海水脫硫工藝

1、海水脫硫工藝1、電廠概述    xxx電廠設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為6×600MW。主機(jī)采用xxx公司產(chǎn)品，鍋爐設(shè)備選用為xxx造船廠設(shè)計(jì)制造的MO-SSRR型超臨界直流鍋爐。為滿足環(huán)保要求，鍋爐島設(shè)置兩臺(tái)除塵效率達(dá)99.85%的雙室五電場(chǎng)靜電除塵器、煙氣脫硝和煙氣海水脫硫裝置。其中脫硫裝置是目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)內(nèi)安裝的最大的海水脫硫設(shè)施。廠區(qū)還設(shè)有工業(yè)廢水和生活污水處理站。電廠以海水作為循環(huán)冷卻水，凝汽器冷卻方式為海水直流冷卻，冷卻后的海水與脫硫后的海水混合后直接排入大海。電廠煙囪采用集束式，每三臺(tái)機(jī)組一根集束煙囪，外筒為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒用耐腐蝕合金鋼制成。2.煙

2、氣海水脫硫工藝流程電廠煙氣海水脫硫系統(tǒng)是由xxx公司設(shè)計(jì)。這套脫硫系統(tǒng)主要用來(lái)將鍋爐排放煙氣中的二氧化硫去除。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用海水+氫氧化鈉脫硫法，初期擬先采用海水脫硫。每臺(tái)鍋爐采用兩座吸收塔對(duì)煙氣進(jìn)行處理。煙氣經(jīng)過(guò)電除塵器和引風(fēng)機(jī)后直接送入預(yù)冷器內(nèi)用工業(yè)水進(jìn)行冷卻，冷卻后的煙氣進(jìn)入吸收塔再往塔頂方向與噴流而下的吸收液（海水或海水+氫氧化鈉）逆向接觸以除去煙氣中二氧化硫及少部分灰含量，脫硫后的煙氣通過(guò)吸收塔內(nèi)除霧器，然后直接由煙囪排入大氣。吸收塔排出的脫硫后的海水與虹吸井的海水混合后進(jìn)入曝氣池，通過(guò)氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣使海水中SO32-氧化為SO42-，重碳酸根中和氫離子并釋放二氧化碳，使海水PH值

3、達(dá)標(biāo)后排入大海?；竟に嚵鞒虉D見(jiàn)下圖1：3.海水脫硫設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)3.1脫硫處理前煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)值脫硫處理前煙氣量（Nm3/h）1915900（濕態(tài)）煙氣溫度（）131吸收塔壓力損失（mmAq）220脫硫裝置進(jìn)口煙氣中SO2濃度（ppm）820（6%O2，干態(tài)）脫硫裝置進(jìn)口煙塵濃度mg/Nm332（6% O2，干態(tài)）脫硫裝置進(jìn)口煙氣含氧量（%）4.7(干態(tài))脫硫裝置進(jìn)口煙氣水分含量（%）8.5(濕態(tài))3.2脫硫處理后的煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)值脫硫處理后煙氣量（Nm3/h）1890079煙氣溫度（）40吸收塔出口壓力（mmAq）0脫硫裝置出口煙氣中SO2濃度（ppm）<40（6%O2

4、，干態(tài)）(海水+NaOH)<82(6%O2，干態(tài)）(海水)脫硫裝置出口煙塵濃度mg/Nm3<25（6%，干態(tài)）3.3海水脫硫性能保證值項(xiàng)目海水+ NaOH海水脫硫效率95.1%>90%除塵效率25%25%3.4脫硫后海水排放設(shè)計(jì)指標(biāo)項(xiàng)目海水+ NaOH海水海水總排放量(m3/h)78579.9578570.55PH>6>6懸浮物含量(mg/l)13.2-24.213.2-24.2排水溫度()3939化學(xué)耗氧量(mg/l)<5<53.5水電汽等用量設(shè)計(jì)指標(biāo)項(xiàng)目海水+ NaOH海水用電量(KW/h)25261021工業(yè)水用量(m3/h)59.152.8脫硫

