脱硫脱硝案例

烟气进入吸收塔时大约120℃，不需另外的冷却装置， 由于烟气经冷却塔排放，不需蓄热式换热器。
引风机设计为能克服从锅炉到冷却塔的压力损失， FGD 系统没有单独的增压鼓风机，引风机安装在吸收塔 的后面。理论上，这是最经济的位置，然而对材料选择的 高要求和维修工作的困难。目前不赞成把风机安装在这个 位置。
我国深圳市能源集团妈湾发电总厂西部电厂 4号机组 ( 300 MW) 已成功地从挪威 ABB ( 现为ALSTOM) 引进 了一套纯海水脱硫系统, 并于 1998年底竣工, 于 1999 年 3 月 8 日顺利通过 72 h 的连续运行并移交生产。 通过几 年来的运行实践, 证明了该套系统装置及设备运行状况良 好, 各项性能指标达到或优于设计要求, 脱硫效率稳定在 92%以上, 工艺排水 pH 值在 6.7 以上, 经国家环保总局组 织专家鉴定, 该工程不会产生海水二次污染, 排放废水中硫 酸盐、亚硫酸盐浓度基本维持在海水水质本底范围内。 2004 年 2 月 23 日, 西部电厂 5 号、 6 号机组 ( 2×300 MW) 海水脱硫装置建成投用, 2004 年 9 月, 5号、 6 号机海水脱硫机组已通过国家环保总局的竣工验收。
吸收塔数据
吸收塔数量 塔径 塔高 材料 1个 14.8 m 55.5 m St 37, 内衬橡胶, 4mm 1.4539 St 37, 内衬橡胶/ FRP SiC PPH
空气氧化系统 喷淋装置水管 喷嘴 除雾器
吸收剂系统
脱硫工艺的添加剂是碳酸钙。准备用的碳酸钙粉用卡 车来运送，中间石灰贮存库放在两送料斗出口之间，每个 送料斗配备一风力输送系统，每个系统按满负荷设计。碳 酸钙粉分批加入，每批加入700 kg，两个系统交替运行。 流量 SOX 入口浓度 SOX 出口浓度 吸收剂 效率 1,772,000 m3/h（标态）. 3,500 mg/m3（标态）. 200 mg/m3（标态）. 碳酸钙 (CaCO3) 95 %
石膏库容量 类型 真空带式过滤器数量 石膏含水率
3,000 m3 后进先出 (Eurosilo) 1 x 100% < 10%
一般设计参数
FGD 以含硫量为1.5%的煤设计的。工作状况下SOX 入口浓度为3,500 mg/m3(标态)审批部门的要求除NOX、 CO 等也对SOX和粉尘的最大排放量作了要求。 粉尘 20 mg/m3标态. SOX 200 mg/m3标态. 要求在烟囱中采用连续的排放测量法，此测量法必须 配备单独的计算机，以便把所测数据换算为（标态）值， 要求对所有排放数据进行连续的记录，测量的参数如下： 粉尘、SO2、NOX、O2、温度、压力。
石膏脱水系统
脱水系统安装在石膏库的上面。一台多水力旋流器进 行预脱水，由于真空带式过滤机运行的高度可靠性，没有 配备备用系统，万一需要维修，通过增加浆液的浓度，石 膏以吸收浆的方式贮存。 传送带把脱水后的石膏运送到石膏库入口。脱水后的 石膏含湿量可达到大约10％。 通常，一部分滤出液排入废水处理系统，通过吸收循 环液中的氯的浓度来控制废水的质量，氯浓度将不得超过 20,000 ppm 以免腐蚀。
燃料采用无烟煤。大部分的煤是由南非、波兰和俄罗 斯供应的，但为了节约，采用了各国的资源。
根据LCP-条例（ the large combustion plant 大型 火电厂）电厂最初设计了ESP, DENOX 和FGD 系统。 与锅炉配套的DENOX、ESP 和 FGD 安装在一条直 线上，仅仅DENOX 部分有一更换催化剂的旁路，ESP 和 FGD 不能通过旁路，烟气经过冷却塔排放。在这个电厂 中没有烟囱。
张波
电厂烟气脱硫案例-罗斯托克 在西德和东德重新统一后，罗斯托克市附近的 Greifswald 电厂完全停止运行，后被拆除。因而建造 一新电厂十分必要，选址在靠近罗斯托克港口的一个 地方。 1994 年建成了拥有一台锅炉和500 MW 机组的 电厂并进入试运行阶段。煤是从罗斯托克港口通过一 个1.2 km 长加顶的带式运输机运输的，电厂配备了一 个冷却塔用来冷却水。新鲜的冷却水是从波罗的海获 得。
