大型火电机组石灰石石膏湿法烟气脱硫系统设计及选型
陈飞
[摘 要]根据目前国家环境保护政策，火电厂的烟气脱硫系统已成为与主体工程配套的必不可少的环保措施之一，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺具有运行稳定、脱硫效率高的特点。烟气脱硫装置运行质量的高低不仅影响火电厂烟气脱硫的环境保护效益，而且对于机组的安全、稳定、经济运行意义重大。因此本文对2×300MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的运行维护做出分析，从烟气系统、SO2吸收塔系统、石膏浆液脱水系统、石灰石浆液制备系统、工艺水及冷却水系统、压缩空气系统、脱硫废水处理系统进行分别讨论。
[关键词]2×300MW机组；石灰石—石膏湿法；烟气脱硫；运行；维护
中图分类号：G935 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0315-01
在当前国家环境保护政策下，现阶段我国电力行业最主要的脱硫工艺采用的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺具有运行稳定、脱硫效率高的特点。烟气脱硫装置运行质量的高低不仅影响火电厂烟气脱硫的环境保护效益，而且对于机组的安全、稳定、经济运行有着重要的影响。下文将从某发电厂的2×300MW机组入手，从烟气系统、SO2吸收塔系统、石膏浆液脱水系统、石灰石浆液制备系统、工艺水及冷却水系统、压缩空气系统、脱硫废水处理系统这七个方面对系统运行维护做出分析。其中的一些通用规律和准则在目前市场上常用的各种石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中基本适用。
一、烟气系统
（一）工艺介绍
烟气脱硫系统运行时，烟气脱硫设备的进、出口挡板风门打开。130摄氏度左右的原烟气由锅炉引风机后的烟道引出，通过脱硫系统的增压风机升压，进入烟气换热器与净化后温度在50摄氏度左右的低温烟气进行热交换，温度降至90摄氏度左右后进入吸收塔。在吸收塔中烟气中的大部分SO2被吸收得以除去，达到饱和净烟气。净烟气再经设置在塔内的除雾器除去水雾后，从吸收塔出来进入烟气换热器升温至80摄氏度以上，再进入主体发电工程的烟道经烟囱排入大气。
（二）设备介绍
脱硫增压风机，脱硫装置的进、出口烟气挡板风门，烟气换热器等。
（三）系统调节与控制分析
烟气系统的调节主要是增压风机烟气流量的调节。当锅炉负荷发生变化时，烟气流量发生变化，需要调节通过烟气脱硫装置的烟气流量。根据增压风机入口的烟气压力信号，调节增压风机叶片角度来实现与锅炉燃烧产生的烟气量相对应。同时，给出相应的信号到浆液循环喷淋系统等。
二、SO2吸收塔系统
（一）工艺介绍
石灰石浆液由布置在吸收塔侧的浆液循环泵从吸收塔底部的浆液池输送至塔内的喷淋系统，喷淋层设置为三层。石灰石浆液由耐磨的碳化硅喷头喷洒成2000微米左右的颗粒，均匀地分布在整个塔截面。喷出浆液中的石灰石与烟气中的二氧化硫接触发生化学反应，生成亚硫酸钙，然后降入吸收塔底部的循环浆液池中。在吸收塔底部的循环浆液池中，利用鼓入的氧化空气将产生的亚硫酸钙氧化生成二水硫酸钙，也就是石膏。当石膏浆液达到规定的固含量或浓度后，由石膏浆液排出泵抽出，送至石膏脱水系统。
（二）设备介绍
二氧化硫吸收塔、浆液循环泵、氧化风机、石膏浆液排出泵等。
（三）系统调节与控制分析
就吸收塔浆液pH调节来说，当进入吸收塔的烟气量、烟气中的二氧化硫含量以及石灰石品质、石灰石浆液浓度发生变化时，吸收塔浆液的pH值亦会随之发生变化，为保证烟气脱硫装置的脱硫率并为防止二氧化硫吸收塔系统的管道发生堵塞，此时应对吸收塔浆液的pH值做相应的调节。吸收塔内浆液的pH值是通过调节进入吸收塔的石灰石浆液流量来实现的。增加石灰石浆液流量，可以提高吸收浆液的pH值，反之吸收浆液的pH值降低。
