火电厂湿法脱硫系统水平衡测试分析

在本文中，我们重点介绍石灰石-石膏湿法脱硫（FGD）设备的水系统。首先，我们分析和计算湿式脱硫系统的水和水的消耗量，然后使用物料平衡法分析脱硫系统的水平衡测试。计算了新华热电脱硫系统的总耗水量，并计算了脱硫系统排水，石膏水，烟气小滴和吸收塔中水蒸发的耗水量。根据计算结果，影响脱硫设备水平衡的主要因素是返回吸收塔的滤液量，并提出了适当调整脱硫水源等措施。您已经实现了目标。

一，引言

随着国家对环境保护的重视和对环境排放标准的相应提高，火力发电厂锅炉烟气脱硫（FGD）运行的需求也在增加。自2016年1月1日起，石家庄市新华热电厂已对SO2实施环境超低排放标准：35mg / Nm3，NOX：100mg / Nm3，烟尘：10mg / Nm3。

2014年，石家庄新华热电厂开始实施环保设施工程改造项目，以确保其符合环境排放标准。脱硫工程为3×220t / h锅炉湿法脱硫系统，采用石灰石-石膏湿法脱硫，石灰石-石膏湿法脱硫装置采用三炉两塔设计，三台锅炉排烟一个将烟气100％脱硫的项目。熔炉1塔。 2号锅炉的烟气可以分别切换为1号塔和2号吸收塔。如果将锅炉煤设计为煤炭类型，则烟气脱硫装置的SO2去除率为98％或更高；如果烟气脱硫装置的年运行时间为7500小时，则运行率将超过98％。两个脱硫单元具有相同的设计，并以相同的单元和相同的运行模式同时构建。

2.湿法脱硫系统（FGD）的水分析

湿法烟气脱硫（FGD）装置消耗的水量，即锅炉烟气完成脱硫反应时整个FGD系统消耗的工艺水量，是烟气脱硫用水量的主要因素。评估方法。 FGD设备中使用的水主要分为两部分：

一种是工艺用水。主要是间接地或直接地参与脱硫系统的反应的水，即，在通过FGD系统完成锅炉排气的脱硫反应的过程中，有助于或参与脱硫反应的水。脱硫系统的工艺水质满足以下条件：ρ（SS）<500 mg / L，ρ（Ca2 +）<300 mg / L，pH <7，ρ（SO2-4）<800 mg / L；水中无小于100μm的颗粒，无油。

第二是工业用水。主要是指烟气脱硫系统大型辅助设备的冷却水。在工程中，软化水和非软化水是可以提供给大型脱硫系统辅助设备的主要冷却水。如果条件允许，前者通常用于节水和维护设备。

湿法烟气脱硫系统中使用的水可分为五类：石灰石制浆水，设备洗涤水，设备冷却水，启动/调节水和废水处理系统水。

1.石灰石纸浆水

制浆用水是指将石灰石加工成浓度为15％至30％的浆料时主要使用的水。石灰石浆液的制备有两种模式[13]。一种是使用湿式球磨机，另一种是使用石灰石粉和水。纸浆水来自两个来源，一个是过滤水，一个是旋风分离器分离出的上清液，另一个是来自脱水机的滤液，第二个是工艺用水。但是，从理论上讲，制浆本身不消耗任何水，而是将石灰石以淤浆的形式输送至吸收器并参与脱硫反应。制浆用水量占烟气脱硫系统总用水量的25％至30％。

2设备清洗水

2.1除雾器清洗水除雾器安装在吸收塔的顶部，具有脱硫反应后去除废气中的液态水或盐水雾的功能。在除雾器中流动的液态水和盐雾被阻塞并粘附在除雾器的表面，需要清洗大量水以确保烟气的正常循环。除雾器清洗水在脱硫后的烟道气的二次清洗中也起作用。冲洗用水的这一部分相对较大，约占整个烟气脱硫系统总用水量的58％至68％。同时，除雾器冲洗水作为FGD系统辅助水进入吸收塔浆池，用于调节吸收塔液位。平衡的作用。

2.2真空带式脱水机的清洗水

为了保持滤布清洁，控制烟气脱硫石膏中细灰分杂质，可溶性盐，氯离子和其他成分的含量，并确保石膏脱水过程中石膏，滤布和石膏滤池的质量。蛋糕需要洗净。带式输送机洗涤水约占烟气脱硫系统总用水量的12％至17％。用真空带式脱水机清洗后的过滤水由烟气脱硫系统收集并循环利用。一种送至制浆，另一种送回吸收器或连续使用。用于冲洗真空皮带输送机。

此外，泥浆输送管道，泥浆储罐，泥浆循环泵，氧化空气管道和吸收塔的干，湿接口都需要洗涤水。洗涤水不会在FGD系统中连续使用，但可以通过收集或更改系统来重复使用。

2.3设备冷却水冷却水主要是指增压风机，燃气热交换器（GGH）和脱硫系统中各种泵的冷却水[16]。

2.4水的启动/调节在启动烟气脱硫系统之前，请启动吸收器制备系统，将一定量的浆料预先注入吸收塔的浆料罐中，添加石膏种子并生成石膏。准备必要的条件。另外，在操作过程中可能需要根据需要添加水以调节吸收塔中的浆料水平。

2.5废水处理系统水湿式脱硫系统不可避免地会产生一定量的废水。在处理脱硫废水时，必须设计出消耗一定量工艺用水的化学药品等，该工艺用水约占FGD系统总使用量的2％至3％。

