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石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介(下)
石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介(下)

4 系统描述
4.1 FGD系统构成
烟气脱硫(FGD)装置采用高效的石灰石/石膏湿法工艺,整套系统由以下子系统组成:
(1)SO2吸收系统
(2)烟气系统
(3)石灰石浆液制备系统
(4)石膏脱水系统
(5)供水和排放系统
(6)废水处理系统
(7)压缩空气系统
4.2 SO2吸收系统

烟气由进气口进入吸收塔的吸收区,在上升过程中与石灰石浆液逆流接触,烟气中所含的污染气体绝大部分因此被清洗入浆液,与浆液中的悬浮石灰石微粒发生化学反应而被脱除,处理后的净烟气经过除雾器除去水滴后进入烟道。
吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。吸收塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。

吸收塔内烟气上升流速为3.2-4m/s。塔内配有喷淋层,每组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上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计,每个喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。
每台吸收塔配多台浆液循环泵。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,在达到要求的吸收效率的前提下,可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。

吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。吸收塔反应池装有多台希兰克侧入式搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式,氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧,被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化,其余部分的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化。
  吸收剂(石灰石)浆液被引入吸收塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内循环。
吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。通过排浆控制阀控制排出浆液流量,维持循环浆液浓度在大约8-25wt%。

脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴,除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。两级除雾器采用传统的顶置式布置在吸收塔顶部或塔外部,除雾器由聚丙烯材料制作,型式为z型,两级除雾器均用工艺水冲洗。冲洗过程通过程序控制自动完成。
吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统,冲洗自动周期进行。冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。

在吸收塔入口烟道装有事故冷却系统,事故冷却水由工艺水泵提供。
当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动。
4.3 烟气系统
从锅炉来的热烟气经增压风机增压后进入烟气换热器(GGH)降温侧,经GGH冷却后,烟气进入吸收塔,向上流动穿过喷淋层,在此烟气被冷却到饱和温度,烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOX及其它污染物的烟气经GGH加热至80℃以上,通过烟囱排放。
GGH是利用热烟气所带的热量加热吸收塔出来的冷的净烟气。在设计条件下且没有补充热源时,GGH可将净烟气的温度提高到80℃以上。
烟气通过GGH的压损由一在线清洗系统维持。正常运行时清洗系统每天需使用蒸汽吹灰3次。此外,系统还配有一套在线高压水洗装置(约1月用1次)。在热烟气的进口与GGH相连的烟道出口安置一套可伸缩的清洗设备,用来进行常规吹灰和在线水冲洗。清洗装置都有单独的、可伸缩的矛状管和带有单独的辅助蒸汽和水喷嘴的驱动机械。GGH配一台在线的冲洗水泵 ,该泵为在线清洗提供高压冲洗水。自动吹灰系统可保证GGH的受热面不受堵塞,保持承诺的净烟气出口温度。吹灰器自动控制。
当GGH停机后,换热元件可用一低压水清洗装置进行清洗。此低压水清洗装置每年使用两次。每台GGH上的两个固定的水冲洗装置用来进行离线冲洗。每一个固定的水清洗装置配有带喷嘴的直管,从有一定间隔的喷嘴中均匀地向换热面喷冲洗水。
设置一套密封系统保证GGH漏风率小于1%。
烟道上设有挡板系统,以便于FGD系统正常运行和事故时旁路运行。每套FGD装置的挡板系统包括一台FGD进口原烟气挡板,一台FGD出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板,挡板为双百叶式。在正常运行时,FGD进出口挡板开启,旁路挡板关闭。在故障情况下,开启烟气旁路挡板门,关闭FGD进出口挡板,烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。所有挡板都配有密封系统,以保证“零”泄露。密封空气设两台100%容量的密封空气风机(一台备用)和二级电加热器,加热温度不低于70℃。
烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节、法兰、导流板、垫片/螺栓材料以及附件。
在BMCR工况下,烟道内任意位置的烟气流速不大于15m/s。烟道留有适当的取样接口、试验接口和人孔。
对于每台锅炉的FGD系统,配置1台100%BMCR烟气量的增压风机(BUF),布置于吸收塔上游的干烟区。增压风机为动叶可调轴流风机。包括电动机、密封空气系统等。
4.4石灰石浆液制备与供给系统
由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地斗,通过斗提机送入石灰石贮仓(贮仓的容量按需要的石灰石耗量设计),石灰石贮仓出口由皮带称重给料机送入石灰石湿式磨机,研磨后的石灰石进入磨机浆液循环箱,经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器,合格的石灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱,不合格的从旋流器底流再送入磨机入口再次研磨。
系统设置一个石灰石浆液箱,每塔设置2台石灰石浆液供浆泵。吸收塔配有一条石灰石浆液输送管,石灰石浆液通过管道输送到吸收塔。每条输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱,以防止浆液在管道内沉淀。
脱硫所需要的石灰石浆液量由锅炉负荷,烟气的SO2浓度和Ca/S来联合控制,而需要制备的石灰石浆液量由石灰石浆液箱的液位来控制,浆液的浓度由浆液的密度计控制测量量作前馈控制旋流器个数。
4.5 石膏脱水系统

