华德超洁净深度脱硫技术

超洁净深度脱硫技术123超洁净深度脱硫概述华德核心技术华德深度脱硫工艺介绍4主要设备介绍5主要工程案例一、超洁净深度脱硫概述（1）超净排放标准超净排放技术是燃煤电厂执行以天然气为燃料的燃气轮机组的大气污染物排放限值，如下表所示。

（2）深度脱硫常用技术a、双托盘技术b、性能增强环技术c、交叉喷淋技术或者增加喷淋层d、单塔双循环e、双塔双循环f、旋流雾化技术（新技术）二、华德核心技术华德自主开发的带优化气液分布持液盘的旋流雾化喷淋塔。公司对目前国外主流的湿法脱硫工艺进行充分的消化吸收。并针对近十年来国内烟气脱硫工程存在的诸多问题，组织技术攻关，并与国内高校和科研院所合作，结合国内几十个烟气脱硫工程实例，在现有成熟技术的基础上，研发出拥有自主知识产权的带优化气液分布持液盘的旋流雾化喷淋塔深度脱硫技术并取得了多项专利。1.旋流雾化喷淋塔旋流雾化喷淋塔包括旋流雾化层、优化气液分布的持液盘（合金）、喷淋层、高效除雾器。旋流雾化层采取超声雾化技术，使吸收浆液粒径降至50-80μm，极大提高液滴总表面积，大幅降低液气比；持液盘等同于额外增加一层喷淋层，其最大技术优势是能有效地降低液气比，提高烟气的分配度，以保证覆盖率和吸收效率，提高脱硫效率；持液盘使烟气和吸收浆液通过在气液分布盘上的液膜区域充分接触达到最大效率地去除烟气中的SO2和固体颗粒物减少气溶胶的产生。高效除雾器可以最大程度的拦截烟气夹带的液滴，确保净烟气满足最严格的排放指标。通过计算机模拟设计，确定了吸收塔内雾化喷枪、喷淋层和喷嘴的布置、气液分布盘的位置和开孔率、除雾器和烟气进出口的布置，根据液滴的有效喷射轨迹及滞留时间确定喷淋组件之间的距离；同时优化了PH值、液/气比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数，从而保证FGD系统连续、稳定、经济地运行。2.专利技术-持液盘采用装有优化气液分布的持液盘的喷淋塔，持液盘设置在吸收塔烟气入口上方，烟气通过吸收塔持液盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面，等同于额外增加一层喷淋层。吸收塔加装持液盘后，其最大技术优势是能有效地降低液气比，提高烟气的分配度，以保证覆盖率和吸收效率，提高脱硫效率；而且持液盘使烟气和吸收浆液通过在持液盘上的液膜区域充分接触达到最大效率地去除烟气中的SO2，减少气溶胶的产生。氧枪型式喷管型式氧化空气分布采用喷枪或管网结构；氧化空气被氧枪注入到搅拌机桨叶的压力侧，被压力和剪切力打碎为细小气泡，并扩散形成涡流，因此促进氧气溶解，使得浆液池中的亚硫酸氧化更彻底。氧枪管径加大，不易结垢堵塞。3.氧化方式通过吸收塔搅拌器的优化分布，使浆液流动更合理，氧化更充分。通过流场模拟分析，优化搅拌器的分布及布置方式，流场分布更均匀，同时避免浆液堆积“死角”存在。4.搅拌器的优化布置采用大口径中空螺旋状喷嘴，喷出的浆液为三重环状液膜，气液接触效率高，能达到高效吸收性能和高除尘性能；喷嘴不易结垢堵塞，大大的降低了运行阶段的维护工作量；低阻力喷嘴(进口压头仅0.029-0.039MPa)，节能降耗。单个喷嘴喷雾量大，需要布置的数量少；・三重螺旋喷嘴・普通空心锥喷嘴5.喷嘴的优化设计吸收塔浆液喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每台吸收塔循环泵对应一个喷淋层；每个喷淋层都装有若干个空心锥或螺旋喷嘴，交叉布置，覆盖率高达290%左右。6.喷淋层优化设计采用公司自有专业软件，能够实现吸收塔系统喷淋层的自动化设计。高覆盖率，精确设计，防止烟气逃逸。通过专业软件进行优化设计，喷嘴与支撑之间保持适当间距，避免冲刷支撑或塔壁；通过专业软件设计喷嘴布置，使喷淋更均匀，反应更彻底；普通的喷淋覆盖图改进后的喷淋覆盖图7.除雾器优化设计屋脊式除雾器+管式除雾器结构①屋脊式除雾器+管式除雾器布置于吸收塔顶部，第一层管式除雾器为去除粗颗粒雾滴，第二层屋脊式除雾器为去除细颗粒雾滴。

