洛河方案设计(3)

2019-03-21 15:56

大唐淮南洛河发电厂烟气脱硫工程设计方案 大唐环境科技工程有限公司

时间的推移,热传递的效率可能会降低。为防止GGH传热面间的沉积结垢而影响传热效率,增大阻力和漏风率,减小寿命,需要通过吹灰器使用压缩空气吹扫或用高压水进行定时清洗,吹灰器配有一根可伸缩的喷枪。高压水泵冲洗为在线冲洗(一年约10次,根据装置的运行情况)。当FGD装置停运时,可用低压水冲洗换热器。

GGH的防腐主要有以下措施:对接触烟气的静态部件采取玻璃鳞片树脂涂层保护,对转子格仓,箱条等回转部件采用考登钢,密封片采用高级不锈钢,换热元件采用喷涂搪瓷的低碳钢 (或去碳钢)片。 (3) 烟气挡板

每套FGD烟道系统共设有3个烟气挡板,分别是旁路挡板、原烟气挡板和净烟气挡板。所有烟气挡板均采用密封型百叶挡板,具有开启/关闭功能,采用电动驱动机构。

2.3 吸收系统 2.3.1流程叙述

由锅炉引风机来的热烟气经升压风机增压后,进入喷淋吸收塔进行脱硫。在吸收塔内,烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应,形成亚硫酸钙和硫酸钙,烟气中的HCl、HF也与浆液中的石灰石反应而被吸收。脱硫后的饱和烟气温度约47℃,经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后排入烟囱。氧化空气风机将空气鼓入吸收塔浆池,将亚硫酸钙氧化成硫酸钙,过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏(CaSO4·2H2O)。产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出,送至石膏水力旋流器进行脱水。 2.3.2 主要设备 (1) 吸收塔

本FGD装置吸收塔采用就地强制氧化喷淋塔,该塔具有以下特点:

1)I、II期吸收塔设三层喷淋装置,III期吸收塔设四层喷淋层,喷嘴为耐磨耐腐的碳化硅材料,喷淋层上部布置有两级除雾器。

2)吸收塔为空塔结构,塔内压降小。 3)吸收塔内部表面无结垢、堵塞问题。

4)优化了吸收塔内喷淋层和喷嘴、除雾器和烟气进出口的布置,根据液滴的有效喷射轨迹及滞留时间确定喷淋组件之间的距离;同时优化了PH值、液/气比、钙/

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硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数,从而保证FGD系统连续、稳定、经济地运行。

5)氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏(CaSO4.2H2O)的结晶。吸收塔浆池上设置4台侧进式搅拌器使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态并强化亚硫酸钙的氧化。

6)吸收塔浆池中浆液的pH值由投入石灰石量控制,而加入吸收塔的石灰石浆液的量的大小将取决于预计的锅炉负荷、SO2含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。塔内浆液PH值大约为5.6~5.8。补充石灰石浆液加入吸收塔浆池与石膏浆液混合。吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴,形成非常细小的液滴喷入塔内。

7)吸收塔顶部布置有放空门,在正常运行时该阀是关闭的。当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时,放空门开启以消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。 (2)吸收塔浆液循环泵

浆液再循环系统采用单元制设计,每个喷淋层配一台浆液循环泵,每台吸收塔分别配三台(I、II期)、四台(III期)浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定,以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式,该再循环系统在低锅炉负荷下能节省能耗。 (3)浆液喷淋系统

浆液喷淋系统包括喷淋组件及喷嘴。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成,喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面,并达到要求的喷淋浆液覆盖率,使吸收浆液与烟气充分接触,从而保证在适当的液/气比(L/G)下可靠地实现95%的脱硫效率,且在吸收塔的内表面不产生结垢。

使用由碳化硅制成的喷嘴和FRP喷淋管道,可以长期运行而无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。 (4) 除雾器

吸收塔设两级除雾器,布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过循环浆液喷淋层后,再连续流经两层Z字形除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件,带走除雾

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器顺流面和逆流面上的固体颗粒。二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层。烟气通过两级除雾后,其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3(干基)。除雾器清洗系统间断运行,采用自动控制。 (5) 氧化空气系统

烟气中本身含的氧量不足以氧化反应生成的亚硫酸钙。因此,需提供强制氧化系统为吸收塔浆液提供氧化空气。氧化空气把脱硫反应中生成的半水亚硫酸钙(CaSO3·1/2H2O)氧化为硫酸钙并结晶生成石膏(CaSO4·2H2O)。

氧化空气系统由氧化风机和氧化空气分布管组成。氧化风机集中布置,每座吸收塔共设两台氧化风机,一用一备。

氧化空气通过氧化空气分布管网均匀分布至吸收塔浆池中。每个吸收塔设置

3-5根氧化空气分布支管,每根支管上开有许多小孔,氧化空气从该小孔中喷出,并形成细小的空气泡,均匀分布至吸收塔反应浆池断面,然后气泡靠浮力上升至浆池表面,上升过程中与浆液得以充分混合,并进行氧化反应,进而实现了高氧化率。 (6) 吸收塔排出泵:

