1.31.03-1.05液氣比12.5脫硫率80%以上95%以上吸收塔內(nèi)除霧器反向旋流板，除霧效率≤99%，煙氣霧沫夾帶≥150mg/Nm3

粗細兩層折板式除霧器，分級除霧，除霧效率≥99%，煙氣流速較低。煙氣霧沫夾帶≤75mg/Nm3

安裝位置麻石塔——引風(fēng)機之前碳鋼襯防腐材料——引風(fēng)機之后引風(fēng)機之后運行方式負壓運行正壓運行傳統(tǒng)雙堿法與日升雙堿法-對比表1窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!項目傳統(tǒng)雙堿法日升雙堿法脫硫效率的影響煙氣量、入口二氧化硫濃度、含氧量這種結(jié)構(gòu)的吸收塔對煙氣量比較敏感，系統(tǒng)滯后比較嚴(yán)重。鍋爐負荷及煤種變化對脫硫率幾乎沒有影響，系統(tǒng)在設(shè)計時已經(jīng)考慮到含氧量對系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)對各種影響能快速反將。以及快速啟動和退出。一次投資（同等設(shè)備檔次）投資較低。低的塔內(nèi)流速，塔徑較大；低的固液分離效果，分離設(shè)備大；投資低。高效的吸收塔，可接受高的煙氣流速，吸收塔塔徑小。采用強化傳質(zhì)設(shè)備，提高傳質(zhì)效果，循環(huán)漿液量小，配套設(shè)備規(guī)模較小。高效的固液分離設(shè)備，投資較小，占地小。運行費用（不含折舊）每千瓦增加運行費用1分每千瓦增加運行費用0.7~0.9分傳統(tǒng)雙堿法與日升雙堿法-對比表3窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!窯街劣質(zhì)煤熱電廠4×130t/h+1×180t/h鍋爐煙氣雙堿法煙氣脫硫項目概況目前安裝5臺鍋爐，1、2、3、4號4×130t/h循環(huán)流化床鍋爐，5號1×180t/h循環(huán)流化床鍋爐，電廠鍋爐運行模式采用5爐4運的方式（1臺備用）。脫硫系統(tǒng)布置方式4臺130t/h+1臺180t/h燃煤鍋爐設(shè)置4套SO2吸收系統(tǒng)即1套公用系統(tǒng)，即采用5爐4塔的（1、2、3號爐采用2塔，4號爐1塔，5號爐1塔）。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!五爐四塔布置特點1、節(jié)約工程占地面積根據(jù)現(xiàn)場查看情況，流化床鍋爐系統(tǒng)后部位置狹窄，且多為零散空地，采用5爐4塔布置方式，充分利用各鍋爐系統(tǒng)后部煙道間零散空地，使得脫硫系統(tǒng)布置更加緊湊，合理。2、合理優(yōu)化系統(tǒng)配置,減少原有設(shè)施改造成本、減少工程投資費用由于脫硫塔布置較為緊湊，增壓風(fēng)機出口至脫硫塔進口、脫硫塔出口至煙囪距離較其它布置方式距離最小，煙道長度最短，因此，減少增壓風(fēng)機系統(tǒng)改造成本、節(jié)省工期，從而減少工程直接投資費用。采用5爐4塔布置方式，各鍋爐脫硫系統(tǒng)獨立運行，負荷較小，結(jié)合雙堿法低液氣比的優(yōu)點，在工藝設(shè)備配置上，系統(tǒng)無高壓用電設(shè)備，均為低壓用電設(shè)備。較其它需設(shè)備高壓電器系統(tǒng)的布置方式，電器投資費用較低。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!系統(tǒng)物料參數(shù)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!系統(tǒng)保證值序號保證值項目單位系統(tǒng)保證值9總裝機容量KW130010水耗t/h2011CaO，折合100%純度t/a1275012NaOH，折合100%純度t/a37513質(zhì)保期年114所有鋼襯橡膠件或鋼襯玻璃鱗片保證期年1515脫硫設(shè)備的噪音dB（A）≤80窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!1、消耗脫硫劑費用脫硫劑需求量t/h本工藝脫硫劑為氫氧化鈉和石灰，鈣硫比取1.03，石灰含量為85%，氫氧化鈉純度100%，補充量為0.05molNaOH/molSO2，則脫硫劑需求量為：2、脫硫劑消耗費用根據(jù)前面物料衡算可知，按脫硫年運行時間6500小時，以石灰單價為240元/噸計，每年消耗石灰費用為：12750t×240元/t×10-4=306萬元氫氧化鈉單價按2000元/噸計，每年消耗工業(yè)燒堿費用為：375t×2000y/t×10-4=75萬元每年消耗脫硫劑費用為：381萬元運行費用分析窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!吸收塔以往項目案例窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!以往項目案例除霧器窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!以往項目案例綜合區(qū)脫硫液再生系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!以往項目案例板框壓濾機窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!以往項目案例真空皮帶脫水機窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!濕法脫硫工藝介紹四、鈉鈣雙堿法

