第一篇: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装置的设计者提供了相应的建议,认为各系统合理的设备选型及设计是WFGD正常调试运行的可靠保证。
关 键 词 石灰石石膏 脱硫
工艺设计 1前言
烟气脱硫是控制火电厂SO2污染的重要措施,随着近年来我国经济的飞速发展,电力供应不足的矛盾日益突出,国家在积极建设电厂的同时充分注意火电厂烟气排放带来的严重环境污染问题,相继制订了火电厂相关政策法规、积极推动火电厂安装烟气脱硫设施,如2000年9月1日开始实施的新《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控制指标的,必须建设配套脱硫。除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内,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,依照本法第四十八条的规定限期治理。”
据相关研究表明[1]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采用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。在这些运行经验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,但系统复杂,在系统设计方面要充分进行优化选择,考虑设计参数宽裕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提供一定的技术参考。
2.石灰石-石膏法脱硫工艺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1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、吸收剂浆液配制系统、烟气系统、SO2吸收系统、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,再进入吸收塔进行脱硫反应,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 吸收系统
吸收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,吸收塔的选择成了设计的核心问题。目前该脱硫系统吸收塔的型式主要有四种,结构型式见图2~5。
不同的吸收塔有不同的吸收区设计,其中栅格式吸收塔由于系统阻力大﹑栅格宜堵和宜结垢等问题逐渐被淘汰;鼓泡式吸收塔也由于系统阻力大﹑脱硫率相对偏低等问题应用较少;喷淋式吸收塔由于脱硫效率能达到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一定的影响,目前设计人员对喷嘴进行了技术改进,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,应用前景广阔。因此在吸收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设备上均采用进口设备,特别是吸收塔,由于技术含量比较高,因此基本上都采用进口设备。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[2]。
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
吸收塔 烟气流速
停留时间 指标 <5% ≥95% 1.1~1.2 142℃ 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题较多,据经验表明设计中应注意的主要问题总结如下:(1)FGD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一定的调整,有些电厂会采用低硫份煤和高硫份煤掺烧的方案,由于混煤不均匀,入炉硫含量变化快,锅炉燃烧排放出的SO2浓度波动较大,在FGD入口SO2浓度变化频率大而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浓度变化大,在一定的工况周期内吸收塔内PH值不能满足要求(一般要求为5.5~6.5),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。
(2)FGD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装置。主要原因是考虑到除尘器在达不到设计效率时,往往烟尘浓度过高,会严重影响到脱硫系统的正常运行。因此设计时人员应对厂家提出该投资建议。
(3)旁路挡板和进出口挡板的设计。FGD系统启﹑停时烟气在旁路和主烟道间切换,在实际烟道设计时一般两路烟道阻力不同,此时对锅炉的负压会产生一定的影响。如果两路阻力压力相差悬殊,在FGD系统启﹑停时锅炉的负压会出现较大的波动。如果燃用劣质煤,在较短的时间内锅炉运行人员难以迅速调整,有可能造成熄火。因此在旁路挡板的设计应充分考虑挡板切换的时间值。设计的关键在于选择合适的弹簧,一般经验值旁路挡板通过预拉弹簧打开时间应大于2.5s。另外在进出口挡板设计上要考虑FGD系统停运时由于挡板有间隙存在,加上进出口烟道阻力不同,在一般设计中停运采用集中供应密封风,往往造成烟气渗透,有可能出现热烟气漏入FGD系统,造成系统腐蚀,影响系统寿命。所以设计停运密封风时应对进出口挡板单独配备一台风机。
