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脱硫和湿式静电除尘器技术

脱硫和湿式静电除尘器技术

一、技术指标

  处理烟气量:                   ≈120000 Nm3

  出口SO2排放浓度              ≤35  mg/Nm3

  出口尘排放浓度                ≤5  mg/Nm3

  脱硫保证效率                  ≥98  %

  脱硫系统Ca/S                  ≤1.03  mol/mol

  烟气通过脱硫系统的压降        ≤1200 Pa

  脱硫系统设备可用率不低于       95  %

  二、工艺要求

  锅炉烟气经除尘器除尘后,通过进入喷淋塔。烟气首先进入喷淋塔的预喷淋阶段通过预喷淋装置将烟气温度降到利于化学反应的温度(完成烟气初步脱硫的第一次吸收和捕捉),同时将烟气均匀地分配到内,向上烟气流与向下雾状浆液逆向接触,对烟气的深度净化(即:烟气深度脱硫的第二次吸收和捕捉);经除雾器去除水分后,然后洁净的烟气经烟囱排入大气。

  石灰浆液是由和工艺水混合后制成,石灰浆液制备系统制成的新鲜石灰浆液通过浆液供给泵送入喷淋塔内,并与喷淋塔内的石膏浆液混合。浆液通过循环泵将浆液输送到喷淋装置,并由喷嘴雾化后与烟气中的污染物在塔内形成气液传质。

  在喷淋塔的吸收液池被分为反应区和氧化区,反应区中主要进行的是SO2的气相传质,氧化区主要是对亚盐进行氧化。氧化风机负责对氧化区提供氧气,脉冲泵主要是搅拌浆液,以避免脱硫副产物的沉淀。当浆液的密度达到一定的数值后,浆液由浆液排出泵排出,并进入副产物处理系统。副产物处理系统主要包括.旋流分离器,真空皮带机。泥浆泵和板框式压滤机.

  经过净化处理的烟气流经除雾器进行除雾,在此处将烟气中所携带的雾滴去除,同时按特定程序用工艺水对除雾器进行冲洗。除雾器冲洗有两个目的:一是防止除雾器堵塞;二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。

  在喷淋塔出口的烟气温度一般为55℃左右,为饱和烟气。

  三、分系统要求

  脱硫除尘工艺系统主要包括以下几个子系统:

  烟气系统

  浆液制备系统

  吸收系统

  副产物处理系统

  1、 烟气系统

  主要设备包括挡板门、烟道等。

  (1)挡板门

  本工程的旁路挡板门拟用双密封挡板门,其它挡板门拟用单层挡板门。

  (2)烟道系统

  在烟道必要位置设置膨胀节,满足补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都应能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。

  2、 浆液制备系统

  脱硫工艺以石灰作为脱硫吸收剂。外购石灰料,

  石灰浆液制备系统的主要功能是制备合格的吸收剂浆液,并根据吸收塔系统的需要为其提供足够的用量,以达到要求的脱硫效率。

  储存在料仓内的粉料通过料仓底部的插板阀、星型给料机进入制浆罐,通过制浆罐搅拌器的作用石灰粉料与工艺水混合均匀制成浆液。配制好的浆液经浆液供给泵打入喷淋塔。

  石灰浆液制备系统有以下主要设备,但不限于此:

  (1)石灰仓

  (2)振打装置

  (3)布袋除尘器

  (4)手动插板阀

  (5)星型给料机

  (6)制浆罐

  (7)制浆罐搅拌器

  (8)浆液供给泵

  3、 吸收系统

  吸收系统按一炉一塔。一塔双循环进行设计。经过预喷淋、喷淋处理的烟气流经除雾器,烟气中夹带的小液滴慢慢凝聚成比较大的液滴,然后经除雾器,回到浆液区,洁净的烟气从顶部直排烟囱排入大气。烟气离开除雾器携带水滴含量≤75mg/Nm3。

  为补充因热烟气的降温和石膏结晶损失的水分,通常是通过除雾器冲洗水来控制塔液位。塔内浆液的密度通过调节喷淋塔内石膏浆液的排放量来控制。浆池内的PH值通过加入的新鲜石灰浆液的量来控制。

