FGD电站烟气脱硫系统介绍
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烟气脱硫FGD设备及工艺原理讲义一、概述烟气脱硫FGD是一种用于减少烟气中SO2含量的环保设备,广泛应用于火力发电厂、燃煤锅炉等工业生产中。
FGD工艺通过将含有SO2的烟气与吸收剂接触,最终形成硫酸盐,并将其分离出处理。
本讲义将介绍烟气脱硫FGD设备及其工艺原理。
二、FGD设备1.洗涤塔洗涤塔是烟气脱硫FGD的主要设备,主要由吸收塔、喷嘴、泵站、底部料液分离器等组成。
烟气通过洗涤塔时,与喷入的吸收剂充分接触,SO2被吸收生成硫酸溶液,烟气中的SO2含量得以降低。
2.氧化风机氧化风机主要作用是将洗涤塔中吸收的二氧化硫气体氧化成亚硫酸气体,进一步加速反应的进行。
通常选择使用压力风机或离心风机。
3.除雾器除雾器主要用于防止SO2吸收后形成的硫酸雾进入大气中,从而对环境和人体造成伤害。
除雾器可采用湿式或干式结构,使得硫酸雾物理或化学地沉降。
三、FGD工艺原理1.化学反应烟气脱硫FGD过程中,主要发生以下化学反应:SO2 + CaCO3 + 1/2O2 + H2O → CaSO4•2H2O + CO2化学反应中,烟气中的SO2与吸收剂CaCO3产生反应生成硫酸盐CaSO4•2H2O。
这个反应是FGD工艺中的核心反应。
2.吸收与再生烟气中的SO2通过洗涤塔与吸收剂接触吸收,形成硫酸盐。
硫酸盐随后经过氧化风机的氧化反应,形成亚硫酸盐。
最后,亚硫酸盐通过再生装置进行再生,得到纯净的吸收剂,并且产生浓缩的硫酸。
3.处理副产品FGD工艺除了可以减少烟气中SO2的含量外,还能产生有价值的副产品硫酸。
硫酸可作为化肥原料或者工业原料使用,具有较高的经济价值。
以上就是对烟气脱硫FGD设备及工艺原理的简要介绍,FGD工艺在环保和资源利用方面具有重要意义,对减少大气污染和促进资源回收利用具有重要作用。
烟气脱硫FGD设备及工艺原理四、FGD工艺的应用1.环保效果烟气脱硫FGD工艺可以有效降低燃煤电厂和工业锅炉等设施排放的二氧化硫,减少大气中的酸雨、酸性沉积物等问题,保护生态环境,改善空气质量。
脱硫系统描述FGD系统及工艺描述FGD采用单回路循环、塔内氧化方式的湿式石灰-石膏法工艺。
吸收塔由液柱塔(DCFS)及设置在塔底氧化中和槽组成,未处理的烟气经引风机通过塔底部直接进入脱硫塔,烟气和石灰石浆液在浆液喷射区域接触反应,脱除烟气中的二氧化硫后,流经除雾器,除去烟气中的雾滴后进入烟囱。
浆液由设置在吸收塔的母管上的多个构造简单的喷嘴向上喷出后形成了所谓的液柱。
石灰石浆液和烟气接触,发生中和反应,脱除烟气中的二氧化硫后,流入吸收塔底槽内。
SO2被鼓入槽内的空气最大限度的氧化成HSO3-,再氧化成SO42-。
SO42-与石灰石浆液中的CaCO3反应形成二水石膏(CaSO4.2H2O)浆液。
石灰石仓中的石灰石由石灰石称重给料机送至石灰石研磨系统,生成重量浓度为30%的吸收浆液。
制备好的石灰石浆液被送到吸收塔中,烟气中的SO2经过吸收氧化,形成石膏浆液。
从吸收塔抽出的石膏浆液被直接送至真空皮带脱水机。
经过脱水后的石膏经过石膏皮带输送机送至石膏储存仓库,之后由铲车装入卡车外运进行再利用。
三菱的液柱塔由于液柱在上升和下降的过程中,两次与液体接触,与以往的单向向下喷淋脱硫的喷淋塔相比,吸收塔的高度相对较低,由柱,梁组合的钢结构支撑的矩形塔体结构物组成。
本工程采用逆流塔方式,结构上可以在吸收塔上部设置烟气换热器(GGH),此种工艺三菱有众多业绩。
采用此方式与地面上设置相比,可使烟气系统结构紧凑,降低烟道阻力,将烟道量降为最低,维修容易,最适于FGD场地狭小的工程。
FGD 系统一览图见图1。
图1. FGD 系统一览图虚线(---)包围的设备属于卖方的供货范围。
三菱FGD系统的优势 采用最适合于高除尘率及脱硫率的液柱塔技术。
三菱的液柱塔充分考虑了用户便于维修的特点, 塔内没有充填物在单层的喷浆管 上设置的喷嘴向上喷射吸收浆液进行脱硫的众多业绩的成果将充分反映在此工程的设计中。
右图 液柱塔脱硫的原理示意图 蒸汽未处理的烟气 烟气出口口烟气入口喷浆管循环泵为逆流式吸收塔构造的示意图。
本烟气脱硫系统(FGD)烟气脱硫装置处理烟气量为本厂#1、#2、#3、#4循环流化床BMCR锅炉100%的烟气量,#1吸收塔处理#1、#2炉的烟气量,#2吸收塔处理#3、#4炉的烟气量。