(4)烟气换热器GGH选择。
脱硫系统中,设置GGH的目的:一是降低进入脱硫塔的烟气温度到100℃以下,保护塔及塔内防腐内衬;二是使脱硫塔出口烟气温度升至80℃以上,减少烟气对烟道及烟囱的腐蚀。经验表明脱硫系统自动时出口烟温一般都达不到实际的出口烟温,为了减小因出口烟温低对下游的腐蚀,因此在设计出口烟温时应考虑5~10℃的宽裕度。
在考虑是否设置GGH存在两种观点:一种认为不上GGH能节约初投资,可以从腐蚀材料上解决腐蚀问题;一种认为不上GGH节约的初投资,不足以补偿为解决防腐问题而花在防腐上的投资。不装GGH,低温排放的优点是简化系统,减少GGH所需投资;缺点是吸收塔后至烟囱出口均要处于严重腐蚀区域内,烟道与烟囱内衬投资很高;与此同时,烟囱出口热升力减小,常冒白烟,不装GGH,部分烟气(15~50%)不进吸收塔,通过旁路烟道与处理后的烟气混合,从而使其排[3]烟温度上升,这仅适用于要求脱硫效率不高的工程如黄岛、珞璜二期等工程。因此对于要求高脱硫率的工程一般都设GGH。
目前脱硫装置烟气再热系统一般采用回转式、管式、蒸汽加热等几种方式。
采用蒸汽加热器投资省但能耗大,运行费用很高,采用此方式需作慎重考虑,目前在国内应用较少。国外脱硫装置中回转式换热器应用较多,这是因为国外回转式投资比管式低,在国内,运用于脱硫装置的回转式换热器生产厂较少,且均使用国外专利商技术,所以回转式价格比管式略高。回转式换热器有3%左右的泄露率,即有3%的未脱硫烟气泄露到已脱硫的烟气中,这将要求更高的吸收脱硫效率,使整个系统运行费用提高。管式换热则器设备庞大,电耗大。
因此在脱硫系统设计过程中应根据设计脱硫率﹑锅炉尾部烟气量﹑尾部烟道材料以及脱硫预留场地等情况进行方案,选出最合理的方案。2.2.3 吸收剂浆液配制系统
在脱硫工艺方案选择时一般对石灰石来源和品质都应做过调查,石灰石来源应充足,能保证脱系统长期运行的供应量,一般考虑15年左右的设计年限,设计人员可根据电厂的实际情况进行调整。但石灰石品质一定要能达到品质要求(见表2)。石灰石品质不高,杂质较多,会经常造成阀门堵塞和损坏,严重时会造成脱硫塔的管道堵塞,特别易造成喷嘴堵塞损坏,影响脱硫系统的正常运行。
在制浆系统石灰石粉送入前应保证得到良好的空气干燥,以防送粉管道堵塞,同时对整个送粉管道应设计流畅,减少阀门和连接部件,特别是浆液管的溢流管应根据系统设计良好的密封风以防止石灰石的外漏,对制浆车间和厂区造成二次污染。
表2 石灰石质量指标
参数 指标 CaO >52%
MgO ≤2%
细度要求R325
≤5%
酸不溶物 ≤1%
铁铝氧化物 ≤2%
2.2.4 石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统
该系统中最大的问题主要是由于石膏的黏性附着,经常使水力旋转器漏斗堵塞,导致脱水系统停运。因此在漏斗底部可以设计工艺水供应管道周期进行清洗,或者提出方案建议工作人员定期进行人工清洗。
烟气脱硫后的石膏一部分通过抛弃泵将石膏浆液输送到电厂的灰渣池内,设计输送管道时应充分考虑石膏的特性,尽量考虑输送管道缩短或者在管道中设计易拆卸法兰为今后的检修带来方便。
有的电厂如湘潭电厂由于脱硫副产品有很好的销售市场,能带来一定的经济效应。因此应考虑合理的方案提高石膏的品质。一般提高石膏品质途径包括:提高石灰石的品质;提高脱硫率;提高除尘器的除尘效率;强化氧化系统以及定期清洗。
相关研究表明[3],石膏的生成速率将随着脱硫效率的提高而增大,并且其质量也将随着脱硫效率的提高而得到改善。
在对SO2的吸收过程中,吸收塔的设计、烟气温度的合理选取、脱硫剂的选用及用量等因素都将影响脱硫效率,从而影响到石膏的质量。吸收塔的合理设计应当能够提供合理的液气比、减小液滴直径,增加传质表面积,延长烟气与脱硫剂的接触时间,有利于脱硫效率的提高,有利于脱硫反应的完全。较高的烟气温度,不仅能提高脱硫效率,而且能使浆池内温度升高,提高亚硫酸钙的氧化速率。吸收剂的化学当量对脱硫过程有直接的影响,吸收时所用石灰石浓度与数量影响到反应速度,有资料表明,在考虑到经济性问题以及化学当量与脱硫的关系等因素后,一般使用化学当量为1.2的吸收剂[5]。
脱硫剂将很大程度上决定生成石膏的质量。当石灰石质量不高、粒度不合理时,生成石膏中的杂质也将随之增多,从而影响石膏的质量和使用。有资料表明,石灰石中的惰性成分如石英砂会造成磨损,陶土矿物质会影响石膏浆的脱水性能[5]。另外,石灰石在酸内溶解后会残留一种不溶解的矿渣,其对石膏的质量有不利的影响。因此,应当尽可能提高石灰石的纯度并采用合理的粉细度。
烟气中的杂质,如飞灰、粉焦、烟怠、焦碳等,虽然经过脱硫装置的洗涤后,会有一部分沉淀下来,但还会有一部分进入浆池内,影响到石膏的质量。而且,这些杂质的存在也会对脱硫装置本身的安全运行带来一定危害。因此,应当努力提高除尘装置的除尘效果,当烟气内杂质过高,对脱硫装置产生危害时,应果断地旁路脱硫装置。
定期清洗脱硫塔底部、浆池及管道,避免残存的杂质对石膏质量的影响。对石膏脱水设备(如离心式分离器及带式脱水机等)也应进行定期的清洗,保证设备的安全运行和效率。