②冲洗系统包括：喷嘴、管道、管卡等。除雾器冲洗水管：采用碳钢防腐或不锈钢制作、喷嘴采用PP。冲洗管布置形式为第一级除雾器上下侧和二级除雾器下侧。冲洗水喷淋重叠率达到200%，确保除雾器低阻运行。管式除雾器作用1）去除大雾滴（减轻后方除雾器的负担），去除雾滴大于400-500μ，效果显著；2）降低除雾器堵塞风险阻止大部分携带固体的浆液直接进入除雾器（这部分的固体一旦占在除雾器片上是很难冲洗的，导致除雾效果降低。）4）烟气均布：塔内的烟气流场存在很大的不均匀性，管式除雾器可以起到烟气均布作用。

除雾效果与烟气流速关系用计算机进行CFD流体动态分析。通过对吸收塔不同结构尺寸进行CFD流场分布布置优化，使通过喷淋层的烟气分布更加均匀。减少压力损失。8.专用软件对吸收塔CFD流体分析三、华德深度脱硫工艺介绍1、系统组成烟气系统石灰石浆液系统吸收系统排放系统石膏脱水系统工艺水系统仪用及杂用空气系统废水处理系统2.脱硫基本原理采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂。在吸收塔内，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3及鼓入的氧化空气进行反应生成二水石膏。SO2被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水，换热器加热升温后进入烟囱排向大气。这整个过程中的吸收、反应、氧化、结晶达到是一个完全的动态平衡，使烟气中的二氧化硫能够不断的被吸收，并形成石膏，排出系统。