5、海水用量（T/H）3900039000儀用空氣(Nm3/h)9 (最大0.6 Nm3/min)NaOH用量(kg/h)18800年運(yùn)行小時(shí)數(shù)6132 3.6鍋爐煤種主要設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)值全水分%10.76固有水分%9.0揮發(fā)份%26灰份%15固定碳%56硫份%0.89高位發(fā)熱量Kcal/kg5980低位發(fā)熱量Kcal/kg57004.海水脫硫系統(tǒng)介紹及工藝特點(diǎn)   xxx電廠設(shè)計(jì)脫硫系統(tǒng)采用海水+氫氧化鈉方法，初期先采用純海水脫硫方法，設(shè)備的安裝及調(diào)試工作按照純海水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行。電廠海水脫硫系統(tǒng)可以分為煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、海水供排水系統(tǒng)和海水恢復(fù)系統(tǒng)、

6、電氣及控制系統(tǒng)等組成，下面就各系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)及有關(guān)設(shè)備的情況等做一個(gè)介紹:4.1煙氣系統(tǒng)    鍋爐煙氣從引風(fēng)機(jī)出口通過(guò)煙道直接進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，不設(shè)旁路煙道。煙氣首先進(jìn)入預(yù)冷卻器內(nèi)，預(yù)冷卻器作用為冷卻進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度使之低于100。預(yù)冷卻器的結(jié)構(gòu)為一段擴(kuò)充的圓形煙道，采用碳鋼加KOKA石內(nèi)襯，由xxx公司制造。預(yù)冷器安裝有兩臺(tái),每個(gè)煙道設(shè)置一臺(tái)預(yù)冷器。預(yù)冷器內(nèi)部設(shè)由8個(gè)噴嘴，工業(yè)水由噴嘴噴入預(yù)冷器內(nèi)對(duì)煙氣降溫，預(yù)冷卻器工業(yè)水設(shè)計(jì)噴淋流量為11 m3/h/臺(tái)。冷卻后的煙氣自下而上流經(jīng)脫硫吸收塔和除霧器，脫硫后的煙氣不進(jìn)行再加熱，通過(guò)煙道直接進(jìn)入煙囪排入大氣，脫硫后

7、煙氣溫度設(shè)計(jì)為40，脫硫吸收塔出口至煙囪一段煙道全部采用玻璃鱗片樹(shù)脂進(jìn)行內(nèi)部防腐。4.2  SO2吸收系統(tǒng)    吸收塔為SO2吸收系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。每臺(tái)機(jī)組設(shè)兩座吸收塔。吸收塔設(shè)計(jì)為噴淋塔，吸收塔的尺寸為12m×38mH，吸收塔內(nèi)部采用玻璃鱗片樹(shù)脂內(nèi)襯防腐，吸收塔內(nèi)部的海水噴淋采用兩層噴淋，管道全部采用不銹鋼管道，上部噴淋分配管采用噴淋管噴淋，設(shè)計(jì)噴淋流量范圍0-23000 m3/h；下部噴淋分配管上安裝有不銹鋼加陶瓷內(nèi)襯式旋流噴嘴，設(shè)計(jì)噴淋流量范圍0-2600m3/h；上下兩層分配管下部分別設(shè)置多孔不銹鋼檢修平臺(tái)。吸收塔內(nèi)部安裝有氣流分布板，

8、以使煙氣進(jìn)入吸收塔后塔內(nèi)氣流分布均勻。脫硫后的海水通過(guò)吸收塔下部的溢流堰溢流排出。脫硫吸收塔上部安裝有除霧器，作用為將脫硫后煙氣中攜帶的水滴去掉。除霧器材質(zhì)為百葉窗式聚丙烯材料，每臺(tái)除霧器均配有工業(yè)水清洗裝置：每臺(tái)爐脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)三臺(tái)除霧器清洗水增壓泵及16個(gè)清洗控制氣動(dòng)閥，由PLC控制對(duì)除霧器進(jìn)行間斷清洗。4.3海水供排水系統(tǒng)    脫硫用海水取自凝汽器出口的虹吸井，虹吸井附近設(shè)兩臺(tái)脫硫海水升壓泵，脫硫海水泵是脫硫供水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。海水脫硫配有兩臺(tái)設(shè)計(jì)流量為19500T/h由xxx公司生產(chǎn)的海水升壓泵，兩臺(tái)泵設(shè)計(jì)為同時(shí)運(yùn)行不設(shè)備用。海水通過(guò)緊貼虹吸井的吸水池,經(jīng)