Hjuler和Dam-Johansen在1994年曾有试验报道发现在亚硫酸盐的氧化过程中会有SO2放出[4],同时在反应过程中会出现未完全氧化的亚硫酸氢钙。为了保证生成石膏过程中实现充分反应,驱逐反应生成的SO2,并将未完全反应的亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙,须增设一套氧化系统,一般可采用浆池中鼓风的措施。2.2.5 供水系统
脱硫系统的工艺供水一般有两种方案,一种工艺供水来源于锅炉机组的工业水。由于脱硫系统供水成周期性,会使机组设备的冷却水压力降低和波动,造成送引风机、排粉风机、磨煤机等设备的轴承冷却效果变差,并引起电厂工业用水紧张。因此该种供水方案前提是锅炉机组工业水的宽裕度较大。另一种方案脱硫工艺设计单独的供水系统,一般在新电厂脱硫系统的设计中应用较多,对于老厂改造应根据实际情况进行优化设计。2.2.6 其它
腐蚀问题是湿法脱硫中常见问题。石灰石石膏法脱硫系统中造成腐蚀的因素主要有烟气中硫化物﹑氯化物﹑烟温以及由于石灰浆黏性附着对管道的堵塞等。因此在设计中应考虑防腐措施。烟气脱硫系统的防腐措施很多,如用合金材料制造设备和管道、使用衬里材料、用玻璃纤维增强热固性能树脂、采用旁路热烟气调节等,究竟采取什么措施,需依燃煤成分、所采用的烟气脱硫系统类型及经济状况而定。
结垢和堵塞是湿法脱硫工艺中最严重的问题,可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器甚至换热器结石膏垢。严重的结垢将会造成压损增大,设备堵塞,因此结垢是目前造成设备停运的重要原因之一。结垢主要包括以下几种类型:碳酸盐结垢、亚硫酸盐结垢、硫酸盐结垢。大量运行经验表明[3],前两种结垢通常可以通过将pH值保持在9以下而得到很好的控制。在实际运行中,由于pH值较低,且在浆液到达反应槽过程中亚硫酸盐达到一个较高的过饱和度,从而在石灰石/石灰系统中亚硫酸盐结晶现象难以发生,因此很少发生亚硫酸盐的结垢现象。然而对于硫酸盐而言,其结垢现象是难以得到有效控制的。防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏进行反复循环从而使得沉积发生在晶体表面而不是在塔内表面上。5%的石膏浓度就足以达到这个目的。为达到所需的5%石膏浓度其中一个办法就是采取控制氧化措施。当氧化率为15%~95%,钙的利用率低于80%范围时硫酸钙易结垢。控制氧化就是采用抑止或强制氧化方式将氧化率控制在<15%或>95%。抑止氧化通过在洗涤液中添加抑止化物质(扣硫乳剂),控制氧化率低于15%。使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度,生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化则是通过向洗涤液鼓入空气,使氧化反应趋于完全,氧化率高于95%,保证浆液有足够的石膏品种用于晶体成长。
3.结束语
在石灰石石膏脱硫系统设计中在对设备进行优化选择的同时综合考虑诸如防腐﹑防堵等一些常见问题,不仅能达到良好的设计效果而且能使工艺得到进一步完善,为系统的正常稳定运行提供可靠保证。
[参考文献] [1] 王书肖等,火电厂烟气脱硫技术的模糊综合评价,中国电力,2001,Vol.34(12).[2] 孙雅珍, 湿式石灰石-石膏法排烟脱硫技术应用, 长春大学学报:自科版, 1994, 2: 46-49.[3] 孔华,石灰石湿法烟气脱硫技术的试验和理论研究 浙江大学博士学位论文,2001.[4] Hjuler K, Dam-Johansen K.Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide.Chem Eng Sci, 1994, 49:4515~4521 [5] 骆文波等,改善湿法石灰石-石膏法脱硫产物石膏质量的分析 华中电力
2002 15(2)57~58
第二篇:最新湿法脱硫工艺系统主要设备
湿法脱硫工艺系统主要设备为控制SO2排放污染,湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。文中介绍了湿法脱硫工艺系统主要设备的概况和施工流程及质量控制要点。概述
随着我国环境标准渐趋严格,火电厂治理SO2污染的力度不断加大,湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。湿法工艺的主要系统包括:烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂(石灰石浆液制备)系统、石膏处理系统、工艺水系统、废水处理、DCS控制系统等,见图1所示。主要设备包括:增压风机、烟气挡板门、回转式烟气换热器(GGH)、吸收塔、除雾器、喷淋管、氧化风机、循环浆液泵、破碎机、湿式球磨机、石灰石旋流器、石膏旋流器、真空皮带脱水机、衬胶管道和阀门等。
湿法脱硫装置烟气一般取自锅炉引风机出口,在引风机出口至烟囱的烟道上设置旁路挡板,当FGD装置运行时,旁路挡板关闭,进、出口挡板打开。烟气由增压风机引入FGD系统经烟气换热器(GGH)降温后进入吸收塔,从吸收塔出来的净烟气再进入GGH升温后经烟囱排入大气。当FGD装置停运时,旁路挡板打开,进、出口挡板关闭,烟气直接从烟囱排入大气。
1湿法FGD装置的主要设备 1.1 烟气系统
