2023年CFB烟气脱硫工艺及其优缺点.docx
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1、2023年CFB烟气脱硫工艺及其优缺点 第一篇:CFB烟气脱硫工艺及其优缺点 一、CFB脱硫工艺及其优缺点 注:CFB脱硫工艺不是指CFB锅炉的脱硫措施,而只是一种脱硫方法,可以应用于煤粉炉尾部烟气脱硫中去。CFB方式,属于干法脱硫的一种。但事实上,石灰石喷嘴将石灰石粉末喷入脱硫塔的同时,为了限制空间温度,照旧需要喷入确定的减温水进行延期温度平衡。 对其工艺构成可以作如下描述:1从锅炉排出的尾部烟气首先在初级除尘器除去75%以上烟气含尘量;2然后进入类似于CFB锅炉布风板的烟气均流板及其后的减温水文丘里喷嘴组,实现烟气均匀流场;3紧接着经过扩口减速后正式进入脱硫塔的反应室;4由石灰石供应系统斜
2、槽向反应室送入1.05-1.15钙硫摩尔比的定量石灰石粉,参与脱硫反应;5反应后生成的固体颗粒粉尘一部分经二级除尘器捕获后,干脆送到细灰仓;而另一部分则由返料斜槽送回脱硫塔底部循环反应。这样,随着循环与排灰的长期稳定平衡与积累,使得脱硫塔反应室内实际的钙硫摩尔比高达30-50:1,形成特殊好的脱硫效果。从起先投运石灰石系统,到建立平衡关系的时间一般需要30-45h左右的时间。 这种CFB锅炉脱硫工艺的流化速度很高,属于气力输送的快速循环流化床。与其他脱硫工艺相比,CFB锅炉脱硫技术具有以下优势: 1装置工艺简洁; 2消耗的水量很小; 3无需烟气冷却和加热; 4设备基本无腐蚀、无磨损、无结垢、无
3、废水排放; 5脱硫副产品为干态; 6占地面积少,节省空间,设备投资低; 7钙的利用率高,运行费用较低; 8对煤种适应性强,适用于不同的燃煤电厂; CFB锅炉脱硫技术的缺点是:1反吹扫系统电磁阀组防止测量回路出现堵塞或测量回路不通畅影响测量结果,对测量回路定期自动进行吹扫,确保测量回路的畅通。在整个测量吹扫过程中无需人工干预的质量要求高,要求快速、灵敏、牢靠、严密; 2石灰石斜槽、循环物料返料斜槽输送风物理参数和安装质量要求高。否则很简洁产生堵塞和泄漏,也简洁出现进料不畅; 3设备阻力相对高一些,对一次除尘要求也较高,否则简洁堵塞喷嘴口; 4对反应室的烟温要求相对苛刻一些,否则影响脱硫效果;5要
4、求比较微小的脱硫剂粉,计量精确性要求也较高; 6CFB脱硫工艺需要接受较高纯度和活性的石灰石作为脱硫剂,脱硫产物的综合利用也受到确定的限制。 其次篇:常用烟气脱硫技术原理与工艺 技术讲课内容:幻灯片内容摘录 2023.5.22 第一部分 概述 为什么要脱硫 脱硫的必要性 随着国民经济的增长,能源消耗急剧增加,由此而引起的环境污染日益严峻。我国是一个煤储量丰富的国家,煤炭占一次能源的75%,能源消费结构对煤的过分依靠导致了环境污染的加剧,煤炭燃烧所排出SO2占排放总量的93.9%,我国1995年SO2排放达2370万吨,己居世界第一位。 n 据1998年中国环境状况公报数据显示1998年,中国大
5、气环境主要污染物SO2的排放量达2090万吨,由此导致酸雨的覆盖面积约占国土面积的30%,造成的经济损失达1100亿元。1998年,全国降水年均pH值范围在4.13-7.79之间,降水年均pH值低于5.6的城市占统计城市数的52.8%,尤其在南方降水pH值低于5.6的城市约占73.03%。SO2的排放不仅对人体有害,还会引起酸雨。SO2目前己成为我国空气最主要污染物之一。 n 酸雨限制和二氧化硫污染限制区简称两控区 n 大气中SO2可以导致多种呼吸器官疾病和更多诱发心血管疾病,而目SO2在环境中形成的酸沉降会引起江河湖泊的酸化,对植物和农作物造成损害。 环境污染突出的“三废 处理的最基本的原则
6、,就是找到一种合适的,将污染物转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的方式。 n “工业三废是指工业生产所排放的“废水、废气、固体废弃物 n “工业三废中含有多种有毒、有害物质,若不经妥当处理,如未到达规定的排放标准而排放到环境大气、水域、土壤中,超过环境自净实力的容许量,就对环境产生了污染,破坏生态平衡和自然资源,影响工农业生产和人民健康,污染物在环境中发生物理的和化学的转变后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径呼吸道、消化道、皮肤进入人的体内,有的干脆产生危害,有的还有蓄积作用,会更加严峻的危害人的健康。不同物质会有不同影响。 一、什么是“烟气脱硫技
