大型火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计及选型

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1、大型火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计及选型邱世平 韩月荣（河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031）摘要:本文主要介绍了华北某电厂2×600MW燃煤发电机组锅炉尾部烟气脱硫装置的工艺设计技术条件及设计原则、设备选型、工艺系统的设计特点及工艺设备布置、脱硫装置的投运情况和运行效果等，可为大型火电机组烟气脱硫工程的设计和国产化提供参考。[关键词]烟气脱硫；火电厂；设计；选型0项目概况华北某发电厂2×600MW一期工程作为该省电力建设的重点工程，该工程于2001年9月开工建设。随着我国近年来

2、环境的持续恶化，国家对建设项目提出的环境要求不断提高，环境标准更加严格，尤其是火电厂的脱硫工程，已成为新建项目中与主体工程配套的必不可少的环保措施之一。为此投资方决定利用一期工程节约的资金同步建设配套脱硫设施。使工程能满足环保新标准的要求，满足国家环境保护“十五”计划的要求，也为二期工程的立项创造条件，腾出环保总量空间。一期工程二台机组分别于2004年的3月和9月投产发电，作为该工程配套建设的烟气脱硫工程也于2004年的12月和2005年2月建成投产。1主体工程概况1.1锅炉概况锅炉采用上海锅炉厂有限

3、公司制造的四角切向燃烧、亚临界参数、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢架结构、自然循环汽包炉。锅炉的制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统。1.2煤质情况工程燃用神府东胜烟煤，属优质动力煤，设计煤种含硫量较低，仅为0.4%，为了适应燃煤含硫量的变化，也为脱硫系统留有适当的裕量，按燃煤含硫量0.7%设计脱硫系统的容量。1.3该电厂脱硫的必要性电厂厂址位于华北平原地区，根据国务院1998年5号文《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》，电厂所处地区属于二氧化硫污染控制区

4、。2003年国家公布了新的《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003，重新划分了火电厂所属时段，二氧化硫排放浓度要求更加严格。根据该标准的划分，定州电厂属于第2时段。该标准规定了从2010年1月1日起，位于第2时段的火电厂执行第3时段的排放标准。因此该电厂同时参考第3时段的标准。从表1可以看出该电厂大气污染物排放不能满足排放标准的要求，因此配套建设烟气脱硫是完全必要的。表1标准时段项目单位实际排放允许排放是否达标《火电厂大气污染物排放标准》第2时段排放浓度mg/Nm3892.33800否第3

5、时段排放浓度mg/Nm3892.33400否2烟气脱硫主要工艺系统及设备选型脱硫岛的建设采用总承包方式，由北京博奇电力科技公司总承包，采用日本川崎重工业株式会社的石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺，由河北电力设计院分包详细设计。2.1FGD入口烟气参数烟气成分见表2表2烟气成分（标准状态，湿基，实际O2）CO2Vol%12.7112.39 O2Vol%5.485.43 N2Vol%74.1273.54 SO2Vol%0.0560.062 H2OVol%7.638.57 烟气量标态，干基实际O2Nm3/h19

6、484221916598BMCRNm3/h17839831736188ECR标态，湿基实际O2Nm3/h21306132117921BMCRNm3/h19501421917709ECR实际烟气体积Nm3/h31139733126455BMCRNm3/h28287772781732ECR2.2主要技术原则1）脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法烟气脱硫装置（FGD）。2）每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉B-MCR工况时的烟气量，脱硫效率按≥95%设计。3）脱硫系统设置100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何

7、情况下不影响发电机组的安全运行。4）吸收剂制备、石膏处理等辅助系统按两台脱硫装置公用设置。5）吸收剂制浆方式采用湿式球磨机制浆。6）脱硫副产品—石膏脱水后含湿量≤10%，为综合利用提供条件。7）脱硫设备年利用小时按5200小时考虑。8）FGD系统可用率≥95%。9）FGD装置服务寿命为30年。2.3脱硫系统构成烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为二台机组100%的烟气量,整套系统由以下子系统组成:1）吸收塔系统2）烟气系统(包括烟气再热系统和增压风机)3）石膏脱水系统（包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统

8、）4）石灰石制备系统(包括石灰石接收和储存系统、石灰石磨制系统、石灰石供浆系统)5）公用系统6）排放系统7）废水处理系统2.3.1吸收塔系统吸收塔为逆流喷雾塔。烟气由一侧进气口进入吸收塔，吸收塔内部设有烟气隔板，烟气在上升区与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下，从位于吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至烟气再热系统。吸收塔内上流区烟气流速为4.2m/s，下流区烟气流速为10m/s。在上流区配有3组喷淋层，喷嘴采用螺旋喷嘴，所喷出的三重