CFB烟气脱硫工艺及其优缺点【2014.3.9】

第一篇：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。

第二篇：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

第三篇：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

2013.5.22 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重。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赖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。

 据《1998年中国环境状况公报》数据显示1998年，中国大气环境主要污染物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。

 酸雨控制和二氧化硫污染控制区简称两控区

 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，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。

 “工业三废”是指工业生产所排放的“废水、废气、固体废弃物

 “工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未达到规定的排放标准而排放到环境（大气、水域、土壤）中，超过环境自净能力的容许量，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变化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，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。

一、什么是“烟气脱硫技术”？

用简单、通俗的说法，就是：一种将烟气中SOx进行分离，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线综合考量因素之一。

 第二部分

 石灰石-石膏湿法脱硫技术

 FGD——（flue 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，是控制酸雨和SO2污染的最有效和主要的技术手段。

 目前徐塘四台机均采用此脱硫技术

 脱硫术语

 1脱硫岛：

 指脱硫装置及为脱硫服务的建筑物。

2、吸收剂：       指脱硫工艺中用于脱出二氧化硫等有害物质的反应剂。石灰石----石膏法脱硫工艺使用的吸收剂为石灰石（CaCO3）或石灰（CaO） 3吸收塔：

 脱硫工艺中脱除SO2等有害物质的反应装置。 4副产品：

 在脱硫工艺中吸收剂与烟气中的SO2等反应后生成的物质。 5装置可用率：

 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%  6脱硫效率：

 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)/C1×100%  7增压风机：

 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拆除；

6、7号脱硫装置的增压风机也即将拆除。 8烟气换热器：GGH（6、7号）

 为调节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，至吸收塔出50℃，至GGH加热到80℃以上排至烟囱。

（一）脱硫原理

石灰石—石膏湿法烟气脱硫采用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）。其脱硫效率和运行可靠性高，是应用最广的脱硫技术。

 石灰石湿法脱硫系统的组成

 烟气系统、SO2吸收系统、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。



1、烟气系统（烟道挡板、烟气再热器、增压风机等）； 

2、吸收系统（吸收塔、循环泵、氧化风机、除雾器等）；吸收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、石灰石浆液供给系统、吸收塔溢流密封系统、吸收塔排水坑及事故浆池系统。主要设备有吸收塔、再循环泵、除雾器、搅拌器、氧化风机、吸收塔排水坑、事故浆液池、吸收塔排水坑、事故浆液池泵及相关的管路及阀门等。



3、吸收剂制备系统（石灰石粉仓、磨石机、石灰石浆罐、浆液泵等）

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）

5、公用系统（工艺水、压缩空气、热工及电气等系统）

 工艺水系统作用：主要用来补充废水系统带走、在吸收塔内蒸发、及石膏带走的水分；冷却氧化空气、冲洗GGH、冲洗浆液管道、冲洗石膏滤饼滤布等。

 更主要的作用是4、5号FGD浆液循环泵的机封冷却水，今天上午就能看出工艺水的作用。机封水压力一般在0.3mpa左右。



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，进入吸收塔，烟气在吸收塔内被循泵出口的浆液吸收、降温从吸收塔排出，温度大概50℃，再经GGH加热，温度升高到80℃，进入烟囱排入大气。由吸收塔出来的烟气，温度已经降至45～55℃，已低于酸露点，尾部烟道内壁温度较低，容易结露腐蚀，所以通常安装了烟气再热器，其目的是降低吸收塔入口烟温、提高吸收塔出口烟温。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吸收系统及主要设备

2.1 吸收塔

按照工作原理来分类，吸收塔主要有喷淋塔、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吸收塔，循环浆液经过多层喷淋层将浆液由吸收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SOx的吸收。煤的含硫量从小到大决定，对应喷淋层的层数为3～5层不等，对于特高硫煤，喷淋塔有一定的局限性。

喷淋塔采用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，是目前国内使用最多的塔型。

 1）吸收塔喷淋层

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，增加吸收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，根据每个喷嘴流量选择。

 2）除雾器

除雾器是利用折流板改变通过的烟气流道，使经过喷浆脱出SO2后的烟气夹带的液滴和水雾分离下来, 以控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。

