浅议燃煤电厂脱硫的基本流程和废水处理方法 4页

浅议燃煤电厂脱硫的基本流程和废水处理方法一、脱硫简介发电用原煤在我国原煤消耗中的比例在1986年之前大致占20，目前已增加到30，估计2020年可达45。发电用煤几乎都是采用煤粉燃烧方式，因为煤粉燃烧方式能使燃烧效率达到98～99以上，设备投资相对较小，对煤种适应性强，技术上成熟。国内外目前普遍采用的脱硫方法可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫三大类。燃烧前脱硫，是采用洗煤等技术对煤进行洗选，将煤中大部分的可燃无机硫洗去，降低燃煤的含硫量，从而达到减少污染的目的。燃烧中脱硫（即炉内脱硫），是在煤粉燃烧的过程中同时投入一定量的脱硫剂，在燃烧时脱硫剂将二氧化硫脱除。典型的技术是循环硫化床技术。燃烧后脱硫（即烟道气体脱硫），是在烟道处加装脱硫设备，对烟气进行脱硫的方法，典型的技术有石灰石-石膏法，喷雾干燥法，电子束法，氨法等。三种脱硫方法的比较见表1。　三种脱硫方法技术经济指标的比较技术经济指标石灰石/石膏法喷雾干燥法炉内喷钙/增湿活化法脱硫投资占电站总投资()10～2010～158～10烟气脱硫率()ca/s=1.5时，≥90ca/s=1.5～1.6时，80～90ca/s=2时，50～80钙利用率()＞9040～4535～40运行费用高中等较低设备占地面积大较大小适用范围1.含硫量中、高煤2.不宜用于已建成电站改造1.含硫高、中、低煤2.条件适合时可用于已有电站改造1.含硫量低的煤2.宜用于已有电站改造是否需烟气再循环喷淋后，烟气温度降到约50℃，需装设烟气再循环可控制喷雾塔后的烟气温度约75℃，烟气可不需再加热控制喷水增湿后的干烟气温度约75℃，烟气可不需再加热目前国际上的成熟度和应用情况完全成熟，已应用30年，90的电站烟气脱硫用此法最近已成熟，已应用相当数量的电站已接近成熟，到1993年已有5台先后投入运行国内应用情况从日本引进二套重庆珞璜电厂360MW1992年投运日本援助山东黄岛电厂210MW；四川白马电厂125MW的1/4烟气量工业性试验南京下关电厂2×25MW，1998年一台机组已投运。(引自芬兰)现在着重讨论湿法脱硫二、石灰石----石膏全湿法脱硫（FGD）烟道气体脱硫是目前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，90%以上的国内外火电厂脱硫技术均采用石灰石-石膏法。石灰石——石膏全湿法脱硫大致原理就是烟气经电除尘处理后进入脱硫系统，首先进入的是增压风机加压这个烟气称为原烟气，原烟气经增压风机加压后进入GGH烟气再热器，然后进入吸收塔，吸收塔处理过的烟气再经过GGH成为净烟气，排入大气。这就是脱硫的大致过程。失速报警（差压开关）n三、脱硫系统基本流程现在以内蒙古京隆发电有限责任公司为例阐述脱硫系统。内蒙古京隆发电有限责任公司2X600MW火电机组采用石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺（以下简称FGD）,每炉采用一套100%脱硫装置，每台锅炉额定出力为2060t/h，设计脱硫率不小于95%，净烟气中SO2含量不超过128mg/Nm3，（Nm3/h通常叫标立方，Nm3，是指在0摄氏度1个标准大气压下的气体体积；）。脱硫装置出口烟气温度按不小于80℃设计，脱硫后烟气从烟囱一侧接入，烟尘排放浓度低于50mg/Nm3,室内的烟尘排放浓度不大于8mg/Nm3。