1.FGD系统由以下子系统及设备组成:烟气系统吸收塔系统石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏库、含滤液水系统)浆液制备及输送系统(包括石灰粉仓、石灰粉仓顶布袋除尘器、卸料星型旋转阀、螺旋输送机)工艺水系统压缩空气系统事故浆液系统废水处理系统一、烟气系统主要无增压风机,锅炉引风机与增压风机合并设置。
主要作用:对锅炉烟气增压克服烟气流经脱硫装置的阻力。
由锅炉引风机、原净烟道、原烟道喷淋水系统、烟道膨胀节、烟道插板门等组成。
二、吸收塔系统设备组成有:吸收塔本体(含除雾器本体、除雾器冲洗系统)、浆液循环泵及对应的喷淋层、悬浮泵、氧化风机(管网式)、石膏排出泵、吸收塔地坑系统(吸收塔地坑、吸收塔地坑搅拌器、吸收塔地坑泵)三、石膏脱水系统设备组成有:石膏排出泵、石膏旋流器、真空泵、汽水分离器、真空脱水皮带机等。
四、浆液制备系统设备组成有:石灰浆液箱、石灰浆液箱搅拌器、供浆泵、石灰粉仓、石灰粉仓顶布袋除尘器、卸料星型旋转阀、螺旋输送机等组成。
五、工艺水系统设备组成有:工艺水池、工艺水泵等组成。
六、压缩空气系统设备组成有:螺杆式空气压缩机、冷冻空气干燥机、储气罐等组成。
七、事故浆液系统设备组成有:事故浆液箱及事故浆液返回泵等组成。
八、废水处理系统设备组成有:废水给料设备(废水旋流器、废水给料泵)、废水三联箱(中和箱、沉降箱、絮凝箱)、澄清池、澄清池搅拌器、清水箱、清水泵、废水加药设备、污泥脱水系统(污泥输送泵、板框式压滤机)等组成。
2.脱硫系统启动前的检查与准备对于检查,维护或者校核的设施(设备和机器,输送管和管路,电器设施和仪表等),应检查这些设备是否恢复到正常状态并准备启动运行。
检查脱硫电气系统脱硫380 MCC段及废水380 MCC段已带电,DCS已带电、设备控制电源、动力电源已经接通。
脱硫系统概述脱硫系统概述康巴什热电一期脱硫系统采用高效脱除SO2的北京博奇公司湿法石灰石-石膏脱硫工艺。
该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为一期工程2×350MW机组100%的烟气量,电厂的FGD系统由以下子系统组成:烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统(包括石膏脱水系统和石膏储仓系统)、石灰石制备系统、公用系统、排放系统、废水处理系统、电气系统、控制系统。
1、吸收塔系统吸收塔采用日本川崎技术先进的逆流喷雾塔,烟气从吸收塔侧面进气口进入吸收塔,烟气在吸收塔内与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部排至吸收塔除雾器,除去烟气中的液滴后排到烟囱,经烟囱提升到一定高度后排入大气。
1、吸收塔系统吸收塔采用日本川崎技术先进的逆流喷雾塔,烟气从吸收塔侧面进气口进入吸收塔,烟气在吸收塔内与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部排至吸收塔除雾器,除去烟气中的液滴后排到烟囱,经烟囱提升到一定高度后排入大气。
吸收塔塔体材料为内衬玻璃鳞片的碳钢板。
吸收塔烟气入口段采用APC杂化聚合结构防腐层。
吸收塔内逆流区烟气流速为4m/s在上流区配有4组喷淋层,安装的90°空心喷嘴使浆液雾化与烟气高效接触,并达到高的SO2吸收性能。
在这个过程中,烟气与吸收塔喷嘴喷出的再循环浆液进行有效的接触。
每个吸收塔配置4台吸收塔浆液循环泵。
脱硫后的烟气流向装在吸收塔顶部的吸收塔除雾器。
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4台吸收塔搅拌器。
吸收塔氧化风机将氧化空气鼓入反应池中与浆液反应。
氧化空气分布系统采用喷管式,氧化空气被分布管注入到吸收塔搅拌器叶片的压力侧,被吸收塔搅拌器产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均匀布于浆液中。
一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化,剩余部分的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。