1.FGD 系统
由于使用俄罗斯的煤（氯含量很低），循环中不能获 得所需的氯的含量。因此在处理过程中将无废水外排。额 外的氯通过利用海水作为补给水获得。 碳酸钙粉贮存在库中，碳酸钙干粉通过-气力运输和 喷射系统直接送入吸收池。 除了大的吸收循环泵，所有的泵都为一用一备，一旦 出现故障，自动控制系统就会转向备用的系统。在停运后， 所有运输石膏和石灰乳的管道和泵将会自动得到冲洗和排 干。 在维护时期，设计为能容纳系统（吸收塔、管道，冲 洗水）全部液体的废水罐能容纳石膏浆，在重新启动之前 浆液将被打回吸收塔。在再次试运转后，包含的石膏晶体 将立即作为晶核，这样避免了堵塞和堵漏的运行问题。
吸收塔
吸收塔是“空喷淋塔”，例如 没有强化气液传质的内部填料。吸 收浆液由泵从吸收池打入到喷嘴， 然后逆流喷射。为了限制液滴带入 到净化气体中，在吸收塔出口之前 安装除雾器。 为了防止吸收塔腐蚀，内表面 用内衬橡胶。为避免固态石膏和其 他组分的沉淀，吸收塔的底部被特 别设计为倒锥形，这种底部不需要 额外的搅动，与底部为一体的是强 制氧化系统。
另外, 福建漳州后石电厂（6 ×600 MW ）秦皇岛电 厂 ( 1 000 MW) 、 山东青岛电厂2 ×300 MW) 和黄岛电 厂 ( 2 ×660 MW) 、 厦门松屿电厂( 4 ×300 MW) 、漳 州后石电厂续建 7 号机组600 MW) 、 浙江玉环电厂单机 1 000 MW实施海水脱硫工艺. 目前国内烟气海水脱硫工艺的运行状况表明,该系统 具有系统简洁、 性能优良、 运行可靠、 投资节省、 脱硫 成本低等优点, 在中国沿海电厂具有广阔的推广应用前景。
对烟气温度没有要求，烟气经过一冷却塔后排放是被 允许的。大量的调查表明烟气经冷却塔后排放有极好的分 散性。 烟气以大约50℃进入冷却塔（饱和温度45-48℃＋在 引风机内增加的温度），然后由于较高温度的冷却塔空气， 烟气将获得额外的升力，这时冷却塔运行在再冷却模式， 例如从涡轮冷凝器来的冷却水将被再循环。仅仅蒸发的冷 却水必须用从波罗的海的新鲜海水补给。
锅炉为本生式锅炉，由德国巴布科克鲁奇Lentjes 公 司制造，FGD 系统为湿法石灰石－石膏工艺。
锅炉 涡轮机 ESP （电除尘） DENOX（脱硝） FGD（烟气脱硫） 原来的 Gttfried Bischff)
德国巴布科克/Lentjes ABB ABB / Fl?kt Lentjes /德国巴布科克 Lentjes Energie & Entsrgng(
海水脱硫与石灰石 / 石灰─石膏法脱硫工艺 的比较
海水脱硫工艺与湿式石灰石—石膏法工艺相比, 有以 下优势: ( 1) 工艺简单, 设备占地面积小, 投资及运行费用低. ( 2) 不需任何添加剂, 避免了采用石灰石—石膏法脱硫工 艺的石灰石的开采、 加工、 运输和贮存等复杂过程. ( 3) 不产生副产品及废弃物, 无二次污染. ( 4) 运行维护简单, 不会产生结垢和堵塞, 系统运行率高, 运行维护费用较低。
电厂原先设计为供暖的中等负荷的电厂。运行时间大 约每年为4 000小时。1994年开始试运转，从最开始就配 有FGD 系统。除了输出电能，电厂还将供暖300 MW。 一旦需满负荷的供暖，电能就只有450 MW。如果仅仅发 电，效率为42.5%，如既供电又供暖，效率可达62.5%。 运行排放标准是以LCP-条例为依据的而审批部门要 求采用“最佳实用技术”来达到排放限度。SOX 的排放 限度为200 mg/m3(标态),粉尘的排放限度200mg/m3(标 态)。除了这个排放标准外，电厂还必须无一例外的遵循 LCP-条例的所有要求。
熄火温度 功率损耗
* m2 5.5 m/s
循环泵
一个吸收塔的数据
数量 类型
3 离心泵
流量 压头
7,350 m3/h
根据到喷嘴的距离有所不同
功率损耗 泵身材料 叶轮材料
1,250 kW (最大) 1.4517 1.4424
投资成本和运行费用
