煙氣脫硫系統(tǒng)簡介煙氣脫硫工藝描述華能玉環(huán)電廠4×1000MW機組采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝，脫硫裝置按一爐一塔布置。每臺脫硫裝置的煙氣處理能力為相應(yīng)鍋爐BMCR工況時的100%煙氣量，脫硫效率按≥95%設(shè)計。煙氣中SO2的去除在吸收塔內(nèi)進行，吸收塔為噴淋空塔，#1、#2吸收塔設(shè)計有3層噴淋裝置，每層噴淋裝置對應(yīng)1臺漿液循環(huán)泵。從鍋爐來的原煙氣經(jīng)過增壓風(fēng)機后，進入吸收塔向上與噴淋下來的漿液充分接觸，煙氣中的SO2、SO3、HCL、HF等酸性成分被吸收，之后煙氣經(jīng)管式除霧器加兩級除霧器除去所含霧滴，流出吸收塔的煙氣由煙囪直接排放。#1、#2脫硫裝置沒有設(shè)置煙氣加熱器。外購的石灰石塊運至電廠綜合碼頭后，通過卸運、磨制成325目石灰石粉并儲存在石灰石粉倉。石灰石粉由罐車送到石灰石日用粉倉,再經(jīng)粉水混合器配置成30%濃度的石灰石漿液作為吸收劑。吸收塔中的石灰石漿液通過漿液循環(huán)泵從噴咀噴出，與煙氣中的SO2接觸發(fā)生化學(xué)反響生成亞硫酸鈣。氧化風(fēng)機送出的氧化空氣經(jīng)過噴水增濕后進入吸收塔，將亞硫酸鈣強制氧化并結(jié)晶生成石膏。吸收塔內(nèi)的石膏經(jīng)石膏排出泵送到石膏旋流器進行一級脫水，其濃度為50%的底流，進入真空皮帶進行再次脫水至含水量小于10%的石膏，通過輸送機或直接落入石膏庫儲存局部石膏旋流器的溢流再經(jīng)廢水旋流器處理，其溢流通過廢水泵送至廢水處理系統(tǒng)。廢水通過爆氣氧化、熟石灰處理、有機硫處理、絮凝、澄清及濃縮處理等達標(biāo)后排放。。脫硫培訓(xùn)教材石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)的理論根底吸收機理以雙膜理論模型的應(yīng)用較廣。根據(jù)雙膜理論，在氣液之間存在一個穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄的氣膜和液膜，SO2以分子擴散的形式通過該氣膜。在膜層以外的中心區(qū)，由于流體的充分湍動，SO2的濃度是均勻的，也就是說，SO2分子由氣相主體傳遞到液相主體的過程中，其傳遞阻力為兩膜阻力之和。根據(jù)前面所述，SO2在氣相中的擴散系數(shù)遠遠大于液相擴散系數(shù)，所以SO2遷移的主要阻力集中在液膜。為了克服液膜阻力，使吸收過程能在較大動力下快速進行，工程上采用了兩項措施：一是增加液氣比，并使之高度湍動，同時使液滴的顆粒盡可能小，以增大氣－液傳質(zhì)面積；二是在吸收液中參加化學(xué)活性物質(zhì)。由亨利定律可知，由于活性反響物CaCO3的參加，使得SO2的自由分子在液相中的濃度比用純水吸收時大為降低，從而使的SO2的平衡分壓大大降低。這樣，在壓力一定的情況下，會大大提高吸收的推動力，使吸收速率加快。采用石灰石漿液吸收煙氣中的SO2，化學(xué)反響主要發(fā)生在吸收塔內(nèi)，化學(xué)反響眾多，且十分復(fù)雜。一般認為，在吸收塔內(nèi)發(fā)生SO2的吸收、酸的分解、石灰石的消溶和石膏結(jié)晶等一系列復(fù)雜的物理化學(xué)過程。