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摘要：结合宁海发电厂二期2X1000MW超超临界机组烟气脱硫项目，介绍了石灰石-石膏湿法烟气脱硫国产化的工艺流程、设计参数、性能指标、技术特点、安装、调试及投产后情况，并针对首次投产的百万机国产化湿法烟气脱硫系统提出运行维护的合理建议。
关键词： 百万机组 湿法烟气脱硫 国产化 首次实施 成功应用
1. 引言
浙江国华宁海发电厂二期烟气脱硫工程是浙江国华宁海发电厂扩建工程2×1000MW机组的配套工程，首次采用由神华国华（北京）电力研究院有限公司主持开发的“1000MW机组湿法烟气脱硫国产化创新技术”， 脱硫吸收塔系统采用一炉一塔配置，本脱硫工程按设计煤种（含硫量St.ar=0.8%），脱硫效率不低于95%，校核煤种（含硫量St.ar=0.95%），保证SO2排放不超标设计。
本脱硫工程作为主体工程的分系统（非EPC总承包方式）随主标段同步建造，无总承包。FGD工艺系统主要由吸收塔系统（包括浆液循环系统、氧化空气系统、除雾器系统）、烟气系统（包括烟道挡板门及其密封空气系统、烟气连续监测系统CEMS）、石灰石浆液制备系统（包括石灰石粉仓卸料及储存系统）、石膏脱水系统（包括吸收塔石膏浆液排出系统、石膏旋流站系统）及公用系统（包括工艺水系统、压缩空气系统、事故浆液和排空系统、脱硫废水处理系统）组成。
本脱硫工程于2007年7月16日土建开工，2007年9月1日＃5吸收塔开始正式安装。两台百万机组脱硫装置分别于2009年9月21日16时18分，2009年10月14日10时28分，高标准通过168小时试运行。
2.工艺流程简介
由锅炉引风机来的烟气经过并联布置的两台动调增压风机进入吸收塔，经过塔内四层喷淋层及两级屋脊式除雾器处理净化后的烟气从吸收塔顶部侧面出口接出，接入主体烟道后经烟囱排入大气。在两台增压风机进、出口烟道及FGD出口净烟气烟道上分别设置双百叶密封挡板门，用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护，同时在FGD系统原烟气进口及净烟气出口之间（主体发电工程烟道上）设置1台快开式双百叶密封挡板门。当锅炉启动、进入FGD的烟气超温（超过172℃）或FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，旁路挡板具有100%的密封性。每套脱硫装置设置1套挡板门密封空气（包括电加热）系统，密封空气由挡板密封空气系统供给。
外购符合要求的石灰石粉（250目，90%通过），由密封罐车运至本期工程脱硫岛内并卸入石灰石粉日用仓，经旋转给料阀机送至石灰石浆液箱，加水搅拌制成石灰石浆液。吸收剂浆液（含固量约20%）通过石灰石浆液泵送入吸收塔，进入吸收塔的石灰石浆液量根据脱硫装置进口烟气的SO2浓度及吸收塔循环浆液的PH值调节。
进入吸收塔的石灰石浆液在吸收塔浆池中溶解，通过调节进入吸收塔的石灰石浆液量或吸收塔排出浆液浓度，使吸收塔浆池pH值维持在5.0-5.8之间，以保证石灰石的溶解及SO2的吸收。烟气在吸收塔内经过吸收塔浆液循环洗涤冷却并除去SO2。脱硫后净烟气由装设于吸收塔上部的2级屋脊式除雾器除雾，使烟气中液滴浓度小于75mg/Nm3。除去雾滴后的净烟气接入主体发电工程的钢烟道经烟囱排入大气。
脱硫反应生成的反应产物经二层布置的七台侧进式搅拌器充分搅拌，并经两运一备的氧化风机鼓入吸收塔浆液的氧化空气，强制氧化生成硫酸钙并结晶生成二水石膏，当吸收塔浆液密度在1080g/l以下时，由一运一备的石膏浆液变频排出泵再循环运行将浆液回流至吸收塔，当吸收塔浆液密度在1080~1150g/l时，由一运一备的石膏浆液变频排出泵将吸收塔浆液送至石膏浆液旋流站，（通过变频排出泵及调门的调节确保浆液流量在110-160m3/h的范围时，石膏旋流站入口压力保持在设计值±5%，以保证旋流效果）经石膏浆液旋流站浓缩后的浆液由旋流站底部排出，送至真空皮带脱水机；旋流站上部的上清液送至滤液水箱；该系统石膏浆液排出泵出口管路设有冲洗水。
石膏脱水系统为两套脱硫装置共用系统，包括两套石膏浆液旋流站、两台真空皮带脱水机（可交叉运行）及其附属的滤布和滤饼冲洗设备及滤液分离器、两台真空泵，两座石膏仓及两台石膏卸料装置等。
吸收塔内的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏浆液旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液（含固量约为700g/l）全部进入真空皮带脱水机进行脱水。脱水后表面含水率小于10％的石膏送入石膏储仓储存，并经石膏卸料装置(每台出力150t/h)将石膏卸入仓下的石膏运输汽车，外运商业出售。
石膏浆液旋流站的溢流和真空皮带脱水机的滤液进入滤液水箱，经滤液泵一部分送回吸收塔循环使用，一部分送至脱硫废水处理系统进行处理。处理合格的脱硫废水作为海水冷却塔补充水或干灰调湿的用水而全部重复利用。
3.脱硫装置设计参数
3.1脱硫装置入口烟气参数（每台锅炉在BMCR工况下）见表1
5脱硫装置技术特点、吸收塔系统设备选型及吸收塔主要设计参数
5.1技术特点
（1）首次采用由神华国华（北京）电力研究院有限公司主持开发的“1000MW机组湿法烟气脱硫国产化创新技术”。低浓度脱硫工艺,不易结垢,堵塞,系统安全性,可靠性大大提高。石膏排出系统采用变频控制，优化传统设计的箱罐及设备，设备选型及系统设计合理，充分体现出安全可靠、节能降耗、经济适用的特点。
（2）脱硫装置采用一炉一塔，每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉100%MCR工况时的烟气量，脱硫效率不小于95%。
（3）脱硫系统设置100%烟气旁路。脱硫出口CEMS装置测点设置在烟囱直段区越。
（4）石膏脱水系统及废水处理系统为两套脱硫装置公用。石膏及脱硫废水（经处理达标）全部综合利用。
（5）吸收剂制浆方式采用外来石灰石粉。
（6）脱硫系统不设置GGH（烟气再热器），吸收塔设计先进合理、高效。
（7）吸收塔采用丁基橡胶防腐，烟道采用玻璃磷片防腐，吸收塔入口烟道段采用C276防腐.
