石灰石-石膏脱硫改造路线
石灰石-石膏脱硫改造工艺路线选择
主要改造原则
脱硫工艺系统主要由石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、事故浆液系统、废水处理系统、杂用和仪用压缩空气系统等组成。工艺系统设计原则包括:
(1)脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法。
(2)石灰石浆液制备和石膏脱水为三炉公用。脱硫效率按不小于99%设计,且脱硫出口SO2浓度<35mg/Nm3。
(3)吸收剂制浆方式采用外购石灰石粉制浆方式;利旧石灰石粉仓。
(4)脱硫副产品—石膏脱水后含湿量<15%,为综合利用提供条件。
(5)脱硫系统排放的烟气不应对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。
(6)脱硫设备年利用小时按8000小时考虑。
(7)脱硫装置寿命为30年。
设计基础参数
根据设计煤质条件及相关专业测试结果,脱硫入口烟气参数见2.2.3 脱硫系统入口烟气参数(BMCR)。
综合考虑实际烟气参数的变化波动,本可研烟气量按照460000Nm3/h (一台塔,标态,干基,6%含氧量),吸收塔入口SO2含量按4000mg/Nm3(标态,干基,6%O2)考虑。
脱硫工艺路线选择
目前在国内针对超低排放的脱硫提效改造主要路线有:增加液/气比(加大单层循环喷淋量或增加喷淋层);增加烟气均布托盘等烟气导流构件;使用单塔双循环或双塔双循环技术。
单塔双循环或者双塔双循环技术,一般应用于较高含硫煤种的排放提效改造。双塔需要在两座吸收塔串联布置,利用更多的喷淋层,及在新塔中使用较高PH值的循环喷淋浆液达到提效的目的;单塔双循环技术原理基本相同,在塔上层增加布置PH值较高的循环喷淋层,喷淋液不直接进入塔底氧化结晶池,而是通过积液盘收集到塔外新建的吸收区加料槽(AFT),形成相对独立的上层循环。
增加液气比与双循环方案路线特点比较(一套脱硫系统)
按照此次设计的煤质情况计算,达到35mg/Nm3的SO2排放限值,双循环技术不是必须的,且双循环改造周期长,改造成本大,运行维护较复杂,因此不建议采用。
由于原脱硫系统采用炉内喷钙技术,并未配备吸收塔,本次脱硫改造拟采用三炉两塔,单塔单循环技术路线。此次设计的烟气按照SO2≤4000mg/Nm3考虑,采用五层喷淋(四用一备)+合金托盘来提高液/气比的方式,提高脱硫效率,以达到≤35mg/Nm3的SO2超低排放标准是完全可行并且可靠的。且三炉两塔此种改造方式工作量最小、操作灵活、停炉时间短,成本低、对场地的要求少,在本次改造工程上采用最为合适。
工程项目进度
从合同签订到通过环保竣工验收6个月。
投资估算及资金筹措
脱硫造价表
脱硫改造总费用控制在4000万元左右。
社会及环境效益
电厂污染控制现状
目前,新能能源有限公司燃煤机组的烟气排放情况为:二氧化硫排放浓度200~400mg/Nm3。
本期污染控制措施及效益
通过提效改造,相对于目前的脱硫效率,设计工况下3台机组按每年运行5500h计,共可减排SO2至少约418吨/年。
粉尘、脱硫灰渣及噪声处理效果分析
1)粉尘
脱硫系统以石灰石为吸收剂,在卸料、输送、制备浆液的过程中均可能造成飞扬,对运行工人的健康有一定的危害。脱硫生产过程中的粉尘可通过除尘通风得到控制,石粉运输过程可通过采用密封罐车和道路喷洒等措施对粉尘进行控制。
2)脱硫石膏
结合本厂实际情况,积极开展本厂的石膏综合利用工作,对于目前暂时不能利用时,运输到灰场暂存。
3)噪声
脱硫系统的主设备在运行过程中产生噪声,特别是氧化风机、浆液循环泵等产生的机械噪声较大,可通过采用隔音包覆或将部分噪音大的设备布置在室内,不会对工作人员的健康带来影响。
结论
根据上述分析,新能能源有限公司一期锅炉进行烟气脱硫提效改造,能有效地控制烟气中SO2排放满足≤35mg/Nm3。在工艺设计过程中,考虑有效的环保控制措施,不会造成二次污染。
节约和合理利用能源
节约用水
脱硫装置设备冷却水、工业用水及冲洗水可进浆液制备或吸收塔循环使用,减少水耗。
合理利用能源
1)对脱硫装置系统、设备、管道进行优化配置,降低能耗。
2)选择效率高的风机、泵类。
3)改造用电机选用高效节能型电机,安全、省电。
4)照明灯具选用高能低耗型。
5)选择质轻、高效的保温材料,控制表面温度,优化保温设计。