火电厂湿法脱硫系统水平衡测试分析

北极星环保网讯:摘要：本文以石灰石-石膏湿法脱硫(FGD)装置的水系统为研究对象,首先对湿法脱硫系统进行用水和耗水的分析计算,并对脱硫系统的水平衡测试进行分析, 利用物料平衡方法,计算了新华热电脱硫系统的耗水总量,以及对脱硫系统的废水排放、石膏携带水、烟气携带液滴、吸收塔内水分蒸发等水耗情况进行了统计。根据计算结果,指出滤液返回吸收塔量是影响脱硫系统水平衡的主要原因,并提出了合理调整脱硫用水水源等措施,实现脱硫系统的水平衡目的。

关键词：脱硫系统液位控制,水平衡测试,滤液水

一、前言

随着国家对环境保护工作的日益重视，环保排放标准的相应提高，对于火电厂锅炉的烟气脱硫(FGD)工作提出了更高的要求。2016年1月1日起，石家庄新华热电分公司执行环保超低排放标准为SO2:35mg/Nm3;NOX:100 mg/Nm3;烟尘:10 mg/Nm3。

为保证达到环保排放标准，石家庄新华热电分公司在2014年开始进行环保设施工程改造项目。脱硫工程为3×220t/h锅炉湿法脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫方式，石灰石-石膏湿法脱硫装置采用三炉两塔设计，对三台锅炉100%的烟气量进行脱硫，两炉一塔，其中#2锅炉烟气可分别切换至#1和#2吸收塔，锅炉燃煤为设计煤种时，FGD装置SO2脱除率不低于98%;FGD装置年设备利用小时数为7500h，可用率大于98%。两台脱硫装置为同一设计、同时建造，设备相同、运行方式相同。

二、湿法脱硫系统(FGD)用水分析

湿法烟气脱硫系统(FGD)装置消耗掉的水量，即锅炉烟气完成脱硫反应时通过整个FGD系统所消耗的工艺水量是FGD耗水量的主要考核方法。FGD装置的用水主要分为以下2部分：

一是工艺水：主要是指间接或直接参与脱硫系统反应的水，即在锅炉烟气通过FGD系统完成脱硫反应的过程中服务于脱硫反应或参与脱硫反应的用水。脱硫系统工艺水水质满足以下条件: ρ(SS)<500 mg/L、ρ(Ca2+) <300 mg/L 、pH<7、ρ(SO2-4)<800 mg/L;水中没有大于100μm大颗粒杂质，且无油。

二是工业水：主要是指FGD系统大型辅机设备的冷却水。在工程上除盐水和非除盐水是可以提供给脱硫系统大型辅机的主要冷却水，通常在条件允许的情况下采用前者，将有利于节水及设备维护。

湿法烟气脱硫系统的用水可分为5大类：石灰石制浆用水、设备冲洗用水、设备冷却用水、启动/调整用水及废水处理系统用水。

 1、石灰石制浆用水

制浆用水主要是指将石灰石加工成浓度为15%～30%的浆液时的用水。石灰石浆液的制备有两种模式[13]：一是采用湿式球磨机制浆，二是采用石灰石粉加水制浆。而制浆用水由两路来源，一路是滤液水，即旋流器分离出来的上清液和脱水机出来的滤液;二来自于工艺水。但从理论上讲制浆本身并不消耗任何形式的水，只是将石灰石以浆液的形式输送入吸收塔参与脱硫反应。制浆用水量为整个FGD系统用水量的25%～30%。

2设备冲洗用水

2.1除雾器冲洗水 除雾器安装在吸收塔顶部，其作用是除去脱硫反应后烟气中的液态水和盐雾。流经除雾器的液态水和盐雾被截留并附着在除雾器表面，为保证烟气的正常流通，需要大量的水来冲洗。除雾器冲洗水也起到了对脱硫后的烟气进行二次洗涤的作用。这部分冲洗水的用量较大，约占整个FGD系统总用水量的58%～68%，同时除雾器的冲洗水作为FGD系统补充水进入吸收塔浆液池中，起到了调节吸收塔液位平衡的作用。

2.2真空皮带脱水机冲洗用水

为保持滤布清洁及控制FGD石膏中细灰杂质、可溶性盐类、氯离子等成分的含量，确保石膏品质，在石膏脱水过程中要对滤布和石膏滤饼进行冲洗。皮带机冲洗水约占FGD系统总用水量的12%～17%，而真空皮带脱水机冲洗后的滤液水收集后被FGD系统循环利用，一部分送去制浆，另一部分返回吸收塔或者继续用于真空皮皮带机的冲洗。

除此之外，浆液的输送管道、浆液储存箱罐、浆液循环泵、氧化空气管道及吸收塔干湿界面等处也需要冲洗水。这些冲洗水在FGD系统中不连续使用，但可以通过收集或系统改造使之循环利用。

2.3设备冷却用水 冷却用水主要指脱硫系统的增压风机、气—气换热器(GGH)及各种泵的冷却用水[16]。

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