年消减SO2排放量约2.8万吨，消耗石灰石粉约11.2万吨，生产工业建材石膏原料19.2万吨。吸收塔直径：16.4m（内径），高度37.57m(全高)。每台炉的烟气系统各配有一台动叶可调轴流式增压风机和回转再生式烟气再热器(GGH)。两套FGD共设一个公共石膏储仓和一个事故浆液箱。（首先介绍烟气系统）a、烟气系统：电除尘—→引风机—→原烟气挡板门（原烟道）—→增压风机—→烟气再热器（GGH）—→吸收塔（洗涤区—→喷淋层—→除雾器）—→烟气再热器（GGH）—→净烟气挡板门（净烟道）—→烟囱。叙述部分：烟气系统的主要作用是进行脱硫装置的投入和切除，为脱硫运行提供烟气通道。『烟气系统包括：原烟道、净烟道、原烟气挡板门（两个）、净烟气挡板门（两个）、旁路挡板门、挡板门密封风机（八台）、密封空气电加热器（两个）、增压风机及其辅助系统（两套）、GGH及其辅助系统（两套）、吸收塔（两个）和烟囱。』锅炉的烟气从引风机排出，经原烟道进入增压风机，增压后的烟气进入烟气再热器（GGH）进行冷却，然后进入吸收塔。浆液喷淋使烟气充满水，烟气温度从120ºC降至45ºC，同时吸收烟气中的SO2，并与石灰石发生反应后生成石膏。部分石灰石浆液和石膏浆液被收集在吸收塔底部，并再次被四台浆液循环泵循环至喷淋层，循环喷淋浆液不仅用于吸收烟气中的SO2，同时还用来冷却烟气。在烟气离开吸收塔前，通过吸收塔顶部的两个高效人字形除雾器，从饱和烟气中脱除携带的微滴和灰尘，同时起到冲洗喷淋层喷嘴的作用，还可以为吸收塔补充因蒸发及脱水所造成的水分损失。烟气在进入烟囱和排入大气之前，经吸收塔顶部出口出来，流回到烟气再热器（GGH）加热后排出，烟气再热器出口烟气的温度提升到80ºC以上，经净烟道进入烟囱后排放至大气。b、吸收塔内的化学反应：发生在吸收塔的整个反应情况为：SO2+CaCO3→CaSO3（亚硫酸钙）+CO2SO3+CaCO3→CaSO4+CO2吸收塔的主要功能是使PH控制到5.0至6.0，含有化学吸附剂碳酸钙的浆液从烟气中脱除二氧化硫（SO2）。吸收塔反应池作用为促使碳酸钙分解、强制氧化和固体物沉淀。吸收塔系统包括：吸收塔（两个）、吸收塔浆液循环泵（八台）、吸收塔搅拌器（十台）、除雾器（六层）、氧化风机喷枪（十个）、喷淋母管（八层）等。烟气从吸收塔中部进入吸收塔，与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应生成亚硫酸氢钙，对进入吸收塔的亚硫酸氢钙再进行氧化反应生成硫酸钙，再后便是石膏过饱和溶液的结晶，得到脱硫副产品二水石膏；为亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙（石膏）所需的空气，特设置了氧化空气系统，氧化风机用管道连接到安装在吸收塔内搅拌器处的空气喷管。两套吸收塔系统共配备有三台氧化风机：正常两台运行，中间一台为公共备用。n在添加新鲜石灰石浆液的情况下，石灰石、副产物和水等混合物形成的浆液从吸收塔浆液罐经浆液循环泵打至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下。在液滴落回吸收塔浆液罐的过程中，实现了对烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性成份的吸收过程，经吸收塔洗涤后的净烟气通过除雾器除去雾滴后进入烟气再热器升温后排入大气。