9、海水升壓泵通過(guò)海水分配管分上下兩路進(jìn)入吸收塔。經(jīng)兩臺(tái)脫硫泵進(jìn)入吸收塔的海水流量設(shè)計(jì)為39000t/h。進(jìn)入吸收塔前的上下兩路海水分配管和吸收塔下部海水排放管道均采用橡膠內(nèi)襯防腐。脫硫后的海水由地下暗溝排入氧化槽中。4.4海水恢復(fù)系統(tǒng)xxx電廠海水恢復(fù)系統(tǒng)由氧化槽和曝氣系統(tǒng)組成。氧化槽容積為： 65m×43m×11m=17100m3。氧化槽分為混合池、曝氣池和排水池，來(lái)自虹吸井的海水與脫硫后的海水在混合池內(nèi)進(jìn)行混合，然后進(jìn)入曝氣池，曝氣風(fēng)機(jī)將空氣通過(guò)曝氣池低部的空氣分配管及噴嘴鼓入曝氣池，細(xì)碎的氣泡使曝氣池內(nèi)海水溶解氧達(dá)到飽和，并將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，同時(shí)通過(guò)曝氣使海水中重

10、碳酸根離子中和氫離子并釋放出二氧化碳，使海水排放恢復(fù)達(dá)標(biāo)后通過(guò)排水池經(jīng)排水溝排入大海。曝氣系統(tǒng)主要由曝氣風(fēng)機(jī)、空氣分配管和噴嘴組成。每臺(tái)爐配有三臺(tái)曝氣風(fēng)機(jī)。單臺(tái)曝氣風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)流量為：190 m3/min。風(fēng)機(jī)出口配有安全閥和消音器?？諝夥峙涔芡ㄟ^(guò)母管與曝氣風(fēng)機(jī)相連，風(fēng)機(jī)出口母管安裝有流量計(jì)指示。4.5電氣及控制系統(tǒng)設(shè)備FGD系統(tǒng)的用電電壓為6KV和380V，大于或等于200KW的電動(dòng)機(jī)用6KV供電，共有5臺(tái)。其余設(shè)備用380V供電。海水脫硫控制系統(tǒng)采用兩套ALLEN-BRADELY的可編程控制器進(jìn)行程序控制，并設(shè)有兩臺(tái)工控工作站。所有設(shè)備的啟停、順控、連鎖保護(hù)等都可從工作站上軟手操實(shí)現(xiàn)，設(shè)備啟

11、停還可通過(guò)MCC盤柜硬手操。對(duì)脫硫系統(tǒng)重故障信號(hào)實(shí)現(xiàn)中控室報(bào)警光字牌顯示。脫硫系統(tǒng)所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都可以在CRT上監(jiān)視，系統(tǒng)連續(xù)采集和處理反映FGD系統(tǒng)運(yùn)行工況的重要測(cè)點(diǎn)信號(hào)，如FGD系統(tǒng)進(jìn)出口煙氣的SO2、煙溫、海水流量、吸收塔出口和曝氣池出口PH、吸收塔內(nèi)壓差等。5.海水脫硫的調(diào)試介紹     xxx研究院承擔(dān)了xxx電廠機(jī)組的啟動(dòng)調(diào)試工作。xxx電廠的海水脫硫調(diào)試工作隨整套機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試進(jìn)行。通過(guò)對(duì)#1、#2機(jī)組海水脫硫系統(tǒng)的調(diào)試，此套海水煙氣煙脫硫系統(tǒng)在不同負(fù)荷下運(yùn)行, 系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，總脫硫效率達(dá)到了設(shè)計(jì)值>90%,出口濃度&

12、lt;82ppm的要求。下面以1號(hào)機(jī)組為例，介紹調(diào)試期間系統(tǒng)的試運(yùn)情況。有關(guān)調(diào)試數(shù)據(jù)及結(jié)果請(qǐng)參見(jiàn)后面的表格：排煙脫硫吸收塔A調(diào)試試運(yùn)參數(shù)記錄表序號(hào)參  數(shù) 名 稱單 位數(shù)  據(jù)300MW450MW600MW1預(yù)冷器冷卻水流量m3/h5.8-6.25.8-6.25.8-6.22吸收塔入口煙溫120-124120-125134-1403吸收塔入口SO2濃度ppm187-210201-370159-3704吸收塔海水上層噴淋流量m3/h1900-55001900-55001900-55005吸收塔海水下層噴淋流量m3/h390-620390-620390-6206海水甲側(cè)入口管壓