吸收塔排出泵将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏脱水系统,还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液池中。每座吸收塔共设两台吸收塔排出泵,一用一备。

2.4 石膏脱水系统 2.4.1 概述

在吸收塔浆液池中石膏不断产生,为了使浆液密度保持在设计的运行范围内,需将石膏浆液(15%固体含量)从吸收塔中抽出送至石膏脱水系统脱水后排出系统。

石膏脱水系统为I、II、III期机组脱硫装置公用,总出力为I、II、III期机组脱硫装置BMCR工况产生石膏量的150%。采用两级脱水方式。一级脱水系统包括石膏水力旋流站、溢流浆液箱、溢流浆液泵、石膏浆液箱、石膏浆液泵、石膏浆液缓冲箱、石膏浆液缓冲箱搅拌器、石膏浆液输送泵、废水旋流器给料泵、废水旋流器、废水箱、废水泵等。二级脱水系统包括真空皮带过滤机、滤布冲洗水泵、滤饼冲洗水泵、滤液水箱、滤液水箱搅拌器、滤液水泵、废水排放泵、真空系统及冲洗系统等。设置2台真空皮带过滤水机,

石膏脱水后含水量降到10%以下。在过滤过程中对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,从而保证石膏的品质。

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2.4.2 流程描述

吸收塔浆液池中的石膏浆液通过吸收塔排出泵泵入石膏浆液缓冲箱,再送入石膏水力旋流器。石膏水力旋流器设置一台,部分旋流子采用电动阀门,自动根据负荷变化调节旋流器处理能力。旋流器溢流至溢流浆液箱,溢流浆液泵将溢流浆液排出,一部分返回吸收塔,另一部分经废水旋流器给料泵送入废水旋流器分离出脱硫废水并经处理后排放,排出废水是为了降低脱硫系统中氯粒子浓度和其他杂质的含量,保证脱硫系统的稳定正常运行。旋流器的底流自流至石膏浆液箱,再由石膏浆液泵输送至真空皮带脱水机进行二级脱水过滤,这种设置方式有利于吸收塔的水平衡,控制简单稳定,有利于电厂的运行管理和日常维护。

从真空带式过滤机滤出的滤液自流至溢流浆液箱,并输送至吸收塔和石灰石浆液制备系统循环使用。

经真空带式过滤机脱水后的石膏滤饼通过皮带输送机运往石膏库。石膏库设有必要的转堆和装车装置(如皮带机用卸料小车、石膏铲车等)。石膏由卡车运出电厂。

2.4.3主要设备 (1)石膏旋流器

石膏旋流器设置一台。水力旋流器具有双重作用:即石膏浆液预脱水和石膏晶体分级。进入水力旋流器的石膏悬浮液切向流动产生离心运动,细小的微粒从旋流器的中心向上流动形成溢流,水力旋流器中重的固体微粒被抛向旋流器壁,并向下流动,形成含固浓度为50%的底流。 (2)石膏浆液箱

用于收集旋流器底流,并经石膏浆液泵输送至二级脱水系统。 (3)真空皮带脱水机

共设置2台,每台处理能力为总石膏处理量的75%。用于石膏浆液的二级脱水,将石膏浆液含水量降至10%以下。 (4)溢流浆液箱

用于收集旋流器溢流,部分返回吸收塔回用,部分送去废水处理系统。 (5)废水旋流器

用于分离出脱硫废水。

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2.5 事故浆液系统 2.5.1 系统简述

共设置一个公用的事故浆液箱,事故浆液箱的容量为500m3,可作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。吸收塔内浆液通过石膏排出泵输送到事故浆液箱中,通过事故浆液返回泵,浆液可从事故浆液箱输送回吸收塔。

在吸收塔区,吸收剂制备区,石膏脱水区均设置有排水坑,用来收集脱硫装置正常运行、清洗和检修中产生的排出液。排水坑高液位时,排放坑泵自动将其中的液体输送至吸收塔或事故浆液箱。每个排水坑配一台搅拌器。 2.5.2 主要设备

(1)事故浆液箱

事故浆液箱配有搅拌器,用来防止池内浆液中固体颗粒的沉积。 (2)事故浆液返回泵 设置一台事故浆液返回泵。 (3)排水坑

各排水坑均配有1台搅拌器及1台液下泵。 吸收塔区排水坑:

6个

石灰石浆液制备区排水坑:1个 石膏脱水区排水坑: 1个

2.6 工艺水系统

FGD工艺水箱考虑设置2个,I、II期机组脱硫装置共用一个,III期机组脱硫装置自用一个。本系统设置4台工艺水泵,I、II期机组脱硫装置共用2台工艺水泵,III期机组脱硫装置自用2台工艺水泵;设置9台除雾器冲洗水泵,每座吸收塔对应一台,每期机组备用一台。工艺水主要用于吸收塔补充水、真空系统用水、所有设备和管道的冲洗水。除雾器冲洗水泵用于冲洗吸收塔内的除雾器。

工艺水系统主要设备为工艺水箱,工艺水泵和除雾器冲洗水泵。

2.7 压缩空气系统

用于满足FGD装置需要的仪表用气及检修用气。通常气源由业主提供,脱硫岛内

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