c、石灰石浆液制备及供应系统：石灰石粉汽车—→石灰石粉仓—→电动给料阀(锁气器)—→称重给料机—→石灰石浆液池—→石灰石浆液输送泵—→#1、#2吸收塔或返回石灰石浆液池。石灰石浆液制备及供应系统的作用是：存储石灰石粉、配制合格的石灰石浆液、向吸收塔供给新鲜合格的石灰石浆液，保证吸收塔内浆液的PH值在5—6内。石灰石浆液制备及供应系统包括：石灰石粉仓（两个）、电动给料阀（两个）、称重给料机（两台）、石灰石浆液池（两个）、搅拌器（两台）、石灰石浆液输送泵（四台）、仓顶布袋除尘器（两个）、流化风机（两台）、流化风加热器等（一台）。制浆系统的运行方式为：石灰石粉从石灰石粉仓经电动给料阀和称重给料机精确地送到石灰石浆液池，加入稀释液（工艺水或滤液水）进行密度配制。配置合格的（90%通过250目滤网的30wt%悬浮固体）石灰石浆液。石灰石浆液通过石灰石浆液输送泵从石灰石浆液池输送到吸收塔。石灰石浆液输送泵设计为根据吸收塔内的pH值按要求的消耗率向吸收塔供给石灰石浆液，多余浆液返回到石灰石浆液池。d、石膏一级脱水系统:1)石膏浆液排出泵—→石膏浆液旋流器—→分离出带有细小积料浆液—→石膏浆液旋流器溢流箱—→废水浆液旋流器/返回吸收塔。2)石膏二级脱水系统:石膏浆液旋流器底流箱—→底流分配器—→进入真空皮带脱水机脱水—→真空皮带机脱水后的石膏直接落入石膏仓—→外运；3)真空皮带脱水机脱出的水—→滤液接收罐（气液分离器或气水分离器）—→滤液箱—→石灰石浆液池/溢流箱；4)真空泵密封排出的水—→滤布冲洗水箱—→真空皮带脱水机冲洗滤布/给滤饼冲洗水箱补水；5)滤布冲洗后的水和润滑皮带的水—→地漏—→滤饼冲洗水箱/1#吸收塔区域地坑—→冲洗滤饼。6)工艺水、冷却水系统：工艺水箱出水a工艺水泵主要供给各个泵冲洗水、制浆、真空皮带脱水系统用水b工业水泵主要供给冷却用水c除雾器冲洗水供水石膏脱水系统的作用是将来自吸收塔的石膏浆液含水量脱除到10%后，将石膏外运。石膏脱水系统包括：石膏浆液排出泵（四台）、石膏浆液旋流器（两台）、溢流箱（两个）、溢流泵（两台）、真空皮带脱水机（两台）、真空泵（两台）、滤布冲洗水箱（两个）、滤布冲洗水泵（两台）、滤饼冲洗水箱（两个）、滤饼冲洗水泵（两台）、滤液接收罐（两个）、滤液箱（两个）、滤液泵（两台）、滤液箱搅拌器（一台）、溢流箱搅拌器（两台）等。石膏脱水系统为公用系统，吸收塔排出的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏浆液旋流器进行一级脱水，较小的颗粒和浆液集合在旋流器的中心并从顶部溢出，并通过重力进入溢流箱，经溢流泵返回到吸收塔；石膏浆液成切线进入石膏浆液旋流器并通过离心运动使大的颗粒向旋流器壁移动并从底部流出，旋流器底流由分配器均匀的分布到真空皮带机的整个宽度上，流入皮带的石膏经过滤饼冲洗水的清洗，除去氯、氟等离子，并沿真空皮带机脱水。含表水10%的石膏在皮带机的末端，直接落入石膏仓，石膏经铲车装于卡车外运。E/废水处理系统简介1、废水处理系统:1．1废水处理加药:（目前废水处理很多厂家都不投，原因是费钱。据我目前所知废水处理有的电厂干脆就不投，还有的电厂废水转到捞渣机做为冲洗水）n吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液旋流器浓缩，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机，石膏浆液旋流器分离出来的溢流液进入溢流箱，一部分经溢流泵返回吸收塔循环使用，另一部分经溢流泵打入废水浆液旋流器，废水浆液旋流器分离出来的溢流液流入废水箱，通过废水泵打入废水处理系统中和箱，底流液流入溢流箱。