7、术? 用简洁、通俗的说法,就是:一种将烟气中SOx进行分别,转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的物质的方法。这是我们最基本的需求。 这种终产物的综合利用,也是我们选择何种烟气脱硫技术路途综合考量因素之一。 n 其次部分 n 石灰石-石膏湿法脱硫技术 n FGDflue gas desulfurization)烟气脱硫,即在烟道上加脱硫装置,它目前是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是限制酸雨和SO2污染的最有效和主要的技术手段。 n 目前徐塘四台机均接受此脱硫技术 n 脱硫术语 n 1脱硫岛: n 指脱硫装置及为脱硫服务的建筑物。n 2、汲取剂: n n n n n n 指脱硫工
8、艺中用于脱出二氧化硫等有害物质的反应剂。石灰石-石膏法脱硫工艺运用的汲取剂为石灰石CaCO3或石灰CaOn 3汲取塔: n 脱硫工艺中脱除SO2等有害物质的反应装置。n 4副产品: n 在脱硫工艺中汲取剂与烟气中的SO2等反应后生成的物质。n 5装置可用率: n 指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组每年总运行时间的百分比。 可用率=A-B/A 100% n 6脱硫效率: n 脱硫装置脱除的SO2量与未经脱硫前烟气中所含SO2量的百分比,按公式:=(C1-C2)/C1100% n 7增压风机: n 为克服脱硫装置产生的烟气阻力新增加的风机。目前4、5号脱硫装置的增压风机已撤除; 6、7号脱硫装置
9、的增压风机也即将撤除。n 8烟气换热器:GGH6、7号 n 为调整脱硫前后的烟气温度设置的换热装作GGH。一般进130降至88出,至汲取塔出50,至GGH加热到80以上排至烟囱。 一脱硫原理 石灰石石膏湿法烟气脱硫接受石灰石浆液做为反应剂,与烟气中的SO2发生反应生成亚硫酸钙CaSO3,亚硫酸钙CaSO3与氧气进一步反应生成硫酸钙CaSO4。其脱硫效率和运行牢靠性高,是应用最广的脱硫技术。 n 石灰石湿法脱硫系统的组成 n 烟气系统、SO2汲取系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、公用系统工艺水系统、压缩空气系统等、废水系统。 n 1、烟气系统烟道挡板、烟气再热器、增压风机等; n 2、汲取
10、系统汲取塔、循环泵、氧化风机、除雾器等;汲取塔系统一般包括石灰石浆液再循环系统、氧化空气系统、除雾器冲洗系统、石灰石浆液供应系统、汲取塔溢流密封系统、汲取塔排水坑及事故浆池系统。主要设备有汲取塔、再循环泵、除雾器、搅拌器、氧化风机、汲取塔排水坑、事故浆液池、汲取塔排水坑、事故浆液池泵及相关的管路及阀门等。 n 3、汲取剂制备系统石灰石粉仓、磨石机、石灰石浆罐、浆液泵等n 4、石膏脱水及储存系统石膏浆液泵、水力旋流器、真空脱水机等n 5、公用系统工艺水、压缩空气、热工及电气等系统 n 工艺水系统作用:主要用来补充废水系统带走、在汲取塔内蒸发、及石膏带走的水分;冷却氧化空气、冲洗GGH、冲洗浆液管
11、道、冲洗石膏滤饼滤布等。 n 更主要的作用是4、5号FGD浆液循环泵的机封冷却水,今日上午就能看出工艺水的作用。机封水压力一般在0.3mpa左右。 n 6、废水废渣处理系统 二典型工艺流程 烟气系统DCS运行画面 增压风机又称脱硫风机,用以克服脱硫系统的阻力。脱硫风机主要有三种:动叶可调轴流风机、静叶可调轴流风机以及离心风机。 常用大型电站烟气脱硫 增压风机外形图 1.3 主要设备之三:烟气换热器6、7号 由锅炉来的烟气温度130,进入GGH放热温度降至88左右,进入汲取塔,烟气在汲取塔内被循泵出口的浆液汲取、降温从汲取塔排出,温度或许50,再经GGH加热,温度上升到80,进入烟囱排入大气。由