SO2的吸收在吸收區(qū)，SO2氣體變成液體：SO2〔氣〕<——>SO2〔液〕 〔2-1〕SO2〔液〕+H2O<——>H2SO3 〔2-2〕其中〔2-1〕是慢反響，是整個吸收過程的速度控制過程之一，其反響速率受到pH值的影響，詳見酸的分解。除了SO2外，煙氣內(nèi)的其它酸性成分，如HCl和HF，在與液體接觸時，也被洗滌掉。HCl〔氣〕<——>HCl〔液〕 〔2-3〕HF〔氣〕<——>HF〔液〕 〔2-4〕酸的分解O2吸收產(chǎn)生的亞硫酸立即分解：H2SO3<——>H++HSO3- 〔2-5〕HSO3<——>H++SO32- 〔2-6〕從煙氣中洗滌掉的HCl和HF也分解到洗滌器的溶液中，由此產(chǎn)生的Cl-是造成脫硫設(shè)備發(fā)生氯腐蝕的主要原因：HCl<——>H++CI- 〔2-7〕HF<——>H++F- 〔2-8〕濕法脫硫化學(xué)機理由上可以看出，H+在吸收過程中起著重要的作用。因此，吸收塔SO2的過程與溶液的PH值密切相關(guān)。圖1.2-1表示這種關(guān)系，曲線2以上的區(qū)域為SO32-離子存在的區(qū)域，曲線2以下曲線1以上的區(qū)域為HSO3-存在的區(qū)域，曲線1以下的區(qū)域為SO2+H2O與HSO3平衡區(qū)域。圖中可以看出在PH值為7.2時，溶液中存在SO32-和HSO3-離子；而PH值為5以下時，只存在HSO3-離子。當(dāng)PH值繼續(xù)下降到4.5以下時，隨著pH值降低，SO2水化物的比例逐漸增大，與物理溶解SO2建立平衡。在石灰石濕法FGD工藝中，吸收漿液的PH值根本在5-6這間，所以進入水中的SO2主要以HSO3-離子的形式存在。為確保最有效地吸為確保最有效地吸收SO2，至少必須從式〔2-5〕和〔2-6〕中去掉一種反響物，以保證平衡繼續(xù)向右移動，從而使SO2繼續(xù)不斷的進入溶液。為到達目的，一方面參加吸收劑CaCO3以消耗H-離子，另一方面通過參加氧氣使HSO3離子氧化生成硫酸鹽。圖1.2-1 SO2吸收與pH值的關(guān)系石灰石的消溶參加石灰石一方面可以消耗溶液中的氫離子，另一方面得到了生成石膏所需的鈣離子。石灰石的消溶反響如下：CaCO3〔固〕<——>Ca2++CO32- (2-9〕CO32-+H+<——>HCO3- 〔2-10〕HCO3-+H+<——>H2O+CO2〔液〕 〔2-11〕CO2〔液〕<——>CO2〔氣〕 〔2-12〕反響式〔2-9〕是以CaCO3作吸收劑進行脫硫時的關(guān)鍵步驟。石灰石按上述反響消溶，其速率由化學(xué)過程〔反響動力學(xué)過程〕和物理過程〔反響物從石灰石粒子中遷移出的擴散過程〕決定。當(dāng)pH值在5-7之間時，這兩種過程等同重要。但是在pH值較低時，擴散速度限制著整個過程；而堿性范圍內(nèi)，顆粒外表的化學(xué)動力學(xué)過程是起主要作用的。低pH值有利于的CaCO3消溶。當(dāng)pH值在4-6之間時，隨著pH值的降低，石灰石的消溶速率按近似線性的規(guī)律增加。但是為提高SO2的吸收量，需要盡可能保持較高的pH值，這只能提高石灰石漿液的濃度，以加快動力學(xué)過程，從而加快氫離子的消耗和鈣離子的生成速度。但存在一個上限，假設(shè)懸浮液中CaCO3含量過高，在最終產(chǎn)物和廢水中的CaCO3含量也都增高。一方面增加了吸收劑的耗量，另一方面降低了石膏的質(zhì)量。本工程為石灰石漿液含固量為30wt％。