13、力kg/cm22.52.52.57吸收塔水位m3.6-3.73.6-3.73.6-3.78吸收塔出口煙溫20-2323-2526-279吸收塔出口SO2濃度ppm6.7-9.210.5-14.816.1-38.910吸收塔出口海水PH值 5.6-5.75.4-5.55.1-5.211吸收塔A脫硫效率%95-96.5  94-9689.5-92 排煙脫硫吸收塔B調(diào)試試運(yùn)參數(shù)記錄表序號(hào)參  數(shù) 名 稱單 位數(shù) 據(jù)300MW450MW600MW1預(yù)冷器冷卻水流量m3/h3.8-4.13.8-4.13.8-4.12吸收塔入口煙溫120-124121-126140

14、-1513吸收塔入口SO2濃度ppm156-178198-338210-3944吸收塔海水上層噴淋流量m3/h6000-115006000-115006000-115005吸收塔海水下層噴淋流量m3/h300-780300-780300-7806海水甲側(cè)入口管壓力Kg/cm22.52.52.57吸收塔壓力損失MmAq65-6870-7993-1008吸收塔水位m3.6-3.73.6-3.73.6-3.79吸收塔出口煙溫23-2526-2727-3010吸收塔出口SO2濃度ppm8.6-12.99.4-16.512-3811吸收塔出口海水PH值 5.5-5.75.3-5.45.1-5.

15、212吸收塔B脫硫效率%93-94.594-9690-94.5FGD公共系統(tǒng)設(shè)備有關(guān)試運(yùn)參數(shù)記錄表序號(hào)參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)1脫硫海水泵A運(yùn)行電流A298-3042氧化風(fēng)機(jī)A運(yùn)行電流A40-423氧化風(fēng)機(jī)A流量m3/h7000-80004氧化風(fēng)機(jī)A出口壓力Kg/cm20.75脫硫海水泵A出口壓力MPa0.33     試運(yùn)期間循環(huán)水海水取水池和煙氣脫硫氧化槽出口海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)記表序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目單位海水取水池水質(zhì)脫硫氧化槽出口海水水質(zhì)1PH 7.8-8.26.13-6.412CODMnmg/l3.6-4.84.5-5.93懸浮物mg/l55-86116-1

16、504水溫18-2023-25注:1.以上調(diào)試數(shù)據(jù)欄中顯示值為此項(xiàng)目運(yùn)行中變化的范圍。   2.FGD入口和出口SO2濃度值及脫硫效率的計(jì)算均是依據(jù)FGD二氧化硫在線監(jiān)測(cè)儀表讀數(shù)而得。6海水脫硫調(diào)試評(píng)價(jià)6.1 xxx電廠排煙脫硫系統(tǒng)在不同負(fù)荷下運(yùn)行, 系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，總脫硫效率達(dá)到了設(shè)計(jì)值>90%,出口濃度<82ppm的要求。6.2在調(diào)試試運(yùn)期間由于燃燒煤種的含硫量很低(0.35%左右)，所以一臺(tái)脫硫泵開(kāi)啟時(shí)的脫硫效率可達(dá)設(shè)計(jì)要求，并且可避免兩臺(tái)泵運(yùn)行海水流量過(guò)大造成煙溫大幅下降和煙氣帶水量增大等問(wèn)題。6.3xxx電廠脫硫系統(tǒng)無(wú)旁路煙道，由于吸收塔內(nèi)防腐內(nèi)襯不能長(zhǎng)時(shí)間承受100以上高溫，所以脫硫系統(tǒng)在鍋爐點(diǎn)火前即要求投入,且要求脫硫系統(tǒng)隨機(jī)組正常投運(yùn)，在高負(fù)荷下若兩臺(tái)脫硫泵同時(shí)故障，脫硫系統(tǒng)應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)檢修恢復(fù)投運(yùn)，如果整套脫硫系統(tǒng)由于故障