机组FGD所产生的25wt%浓度的石膏浆液由吸收塔下部布置的石膏浆液排放泵(每塔两台石膏浆液排放泵,一运一备)送至石膏浆液旋流器。系统设置2套石膏旋流站,2套石膏旋流站底流自流进入2台真空皮带脱水机。每台真空皮带脱水机的设计过滤能力为2台机组脱硫系统石膏总量的75%。
石膏脱水系统包括以下设备:
—石膏旋流站
—真空皮带过滤机
—滤布冲洗水箱
—滤布冲洗水泵
—滤液水箱及搅拌器
—滤液水泵
—石膏饼冲洗水泵
—废水旋流站给料箱
—废水旋流站给料泵
—废水旋流站
—石膏输送机
—石膏库
(1)石膏旋流站和废水旋流站
浓缩到浓度大约55%的旋流站的底流浆液自流到真空皮带脱水机,旋流站的溢流自流到废水旋流站给料箱,一部分通过废水旋流站给料泵送到废水旋流站,其余部分溢流到滤液水箱。废水旋流站溢流到废水箱,通过废水输送泵送到废水处理系统,底流进入滤液箱。
(2)真空皮带脱水机
设置2套容量为2台机组脱硫系统石膏总产量75%的脱水系统。真空皮带脱水机和真空系统按此容量设计。
石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90%固形物和10%水分,脱水石膏经冲洗降低其中的Cl-浓度。滤液进入滤液水回收箱。脱水后的石膏经由石膏输送皮带送入石膏库房堆放。
石膏库房通过优化设计,使石膏运输车辆装料便于进行,不会对厂区环境造成污染。
工业水作为密封水供给真空泵,然后收集到滤布冲洗水箱,用于冲洗滤布,滤布冲洗水被收集到滤饼冲洗水箱,用于石膏滤饼的冲洗。
滤液水箱收集的滤液、冲洗水等由滤液水泵输送到石灰石浆液制备系统和吸收塔。
4.6供水和排放系统
4.6.1供水系统
从电厂供水系统引接至脱硫岛的水源,提供脱硫岛工业和工艺水的需要。
工业水主要用户为:除雾器冲洗水及真空泵密封水。冷却水冷却设备后排至吸收塔排水坑回收利用。
工艺水主要用户为(不限于此):
·石灰石浆液制备用水;
·烟气换热器的冲洗水;
·所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。
工艺水/工业水进入岛内工艺水/工业水箱,通过工艺水/工业水泵、除雾器冲洗水泵分别送至FGD区域的每个用水点。
系统内的配套管道及其测量和控制仪表。
4.6.2 排放系统
FGD岛内设置一个公用的事故浆液箱,事故浆液箱的容量应该满足单个吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求,并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。 
吸收塔浆池检修需要排空时,吸收塔的石膏浆液输送至事故浆液箱最终可作为下次FGD启动时的晶种。
事故浆液箱设浆液返回泵(将浆液送回吸收塔)1台。
FGD装置的浆液管道和浆液泵等,在停运时需要进行冲洗,其冲洗水就近收集在各个区域设置的集水坑内,然后用泵送至事故浆液箱或吸收塔浆池。
4.7 压缩空气系统
脱硫岛仪表用气和杂用气由岛内设置的压缩空气系统提供,压力为0.85Mpa左右。
按需要应设置足够容量的储气罐,仪用稳压罐和杂用储气罐应分开设置。贮气罐的供气能力应满足当全部空气压缩机停运时,依靠贮气罐的贮备,能维持整个脱硫控制设备继续工作不小于15分钟的耗气量。气动保护设备和远离空气压缩机房的用气点,宜设置专用稳压贮气罐。贮气罐工作压力按0.8MPa考虑,最低压力不应低于0.6MPa。
4.8 脱硫废水处理系统
4.8.1 脱硫废水的水质和水量
4.8.1.1脱硫废水的水质
脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、PH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。



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