 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，吸收塔底部通常设置侧进式搅拌器。

 吸收塔喷浆管和喷嘴

（3）喷射鼓泡塔（4）填料塔

填料的特点：

（1）填料塔具有生产能力大，脱硫效率高，浆液量小，传质效率高，操作弹性大等优点。

（2）吸收塔造价高；当浆液负荷较小时传质效率降低；

（3）一般不直接用于有悬浮物或容易聚合产生结垢的脱硫剂。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。

主要由吸收塔排出泵系统、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)

 石膏二级脱水系统图  石膏二级脱水布置图  1)工艺水系统



FGD装置配置有工艺水泵和事故冲洗水泵。

 2)压缩空气系统  3)事故浆液排放系统 

事故浆液池、泵、坑  4)废水处理系统

 采用中和、混凝、澄清、脱水处理。

 设有反应箱、澄清池、压滤机、加药设备等。 处理出水达到排放标准。

第四篇：锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计(精)

锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计

目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。

采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。主要设计指标

1)二氧化硫(SO2)排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%;

2)烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%;

3)烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级;

4)处理烟气量≥15000m3/h;

5)处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水;

6)出口烟气含湿量≤8.0%。2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择

脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示

湿法

脱硫工艺 石灰石石膏法

脱硫效率/% 可靠性 钠法

双碱法 90～98 高 不结垢 不堵塞

氧化镁法

氨法

海水法 70～90 高 不结垢 不堵塞

喷雾干燥

炉内喷钙

循环流化

床

等离子体

半干法

干法

90～98 高 90～98 高 不结垢

90～98 高

90～98 一般 不结垢 不堵塞

70～85 一般

60～75 一般

60～90 高

≥90 高

结垢 易结垢 不结垢 易结垢 易 易 不结垢

堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞 堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞

占地面积 运行费用 投资 大 小 中 小 大 中 中 中 中 中

高 很高 一般 低 高 低 一般 一般 一般 一般

大 小 较小 小 大 较小 较小 小 较小 大

通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石-石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。2.2 脱硫吸收器比较选择

脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。脱硫吸收器比较选择如表2 所示。

吸收器类型 喷淋塔 填料塔 湍球塔 筛板塔 旋流板塔 持液量 低 高 中 中 高

逆流接触

是 是 是 是 是

防堵性能

中 差 好 中 好

操作弹性 较好 较好 中 中 好

设备阻力

低 中 中 中 低

除尘性能

差 中 较好 较好 好

表2 吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大;筛板塔阻力较大, 防堵性能差;填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大;湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大。相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率。因此, 选用旋流板塔脱硫除尘器。3 脱硫除尘原理 3.1 氧化镁法脱硫原理

氧化镁法脱硫的主要原理: 在洗涤中采用含有MgO的浆液作脱硫剂, MgO被转变为亚硫酸镁(MgSO3)和硫酸镁(MgSO4), 然后将硫从溶液中脱除。氧化镁法脱硫工艺有如下特点:

1)氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用。

2)脱硫效率在90.0%～95.0%之间。

3)脱除等量的SO2, MgO 的消耗量仅为CaCO3 的40.0%。

4)要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/m3之间, 而石灰石-石膏工艺一般要在10～15L/m3之间。

5)我国MgO储量约80亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一。3.2 旋流板塔吸收器脱硫除尘原理

来自锅炉的含尘烟气首先进入文丘里管, 进行初级喷雾降尘脱硫处理, 而后以15～22m/s 的流速切向进入旋流板塔筒体, 首先通过离心力的作用,烟气中的大颗粒被甩向塔壁, 并被自上而下流动的吸收液捕集。当烟气高速通过旋流塔板时, 叶片上的吸收液被吹成很小的雾滴, 尘粒、吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理的作用下, 粒子间发生碰撞, 粒径不断增大。同时高温烟气向液体传热时, 尘粒被降温, 使水汽凝结在粒子表面, 粒子质量也随之增大, 在旋流塔板的导向作用下, 旋转运动加剧, 产生强大的离心力, 粉尘很容易从烟气中脱离出来被甩向塔壁, 在重力作用下流向塔底, 实现气固分离。

对于烟气中那些微细尘粒, 在通过一级塔板后不可能全部被捕集, 还有一定数量的尘粒逸出, 当其通过多层塔板后, 微细尘粒凝并, 质量不断增大后被捕集、分离, 从而达到最佳除尘效果。4 脱硫除尘工艺设计 4.1 主要设计参数