(1)脱硫烟道。按介质性质、烟道位置分为净、原烟道。所有烟道组件采用气密性的焊接结构,所有焊接接头在里外都要进行连续焊,在需要防腐的区域采用衬玻璃鳞片或橡胶防腐。烟道组件中设有导流片,导流片由螺栓连接支座与烟道壁板固定,支撑板和弯头导流片的材质均为耐稀酸腐蚀钢,支座及连接螺栓为1.4539不锈钢。
(2)增压风机。多采用大流量静(动)叶可调式轴流风机。
(3)烟气换热器(GGH)。多采用容克式烟气换热器(GGH),传热元件由表面烧结陶瓷的钢板组成,表面易清洗。所有与净烟气接触的组件都有防腐涂层。
(4)烟气挡板门。脱硫装置烟气挡板多采用双叶片结构,双叶片之间通有密封风,与净烟气接触的部分衬有镍基合金钢,防止烟气对挡板的腐蚀。1.2 SO2吸收系统
主要有吸收塔、氧化风机、浆液搅拌器、除雾器和石灰石浆液喷淋系统。
(1)吸收塔。吸收塔是脱硫装置的核心设备,多为圆柱形罐体,主体由格栅梁、底板、多层壳体及塔顶和塔内支撑梁及托架、进出口烟道、工艺管道接口组成。每层壳体由矩形弧板拼合,外部设有加强筋及支撑。
(2)吸收塔内部浆液喷淋管。由分配管网和喷嘴组成,一般采用碳钢衬胶或FRP(玻璃钢),FRP管及配件内外表面涂有耐磨层。
(3)吸收塔循环泵。各循环泵与对应的喷淋层连接,为离心叶轮泵。叶轮和壳体采用衬胶或合金钢材料,配注水或不注水式机械密封。
(4)除雾器。除雾器一般为两级,由单体组件组合而成,组件由除雾叶片、夹具、冲洗喷头、PP或FRP水管组成。
(5)衬胶管道。脱硫工程衬胶管道,DN500以下直管采用无缝钢管,DN500以上的直管采用钢板卷制直缝焊接,所有法兰均采用锻造法兰。管道内衬丁基胶,所有法兰均配有氯丁胶垫片,在钢管制安完后衬胶前进行水压试验,合格后方能衬胶。
(6)旋流器。漩流器由切向进料管、柱锥体管、溢流管和底流管组成,按圆周中心对称布置,各个旋流器的底流汇集至环绕中心进料管的共用底流槽内排出。1.3 吸收剂制备系统
吸收剂制备系统由石灰石破碎系统和湿(干)式球磨机制浆(粉)系统组成。主要设备湿式球磨机为水平卧式,筒体采用整体结构,与进、出料端用法兰连接,筒内壁衬有橡胶衬板,出料端设有不锈钢旋转筛。1.4 石膏浆液(石膏处理)系统
真空皮带机脱水机沿皮带运动方向分别装有驱动皮带辊和从动辊,驱动皮带辊在变频电机、减速装置的驱动下转动,带动皮带转动。橡胶皮带为整圈形式,皮带上刻有沟槽,中间有一排真空孔,皮带宽度两侧粘有橡胶裙边。皮带上铺有一层被张紧在皮带上的尼龙滤布,在滤布上均匀分布的石膏浆液随皮带移动,在真空抽吸下脱水形成滤饼。沿皮带水平运动方向,皮带的下方中间设有真空箱,真空箱与皮带间有密封带和水密封,并由真空泵抽吸形成真空。皮带的上边水平段靠塑料滑板支托,上面带有沟槽,水通入后形成皮带运动的润滑水膜,下边自然下垂,皮带和滤布均设有纠偏装置。1.5 防腐
湿法脱硫工艺中烟气和浆液是具有腐蚀性的介质,目前采用的防腐材料有:橡胶、玻璃鳞片树脂、合金钢或复合钢板。
(1)衬胶材料。预硫化软质氯丁基橡胶、预硫化硬质天然橡胶、预硫化软质丁基橡胶、底涂料、粘接剂。主要衬胶设备和构件包括吸收塔、石灰石、石膏浆液箱罐、废水箱,各种搅拌器和浆液的输送管。
(2)玻璃鳞片。鳞片衬里结构由底涂、玻璃鳞片树脂和面涂组成。底涂的主要材料为树脂,为钢表面和玻璃鳞片间过渡层。鳞片树脂以乙烯基树脂加入惰性玻璃鳞片制成。面涂由分离剂和光亮剂组成。现场涂玻璃鳞片的主要设备包括:吸收塔,事故浆罐,GGH入口前、出口至吸收塔入口之间原烟气烟道,吸收塔出口后的净烟气烟道,GGH内部。2 主要设备安装和单项工程施工流程 2.1 烟道组合安装
搭建组合平台—组件单片拼接—组件组合吊装—分段或整体组合吊装。烟道挡板门,组件相关支吊架,随着组件安装同步安装。2.2 GGH安装
设备本体部件及转动部件安装—转子定位验收—内部按防腐要求进行焊接、打磨、防腐—二次安装、传热原件、密封、油系统设备及管路安装与调整。2.3 增压风机安装
同发电工程引风机。2.4 吸收塔塔体组合安装
底板梁安装—底板安装—壳体及罐顶组合后整体吊装—外部加强筋及支撑安装—吸收塔内部支撑梁及托架安装—烟气进出口管道接口及各类管接口安装—塔内壁衬胶前的打磨、喷砂—塔内设备喷淋管、除雾器、搅拌器安装。2.5 湿磨安装
基础定位—轴承箱就位—筒体、轴承座就位找正—传动设备安装—筒体内橡胶衬瓦安装—油、冷却水系统安装。2.6 浆液泵主要安装顺序
同发电工程泵类。
2.7 真空皮带脱水机安装顺序
设备框架、皮带主动辊和被动辊轴、导轮就位—收水盘和滤布冲洗水收集盘、皮带下面的润滑板安装—皮带和滤布的托辊、回转辊、支撑架、轴承和张紧装置调整—安装真空箱,密封槽、条,密封带及密封带支撑,收集管,润滑板,抽真空管—皮带驱动电机、减速箱;联轴器与皮带主动轮连接,安装滤布张紧导轮和张紧轮—带电、带水试转皮带调节润滑板安装位置—皮带、滤布纠偏装置,真空箱抬升装置,跑偏跟踪和纠偏气动装置调整—粘结皮带裙边,皮带中心打孔—安装皮带机附属设备—调整皮带松紧、真空箱密封带松紧、真空箱与皮带间隙、落料位置、冲洗位置、测厚位置等—调试开始前安装石膏滤布。2.8 衬胶施工
钢件预处理(打磨、补焊)—喷砂—涂底涂—刷粘接剂—贴胶板—固化。2.9 玻璃鳞片涂层施工
钢件预处理(打磨、补焊)—喷砂—涂底涂—涂玻璃鳞片树脂—面涂—固化。4 设备安装质量的控制
4.1 湿法脱硫装置设备安装过程中采用的质量标准及规范
