专题-烟气及吸收塔系统

发电运行部专题讲义
华润电力（常熟）
烟气挡板
为了能将FGD系统与锅炉系统分离开来以及将其
中一台增压风机从FGD系统中隔离，每套烟气系统
中设置有6套“零”泄露的烟气挡板(2套原烟气挡板、
2套增压风机出口挡板、1套净烟气挡板、1套旁路
烟气挡板)。脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，
原烟气挡板、增压风机出口挡板和净烟气挡板开启，
HSO32-+1/2O2--->HSO4-
Ca2++SO42-+2HO2--->CaSO4 2H2O
吸收过程
GGaass SSlluurrrryy
系统流程
在吸收塔内，烟气与石灰 石冷气中硫的石氧收成溶（产浆吸定力液却中的酸灰化塔硫液/HC石aC脱约除后生液收将旋送到的石钙石空浆酸结S膏l、O硫雾排5的排塔石流回由来增后吸硫绝灰和反气池钙晶S1浆4OH后器入℃石出浆膏器吸锅的压，收。·热石硫应风，，生22液FH的除烟，和膏泵池浆进收炉热风进塔也饱反酸而机将过成逆2饱去囱经S浆连的液行塔引烟机入进与O和应钙被将亚饱石流O）和夹。吸液续液送脱。风 气 升 喷 行浆温，，吸空硫和膏3接与。烟带收通抽位至水机经压淋脱液度形烟收气酸的触浆气的塔过出高石或中，成气。鼓钙硫，液温雾顶石，低膏将的烟亚中入氧酸被度滴部膏视决水浆吸化钙
华润电力（常熟）
旁路挡板 、净烟气 挡板材料 采用不锈 钢；原烟 气挡板采 用碳钢。
挡板视图
参数
数量 漏风率 尺寸 设计压力 压降 开启时间 关闭时间
原烟气挡板 2 0
5.6×5.6m 2000Pa <50Pa <=50s 50s
增压风机出 口挡板 2 0
5.4×5.2m 5000Pa <50Pa
石膏浆液排出泵将石膏浆液送至石膏水力旋流 器进行脱水。
反应原理
SO2+H2O--->H++HSO3-
HSO3- ---> H++SO32-
H+ +CaCO3--->Ca++HCO3-
Ca2+ +SO32---->CaSO3
Ca2+ +2HSO3---->Ca(HSO3)2
SO32-+1/2O2--->SO42-
40
Without Tray
10-12 ft/sec pH = 5.7
Stoich = 1.1 Test Runs = 40
45
50
55
60
L/G, gpm/macfm
浆液循环系统
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 塔配三台浆液循环泵。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， 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。
烟气及吸收塔系统
概述
脱硫工艺采用美国B&W公司的石灰石-石膏就地强 制氧化脱硫工艺，Wet limestone(lime)/gypsum Flue GasDesulfurization technology，简称FGD ；脱硫剂 为石灰石(CaCO3)，设计脱硫效率为设计煤种条件 大于96.8%。
华润电力（常熟）
氧化风机
氧化空气系统由氧化风机和矛式喷射管组成。
每套FGD装置设二台氧化风机，其中一台备 用，
其技术参数如下：
风量：
7500 Nm3/h（湿态）
压升：
130kPa
电压：
6KV
出口温度： 121℃
电机功率： 400kW
启停
氧化风机的启动：
氧化风机的停止：
1、开氧化风机冷却水出口门： 1、关氧化风机出口门：
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除雾器冲洗水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。除雾器清洗系 统间断运行，采用自 动控制
华润电力（常熟）
%
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
状况
密封差压
增压风机入口烟道 5500×5500mm； 增压风机出口烟道 5400×5100mm： 烟气旁路烟道 8020×8020mm： 吸收塔入口烟道 11000×5500mm： 吸收塔出口烟道 8700×5100mm
烟道
烟气监测系统
系统将监测以下烟气成分：