3.典型流程4.1石灰石浆液制备系统（典型）4.2烟气系统4.3SO2吸收系统（典型）4.3SO2吸收系统（典型）旋流雾化深度脱硫技术核心设备是旋流喷雾吸收塔。喷雾吸收深度脱硫技术主要是将现有的脱硫喷淋塔改为喷雾塔，采用超声波雾化技术，使脱硫剂粒径由传统的1500-2000μm降至50-80μm，形成云雾状，大大提高脱硫剂比表面积，使脱硫吸收反应速度加快；采用雾化旋流切圆布置的专有技术，构造脱硫塔内喷雾旋流场，烟气与脱硫剂充分传质混合，加大烟气中SO2与脱硫剂反应机率，实现了云流场再造，实现了小液气比的情况下的高湍流传质吸收反应，提高脱硫效率。同时使脱硫剂在烟气中的循环反应倍率由原来50-80次降低至3-5次，大大降低了脱硫反应液气比和循环泵电耗，降低了脱硫系统能耗，解决了深度脱硫经济与排放的矛盾。4.3SO2吸收系统（典型）旋流雾化吸收塔采用喷雾吸收、持液盘增效与传统喷淋管网喷淋吸收进行合理组合，专利技术超声波雾化的液滴直径为40-100微米，液滴总表面积增加20-50倍，吸收能力大幅提升，一方面液气比大幅降低，循环泵功率大幅下降，另一方面由于液气比降低，塔内烟气阻力下降，锅炉风机实际消耗功率也会大幅降低，节能效果显著。同时由于液滴总表面积增加20-50倍，吸收能力大幅提升，脱硫效率可以提高到99%以上。雾化层产生的极其微细的液滴随烟气上升，在持液盘上被液膜收集，不会随烟气带出塔外，持液盘上方喷淋层喷淋的浆液可以在板上形成一定厚度的液膜，不仅可以提高脱硫效率，而且还可以有效收集喷雾吸收层形成的微细液滴。持液盘是喷雾吸收必备的关键组件。4.4石膏脱水系统4.5排放系统脱硫岛内排水坑用来收集FGD系统正常运行，清洗和检修中产生的排出物。排水坑液位较高时，排水坑泵自动将其中的液体输送至浓缩塔或滤液槽。脱硫岛内设置事故浆液箱，事故浆液箱容积应该满足事故时排空吸收塔和所有管道内浆液容量。事故浆液箱设置搅拌器、事故浆液泵等辅助设备。4.6工艺水和循环冷却水系统工艺水系统脱硫岛设置有工艺水箱，工艺水箱有效容积按系统2小时耗水量设计。工艺水由业主一次水总管引入FGD系统的工艺水箱。设置2台工艺水泵（1用1备循环冷却水系统循环冷却水由业主循环冷却水上水总管引入FGD系统，冷却水回水回到业主循环水回水总管。循环冷却水主要用户为：增压风机冷却水、氧化风机冷却水。4.6仪用空气系统仪用空气系统用于CEMS吹扫、分析装置的冲洗气和其他仪用气。在脱硫岛内设1个仪用空气罐，避免压缩空气压力大幅波动。仪用空气罐的供气能力满足当主体工程空气压缩机停运时，依靠贮气罐的贮备，能维持整个脱硫控制设备继续工作不小于15分钟的耗气量。贮气罐工作压力按0.6Mpa考虑。四、主要设备1.设备选型原则根据与业主签定的大合同中规定的性能考核基准条件进行物料平衡计算。根据物料平衡计算结果进行设备选型计算。满足大合同中业主提出的特殊要求。2.增压风机2.1、风机型式2.2、风机参数2.3、主要生产厂家2.增压风机2.1、风机型式目前，大型FGD装置增压风机国内可以选择的型式大致有：静叶可调轴流风机、动叶可调轴流风机、离心风机。烟气脱硫用得较多的是静叶可调轴流风机和动叶可调轴流风机。2.增压风机序号项目动叶可调轴流风机静叶可调轴流风机1调节方式风机的动叶部分采用液压调节,风机的调节灵活性和准确性高风机的静叶部分可调,无液压系统,风机的调节灵活性和准确性不如动调风机2风机效率锅炉高负荷区域效率略高于静调风机,低负荷区效率高于静调风机锅炉高负荷区域与动调风机效率相近,低负荷区效率低于动调风机3运行成本效率高,经济性好。特别在锅炉低负荷下,效率优于静调风机。长期运行,节约大量用电成本。锅炉高负荷区域比动调风机运行费用略高,锅炉低负荷区运行费用高于动调风机。4初始投资风机本体成本较高,电机成本略低一台风机本体成本较低,约为动调风机的1/2～2/3,如采用两台风机则成本和动调风机相近5设备体积尺寸相对较小尺寸相对较大6维护工作要求结构复杂,维护工作量大,技术要求高结构简单,维护工作量小,技术要求不高2.增压风机流量静压升效率转速2.2、风机参数2.增压风机流量：《DLT5196-2004火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》规定：脱硫增压风机的基本风量按吸收塔的设计工况下的烟气量考虑。脱硫增压风机的风量裕量不低于10％，另加不低于10℃的温度裕量。静压升：《DLT5196-2004火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》规定：脱硫增压风机的基本压头为脱硫装置本身的阻力及脱硫装置进出口的压差之和。进出口压力由主体设计单位负责提供。脱硫增压风机的压头裕量不低于20％。一般考虑：烟道压降＋GGH阻力＋吸收塔阻力＋烟囱自拔力损失2.增压风机2.3、主要厂家成都电力机械厂上海鼓风机厂有限公司江苏金通灵3.氧化风机3.1、风机型式3.2、风机参数3.3、主要生产厂家3.氧化风机3.1、风机型式萝茨风机离心风机往复式空气压缩机螺杆压缩机3.氧化风机3.2、风机参数流量（1）按当地最高温度和大气压计算体积流量（2）如要求严格，考虑含湿量的影响静压升（1）按吸收塔溢流液位计算塔内浆液静液柱。（2）氧化风管及附件的压力损失。（3）吸收塔内运行压力。3.氧化风机3.3、主要厂家百事德机械（江苏）有限公司上海鼓风机厂长沙鼓风机厂无锡压缩机股份有限公司4.浆液循环泵流量