(1)企业标准。包括:吸收塔、烟道、箱罐及仓制造规范,吸收塔安装施工验收技术规范,衬胶、涂鳞片施工规范。
(2)国家和行业标准。包括:电力建设施工及验收技术规范,圆桶形钢制焊接贮藏罐施工及验收规范,立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范,工业设备、管道防腐工程施工及验收规范,涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级,钢结构、管道涂装技术规程,中低压化工设备施工及验收规范,机械设备安装工程施工及验收通用规范,钢结构工程施工及验收规范,钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范,橡胶衬里设备技术条件,工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范。4.2 主要设备的安装质量控制要点 4.2.1 烟道安装
施工中对所有需防腐内表面检查消除毛刺、凹坑等缺陷,对焊缝打磨至光滑平整并着色检验,直至符合防腐施工要求。4.2.2 GGH安装
(1)下轴承座水平检查≤0.02/
1(2)转子水平度检查≤0.25/1
000000
mm。mm。
(3)径向轴向密封片检查调整。
(4)对需防腐组件的焊缝均打磨至光滑平整,直至符合防腐施工要求。4.2.3 吸收塔安装
(1)底板安装。底板安装要保证底板平整并紧贴混凝土基础面,防止焊接变形引起底板翘起。在焊接时,必须用配重块压在底板上保证底板的平整度,所有的焊缝焊接完毕后打磨至光滑平整,并做着色检查及真空度检查。
(2)吸收塔壳体组合。每层塔壳体在组合平台上组合,组合平台整体平整度≤3mm。壳体组合包括预组装、找正、测量、竖向焊接、焊接后复测、内壁打磨、着色检查。每层壳体的竖向焊缝仅焊到距边缘300 mm处,以便壳体安装时调整。检查内容:筒壁垂直度偏差、筒壁焊缝间隙、坡度及错口量、筒壁上平面高差。
(3)吸收塔壳体安装。质量要求:筒壁局部凹凸变形在1mm;筒壁高度允许偏差0.05%H≤30
m长度范围内允许值≤
5mm;筒壁铅锤允许偏差0.05%H≤30mm;罐轴线与垂直线偏差、中心线整体偏差≤30mm(从罐顶至底板)。每层壳体第一遍焊接后,做焊缝清根处理,将焊渣、氧化铁等打磨干净。全部焊接完毕后,将焊缝打磨平整做着色检查。内壁T字焊口打磨作PT抽查,外部焊口抽查作X光金相检查。
(4)吸收塔壳体加强筋安装。吸收塔壳体外侧有环形加强筋和竖直加强筋。加强筋随壳体同步安装。加强筋安装覆盖壳体焊缝的地方,应经射线金相检查合格。质量检查内容:加劲环标高、水平、对口间隙及坡度。要求加劲环不准修割,须调整筒壁找对口间隙。
(5)罐顶安装。吸收塔罐顶现场组装,吊至吸收塔上部与筒壁焊接。主要检查塔顶与筒壁焊口间隙、塔顶中心漂移量、塔顶钢板平整度、焊接质量。
(6)所有开孔及内部构件和进出管道接口安装。吸收塔加强筋安装完成后,安装内部构件和在筒壁上进行各种开孔。开孔前,必须准确测量划出位置线,经验收后方可进行。质检内容:检查各支架及支架梁的中心、标高,检查焊接厚度和表面质量,要求支架梁标高与喷淋管开孔中心标高误差控制在≤5mm。开孔划线并复查管接座中心、标高、角度、水平度、法兰垂直度。焊缝作5%PT抽查。
(7)烟气进出口烟道接口安装。质量检查内容:单片组合几何尺寸、法兰对角线、焊接质量、烟气进口中心、标高、法兰与水平面的角度、法兰到吸收塔中心距离、不锈钢表面保护情况。
(8)吸收塔内部衬胶准备工作。对所有的焊缝进行打磨至光滑平整,并对整个内表面进行检查消除毛刺、凹坑等缺陷直至符合衬胶要求。4.2.4 湿磨安装
(1)主轴承标高偏差±10mm,两轴承的水平偏差≤0.5mm。
(2)旋转筛必须保证与筒体同心。
(3)进料口与进料弯管径向间隙应均匀。4.2.5 真空皮带脱水机安装
(1)检查真空皮带脱水机架的水平和对正状态,支架水平误差≤1mm,确保皮带产生均布荷载。
(2)皮带滑板前、中间、尾段总成的水平误差不超过1mm,主滑轮和尾滑轮顶端部与皮带滑板之间的高差为4~5mm。
(3)真空箱与皮带间隙不得超过3mm(可根据石膏含水率进行调整)。
(4)滤布限位开关当滤布处于中心位置时两侧间隙为20~25mm。4.2.6 防腐工程:
(1)原材料进场验收。原材料的品种、质量和有效使用期是进场验收的重点。胶板验收项目包括品种、厚度、硬度、电火花(检查孔洞)检测和外观。玻璃鳞片原材料储存温度要求在20℃以下,相对湿度控制在75%以下。
(2)预处理工序质量控制。防腐施工中的预处理主要是基体补焊打磨、喷砂和衬胶施工中的胶板打磨。衬胶和玻璃鳞片施工要求喷砂后的基体表面洁净度要达到Sa2(1/2)级,粗糙度分别达到50μm和70μm。喷砂质量为必检项目,以喷砂质量标准样板为依据,对各部位的喷砂表面进行检验。同时严 格监控喷砂压缩空气质量和砂的质量,严禁压缩空气存在油污和水汽。
(3)施工环境条件控制
衬衬胶及玻璃鳞片施工现场要求温度控制在10~35℃,相对湿度控制在60%以下。
(4)施工过程控制:
1)配料。包括:衬胶底涂、粘接剂、玻璃鳞片底涂、玻璃鳞片树脂、玻璃钢环氧树脂、环氧漆、耐酸胶泥和衬砖胶泥等防腐材料,在施工过程中要现场配制。配料过程主要监检配比准确性和活化期。