鈉鈣雙堿法(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰法基礎(chǔ)上結(jié)合鈉堿法，利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收SO2，吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用較廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問題，又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。綜上：1、鈉-鈣雙堿法具有項目投資少，運行成本低，脫硫效率高，運行穩(wěn)定等優(yōu)點，被廣為采用（尤其在小型項目上）；2、結(jié)合本項目特點，故建議使用雙堿法脫硫工藝！窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!整套系統(tǒng)由六大部分組成：1、煙氣系統(tǒng)；2、SO2吸收系統(tǒng)；3、吸收劑制備及供給系統(tǒng)；4、石膏脫水系統(tǒng)；5、工藝水系統(tǒng)；6、電控系統(tǒng)。雙堿法脫硫工藝介紹-系統(tǒng)組成窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!雙堿法脫硫工藝介紹-吸收系統(tǒng)2、吸收系統(tǒng)鍋爐煙氣從吸收塔底部進入吸收塔，與設(shè)置3層噴淋層噴淋液逆流接觸，進行酸堿中和反應(yīng)。凈煙氣在塔體上段通過高效組合式除霧裝置（有二級除霧設(shè)施，機械去除霧滴效率在99.8%以上）除去煙氣中的霧滴，凈化后的煙氣經(jīng)塔后煙道進入煙囪排放。脫硫液在吸收塔內(nèi)與煙氣充分接觸、反應(yīng)后，經(jīng)塔體底部排灰水溝回流入混合池，流入混合池的脫硫液與石灰漿液進行再生反應(yīng)。循環(huán)混合池分為四個部分:再生區(qū)，沉淀區(qū)，清水區(qū)和氧化區(qū)?；亓饕菏紫冗M入再生池，與石灰漿液發(fā)生置換反應(yīng)；接著進入沉淀區(qū)沉淀，上清液進入清水池后經(jīng)循環(huán)水泵返回吸收塔。沉淀則由泥漿泵打入氧化池，通入氧化空氣進行氧化。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!4、石膏脫水系統(tǒng)氧化池的石膏漿液通過石膏排出泵送入石膏水力旋流站濃縮，濃縮后的石膏漿液進入真空皮帶脫水機。進入真空皮帶脫水機的石膏漿液經(jīng)脫水處理后表面含水率小于10％，由皮帶輸送機送入石膏儲存間存放待運。石膏旋流站的溢流漿液進入濾液池，以備吸收塔及石灰石制漿系統(tǒng)的循環(huán)使用。石膏旋流站濃縮后的石膏漿液全部送到真空皮帶機進行脫水運行。為控制脫硫石膏中Cl－等成份的含量，確保石膏品質(zhì)，在石膏脫水過程中用工業(yè)水對濾布進行沖洗，石膏過濾水大部分收集在濾液箱中，另一部分作為石膏沖洗水的補充。雙堿法脫硫工藝介紹-石膏脫水系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!6、電控系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇在滿足工藝要求以及確保人身安全的前提下，最大程度的選用操作方便、可靠性高、便于維護、自動化程度高的設(shè)備，以便使整個電氣系統(tǒng)能高效、可靠的運行。低壓控制柜選用標(biāo)準(zhǔn)型控制柜，控制柜采用鍍鋅鋼板制作而成，具有抗腐、耐潮、防塵等功能，安全可靠性高、發(fā)生故障后影響范圍小。各回路主開關(guān)選用高分段能力的塑殼斷路器。為了保證系統(tǒng)脫硫效率穩(wěn)定，本脫硫系統(tǒng)采用PLC，上位機同時監(jiān)視和控制脫硫設(shè)施內(nèi)設(shè)備的運行。通過儀表監(jiān)測系統(tǒng)，對整個脫硫島進行溫度、壓力、液位等數(shù)據(jù)監(jiān)測，可以是整個脫硫裝置最優(yōu)化運行。雙堿法脫硫工藝介紹-電控系統(tǒng)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!