為了增大石灰石的消溶速度，提高漿液的化學(xué)反響活性，采用細的石灰石粉末以增大石灰石顆粒的比外表積是必要的。因此，在石灰石濕法FGD中使用的石灰石粉，其顆粒度大都在40-60μm之間，本工程采用的是44μm。煙氣系統(tǒng)概述未經(jīng)地FGD凈化的煙氣稱為原煙氣或臟煙氣，而凈化后稱為凈煙氣。原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機進入煙氣再熱器GGH〔#1、#2機組無GGH〕降溫，在吸收塔中脫除SO2后，再經(jīng)再熱器加熱升溫，通過煙囪排放。煙道設(shè)有FGD進、出口擋板門，F(xiàn)GD運行時進、出口擋板翻開，煙道留有適當(dāng)?shù)娜涌?、試驗接口和人孔門，并且設(shè)有沖洗和排放漏斗，膨脹節(jié)、導(dǎo)流板等設(shè)備。脫硫培訓(xùn)教材煙氣系統(tǒng)概述煙氣系統(tǒng)包括增壓風(fēng)機、GGH、煙氣檔板〔包括增壓風(fēng)機入口、出口煙氣擋板、FGD出口凈煙氣擋板〕及相應(yīng)的密封裝置、煙道、膨脹節(jié)等。原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機增壓后進入GGH降溫后，在吸收塔內(nèi)經(jīng)過洗滌、冷卻，煙氣中的SO2、SO3、HCL等污染物被石灰石漿液吸收。由除霧器除去液滴的凈煙氣經(jīng)GGH加熱到80℃以上，通過煙囪排放。脫硫培訓(xùn)教材工作原理脫硫培訓(xùn)教材華能玉環(huán)電廠選擇成都電力機械廠生產(chǎn)的AN系列靜葉可調(diào)節(jié)子午加速軸流風(fēng)機作為脫硫風(fēng)機。它的工作原理是以葉輪子午面的流道沿著流動方向急劇收斂，氣流迅速增加，從而獲得動能，并通過后導(dǎo)葉、擴壓器，使一部份動能轉(zhuǎn)換為靜壓能的軸流式風(fēng)機，AN風(fēng)機具有結(jié)構(gòu)簡單、平安可靠性高、耐磨性好、抗高溫能力強等特點。電動機葉輪煙氣出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置煙氣入口冷卻風(fēng)后導(dǎo)葉進口導(dǎo)葉增壓風(fēng)機運行中巡檢工程風(fēng)機本體保溫層完整無脫落，無漏煙，風(fēng)機運行無異音。電機無異音、異味，電機軸承溫度﹤70℃，電機線圈溫度﹤80℃。電機接線盒、接地線完好、地腳螺絲無松動。聯(lián)軸器保護罩完好，無松動。電機驅(qū)動端、非驅(qū)動端軸承潤滑油進口閥門翻開、管道無泄漏，窺視口油位不低于1/2以上。導(dǎo)葉開度與DCS顯示一致。就地振動表計顯示正常與上位機一致，振動﹤6.3mm/s。進出口煙道保溫層無脫落、出口膨脹節(jié)完好增壓風(fēng)機運行中巡檢工程1.風(fēng)機本體保溫層完整無脫落，無漏煙，風(fēng)機運行無異音。2.增壓風(fēng)機靜葉調(diào)節(jié)機構(gòu)完好，各連桿萬向節(jié)無松動、斷裂，就地執(zhí)行機構(gòu)開度與上位機一致。增壓風(fēng)機運行中巡檢工程就地/遠方切換旋鈕調(diào)節(jié)器就地電動操作開關(guān)靜葉開度顯示靜葉調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)器就地地手輪操作增壓風(fēng)機運行中巡檢工程電機無異音、異味，電機軸承溫度﹤80℃，電機線圈溫度﹤90℃。