吸收塔下游净烟道：SO2、NOX、O2、烟气流量、尘。 吸收塔上游原烟道：SO2、O2、烟气流量、尘。 所有信号可以以通讯方式或4-20mA信号进入DCS及建立
B&W公司9几5 十年FGD系统设
计的经验表90明，吸收塔W加ith装Tra托y 盘后，极大85地提高了吸收塔的
Removal, %
脱硫效率—80—这不但使得主喷
淋区烟气分75布很均匀，而且吸
收塔托盘使70烟气和石灰石/石
膏浆液通过在托盘上的液膜区
域充分接触65达到最大效率地去
除烟气中的60S3O0 2 35
吸收塔直径：
15.3m
吸收塔总高度：
37.1m
吸收塔气速：
3.8m /s
液气比：
12.1L/Nm3
浆液池容积：
1930 m3
浆液循环时间：
4.7min
托盘
Gas In
Gas In
没有托盘
有托盘
½平均流速
1 ½平均流速
平均流速
样图
烟气通过吸收塔A托bs盘orb后er，SCO被i2tyR均oemf Sovikael wsittohna,nMd Owithout Tray 匀分布到1整00个吸收塔截面。
与环保局的通讯连接。
吸收塔系统
系统描述
在吸收塔内，循环浆液雾滴与烟气逆流接触， 捕集烟气中的SO2、SO3、HF、HCl、粉尘等有害 物，浆液中的碳酸钙与SO2反应，生成亚硫酸钙。 脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹 带的雾滴后排出吸收塔。
向吸收塔浆池（在吸收塔的下半部，这部分所 起到的是吸收塔反应区的作用）收集的浆液中喷 射空气，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，并生成石膏 晶体。为保持浆液中固体颗粒的悬浮和强化氧化 反应，吸收塔浆池配置四台搅拌器。
原烟气通过原烟气挡板进入FGD装置进行脱硫。在
要求关闭FGD系统的紧急状态下，旁路挡板自动快
速开启，原烟气挡板和净烟气挡板自动关闭，烟气
通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。所有挡
板都配有密封空气系统，密封空气系统将密封空气
导入到关闭的挡板的叶片间，以阻断挡板两侧烟气
流通，保证“零”泄露
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吸收塔按一炉一塔设计，共三套脱硫系统，配套的 石灰石浆液制备和石膏脱水系统共用；脱硫装置进 口烟气量按锅炉BRL工况考虑
华润电力（常熟）有限公司
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烟气系统
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系统描述
烟气系统为单元制，每套系统包括增压风机，烟道 挡板门（FGD入口原烟气挡板、增压风机出口挡板 、净烟气挡板、旁路烟气挡板）及相应的烟道，膨 胀节等。
122℃的原烟气自锅炉引风机出来，经二台增压风 机增压后合为一股进入吸收塔系统。烟气也可通过 旁路烟道直接排至烟囱，即烟气可以100%通过旁 路。
进入吸收塔系统的原烟气经吸收塔冷却、饱和， 其中的SO2被吸收。经过喷淋洗涤和除去雾滴的净 烟气进入通过烟道进入烟囱。
增压风机用于 烟气提压，以 克服FGD系统 烟气侧阻力。 增压风机选用 国产静叶可调 轴流式风机， 选取风机的风 压裕度为1.2， 流量裕度1.1， 另加10℃的温 度裕度
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 96.8%的脱硫效率，且在吸收 塔的内表面不产生结垢。
Coni
cal
Outle
Patent te d
Intersp atial Spray
Level(s)
吸收塔结构
Patented Tray
Promotes Gas/Liqui d Contact
& Distributi
on