烟气脱硫系统概述烟气脱硫〔 Flue gas desulfurization,简称FGD〕是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。
石灰石 / 石膏湿法FGD工艺技术是目前最为先进、成熟、可靠的烟气脱硫技术,更由于其具有吸收剂资源丰富,本钱低廉等优点,成为世界上应用最多的一种烟气脱硫工艺,也是我国行业内推荐使用的烟气脱硫技术。
我公司烟气脱硫系统采用石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺。
吸收塔采用单回路四层喷淋、二级除雾装置,脱硫剂为〔 CaCO3〕。
在吸收塔内,烟气中的 SO2与石灰石浆液反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏〔CaSO4· 2H2O〕,石膏经二级脱水处理后外售或抛弃。
其主要化学反响如下:CaCO3+ SO2+ H2O CaSO3·H2O+CO2CaSO3· H2O+1 O2+2H2O CaSO4·H2O+H2O2FGD工艺系统主要有如下设备系统组成:烟气系统;吸收塔系统;石灰石浆液制备系统;石膏脱水系统;工艺水系统;氧化空气系统;压缩空气系统;事故浆液系统等。
工艺流程描述为:由锅炉引风机来的热烟气进入喷淋吸收塔进行脱硫。
在吸收塔内,烟气与石灰石/ 石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的SO2和 SO3与浆液中的石灰石反响,生成亚硫酸钙和硫酸钙,烟气中的HCL、HF也与烟气中的石灰石反响被吸收。
脱硫后的烟气温度约50℃,经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后进入烟囱。
氧化风机将空气鼓入吸收塔浆池,将亚硫酸钙氧化成硫酸钙,过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏,产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出,通过石膏旋流器、真空皮带脱水机二级脱水后贮存在石膏间或者进行抛弃处理。
烟囱吸浆液制出口挡板备系统收塔入口挡板、锅炉来烟气石膏脱水系统。
烟气循环流化床脱硫CFB-FGD技术简介1. 概况烟气循环流化床(CFB)脱硫技术在最近几年中已有所发展,不但用户增多,而且系统的烟气处理能力也比过去增大了,达到950,000Nm3/h,用于300MW机组的烟气脱硫系统。
目前,已达到工业化应用的主要有三种流程, 它们是:1.由德国Lurgi公司开发的烟气CFB脱硫技术;2.由德国Wulff公司在Lurgi技术基础上进行改进后的RCFB脱硫技术;3.由丹麦F.L.Smith公司开发的GSA烟气脱硫技术。
早在七十年代初,擅长于冶金工业工程建设的德国Lurgi公司就采用了烟气循环流化技术对炼铝设备的尾气进行处理。
八十年代中期,由于开始对环境质量的严格控制以及政府的有关法规的强行规定,德国的动力工业对烟气脱硫设备有了巨大的需求。
Lurgi公司在原来用于炼铝尾气处理的技术的基础上开发了一种新的适用于锅炉和其它燃烧设备的干法烟气脱硫工艺,即烟气循环流化床脱硫工艺。
这种工艺以循环流化床原理为基础,通过吸收剂的多次再循环,使吸收剂与烟气接触时间增加,一般可达30分钟以上,从而大大提高了吸收剂的利用效率。
这种工艺不但具有干法工艺的许多优点,如流程简单、占地少、投资低以及脱硫副产品呈干态,因而易于处理或综合利用,而且能在很低的钙硫比的情况下(Ca/S=1.1-1.2)达到与湿法工艺相近的脱硫效率(95%)。
德国Wulff公司是一个成立较晚的设计和建造烟气CFB脱硫工程的小型企业。
它的创始人R. Graf原是Lurgi公司在烟气CFB脱硫技术开发方面的主要负责人。
脱离Lurgi公司后自建了Wulff公司,专门从事烟气CFB脱硫技术的开发工作,在Lurgi技术的基础上开发研制了一种叫做回流式烟气循环流化床的烟气CFB脱硫技术,对烟气CFB脱硫技术作了较大的改进,使之更加适用于动力工业(详见后)。
F.L.Smith公司是丹麦最大的工业企业,在水泥工业及散装物料输送机械制造方面享有很高的声誉。