電機接線盒、接地線完好、地腳螺絲無松動。聯(lián)軸器保護罩完好，無松動。電機軸承油位鏡電機軸承測溫變送器增壓風(fēng)機運行中巡檢工程增壓風(fēng)機冷卻風(fēng)機電機本體溫度<75℃,電機軸承溫度<80℃，電機振動＜0.12mm，聲音正常。聯(lián)軸器保護罩完好，無松動。增壓風(fēng)機冷卻風(fēng)機

進口風(fēng)罩完好，進口濾網(wǎng)無松動、破損，冷卻風(fēng)管無漏風(fēng)。冷卻風(fēng)機進口風(fēng)罩及濾網(wǎng)冷卻風(fēng)機冷卻風(fēng)管道煙氣擋板每套FGD裝置的擋板系統(tǒng)包括二臺增壓風(fēng)機入口擋板，二臺增壓風(fēng)機出口擋板，一臺FGD出口凈煙氣擋板，擋板為雙百葉窗式。在正常運行時，增風(fēng)機入口擋板和FGD出口擋板開啟。所有擋板都配有密封系統(tǒng)，以保證“零〞泄露。密封空氣由密封空氣站提供。每套FGD配一套密封空氣站，設(shè)2臺密封風(fēng)機〔一運一備〕和電加熱器。脫硫培訓(xùn)教材煙氣擋板華能玉環(huán)發(fā)電廠采用雙百葉窗式擋板，煙氣擋板包括入口原煙氣〔增壓風(fēng)機入口〕擋板、增壓風(fēng)機出口擋板、出口凈煙氣擋板、旁路煙氣擋板.雙百葉窗式擋板由外殼、葉片、擋板密封件、軸、軸承、氣密箱和執(zhí)行器組成。因為在外殼內(nèi)有多個葉片的擋板，所以叫做百頁窗形擋板〔在外殼內(nèi)只有一個葉片的擋板叫做蝶形擋板〕。在兩層百葉窗式擋板之間的隔氣層內(nèi)填充了密封空氣，后者的壓力需要略高于根本壓力〔上游的壓力〕，必須把泄漏的氣體重新送回上游端而不是讓它泄漏到下游端的場合煙氣擋板就地檢查工程脫硫培訓(xùn)教材增壓風(fēng)機進口擋板增壓風(fēng)機出口擋板檔板開啟或關(guān)閉狀態(tài)與DCS一致，各信號點反響正常。擋板各調(diào)節(jié)機構(gòu)連桿完好無松動。擋板各密封完好，無漏煙漏氣現(xiàn)象煙氣再熱器〔GGH〕GGH工作原理GGH內(nèi)，未處理的煙氣〔即原煙氣〕流經(jīng)再熱器的一側(cè)，處理后的煙氣〔即凈煙氣〕流經(jīng)另一側(cè)。再熱器緩慢轉(zhuǎn)動使得經(jīng)特殊設(shè)計的換熱元件依次經(jīng)過熱的未處理煙氣流和冷的凈煙氣流。當(dāng)換熱元件經(jīng)過未處理煙氣側(cè)時，原煙氣攜帶的一局部熱量就傳遞給換熱元件，而當(dāng)換熱元件經(jīng)過凈煙氣側(cè)時又把熱量傳遞給凈煙氣，這樣，原煙氣攜帶的熱量就得到重復(fù)使用并使將要進入煙囪的凈煙氣溫度升高。原煙氣和凈煙氣間采用逆流布置來強化換熱。換熱元件平行于流動方向布置在轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子以恒定的速度轉(zhuǎn)動。所以換熱過程是連續(xù)的、周期性的。脫硫培訓(xùn)教材煙氣再熱器〔GGH〕GGH凈煙氣側(cè)出口GGH原煙氣側(cè)進口GGH本體GGH驅(qū)動裝置低泄漏風(fēng)管換熱元件脫硫培訓(xùn)教材由低碳鋼制成，然后靜電噴鍍搪瓷煙氣再熱器〔GGH〕吹灰清洗系統(tǒng)GGH的運行環(huán)境一般，原煙氣通過GGH時帶來大量的灰份和高濃度硫酸成分，凈煙氣通過GGH時又會帶來大量的水分、石膏、石灰等。