三、石膏浆液脱水系统
（一）工艺介绍
吸收塔中的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏旋流器进行浓缩分离，浓缩后的石膏浆液固含量为二分之一左右，流入或泵送到真空皮带脱水机进行脱水处理。经真空皮带脱水机脱水处理后的石膏表面含水率不超过十分之一。石膏旋流器上部分离出来的溢流液返回吸收塔循环使用。脱水后的石膏降入石膏库内存放待運。
（二）设备介绍
石膏浆液旋流器组、真空皮带脱水机、水环式真空泵等。
（三）系统调节与控制分析
就石膏品质质量的调节控制来说，如果经化验分析石膏中的碳酸钙超标，应及时检查、分析供给石灰石浆液量变化原因和石灰石浆液品质，以及石灰石原料品质及石灰石浆液中颗粒的粒度。若石灰石浆液中颗粒粒径过粗，应及时对石灰石浆液制备系统的运行进行调整，使石灰石的细度在合格范围内，若石灰石原料的杂质超标，应及时通知有关部门作出处理。
四、石灰石浆液制备系统
（一）工艺介绍
厂外运来的石灰石卸入卸料斗后，经振动给料机、输送机、等送至石灰石仓内，块状石灰石经振打器，再由称重给料机送到湿式球磨机内研磨制成石灰石浆液。湿式球磨机制成的石灰石浆液用泵输送到石灰石旋流器，经分离后，粗颗粒的进行再循环，粒度合乎要求的溢流物料贮存于石灰石浆液箱中，然后经石灰石浆液泵送至二氧化硫吸收塔。
（二）设备介绍
卸料斗、石灰石输送机、石灰石湿式球磨机、皮带称重给料机、石灰石浆液旋流器、球磨机浆液再循环泵、球磨机再循环箱和搅拌器、石灰石浆液箱等。
（三）系统调节与控制分析
就石灰石浆液箱液位控制来说，为保证二氧化硫吸收系统的稳定运行，必须维持石灰石浆液箱的液位处于正常工作范围内。浆液箱的液位是通过石灰石浆液补充的工艺水和滤液水的流量来调节的。
五、工艺水及冷却水系统
（一）工艺介绍
脱硫装置用工艺水和工业水由电厂循环水排污水和工业水供给系统引接至脱硫工艺水箱和工业水箱。工艺水和工业水的用水点主要包括吸收塔蒸发水、灰石浆液制备用水、石膏脱水系统用水、氧化风机和其他设备的冷却水及密封水等等。工艺水和工业水能回收利用的全部做到了回收再利用。
（二）设备介绍
括水箱、水泵、除雾器冲洗水泵等。
（三）系统调节与控制分析
就水位控制来说，工艺水和工业水补给由气动蝶阀控制。当工艺和工业水箱水位低于低液位设定值时，气动蝶阀自动打开，由电厂循环水排污水系统和工业水供给系统供水；反之蝶阀自动关闭。当水箱液位高于启动液位设定值时，允许工艺或工业水泵启动，向烟气脱硫装置各工艺或工业用水点供水，反之则保护停止。
六、压缩空气系统
（一）工艺介绍
压缩空气系统的用气点为烟气换热器吹扫用气、杂用气和仪表用气。仪用空气系统设有气体净化装置，一般脱硫系统仪用空气从主机仪用空气系统接入。
（二）设备介绍
螺杆式或离心式输送空压机及控制装置、杂用空气贮气罐、冷冻式干燥机和前、后置过滤器及控制装置、仪用空气贮气罐等。
七、脱硫废水处理系统
来自烟气脱硫系统的脱硫废水，pH值为4到6，悬浮物、重金屬离子含量等超标，不能直接排放，要经脱硫废水处理系统处理达标后排放或综合利用处理。
结语
综上所述，我国电力行业最主要的脱硫工艺采用的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫，烟气脱硫装置运行质量的高低不仅影响火电厂烟气脱硫的环境保护效益，而且对于机组的安全、稳定、经济运行意义重大。本文对烟气脱硫系统的运行维护进行分析，为我国烟气脱硫的运行维护提供参考。
参考文献
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