主要设计参数: 处理烟气量15000 m3/h;烟气 温度150～160 ℃;脱硫除尘塔入口烟温150～160 ℃;脱硫除尘塔出口烟温55 ℃;脱硫塔入口烟气SO2 浓度2500mg/m3(计算值);脱硫效率>83.0%(设计值);脱硫剂氧化镁粉>200目, 纯度>90.0%;液气比2～3 L/m3;脱硫剂耗量14kg/h(max);脱硫剂浆液浓度10.0%;吸收塔入口烟气粉尘浓度22g/m3(计算值);除尘效率99.3%(设计值)。4.2 脱硫除尘工艺设计说明

烟气脱硫除尘工艺可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大部分。

每台锅炉配备1台旋流板塔, 锅炉烟气从烟道切向进入文丘里而后高速进入主塔底部, 在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触, 进行脱硫除尘, 经脱水板除雾后, 由引风机抽出排空。

脱硫液从旋流板塔上部进入, 在旋流板上被气流吹散, 进行气液两相的接触, 完成脱硫除尘器后从塔底流出, 通过明渠流到综合循环池。

4.3 脱硫剂制备系统工艺流程设计说明

脱硫剂MgO乳液的制备系统主要由灰斗、螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳液泵等组成。4.4 脱硫除尘工艺设备设计说明

1)文丘里管: 文丘里管由满缩管、吼管和扩张管三部分组成。

2)旋流板塔: 脱硫除尘塔(旋流板塔)塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔内件包括喷头、旋流板、脱水器、检修孔、支架、接管, 这些物件均采用316L不锈钢材质, 以确保整套装置的使用寿命。

设备外径为2540 mm(塔壁厚220mm), 高度为17000mm。

3)副塔: 塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢, 塔内包括一层脱水器, 增加脱水效果。

设备外径为2000mm(塔壁厚200mm), 高度为17000mm。4.5 废水处理系统

脱硫废水产生量较小, 约0.5t/h, pH 在6～7 之间, 主要含SO3, MgSO4和固体悬浮物等, 建议将其汇入工厂原有沉淀池污水处理系统一并处理。4.6 烟气排放分析

经湿法脱硫洗涤净化后的冷烟气经脱水器脱水后, 温度降至露点以下, 通常为50～60 ℃, 所含水蒸气已近饱和, 极易结露, 对后续烟道腐蚀性较大, 采用蒸汽再热器提高烟气扩散温度(≥80 ℃)后经烟囱排放。

通过对锅炉烟气污染物净化, 最终排放烟气中污染物浓度预计为: 烟尘≤140mg/m3, SO2≤450mg/m3。5 投资估算和经济分析

1)工程主要费用: 46.01万元。

2)运行费用: 按月运行720h(30d×24h/d),电费0.6 元/度, 水费1.62 元/t, MgO450 元/t 计,职工月工资按800 元/人计, 各项运行费用合计0.69 万元/月。

3)效益: 环境效益, 每月减少烟尘排放472.0t, SO2排放45.4 t;综合社会效益, 按国内外资料统计, 以每排放1.0 t SO2引起综合经济损失500元计, 每月可减少综合经济损失2.27 万元;企业效益, 节支增收合计每月25.86 万元。5 结论

1)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫工艺通过工程实例证明, 其系统运行可靠性高, 除尘脱硫效率高,完全达到了国家环保标准, 在技术上是完全可靠的。

2)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫技术投资少,占地面积小, 运行费用低, 非常适合我国的国情。

3)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫技术不但在技术和经济上是可行的, 而且经济效益和社会效益都非常显著。

第五篇：烟气脱硫调试报告

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***热电有限责任公司

***分公司1、2号热水锅炉脱硫改造工程

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****环保设备制造有限公司

2015年12月

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目录

一、概述...................................................................................................88

二、工程概况...........................................................................................88

三、前期准备...........................................................................................89

四、试运过程...........................................................................................90

五、调试的质量控制..............................................................................93

六、试运过程出现的问题及处理结果..................................................94

七、结论...................................................................................................94

八、启动/运行的几点建议及注意事项.................................................95

1、浆液制备与输送系统..................................................................95

2、烟气系统......................................................................................95

3、气力输灰系统..............................................................................95

九、其他相关事宜..................................................................................95