項目單位數(shù)值塔體結(jié)構(gòu)3層噴淋+2級折板除霧液氣比L/Nm32.5鈣硫比Ca/S1.05煙氣流速m/s≤4壓降Pa≤800漏風(fēng)率%≤2.5可利用率%≥99吸收劑CaO吸收劑利用率%≥95林格曼黑度級≤1設(shè)計脫硫效率%≥95凈煙氣含濕率%≤6凈煙氣溫度℃55～65雙堿法脫硫工藝介紹-重要設(shè)計參數(shù)窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!項目傳統(tǒng)雙堿法日升雙堿法內(nèi)部構(gòu)件316L等不銹鋼材質(zhì)噴淋管——FRP除霧器——阻燃型PP噴嘴——SiC1.4529等不銹鋼材質(zhì)系統(tǒng)阻力1300Pa1000Pa對鍋爐負荷的適將70~100%塔內(nèi)煙氣流速低時造成塔內(nèi)煙氣流速低，脫硫效率及除霧效率降低30~100%，能快速適將鍋爐負荷變化結(jié)垢問題存在，主要因為采用了固液分離效果不佳的低效設(shè)備。塔內(nèi)將發(fā)生在吸收塔背面與吸收塔塔壁結(jié)合處。理論存在，由于采用了高效固液分離設(shè)備以及在設(shè)計上考慮了各方面的影響。極大的減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能，實際操作中，塔內(nèi)沒有結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生。豐富的設(shè)計和運行經(jīng)驗，在細節(jié)方面的設(shè)計有獨到之處。穩(wěn)定性較穩(wěn)定穩(wěn)定腐蝕問題存在316L不銹鋼材質(zhì)點蝕現(xiàn)象沒有傳統(tǒng)雙堿法與日升雙堿法-對比表2窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!項目傳統(tǒng)雙堿法日升雙堿法維護費用較低低年利用率80%以上95%以上占地面積大，現(xiàn)有場地很難滿足小，采用了合理的分層設(shè)計，現(xiàn)有場地可滿足兩爐一塔的可行性基本不可行可行兼容性差好，充分考慮到石灰的綜合利用以及電石渣用于脫硫的可靠性。自動化程度低高定員189傳統(tǒng)雙堿法與日升雙堿法-對比表4窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!窯街劣質(zhì)煤熱電廠4×130t/h+1×180t/h鍋爐煙氣雙堿法煙氣脫硫脫硫系統(tǒng)工藝：日升雙堿法（工藝如上所述）脫硫系統(tǒng)包含：煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)（吸收塔）、漿液循環(huán)系統(tǒng)、脫硫液再生系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、石膏處理系統(tǒng)、電儀系統(tǒng)等。脫硫系統(tǒng)排放標(biāo)準(zhǔn)：脫硫排放濃度達到《火力發(fā)電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13323-2011要求，出口SO2濃度＜200mg/Nm3，脫硫效率≥95%。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!五爐四塔布置特點3、降低系統(tǒng)日常運行能耗、運行費用較低因脫硫系統(tǒng)布置緊湊，煙氣系統(tǒng)較短，脫硫系統(tǒng)壓力損失可有效降低200~400Pa(隨場地布置發(fā)生變化),系統(tǒng)節(jié)約了電耗。另外，由于各個鍋爐脫硫系統(tǒng)獨立運行，鍋爐負荷的變化，對脫硫系統(tǒng)影響最小，使裝置利用率更高，減少了設(shè)備運行的能量損耗，從而運行費用較低。4、運行控制靈活采用5爐4塔的（1、2、3號爐采用2塔，4號爐1塔，5號爐1塔），各個脫硫系統(tǒng)獨立運行，任何鍋爐系統(tǒng)的啟停，不影響其它脫硫系統(tǒng)的正常運行。從而，使得各個系統(tǒng)的切換更靈活和方便。窯街雙堿法FGD技術(shù)簡介共38頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!系統(tǒng)保證值序號保證值項目單位系統(tǒng)保證值1煙氣量脫硫效率%

952FGD系統(tǒng)的可用率%

96