  (1)双循环技术特点

  a.适用于含硫量煤或者脱硫效率要求较高的FGD系统;

  b.一级循环PH值控制在4.5到5.3之间,有利于石灰石的溶解和石膏的结晶,能够得到品质很高的石膏;

  c.二级循环PH值控制在5.8到6.4之间,能够得到较高的脱硫效率,降低液气比,降低能耗;

  d.烟气在一级循环经过预处理,降低了尘、HCL、HF的含量,有利于二级循环达到高脱硫效率;

  e.每个循环独立控制,易于优化和快速调整,能适应含硫量和负荷的大幅变化.

  f.独立的一级循环浆池和二级循环浆池能够减小事故浆罐的

  g.锥型收集碗能够均布烟气流场,提高除雾器除雾效果。

  (2) 喷淋塔

  a.结构

  喷淋塔为圆形塔,直径4m。

  b.材质

  喷淋塔采用碳钢内衬玻璃鳞片。

  (3)喷淋层及喷嘴

  a.结构

  喷淋层设计在喷淋塔中上部,这也利于喷嘴的检修和维护。

  b.材质

  喷淋系统管道:FRP。

  喷嘴:碳化硅(SiC),是一种脆性材料,但特别耐磨,且抗化学腐蚀性极佳,可以长周期运行而无腐蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。

  (4)除雾器

  a.功能及结构

  除雾器用于分离烟气携带的液滴。除雾器形式为折流板式。

  b.选材

  除雾器形式:FRP,2级折流板式

  冲洗管道:PP

  冲洗喷嘴:PP

  (5) 浆液循环泵

  a.结构

  浆液循环泵,采用单元制配置,每炉各配一台循环泵,每一套循环泵对应一个缓冲腔内的喷淋装置,共设一台备用循环泵。

  b.选材  

  选用材料的能完全适于输送的介质,并适应最高30g/l 的 Cl-浓度。泵体采用碳钢骨架,改性聚乙烯。

  (6)氧化风机及氧化风管

  a.功能和结构

  氧化风机其作用是为喷淋塔浆液池中的浆液提供充足的氧化空气。风机外有隔音罩;氧化风量按投运风机的最大出力供给,不设调节器,喷淋塔设氧化空气的入口。通过氧化风管产生均匀、微小的空气泡,使浆池内截面上空气量、气泡分散良好,增大了空气与浆液的接触表面,氧化效果好,氧化空气的利用率高,氧化空气用量少且保证石膏品质。

  b.选材

  氧化风机机壳采用灰口铸铁;叶轮采用球墨铸铁;主从轴采用碳素钢;斜齿轮采用合金钢;轴承采用滚动轴承。

  (7)液固分离系统

  系统浆液达到一定的PH和密度时,旋流器将石膏浆液送入真空皮带机,真空皮带机将石膏浆液的滤液排入自流回喷淋塔内;石膏等固体定期由汽车外运。

  固液分离系统主要包括以下组成部分:

  a.旋流分离器

  b.真空皮带机

  c.排出泵

  d.板框式压滤机

  (8)辅助系统

  a.综合楼

  综合楼为二层,用于脱硫副产物处理,配电室、脱硫脱硝控制室.

  b.工艺水系统

  工艺水用于喷淋塔的除雾器清洗(高压水)、缓冲仓的清洗管路冲洗水和冷却水。

  工艺水系统配置工艺水箱、工艺水泵、除雾器冲洗水泵等。

  工艺水箱用来储存厂区供给的工业水,同时为系统供水做缓冲。工艺水箱储存的水量能够保证脱硫除尘系统4个小时的水耗量。

  c.压缩空气系统

  本方案的压缩空气是提供系统内各仪表、阀门。

  四、电控系统

  电控系统采用DCS完成控制与信号采集,整个控制系统可实现自动控制,具备报警、泄压保护、电机保护等功能,同时具备足够的扩展能力。

  整个系统可以实现手动和自动的切换,在非常运行状态下,对设备、风机及水泵、控制阀可以进行就地手动操作。

  电气仪表控制一体化,电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成,提高系统的完整性和可靠性,具备泵的联锁等功能,所有电机就地设控制箱。

  水池液位由微机显示,并且与相关设备连锁,泵房内各水泵由微机显示运行状态,风门开度、脱硫剂浓度的控制、再生、浆液浓缩、脱水等均能实现自动控制。可以在控制盘控制启停,并设有就地启停按钮。

  所有电气控制系统采用集中控制,现场需要成交供方设计布置监控操作室、集中泵房。

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