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一、概述

***热电有限公司***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程，是由哈尔滨菲斯德环保设备制造有限公司总承包承建，采用炉外石灰石混配掺烧脱硫工艺。

该工程于2015年12月成立试运指挥部，并从成立之日起开始工作。2015年12月16日开始工艺系统单体试运，2015年12月18日开始分系统试运，#

1、#2机组于2015年12月20日开始168小时试运，调试工作历时7天。从调试的实施过程和结果来看，在各级领导的关怀和领导下，在工程参加各方的共同努力和大力支持下，克服了设备、系统等技术问题，于2015年12月27日按计划完成#

1、#2机组168小时试运。

在调试过程中，各个参加单位认真贯彻执行启规和调试大纲的规定，圆满地完成了调试大纲规定的各项调试任务和技术指标，设备、系统运行状态、参数均达到了合同要求，调试过程检验验收项目全部优良。

二、工程概况

***热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程，FGD装置设计为两炉一仓工艺，脱硫效率不低于95%，每套装置包括烟气系统、输灰系统和供应系统。

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三、前期准备

哈尔滨***环保设备制造有限公司对***热电有限公司***热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的调试工作非常重视，体现哈尔滨菲斯德企业创造完美品质的精神，统筹安排，组织多名工艺、电气、机务和热控专业调试人员组成敬业精神、技术过硬、结构合理的调试队伍。2015年12月调试人员便陆续进入呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的施工现场。该工程的前期准备从调试策划、技术培训、调试大纲/措施编写出版各个环节抓起，从“精心组织、精心指挥、精心调试，确保安全、优质、按期投产、为业主提供满意服务”为目标，始终坚持“安全第一、优质服务，顾客至上”的原则。

按照合同规定哈尔滨菲斯德调试人员对呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的运行、检修人员进行了讲课培训和现场实习。参照《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》，调试大纲和整套启动试运通过试运指挥部组织审核并经试运指挥部总指挥批准，分系统调试措施在哈尔滨菲斯德内部经过认真、严格的审批出版。为了控制试运全过程的安全、质量、进度，进行了精心的调试策划，根据本工程特点，结合实际安装进度，制定了科学、客观、合理的调试整体进度计划，使得试运过程完全可控，为呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程的顺利

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进行打下良好基础。

技术培训：2015年12月20——22日 讲课培训：2015年12月20——22日 现场培训：2015年12月23——27日

调试策划：编制调试整体进度计划——10/10

调试大纲出版——10/10 整套启动措施出版——10/10

四、试运过程

在启动试运指挥部的直接领导下，在参战各单位的密切配合、共同努力下，呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程按计划完成了DCS系统带电、电气系统带电、设备单体试运、分系统试运及整套试运，并于2015年12月27日完成了系统168h试运。

调试在工程进入单体试运便成为试运纳总、牵头的角色，以调试促安装、以调试促进度。该工程调试在充分的前期准备基础上，进行了认真、细致的试运组织工作。根据“调试大纲”要求，按照“调试整体进度计划”，将每个调试阶段的任务、每个调试工序的条件、每个调试项目的安排都统筹考虑、合理安排，并制定相应的阶段计划。为落实调试整体进度计划，调试每天组织试运碰头会。

对每一主要工序调试人员在调试措施的基础上，结合现场实

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际，提出更详尽具体的条件要求，作为制定阶段计划的依据。在试运过程中根据实际情况，不定期地汇总关于系统、设备、设计、施工、调试等方面的缺陷，作为消缺的依据，并落实到人、限期解决。

合理的计划能否转变为成果，关键在于计划实施过程中的控制，该过程控制必须把握计划中隐含的难点、热点问题，抓住关键项目，力克主要矛盾，轻重缓急有序，全面统筹考虑。为了控制计划事实过程，当天安排的工作必须完成。无不可抗拒因素而未完成任务者，加班务必完成。

在计划制定和实施过程中，充分发挥各方主动能动性，以合同为基础，尽量满足业主要求。该工程试运过程主要节点如下：

技术交底情况

浆液制备与输送系统技术交底：2015-12-15 烟气系统技术交底：2015-12-15 气力输灰系统技术交底：2015-12-15 电器系统、热控系统技术交底：2015-12-15 DCS调试措施技术交底：2015-12-15 整套启动试运措施技术交底：2015-12-15 设备单体试运情况：