2)工序衔接。防腐施工要在喷砂后24h内刷第一遍与第二遍底涂,底涂与第一遍粘接剂,两遍粘接剂之间,第二遍粘接剂与贴胶板,每道玻璃鳞片涂层之间都有最短和最长的间隔时间要求。施工时要根据工艺文件对该工序的时间间隔严格地监督检查,确保工序衔接符合工艺要求。
3)衬胶搭接。基本原则搭接方向要与介质流动方向保持一致,防止介质冲刷胶板搭接缝。施工人员须根据设备内各部位介质流向,确定胶板搭接形式。施工中应对胶板搭接部位进行严格检查,保证正确的接缝方向。
4)衬胶。吸收塔和各种箱罐衬胶质量验收项目包括:厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度、硬度、电火花(100%检测规定电压14kV下不漏电)、外观验收检查在制品上进行,剥离强度(规定值≥4N/mm)检测在产品试板上进行。外观检查要求:搭接缝方向正确,无十字接缝,各部位所衬胶板品种符合规定,未见气泡、鼓包、大的裂缝等严重缺陷。
5)玻璃鳞片树脂衬里涂层。玻璃鳞片涂层质量验收项目包括:厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度要求:检查前根据测厚仪标准板校验测厚仪,测定鳞片衬里厚度,使用测厚仪每4m2检测2~3处。外观要求:鳞片衬里面100%电火花检测(规定4kV/mm电压下不漏电)在制品上进行,检测时避免电压过高或在一处停滞时间过长,电压必须稳定,使用检测仪扫描所有衬里面(扫描速度为300~500mm/s)。确认有无缺陷。在产品试板上检验硬度(巴氏硬度,规定值40)和粘接强度(规定值7MPa)。
(5)烟气脱硫系统试运后的检查。根据经验,防腐层的大多数质量问题多在运行开始的一年内暴露出来,所以试运行后要对防腐层进行仔细检查,检查防腐有无开裂、鼓包、脱落,有无异常损害。建议重点检查以下部位。
1)吸收塔喷淋部位衬胶层。重点是喷淋层下部1~2m处和喷淋支管托架部位,此部位衬双层胶,受冲刷最厉害,最容易出问题。
2)吸收塔原烟入口防腐层。此部位接触的介质有烟气、浆液和各种介质蒸气,温度变化大。一般采用胶板、玻璃鳞片、耐酸磁砖防腐,在试运后要对该部位仔细检查。
3)搅拌器叶片连接部位衬胶层。箱罐、地坑的搅拌器,其叶片在现场安装,连接处在现场衬胶,形状复杂,搭接缝较多,运转时叶片受介质冲击易发生开裂。5 结束语
湿法FGD装置工艺流程中介质为含SO2湿烟气和石灰石、石膏浆液,具有较强的腐蚀、磨损和易沉积特性。所以设备的防腐对安装中结构件的焊接和钢板基体表面质量要求较高。同时浆液管道、泵、风机、GGH转动设备安装坡度及防腐和接口部位的严密性要求也很严格,所以好的安装质量对湿法FGD装置安全稳定运行具有重要的意义。
由于湿法FGD装置工艺系统的防腐特性,使其设备及管道接口在现场无法修改,只能在现场组合配制后返厂进行防腐处理,再返回现场安装,并且现场防腐施工周期长,受环境和材料特性影响较多,从而延长了湿法FGD装置的施工周期,各设备安装工期的衔接需要周密地计划安排。
总之,湿法FGD装置设备安装质量和工期,在其工艺特性和介质特性的影响下,与发电设备有较大的区别。在湿法FGD装置设备安装中,应加强设备安装质量控制要点的监督和合理制定施工计划,才能保证FGD装置安装工程优质、如期地顺利完成。
第三篇:关于燃煤机组湿法和干法脱硫工艺比较分析
关于燃煤机组湿法和干法脱硫工艺比较分析
[摘 要]目前在国内外300MW机组有运行实例,且脱硫效率达到90%及以上的脱硫工艺有石灰石-石膏湿法、循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)工艺、海水脱硫、氨法四种。而其中,只有石灰石-石膏湿法脱硫和循环流化床干法脱硫两种脱硫工艺对厂址条件、反应剂和产物等条件要求较低,适用于各种情况下的燃煤电厂烟气脱硫。因此,本文主要针对循环流化床干法脱硫和石灰石-石膏湿法脱硫这两种工艺进行比较。
[关键词]燃煤机组;循环流化床干法脱硫;石灰石-石膏湿法脱硫;
中图分类号:S336 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0359-01
循环流化床干法脱硫和石灰石-石膏湿法脱硫是当前300MW级火力发电机组常用的两种脱硫工艺,本文简单介绍了两种脱硫方法的工艺原理和流程,并以新建2×300MW机组为例,对两种脱硫工艺的技术特点和投资运行费用进行比较。
一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺
石灰石-石膏湿法脱硫技术特点石灰石-石膏脱硫工艺采用Ca(OH)2或者CaCO3粉末的料浆来除去SO2,因为这种方法脱硫效率高、稳定性好、投资也比较低。为了改进其工艺对SO2的吸附效果,许多学者对钙基吸附剂进行改性,从而对其吸附效果进行了改进。Lee等把硫酸钙、氧化钙和粉煤灰通过水合作用合成活性比较高的烟气脱硫吸附剂。通过两种人工智能算法(神经网络和遗传运算法则),给出了吸附剂合成的完整模型和最优化方法,使其吸附剂的吸附容量达到62.2m2/g。Lee等采用钙基的吸附剂,使其在不同实验条件下进行烟气脱硫实验,并说明了烟气中氮氧化物和氧气在烟气脱硫过程中所产生的协同作用。Dahlan等采用RHA将CaO改性,并研究了采用RHA改性后的吸附剂对脱硫活性的影响因素。研究结果表明,在吸附剂的制备过程中,RHA的量、CaO的量、两者量的比及水合阶段是影响吸附剂脱硫活性的关键因素。除此之外,吸附剂的物理性质如孔径分布和表面形态也是影响脱硫活性的重要因素。IrvanDahlan等分别采用NaOH、CaCl2、LiCl、NaHCO3、NaBr、BaCl2、KOH、K2HPO4、FeCl3和MgCl2作为RHA/CaO吸附剂的填加剂,来提高RHA/CaO对SO2的吸附量,实验结果表明,大多数的填加剂都可以提高RHA/CaO吸附剂的吸附效率,其中以NaOH处理后的吸附剂的吸附容量最大。石灰石-石膏湿法的原理脱硫系统中发生的主要化学反应是:
吸附剂:SO2+H2O→H2SO3
CaCO3+2H2SO3→Ca(HSO3)2+CO2(g)+H2O
反应器:Ca(HCO3)2+O2+2H2O→CaSO4?2H2O(s)+H2SO4
CaCO3+H2SO4+H2O→CaSO4+2H2O+CO2(g)
脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴,加热器加热后排放。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆的循环利用,脱硫吸收剂的利用率高。此法Ca/S低(一般不超过1.03),脱硫效率高(可达到95%以上),适用于任何煤种的烟气脱硫。脱硫产生的副产品为二水硫酸钙(石膏),能作为水泥缓凝剂,亦可用于生产纸面石膏板,粉刷石膏,石膏砌块等。根据300MW级机组特点及目前湿法脱硫发展趋势,湿法脱硫系统按取消增压风机和GGH考虑,其工艺系统主要由烟气系统、吸收塔系统、制浆系统、工艺水系统及脱水系统等组成。
二、循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)工艺
循环流化床脱硫工艺采用干态的消石灰作为吸收剂,通过二氧化硫与粉状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内发生反应,去除烟气中的SO2,通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,提高烟气脱硫效率。锅炉炉膛燃烧后的烟气通过空气预热器出口,进入静电除尘器ESP预除尘。经过静电除尘预除尘之后,烟气从锅炉引风机后的主烟道上引出从底部进入Turbo反应器并从上部离开。烟气和氢氧化钙以及返回产品气流,在通过反应器下部文丘里管时,受到气流的加速而悬浮起来,形成流化床,烟气和颗粒之间不断摩擦、碰撞,强化了气固之间的传热、传质反应。通过向反应器内喷水,使烟气温度冷却并控制在70℃左右,达到最佳的反应温度与脱硫效率。与烟气接触发生化学反应剩下的烟尘和烟气一起离开反应器并进入下游的布袋除尘器。经过布袋除尘器净化后的烟气经增压风机和出口挡板门后排入210m高度烟囱。国内干法脱硫工艺多运用在脱硫效率不超过95%的300MW及以下容量机组上。
三、投资及运行费用比较
近几年来,湿法脱硫工艺得到快速发展,工艺流程简化,设备不断国产化,价格大大降低。目前湿法脱硫设备投资费用与干法脱硫已基本持平,甚至还略低于干法脱硫。有关资料显示,循环流化床干法脱硫,投资总额约为13020万元;石灰石-石膏湿法脱硫,投资总额约为13480万元。运行费用比较:循环流化床干法脱硫,年运行成本为1058.2万元;石灰石-石膏湿法脱硫,投资总额1358.3万元。但若将与脱硫工艺相关的设备(引风机和烟囱)费用计入,干法脱硫可比湿法脱硫节省投资约为460万元,运行费用干法脱硫比湿法脱硫每年可节省约300万元。
四、工艺参数和技术特点比较
以某电厂新建2×300MW级机组为例,方案一采用循环流化床干法脱硫,吸收剂采用生石灰消化制得;方案二采用石灰石-石膏湿法脱硫,吸收剂采用石灰石粉,不设增加风机和GGH。脱硫效率均为90%,脱硫装置的烟气处理能力为相应锅炉BMCR工况时的100%烟气量,采用一炉一塔。除尘器入口主要烟气参数如下:(1)烟气温度:123.7℃;(2)烟气量:1205927Nm3/h(标态,干基,α=1.403);(3)烟气SO2浓度:1110mg/Nm3。湿法脱硫约占电厂脱硫装机总容量的80%以上,由于其工艺成熟,脱硫效率高,运行可靠,吸收剂易获得,副?a品石膏综合利用好,对电厂燃煤含硫量变化具有良好的适应性。干法脱硫系统简单,无脱硫废水产生,适用于缺水或取水受限制地区,但吸收剂要求较高,较难获得,副产品脱硫灰难以得到综合利用。
五、结论
第一,新建2×300MW机组,干法脱硫可比湿法脱硫节省投资约460万元,干法脱硫比湿法脱硫每年可节省运行费用约300万元。
第二,湿法脱硫工艺技术成熟,脱硫效率高,运行可靠,吸收剂易获得,副产品石膏综合利用好,对电厂燃煤含硫量变化具有良好的适应性,适合大、中、小各类机组的烟气脱硫治理,尤其适合大容量、大机组的烟气脱硫治理。
第三,干法脱硫系统简单,无脱硫废水产生,适用于缺水或取水受限制地区,但吸收剂要求较高,较难获得,副产品脱硫灰难以得到综合利用,适合中低硫煤、300MW及以下机组、老机组脱硫改造。
第四,在满足环保要求的前提下,湿法脱硫和干法脱硫均为可行的300MW级燃煤机组烟气脱硫方案,各电厂可根据自身的实际状况和条件,从实际出发,因地制宜地进行治理,将总投资、运行费用、占地面积、脱硫率、副产物的处置和可利用性等方面进行综合和全面考虑。
参考文献
[1] 宋海民.对于循环流化床锅炉技术的应用推广的探讨[J].科技创业家,2014(04).[2] 彭皓等,《循环流化床干法烟气脱硫技术在临沂电厂的应用》,能源工程,2008(1).