于一个完全配齐所有的环境保护设施的新建的电厂， 装设FGD 的投资成本占全部投资成本的7-9% ，这个数字 包括所有的工程费用，也包含土建所必需的费用。 。 在罗斯托克电厂，没有专门的FGD 的操作人员整个 电厂的操作人员，都可以在完成本职工作外来控制FGD 系统，整个电厂可由一个工人在控制室里控制（不包括维 修工作）。 罗斯托克电厂自1994 年试运行以来(到2003 年4 月) 共运行了67 000 个小时。在1994 年到2000年期间共启 动/关闭系统约1100 次。
到目前为止, 烟气海水脱硫工艺技术的成熟性已得到 美国和欧共体的环境机构的认可, 该技术能完全满足空气 及水质方面的环境要求, 并可进行大规模的工业应用。 “九五” 期间, 深圳西部电厂 4 号机组被国家环境保护 总局确定为全国首家烟气海水脱硫示范工程。 它的成功 实践表明: 烟气海水脱硫系统具有系统简洁, 性能优良, 运 行可靠, 投资节省, 脱硫成本低,不需任何添加剂, 无二次污 染等优点, 在中国沿海电厂具有广阔的推广应用前景。
海水脱硫
烟气海水脱硫工艺以挪威 ABB 公司开发的FlaktHydro工艺为代表。 20 世纪 60 年代后期, 美国加利福尼亚州伯克莱 大学的 Bromkley 教授研究利用海水的天然碱度吸收烟气 中的 SO2 的海水洗涤工艺, 具有很长海岸线的挪威对此工 艺很感兴趣。70年代初, ABB - Flakt 公司与 Norsk Hydro 公司合作, 进一步发展了 Bromkley 教授的构想, 经实验台装置成功运行之后, 最终确立了 Flakt - hydro 海 水脱硫工艺 ( 以下简称 F - FGD工艺) 。
海水脱硫工艺主要由烟气系统、 供排海水系统、海 水恢复系统、电气控制系统等组成。 其主要流程是: 锅炉排出的烟气经除尘器后, 由增压风 机送入气─气热交换器( GGH) 降温, 然后进入吸收塔, 在 吸收塔中被来自循环冷却系统的部分海水洗涤。洗涤烟气 后的海水进入海水恢复系统 ( 曝气池) , 鼓入大量空气, 使 SO32-氧化为 SO42-, 并驱赶出海水中的 CO2。处理后的 海水排入海域, 净化后的烟气通过 GGH 升温后经烟囱排 向大气。
Байду номын сангаас
工艺简介
海水中含有 2.3% ～3.5%的盐分, 碳酸盐约占海水中 盐分的 0.34%。海水不断与海底和沿岸的碱性沉淀物接触 以维持海水中碳酸盐的平衡, 并不断将可溶性石灰石送入 大海, 海水中的过量可溶性碳酸钙和碳酸钠成分使得海水 具有大量吸收和中和 SO2的能力。 海水脱硫的主要化学反应式为:吸收塔内, 弱碱性海水 吸收 SO2 生成亚硫酸根。
喷淋层 喷嘴数量
6 180 曝气鼓机： 曝气鼓机： 数量 流量 2 x 100% 7,350m3/h 80 000 Pa 100℃ 50℃ 219 kW
每个喷嘴的 122 m3/h 流量
除雾器： 除雾器： 类型 数量 横截面 气体流速
厂商 AlphaLaval
压头 出口温度
钩形
2 个(预- / 精细除雾器)
环境影响
在电厂试运行两年前,即1992 年,建了一个排放测量室 来收集排放数据。这些数据是电厂试运行后的污染物排放 情况作比较的基础。 直到今天从电厂到排放数据都没有出现可测的影响。 整个烟气处理系统（DENOX, ESP, FGD）都避免了任何 的不良环境影响。 为了把测量结果公布给市民看，在市中心建了一个布 告板。来自不同排放测量点的测量数据都公布出来了。
安装的FGD 工艺是湿法石灰石石膏工艺，通过利用 碳酸钙CaCO3 进行烟气脱硫，而且产生适于销售的石膏。 吸收装置是无填料的空喷淋塔，而且配备强制氧化的吸收 池。 吸收装置是靠内部浆液循环运作来实现的，并且被设 计为酸净化系统。吸收池内的pH 值控制在4.5 和5.5 之间。 在吸收池中贮存一定量的石膏晶体作为生成新石膏晶体的 晶核，另一部分石膏排放出来进行脱水。 石膏脱水后的滤出液又返回到吸收装置再利用。新鲜 的补给水由除雾冲洗系统（液滴分离器，与吸收塔一体） 补充或者直接加入到吸收池。除雾器用地表水（雨水）冲 洗。