DCS系统带电：措施技术交底：2015-12-15 脱硫岛系统带电：2015-12-15 阀门传动：2015-12-16

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设备单体试运：2015-12-16 分系统试运：

烟气系统试运：2015-12-21 气力输灰系统试运：2015-12-21 电气系统、自控系统试运：2015-12-21 整套启动试运情况： 生石灰进料：2015-12-23 启动脱硫引风机：2015-12-23 脱硫实验结果： 168h试运情况： 2015-12-25启动烟气系统 2015-12-25启动气力输灰系统 2015-12-25关烟气旁路挡板门 进入168h试运。

到2015-12-27完成168h试运，FGD装置继续运行。FGD装置试运期间，各项技术指标均达到设计和合同要求。

脱硫保证效率≥ 95 %。

烟气SO2排放浓度≤ 200 mg/Nm； 脱硫装置Ca/S(mol/mol)≤ 1.53。脱硫装置出口烟气温度 ≥70 ℃。

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五、调试的质量控制

呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程调试大纲中对调试的质量控制和管理进行了严格的规定，同时制定了切实可行的质量控制措施。在调试实施过程中，对分部试运和整套启动试运的质量管理和质量监督进行了分部管理，质量目标明确到调试过程的每一步，对质量和安全问题做到事前准备、事中控制、事后分析，从而保证了调试质量，同时进一步保证了调试工作全部按计划优质完成。各种签证及时、手续完备，所有已经签证项目优良。全部实现了调试大纲规定的安全、质量及各项技术控制目标。

调试技术质量目标

调试过程中调试质量事故为零；

调试过程中损坏设备事故为零；

调试过程中引起人身安全事故为零；

调试过程中造成机组事故为零；

启动未签证项目为零； 保护投入率100%； 自动投入率>90%； 仪表投入率100%；

各设备运行状况达到规程质量要求； 系统运行各项参数达到设计要求；

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争取整套启动试运一次成功

在调试实施过程中，特别强调安全的重要性，在进行技术交底及工作交底时，贯彻“三同时交底制度”，即交代工作的同时，进行安全文明施工和技术交底。进入调试阶段严格执行工作票制度，同时加强反事故措施和检查，从而保证了调试工作的安全、质量、工期，全面完成了调试大纲规定的目标。

六、试运过程出现的问题及处理结果

1、震动筛溢料过多。经改造下料管后正常。

七、结论

呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分公司2×29mw锅炉脱硫改造工程自调试准备工作开始就以“精心组织、精心指挥、精心调试，确保安全、优质、按期投产，为业主提供满意服务”为整体目标，在调试实施前严格措施和各项管理制度的编制、指定，在调试实施过程中，严格执行措施和管理制度，严格控制各项质量技术指标，使调试工作中的各项安全、质量、技术指标均达到了调试大纲和设计要求，调试的整体质量优良。该工程已经过168h满负荷连续试运行考核。设备/系统运行稳定、正常、性能良好，各项参数及技术指标均达到合同要求。脱硫运行人员参与了工程 调试全过程，现已熟悉掌握本烟气脱硫装置的启停操作和运行控制。总之，呼伦贝尔安泰热电有限公司鄂温克热力分

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公司2×29mw锅炉脱硫改造工程已具备生产运行条件。

八、启动/运行的几点建议及注意事项

1、浆液制备与输送系统

（1）、定期检查石灰仓夜位。

（2）、浆液制备要严格温度和浓度，密度计要定期校验。（3）、浆液罐有料位时，搅拌器不能停止运行。（4）、浆液泵停运时，浆液管线必须冲洗，防止堵管。

2、烟气系统

（1）、启动脱硫引风机时，必须通知锅炉值长，防止造成锅炉负荷波动。

（2）、启停脱硫引风机时，必须严格操作规程。

3、气力输灰系统

每套仓泵为一个独立的输送单元。

空气母管上设有压力变送器并与输送系统联锁。系统运行时母管压力≥0.6MPa。当压力低于0.6MPa时输送系统将自行停运。

九、其他相关事宜

本装置配备1台电脑监视系统运行状态，监盘运行人员对公

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用系统分别重点监控，并对其他系统随时翻阅，发现报警及时处理。

有备用设备的设备运行期间要定期切换。

转动设备要定期加油、换油。