第四篇:大气污染本科生湿法烟气脱硫课程设计指导书
大气污染控制工程课程设计任务与指导书
湿法钙基烟气脱硫吸收塔设计
指导教师:胡辉教授
班级:
设计小组:
一、设计任务与目的
任务:完成某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔设计。
目的:通过该设计,使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。以巩固和深化课程内容;熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料,培养学生分析问题、解决问题和独立工作的能力;进一步提高学生计算、绘图和编写说明书的基本技能。
二、设计内容和步骤:
某电厂地处东南季风区,四季分明,温暖湿润,春季温暖雨连绵,夏季炎热雨量大,秋季凉爽干燥,冬季低温,少雨雪。
根据当地气象台多年气象资料统计,其特征值如下: 累年平均气压:
累年最高气压:
累年最低气压: 累年平均气温: 极端最高气温: 极端最低气温:
1011.0hPa 1038.9hPa
986.6hPa
17.6℃
40.9℃
-9.9℃
厂址处全年北(N)风出现频率为20.0%,西北(NW)风 出现频率为14.7%,西(W)风出现频率13.1%,南(S)风出现频率6.0%,东北(WE)风出现频率9.6%,东(E)风出现频率8.3%,东南(SE)风出现频率8.0%,西南(SW)风出现频率7.2%,静风出现频率为13.1%。
电厂有4台60MW的发电机组,占地面积25000m2。电厂所用煤的组成成分:C 65.7%;灰分 18.1%;S 1.7%;H 3.2%;水分 9.0%; O 2.3%,每小时煤的用量90t,采用石灰石——石膏脱硫工艺流程,脱硫率要求为90%。
1.根据上述资料,确定烟气量(锅炉燃烧的过剩空气系数取a=1.2,锅炉每小时用煤90t)、SO2含量和每天石灰石的消耗量(设系统钙硫比为1.2时,脱硫率达到90%);
2.计算和设计各处理构筑物。(1)吸收喷淋塔
① 确定吸收塔的大小,塔内气流速度以及停留时间;
② 根据烟气量确定循环浆液喷淋层数,除雾器层数(不超过3层);
③ 绘制1:50-1:200的吸收塔草图,标上各部分尺寸;(2)总平面图设计
根据前述条件,绘制湿法烟气脱硫电厂的平面布置图(1:200—1:2000):包括处理构筑物的平面布置及输配水管线的布置。生产性辅助建筑物(鼓风机房、浆液泵房、配电间、锅炉房、机修间、化验室、仓库等)及生活福利建筑(办公室、车库、宿舍、食堂、传达室等)的布置。具体要求:
①平面布置应尽量紧凑,在规定的范围内结合远期发展布置,并应考虑施工上的方便。
②平面布置中应考虑事故排除和超越管。
③厂内应有道路通向各构筑物,以便运输;合理布置上、下水管、空气管、蒸气管、电缆等管线。
④厂内应充分绿化,以改善卫生条件和美化环境。
三、设计成果: 1.设计说明书
①整理后的说明书应编有章节目录,设计任务来源,原始资料和设计要求放在最前,分组表随其后,各人在分组表中划定自己的设计条件。
②处理构筑物的设计与计算应按流程的先后次序分章节编写。
③对所采用的设计数据(反映了设计者的设计思想及设计原则)应做必要的说明。
1说明书要求A4开纸,用钢笔书写或打印(正文宋体、小四号字,1.5×行距),草图要求按比例.2.设计计算书——各构筑物的计算过程、主要设备(如吸收塔、等)的选取等; 3.图纸要求
①总平面图比例1:200—1:2000,并附有图例,建筑物名称及必要的说明。
②其他图按已有说明给出。
四.设计基础资料:
各小组及个人任务见分组表。
五.主要参考资料
[1] 郝吉明, 马广大.大气污染控制工程(第二版).北京: 高等教育出版社, 2002.[2] 吴忠标.大气污染控制工程.杭州: 浙江大学出版社, 2001.[3] 魏先勋等.环境工程设计手册(修订版).长沙: 湖南科学技术出版社, 2002.[4] 刘天齐.三废处理工程技术手册(废气卷).北京: 化学工业出版社,1999.六、湿法钙基烟气脱硫课程设计报告要求
(一)课程设计文本结构
1、课程设计任务书
2、课程设计目录
3、课程设计正文
4、致谢
5、附录
6、参考文献
(二)对以上内容的要求
1.第1条的要求由指导教师把关
2.文本每页右下角必须有页码,目录中必须标明页码。
3.课程设计正文内容序号为:一、二、三、…;⒈、⒉、⒊、…;(1)、(2)、(3)、...。
湿法钙基烟气脱硫课程设计要求表述详细和计算精确。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明、表达确切。
对设计过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。
4.致谢:简述自己通过湿法烟气脱硫课程设计报告的体会,并对指导教师以及协助完成报告的有关人员表示谢意。
5.参考文献:为了反映文稿的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提出有关信息的出处,正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用[]标明,[]中序号应与“参考文献”中序号一致,正文之后则应刊出参考文献,并列出只限于作者亲自阅读过的最主要的发表在公开出版物上的文献。
参考文献的著录,按著录/题名/出版事项顺序排列:
期刊——著者,题名,期刊名称,出版年,卷号(期号),起始页码。书籍——著者,书名、版次(第一版不标注),出版地,出版者,出版年,起始页码。
7.文字要求:文字通顺,语言流畅,无错别字,一般情况下应采用计算机打印成文。
8、图纸要求:图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,使用计算机绘图。
胡辉电子邮箱(问题和电子文件请寄此邮箱):hqh08@sina.com
第五篇:CFB烟气脱硫工艺及其优缺点【2014.3.9】
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。但实际上,石灰石喷嘴将石灰石粉末喷入脱硫塔的同时,为了控制空间温度,仍然需要喷入一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【一次除尘】;(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【均匀布风】;(3)紧接着经过扩口减速后正式进入脱硫塔的反应室【进入反应室】;(4)由石灰石供应系统斜槽向反应室送入1.05-1.15钙硫摩尔比的定量石灰石粉,参与脱硫反应【喷入脱硫剂】;(5)反应后生成的固体颗粒粉尘一部分经二级除尘器捕捉后,直接送到细灰仓【捕集细粉】;而另一部分则由返料斜槽送回脱硫塔底部循环反应【粗粉循环反应】。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,形成非常好的脱硫效果。从开始投运石灰石系统,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)装置工艺简单;
(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【易阻塞】:(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、灵活、可靠、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。否则很容易产生堵塞和泄漏,也容易出现进料不畅;
(3)设备阻力相对高一些,对一次除尘要求也较高,否则容易堵塞喷嘴口;
(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)要求比较细微的脱硫剂粉,计量准确性要求也较高;
(6)CFB脱硫工艺需要采用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一定的限制。