12、汲取塔出来的烟气,温度已经降至4555,已低于酸露点,尾部烟道内壁温度较低,简洁结露腐蚀,所以通常安装了烟气再热器,其目的是降低汲取塔入口烟温、提高汲取塔出口烟温。烟气再热器有多种方式,一般分为蓄热式和非蓄热式。蓄热式主要有:回转式烟气换热器(RGGH)、管式烟气换热(MGGH)器等。 大型电站烟气脱硫 回转式烟气换热器(RGGH)外形图 2、SO2汲取系统及主要设备 2.1 汲取塔 依据工作原理来分类,汲取塔主要有喷淋塔、液柱塔、填料塔、喷射鼓泡塔等。 1喷淋塔 喷淋塔是典型的空塔型汲取塔,循环浆液经过多层喷淋层将浆液由汲取塔上部从上向下喷射,形成细小的液滴与从下向上逆流的烟气接触,完成SO
13、x的汲取。煤的含硫量从小到大确定,对应喷淋层的层数为35层不等,对于特高硫煤,喷淋塔有确定的局限性。 喷淋塔接受单元制浆液循环系统,每台循环泵对应一层喷淋层,无在线备用。每台泵流量相同,扬程不同。每台泵、电机互换性较差,不利于备品备件的准备。喷淋塔一旦建成,煤的实际含硫量超过设计值需要改造的工程量较大。 喷淋塔其具有塔内部件少,结垢可能性小,阻力低等优点。适合国内大部分地区的中低硫煤锅炉的烟气脱硫,是目前国内运用最多的塔型。 n 1汲取塔喷淋层 喷嘴是喷淋塔的关键设备之一,脱硫喷嘴的作用是将浆液喷射为细小的液滴,增加汲取塔内浆液与烟气的接触面积。 目前常用的脱硫喷嘴有螺旋喷嘴和偏心喷嘴两种,根
14、据每个喷嘴流量选择。 n 2除雾器 除雾器是利用折流板变更通过的烟气流道,使经过喷浆脱出SO2后的烟气夹带的液滴和水雾分别下来, 以限制和防止亚硫酸盐在除雾器后塔壁、烟道产生结垢。除雾器一般的设计要求是液滴含量不超过100mg/Nm3。 n 除雾器 3搅拌器 为使浆液在浆池内不致沉淀结垢, 保证浆液在浆池内与空气中氧充分氧化,汲取塔底部通常设置侧进式搅拌器。 n 汲取塔喷浆管和喷嘴 3喷射鼓泡塔4填料塔 填料的特点: 1填料塔具有生产实力大,脱硫效率高,浆液量小,传质效率高,操作弹性大等优点。 2汲取塔造价高;当浆液负荷较小时传质效率降低; 3一般不干脆用于有悬浮物或简洁聚合产生结垢的脱硫剂。
15、主要适用于溶解性的脱硫剂的脱硫技术。5带托盘的喷淋塔 根据石灰石的磨制方式是干磨或湿磨,可将石灰石浆液制备分为干式制浆系统和湿式制浆系统。 3.1 干式制浆系统 主要包括石灰石接收、输送和贮存、石灰石粉制备和输送、石灰石粉贮存。3.2 湿式制浆系统 主要包括石灰石贮存和输送系统、石灰石浆液制备系统。 主要由汲取塔排出泵系统、旋流器站(一级脱水系统)、真空皮带过滤机(二级脱水系统)、废水旋流站等组成。 旋流器站(一级脱水系统) n 石膏二级脱水系统图 n 石膏二级脱水布置图 n 1)工艺水系统 n FGD装置配置有工艺水泵和事故冲洗水泵。 n 2)压缩空气系统 n 3)事故浆液排放系统 n 事故
16、浆液池、泵、坑 n 4)废水处理系统 n 接受中和、混凝、澄清、脱水处理。 n 设有反应箱、澄清池、压滤机、加药设备等。n 处理出水到达排放标准。 第三篇:湿法烟气脱硫工艺设计常见问题分析 石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计常见问题 分析 内容摘要 本文针对石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计中常见问题作了具体分析,对WFGD装置的设计者供应了相应的建议,认为各系统合理的设备选型及设计是WFGD正常调试运行的牢靠保证。 关 键 词 石灰石石膏 脱硫 工艺设计 1前言 烟气脱硫是限制火电厂SO2污染的重要措施,随着近年来我国经济的飞速进展,电力供应缺乏的冲突日益突出,国家在主动建设电厂的同时充分留意火电厂烟气
17、排放带来的严峻环境污染问题,相继制订了火电厂相关政策法规、主动推动火电厂安装烟气脱硫设施,如2000年9月1日起先实施的新中华人民共和国大气污染防治法第30条规定:“新建或扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业超过规定的污染物排放标准或者总量限制指标的,必需建设配套脱硫。除尘装置或者实行其他限制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨限制区和二氧化硫污染限制区内,属于已建企业超过规定的污染物排放标准排放大气污染物的,按照本法第四十八条的规定限期治理。 据相关探讨说明在目前国内外开发出的上百种脱硫技术中,石灰石石膏法烟气脱硫是我国火电厂大中型机组烟气脱硫改造的首选方案。随着重庆珞璜电厂引进日本三菱重工