氧吸在化收吸和塔收结顶塔晶部浆主布池要置的发有溢生在放流 吸空管收道阀塔上，浆设在池置正中了常。吸运吸收行收塔塔时 浆供完石结置浆持三喷1喷1部该FF磁在在却气溢容封封地密提吸60GG液足成晶液悬4层淋0嘴3布膏的供补放吸运流纳时箱封下收阀DD台个.4池够 亚。罐浮喷装进置压了装装(充塔K空收行密吸发的箱来侧空是C的的硫吸中状P淋置口有差增包置置工阀塔时封收生液同时a心a进尺浆酸收的态S关，装上压两。压括O走停艺开氧或箱塔的位时产锥式寸液钙塔固并喷置布头级保闭4一水喷旁运启化停在溢由为生，.搅保停的浆体强2淋，置为除护个的H嘴来路时以风运压流周吸的它拌证留氧池颗化层每有雾。2托，O。维或，消机后力期收与。可器能时化上粒亚上层器盘) 持使提间和设保硫的当电除还冷密性塔大当密以。，。
密封空气系统
挡板密封空气系统包括密封风机及其密封空气站。 密封空气分高压和低压两部分，高压密封空气用 于增压风机出口挡板，低压密封空气用于其它挡 板。每单元设高、低压密封风机各两台。密封气 压力维持比烟气最高压力高5mbar。密封空气站配 有电加热器。
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华润电力（常熟）
镇江电厂 旁路挡板 密封风与 烟气的差 压在DCS 上的显示
喷嘴
使用由碳化硅 制成的空心锥 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。
烟气穿过循环浆液 喷淋层后，再连续 流经两层除雾器除 去所含浆液雾滴。 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
湿法吸收塔在运行过程中， 易产生粒径为10~60ц m的 “雾”。“雾”不仅含有水 分，它还溶有硫酸、硫酸盐、 SO2等，如不决，任何进入 烟囱的“雾”，实际就是把 SO2排放到大气中。因此， 工艺上对吸收设备提出除雾 的要求。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
2、开氧化风机冷却水入口门； 2、停氧化风机；
酸钙的氧化。
设计方案
1、气液接触面积： 2、托盘接触面积； 3、液气比； 4、石灰石浆液浓度； 5、浆液PH值； 6、石灰石反应的活性； 7、钙硫比； 8、氧化空气的活性： 9、浆液在反应箱中的停留时间；
技术参数
吸收塔进口烟气量： 2018803Nm3/h (湿,设计工况)
吸收塔出口烟气量： 2136344Nm3/h (湿,设计工况)
<=50s 50s
净烟气挡板 1 0
8.7×5.8m 2000Pa <50Pa <=50s 50s
旁路挡板 1 0
8m 2000Pa <50Pa 最快10s
50s
旁路挡板关闭条件
1、增压风机已运行1min： 2、原烟气温度小于180 ℃ ； 3、烟气温度大于136 ℃ ； 4、原烟气挡板开； 5、净烟气挡板开； 6、任一吸收塔浆液循环泵已投入运行； 7、石灰石浆液供给系统已投入运行；
增压风机
性能参数 压升：3150Pa 效率：85% 功率：2240KW 电压：6000V 转速：495rpm 流量：1966930Nm3/h 冷却方式：空冷
启动步骤
1、投入烟气监测系统，显示值较正准确： 2、启低压密封风机； 3、关闭风机入口挡板； 4、关闭风机进口导叶（调制－75 ℃ ）； 5、全开风机出口挡板； 6、启动空冷风机； 7、启增压风机主电机； 8、自动打开入口挡板，若入口挡板一分钟内没有 全开，应立即停止风机运行； 9、开启风机进口导叶，调至所需工况； 10、冷态启动时，导叶不可调得过急、过大，应监 视电机电流是否过载。
0
1
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除雾器效率
2
3
4
5
6m/s
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强制氧化系统
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)。
停泵步骤
1、停循环泵： 2、关泵入口门； 3、开泵放水门； 4、延时180s； 5、关泵放水门； 6、开泵冲洗水门； 7、延时300s； 8、关泵冲洗水门： 9、开泵放水门； 10、延时180s： 11、关泵放水门； 12、开泵冲洗水门300s； 13、关泵冲洗水门；
停泵条件
1、吸收塔液位低： 2、循环泵电机故障； 3、浆液密度接近24％； 4、泵入口入口阀没有打开； 5、管道冲洗水门没有关； 6、管道冲洗水放水门没关； 7、泵轴承温度高； 8、电机绕组温度高。