首先，脱硫废水流入中和箱，在中和箱加入石灰乳，水中的氟离子变成不溶解的氟化钙沉淀，使废水中大部分重金属离子以微溶氢氧化物的形式析出；其次，废水流入反应箱中，在反应箱中加入硫酸氯化铁和有机硫使分子散于水中的重金属形成微细絮凝体；最后，微细絮凝体在缓慢和平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮凝体，在絮凝箱内加入聚合电解质液体形成更大的絮凝体；既而在澄清/浓缩池中絮凝体和水分离，絮凝体在重力浓缩作用下形成浓缩污泥，澄清/浓缩池出水（清水）流入出水池内加盐酸调节pH值到6～9后排放或去除灰拌灰和冲洗管道。浓缩池中的污泥一部分经污泥循环泵送到中和箱再次参与反应，另一部分由污泥输送泵送到压滤机进行脱水。脱水后的污泥由汽车拉到灰厂,脱出的水流到滤液箱经滤液泵送到中和箱再次参与反应。废水加药系统包括：盐酸加药单元、聚合电解质加药单元、有机硫加药单元、石灰乳加药单元、硫酸氯化铁加药单元。盐酸加药单元包括：盐酸计量箱（两个）、盐酸计量泵（两台）、盐酸缓冲箱（一个）、卸酸泵（一台），安全淋浴器（一个）、酸雾吸收器（一个）。聚合电解质加药单元包括：聚合电解质计量箱（两个）、聚合电解质计量泵（两台）、聚合电解质料斗（一个）、聚合电解质计量箱搅拌器（两台）、干粉进料器（一个）。有机硫加药单元包括：有机硫计量箱（两个）、有机硫计量泵（两台）。石灰乳加药单元包括；石灰石粉仓（一个）、除尘风机（一个）、石灰石粉振动器（一个）、电动插板门（一个）、干粉进料器（一个）、石灰乳制备箱（一个）、石灰乳制备箱搅拌器（一台）、石灰乳计量泵（两台）、石灰石粉料斗（一个）。硫酸氯化铁加药单元包括：硫酸氯化铁计量箱（两个）、硫酸氯化铁计量泵（两台）。下面简单介绍一下废水处理的部分。盐酸车—→盐酸缓冲箱—→卸酸泵—→盐酸计量箱—→盐酸计量泵—→返回盐酸计量箱/澄清浓缩池溢流管上；聚合电解质干粉末—→聚合电解质料斗—→干粉进料器—→聚合电解质计量箱—→聚合电解质计量泵—→絮凝箱/返回聚合电解质计量箱；有机硫化物药剂—→有机硫计量箱—→有机硫计量泵—→反应箱/返回有机硫计量箱；石灰粉车—→石灰石粉仓—→石灰乳制备箱—→石灰乳计量泵—→中和箱；硫酸氯化铁药剂—→硫酸氯化铁计量箱—→硫酸氯化铁计量泵—→反应箱/返回硫酸氯化铁计量箱。1.2.7.2废水处理:脱硫废水和石灰乳—→中和箱—→反应箱（加入有机硫和硫酸氯化铁）—→絮凝箱（加入聚合电解质）—→澄清/浓缩池—→出水池—→出水泵—→去灰库冲灰/返回中和箱；澄清/浓缩池—→污泥循环泵—→中和箱；澄清/浓缩池—→污泥输送泵—→压滤机—→滤液箱—→滤液泵—→中和箱；滤液箱—→废液坑—→废液泵—→中和箱；↓—→滤液泵—→中和箱。废水处理系统包括：废水泵（两台）、废水箱(一个)、废水箱搅拌器（一台）、三联箱（中和箱、反应箱、絮凝箱）、澄清/浓缩池(一个)、刮泥机（一台）、污泥输送泵（两台）、污泥循环泵（两台）、压滤机（一台）、滤布冲洗水箱（一个）、滤布冲洗水泵（一台）、出水池（一个）、自吸罐（一个）、出水泵（两台）、废液坑（一个）、废液泵（一台）、滤液箱（一个）、滤液箱搅拌器（一台）、滤液泵（两台）和废水加药系统。