3.耗水量分析和湿法脱硫系统（FGD）的计算

湿式脱硫系统的耗水点主要包括：气态烟道气（即塔中的蒸发水）带入大气中的水，液态水形式的烟雾。烟道气排放到大气中的水以及附着在石膏上的水，结晶水，烟气脱硫系统废水。

1.将烟气以气体（塔中的蒸发水）的形式带入大气，用石灰石浆液洗涤吸收塔中的锅炉烟气，然后使烟气中的水蒸气饱和使液体水出现。塔中的蒸发水约占烟气脱硫系统耗水量的90％，是系统水平衡耗水量的主要部分。塔中的蒸发水量计算如下：

根据阿沃加德罗定律，烟气量为300,000立方米，烟气从系统中抽出的水量为m = 19.5-5.32 = 14.18 t / h。

根据烟气释放的热量=被水吸收的热量，蒸发的水量为Q /（2382.9 + 125）= 11.75t / h。

可以看出，烟气脱硫系统的耗水量为29.75吨/小时，塔内的蒸发水量与锅炉的废气，吸收塔出口的废气温度和煤的质量有关。烟气量越高，烟气中所含的水越多。吸收塔出口处的烟道气温度越高，当烟道气达到饱和时水蒸气的分压就越高，烟道气的水含量越高，从而增加了烟道气的含量。增加水量。

2.石膏结晶水的计算

脱硫的副产物石膏（CaSO4·2H2O）具有一定量的结晶水。石膏的结晶水根据相对分子量计算：Qs×36/172 = 8×36/172 = 1.67 kg / h其中：Qs——纯石膏产量（kg / h）。

灰泥表面的胶水是按灰泥产量的10％计算的。一种是石膏二次脱水后无法完全去除水。其次，石膏的产量不是理论计算值，因为石膏仍混有一些粉尘。实际输出将大于理论值。因此，附着在石膏表面的水量为[：Qs×0.1 = 8×0.1 = 0.8 kg / h

3.排水量的计算

烟气脱硫系统必须定期排放一定量的废水，以减少石灰石浆液中氯离子和氟离子的浓度，并提高烟道气脱硫的效率。根据Cl浓度计算废水排放量，

脱硫废水的量主要取决于烟道气中HCl的质量浓度，该浓度来自机组的燃煤。因此，煤中的Cl浓度越高，废水排放量就越大。

废水处理的测量值为2.1t / h。

4. WFGD系统满负荷时的水平衡

测试FGD系统的进水量，使用量和水消耗量，以建立FGD水系统的输入和输出平衡。根据测试结果绘制烟气脱硫系统的水平衡图。

5.影响湿法脱硫系统水和水平衡的主要因素

1.煤燃烧中的硫含量增加煤燃烧中获得的基础硫含量会增加二氧化硫的质量浓度和反应中涉及的材料数量。这意味着石灰石浆料的量将增加，整个烟气脱硫系统中每个水位的用水量将增加。因此，整个烟气脱硫系统的总耗水量增加。

2，将石膏脱水后，旋风回水，带式脱水机滤布洗涤水，密封水，气液分离器排水和真空泵冷却水使滤液回水返回烟气脱硫，并回收滤液罐。我会。而排出的水仅到达脱硫废物水（脱硫废水量比设计处理能力少12t / h）滤液返回烟气脱硫装置后，烟气脱硫装置的水平衡被破坏，烟气脱硫装置的水位上升。

3. FGD流入量大于排出量（蒸发量），而滤液的逆流是FGD大量流入的主要原因。

4.吸收塔出口烟气温度吸收塔出口烟气温度决定了吸收塔出口烟气携带气态水的能力，烟道气中的水分含量。如果吸收塔出口处的烟气温度发生变化，则在原始烟气参数不变的情况下，烟气脱硫系统的用水量将发生显着变化。

6.烟气脱硫系统中水平衡的有效措施

1.真空泵的冷却水是补给泵的供水。它使用与石灰石浆料罐补充水相同的水源。真空泵的水平位置高于石灰石浆料罐的水平位置。同时，这些设备彼此相邻放置。通过直接安装排水管可以实现所有回收。 ..

2.将滤布洗涤水，密封水和气液分离器排水装置安装到现有的排水管中，并直接排空预排水沉淀池。减少流入滤池的废水并增加脱硫废水的处理量。

3.用于洗涤滤布和滤饼的水（使用脱硫器中的循环水）可通过水环真空泵收集，然后再用于洗涤滤布。收集滤布水后，将其用于洗涤滤饼。滤液优先作为纸浆水，将石膏脱水后的滤液用于制浆，仅在调节石灰石的固含量或滤液不足时才添加处理后的水。

4.可以适当地延长除雾器的冲洗间隔，并且当负载低时，废气中包含的浆料的量较小，并且可以适当地延长冲洗间隔。

5.及时检查设备冷却水如果负荷低，只要设备正常运行，就不必打开渣浆泵冷却水。检查员应在设备不运行时关闭冷却水，以减少冷却水量。

6.激活脱硫剂后，烟尘和油污会进入吸收塔，并导致浆料中毒。为防止这种现象，请增加旋风分离器到滤液罐的底流，并增加到排水的溢流。如果未达到脱水指数，则在启动脱硫排水炉时将废水排出。

7.转换前后的比较

8.结论：

通过改善过滤水，旋风除尘器和排水系统，我们有效地控制了脱硫塔中的液位，减少了循环水浪费量，并消除了烟气脱硫水平衡的影响。目前，脱硫塔的水量平衡是可控的，取得了预期的效果。