按物料平衡，不加裕量压头

液柱静压差(按设计液位）＋压力损失＋喷嘴工作压力密度应大于塔内浆液的密度设定值5.水力旋流器1.工作原理：利用离心水和重力作用按照石膏颗粒的粒度对石膏浆液分选。2.旋流器的处理量：表示为来流体积流量，表征旋流器在操作条件下对浆液的处理能力。处理量与压力降、设备直径有关。3.旋流器的分离粒度定义为质量分布累计频率为50％的点所对应的颗粒粒径，记为d50。用来表征一个旋流器所能达到的分离效果。4.减小d50，大小颗粒之间实现更好的分离，旋流器分级效率更高。5.减小d50有两种途径：一是提高旋流器入口压力，二是选用小直径设备。6.旋流器设计选型的主要任务是选定旋流器的直径和入口压力，而这两个参数综合起来，就是选定其分离粒度d50。7.每台炉设一套石膏旋流站。石膏旋流浓缩器的容量按一台炉BMCR工况产生的石膏浆液量选择。

5.水力旋流器主要生产厂家北京华德创业环保设备有限公司（南非MULTOTEC）上海固可曼旋流设备有限公司（德国AKWA+V）威海市海王旋流器有限公司北京空曼科技有限公司（加拿大奥莱蒙OELEM）6.真空皮带机石膏旋流器底流浆液通过进料箱输送到皮带脱水机，均匀地排放到真空皮带机的滤布上，依靠真空吸力和重力在运转的滤布上形成石膏饼。石膏中的水分沿程被逐渐抽出，石膏饼由运转的滤布输送到皮带机尾部，落入石膏仓。在此处，皮带转到下部，滤布冲洗喷嘴将滤布清洗后，转回到石膏进料箱的下部，开始新的脱水工作循环。滤液收集到滤液水箱。从脱水机吸来的大部分空气经真空泵排到大气中。真空皮带脱水机的主要部件及功能(1)脱水皮带脱水皮带连接真空盘和滤盘表面的皮带，对滤布起支撑传动作用，皮带上的脱水孔为滤布上面的水和空气提供了通道。(2)皮带轮具有驱动皮带、张紧皮带、支撑和校正皮带等功能。(3)脱水机电机脱水机电机转速用来控制滤饼厚度和脱水速率。其速度由电机变频器进行控制调整。(4)皮带滑动支撑装置皮带滑动支撑装置起支撑皮带作用，它配备水力润滑系统以减少皮带滑动支撑与皮带之间的摩擦。(5)滤布转轴和皮带支撑转轴支撑皮带和滤布转动。(6)滤布校正器用来控制脱水机滤布中心位置。

真空皮带脱水机的主要部件及功能(7)皮带推力轴装置用来停止皮带跑偏。(8)真空盒真空盒采用不锈钢、玻璃钢或高密度聚氯乙烯制造，布置在皮带下面，其干燥孔位于输送皮带中央，作为皮带和滤布脱水滤液的排放通道。在水平的方向上有一狭长槽，通过此糟将滤液排走。(9)空气室通过空气室供给空气浮力，支撑输送皮带。(10)滤布用于石膏脱水，形成石膏滤饼。滤布紧贴在输送皮带上面，能够连续地过滤和清洗。(11)滤布张紧装置由张紧轮、张紧滚动轴承组成，利用重力作用对滤布张紧。(12)进料口石膏浆液进料口。

7.除雾器工作原理当带有液滴的烟气进入除雾器通道时，由于流线的偏折，在惯性力的作用下实现气液分离，部分液滴撞击在除雾器叶片上被捕集下来。除雾器的主要性能及设计参数

(1)除雾效率。指除雾器在单位时间内搜集到的液滴