設(shè)計時必須充分考慮這些因素，在保證GGH換熱效果的同時確保GGH的使用壽命。因此，對GGH的換熱元件進行有效清潔是非常重要的，否那么會發(fā)生堵灰現(xiàn)象。因此我們提供三種清洗方式：壓縮空氣吹掃、低壓水沖洗、高壓水沖洗脫硫培訓(xùn)教材系統(tǒng)概述SO2吸收系統(tǒng)包括吸收塔、吸收塔漿液循環(huán)泵系統(tǒng)、除霧器、氧化空氣系統(tǒng)、石膏排出泵。在吸收塔內(nèi)，煙氣與石灰石/石膏漿液逆流接觸，被冷卻到飽和溫度，煙氣中的SO2和SO3與石灰石漿液反響，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣，亞硫酸鈣在吸收塔漿池中被氧化空氣氧化成硫酸鈣，過飽和溶液結(jié)晶生成石膏〔CaSO4.2H2O〕。為保持漿液中固體顆粒的懸浮和強化氧化反響，在吸收塔漿液池內(nèi)配置攪拌器。脫硫培訓(xùn)教材化學(xué)原理煙氣中的SO2溶于漿液微滴的水中，進行以下反響：SO2＋H2O→H2SO3石灰石漿液的反響CaCO3+H2SO3→Ca2SO3+H2O＋CO2↑氧化反響CaSO3＋O2+H2O→CaSO4·2H2O〔石膏〕脫硫培訓(xùn)教材吸收塔煙氣脫硫系統(tǒng)的核心的是吸收塔，結(jié)構(gòu)為圓柱形噴淋空塔，主要由除霧器，噴淋層〔噴嘴〕、漿液池、攪拌系統(tǒng)四局部組成。石灰石漿液通過漿液循環(huán)泵從吸收塔漿池送至塔內(nèi)SO2吸收區(qū)的噴淋系統(tǒng)，與煙氣發(fā)生反響吸收煙氣中的SO2，在吸收塔漿池中利用氧化空氣將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，并在反響池內(nèi)結(jié)晶為石膏〔CaSO4?2H2O〕。石膏排出泵將石膏漿液從吸收塔送到石膏脫水系統(tǒng)煙氣從吸收塔中下部入口煙道進入吸收塔，與向下噴淋的石灰石漿液逆流接觸、反響，SO2被吸收，凈化后的煙氣經(jīng)吸收塔出口排至除霧器。脫硫培訓(xùn)教材吸收塔結(jié)構(gòu)在吸收塔內(nèi)，煙氣與石灰石/石膏漿液逆流接觸，被冷卻到飽和溫度，煙氣中的SO2和SO3與漿液中的石灰石反響，形成亞硫酸鈣和硫酸鈣，煙氣中的HCl、HF也與漿液中的石灰石反響而被吸收。產(chǎn)生的石膏漿液通過石膏漿液排出泵連續(xù)抽出，視吸收塔漿池的液位上下決定將石膏漿液送至石膏水力旋流器進行脫水或?qū){液返回吸收塔。由鍋爐來的熱煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機升壓、GGH降溫后，進入吸收塔進行噴淋脫硫。氧化空氣風(fēng)機將空氣鼓入吸收塔漿池，將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，過飽和的硫酸鈣溶液結(jié)晶生成石膏〔CaSO4·2H2O〕。