18、的两套湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术和设备,国华北京热电厂半山电厂和太原第一热电厂等都相继接受了石灰石石膏法脱硫。该法脱硫率高,运行工况稳定,为当地带来了良好的环境经济效应。在这些运行阅历基础上其它火电厂也加快了脱硫工程改造步伐,石灰石石膏法脱硫工艺往往成了大多数电厂的脱硫首选方案。 石灰石石膏法烟气脱硫工艺系统尽管优点多,但系统困难,在系统设计方面要充分进行优化选择,考虑设计参数富有度以及对锅炉本体影响等问题,往往由于设计不完善为后期系统的调试运行加大难度或达不到设计效果。本文就是针对在石灰石石膏脱硫系统设计中常见问题进行分析,为脱硫系统的设计人员供应确定的技术参考。 2.石灰石石膏法脱硫工艺
19、中常见问题以及相应措施 2.1石灰石石膏法脱硫工艺简介 图给出了石灰石石膏法脱硫流程示意图。主要包括原料输送系统、汲取剂浆液配制系统、烟气系统、SO2汲取系统、石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统。从锅炉引风机引出的烟气全部进入FGD系统,首先通过气气热交换器(MGGH)对未脱硫烟气进行降温,再进入汲取塔进行脱硫反应,完成脱硫后的净化烟气经溢流槽及两级除雾后,再通过MGGH热交换器的烟气吸热侧,被重新加热到88以上经烟囱排出。 2.2常见问题分析 2.2.1 汲取系统 汲取系统是脱硫工艺的核心部分。由于设计人员要综合考虑脱硫效率和脱硫系统经济性能以及运行维护量的问题,汲取塔的选择成了设计的核心问题。目
20、前该脱硫系统汲取塔的型式主要有四种,结构型式见图25。 不同的汲取塔有不同的汲取区设计,其中栅格式汲取塔由于系统阻力大栅格宜堵和宜结垢等问题慢慢被淘汰;鼓泡式汲取塔也由于系统阻力大脱硫率相对偏低等问题应用较少;喷淋式汲取塔由于脱硫效率能到达95以上,系统阻力小,目前应用较多,但该塔喷嘴磨损大且宜堵塞,需要定期检修,为系统的正常运行带来确定的影响,目前设计人员对喷嘴进行了技术改良,系统维护量相对降低;对于液柱塔由于其脱硫率高,系统阻力小,能有效防止喷嘴堵塞、结垢问题,应用前景广袤。因此在汲取塔的设计选择上应综合考虑厂方的要求和经济性,液柱塔是首选方案,其次是喷淋塔。 目前国内电厂在脱硫系统中核心
21、设备上均接受进口设备,特别是汲取塔,由于技术含量比较高,因此基本上都接受进口设备。因此设计人员主要的工作要重点把握吸装置的技术指标和相应要求的技术参数。如:珞璜电厂于1988年引进了日本三菱重工湿式石灰石石膏法烟气脱硫装置,配360MW凝汽式发电机组。 表1 日本三菱重工湿式石灰石石膏FGD装置技术指标 参数 煤种 含硫量 脱硫率 钙硫比 进口烟温 出口烟温 水雾含量 汲取塔 烟气流速 停留时间 指标 5% 95% 1.11.2 142 90 30mg/m3 9.3m/s 3.3s 2.2.2 烟气及再热器系统 烟气再热器系统在脱硫工艺中占很重要的位置,在烟气系统和再热器系统设计上存在的常见问
22、题较多,据阅历说明设计中应留意的主要问题总结如下:1FGD入口SO2浓度。很多进行脱硫改造的电厂往往都会对来煤品质进行确定的调整,有些电厂会接受低硫份煤和高硫份煤掺烧的方案,由于混煤不均匀,入炉硫含量转变快,锅炉燃烧排放出的SO2浓度波动较大,在FGD入口SO2浓度转变频率大而FGD运行惯性大,一旦系统进入自动运行状态,系统脱硫率波动大;同时由于SO2浓度转变大,在确定的工况周期内汲取塔内PH值不能满意要求一般要求为5.56.5,系统脱硫率达不到设计要求。因此在脱硫系统设计时应对电厂提出保证混煤均匀的要求或方案。 2FGD入口烟尘浓度。为了脱硫系统的稳定运行,在FGD入口应设计安装烟尘浓度检测
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- 2023 CFB 烟气 脱硫 工艺 及其 优缺点
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