脫硫后的飽和煙氣溫度約50℃，經(jīng)吸收塔頂部除霧器除去夾帶的霧滴后進入GGH升溫。吸收塔結(jié)構(gòu)吸收塔的布局根據(jù)具體功能分為吸收區(qū)、脫硫產(chǎn)物氧化區(qū)和除霧區(qū)噴淋層，采用單元制設(shè)計，每個噴淋層都有一臺與噴淋層上升管道系統(tǒng)相連接的吸收塔循環(huán)泵。每層噴管配有大約180個噴嘴，保證吸收塔內(nèi)200%以上的吸收漿液覆蓋率。使用由碳化硅制成的螺旋形噴嘴〔結(jié)構(gòu)如圖4-3-2(d)〕和玻璃鋼(FRP)噴淋管道二級內(nèi)置式除霧器，自動沖洗系統(tǒng)強制氧化：每臺吸收塔配置三臺50％容量的氧化風(fēng)機，兩運一備用3#、4#機組吸收塔〔同方〕增加一個噴淋層〔共四層〕漿液循環(huán)泵吸收塔漿液循環(huán)泵安裝在吸收塔旁，用于吸收塔內(nèi)漿液的再循環(huán)。每臺循環(huán)泵與各自的噴淋層連接，漿液循環(huán)泵運行的數(shù)量和鍋爐負荷以及漿液需要量的多少有關(guān)，在到達要求的吸收效率的前提下，可選擇最經(jīng)濟的泵運行模式以節(jié)省能耗。漿液循環(huán)泵的工作原理是葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都能得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。同時在泵的入口形成負壓，使流體能夠被不斷吸入。脫硫培訓(xùn)教材循環(huán)泵結(jié)構(gòu)簡圖脫硫培訓(xùn)教材漿液循環(huán)泵是漿液循環(huán)系統(tǒng)的主要設(shè)備，用于循環(huán)石灰石漿液，將磨細的漿液〔石灰石以及水〕從反響塔的底部輸送到頂部。漿液循環(huán)泵采用單元制主要部件有葉輪、吸入室、壓出室、軸向力平衡裝置及密封裝置等漿液循環(huán)泵運行本卷須知在停泵時，如果有渣漿留在泵殼里沒有排出的話，渣漿會聚集并沉積在泵殼內(nèi)、或在葉輪和泵襯套之間、或在機械密封的周圍。這些固體顆粒會形成沉積，阻礙葉輪在下一次泵啟動時任意地轉(zhuǎn)動。在這種條件下啟動泵會導(dǎo)致泵〔襯套、葉輪和密封〕、減速機或聯(lián)軸器、以及驅(qū)動馬達的機械損壞。為了將沉積在泵內(nèi)以及葉輪與襯套之間的固體的影響降到最小，排放閥必須做得足夠大以便渣漿從泵和管道中在五分鐘內(nèi)排出。當(dāng)泵空置時，為了防止來自反響塔的煙氣對金屬葉輪和其他部件產(chǎn)生點蝕，泵必須沖洗并用清水充滿以減小點蝕的危險。漿液循環(huán)泵泵體、管道、膨脹節(jié)無泄漏。聯(lián)軸器保護罩完好，無松動。泵軸承溫度﹤80℃，電機軸承溫度﹤120℃，振動＜0.12mm，無雜音。電機接線盒、接地線完好、地腳螺絲無松動。油杯油質(zhì)無異常，油位不低于1/2。減速機軸承溫度﹤95℃，振動＜0.08mm，聲音正常。冷卻水來水正常，回水正常。閥門開關(guān)位置、信號正確。漿液噴淋系統(tǒng)每臺漿液循環(huán)泵均對應(yīng)一個噴淋層，噴淋層包括一根漿液分配母管和假設(shè)干支管，噴嘴有規(guī)那么地布置在支管上。噴嘴采用空心錐形結(jié)構(gòu)，可以到達很好的石灰石漿液霧化效果。通過對噴嘴進行優(yōu)化布置，使均勻噴淋的漿液能夠完全覆蓋吸收塔的橫截面，充分接觸煙氣，從而保證在適當(dāng)?shù)囊?氣比〔L/G〕下到達較高的脫硫效率。本工程設(shè)置四個噴淋層(間距為2米)，由四臺漿液循環(huán)泵與各自對應(yīng)的噴淋層連接。每層噴淋層都裝有120個霧化