（8）吸收塔搅拌器为两层七台布置，搅拌器合理的布置角度及与氧化喷枪的配合，确保塔浆液搅拌均匀、吸收塔中心无石膏堆积，达到国际先进水平。
（9）设计及设备的国产化程度高,采用总线控制自动化程度高.
5.2吸收塔系统主设备选型原则
采用一炉一塔形式，即每套脱硫装置包括一座吸收塔、一套浆液循环系统、一套浆液搅拌系统、一套氧化空气系统、一套石膏浆液排出系统。
(1) 吸收塔直径为Φ19.5m，高度为42.8 m (塔顶标高)，每台吸收塔内含2级菱形除雾器、4层FRP喷淋层、3支氧化喷枪、7台浆液搅拌器等。
其中除雾器采用工艺水冲洗，冲洗水的输送由除雾器冲洗水泵来完成；每层喷淋层喷嘴（包括空心椎单/双向型喷嘴与实心椎型喷嘴）为234个，材质为SiC。
(2) 浆液循环系统设4台浆液循环泵，对应4层喷淋层，循环泵的循环浆液量为10500m3/h。每台浆液循环泵的入口管道设有电动衬胶蝶阀，浆液循环泵的进、出口设有挠性接头。
(3)设置两套PH值测试装置。
(4) 石膏浆液排出系统设两台石膏浆液变频排出泵，一运一备，石膏浆液排出泵的出力为160t/h。
(5) 氧化空气系统设置3台罗茨式氧化风机，每台氧化风机容量按吸收塔所需氧化空气量的50%设置，两运一备，氧化风机流量6000Nm3/h，压头8500Pa。每座吸收塔设3支喷枪式氧化风管。
(6) 两套脱硫装置设1台事故浆液箱，1台事故浆液返回泵，可将事故浆液箱内的浆液打回吸收塔。
(7) 在吸收塔的烟气入口段设置一套事故冲洗系统。
(8) 每座吸收塔设有一个吸收塔区排水坑，并配置搅拌器和排水坑泵。
关键词： 百万机组 湿法烟气脱硫 国产化 首次实施 成功应用
1. 引言
浙江国华宁海发电厂二期烟气脱硫工程是浙江国华宁海发电厂扩建工程2×1000MW机组的配套工程，首次采用由神华国华（北京）电力研究院有限公司主持开发的“1000MW机组湿法烟气脱硫国产化创新技术”， 脱硫吸收塔系统采用一炉一塔配置，本脱硫工程按设计煤种（含硫量St.ar=0.8%），脱硫效率不低于95%，校核煤种（含硫量St.ar=0.95%），保证SO2排放不超标设计。
本脱硫工程作为主体工程的分系统（非EPC总承包方式）随主标段同步建造，无总承包。FGD工艺系统主要由吸收塔系统（包括浆液循环系统、氧化空气系统、除雾器系统）、烟气系统（包括烟道挡板门及其密封空气系统、烟气连续监测系统CEMS）、石灰石浆液制备系统（包括石灰石粉仓卸料及储存系统）、石膏脱水系统（包括吸收塔石膏浆液排出系统、石膏旋流站系统）及公用系统（包括工艺水系统、压缩空气系统、事故浆液和排空系统、脱硫废水处理系统）组成。
本脱硫工程于2007年7月16日土建开工，2007年9月1日＃5吸收塔开始正式安装。两台百万机组脱硫装置分别于2009年9月21日16时18分，2009年10月14日10时28分，高标准通过168小时试运行。
2.工艺流程简介
由锅炉引风机来的烟气经过并联布置的两台动调增压风机进入吸收塔，经过塔内四层喷淋层及两级屋脊式除雾器处理净化后的烟气从吸收塔顶部侧面出口接出，接入主体烟道后经烟囱排入大气。在两台增压风机进、出口烟道及FGD出口净烟气烟道上分别设置双百叶密封挡板门，用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护，同时在FGD系统原烟气进口及净烟气出口之间（主体发电工程烟道上）设置1台快开式双百叶密封挡板门。当锅炉启动、进入FGD的烟气超温（超过172℃）或FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，旁路挡板具有100%的密封性。每套脱硫装置设置1套挡板门密封空气（包括电加热）系统，密封空气由挡板密封空气系统供给。
外购符合要求的石灰石粉（250目，90%通过），由密封罐车运至本期工程脱硫岛内并卸入石灰石粉日用仓，经旋转给料阀机送至石灰石浆液箱，加水搅拌制成石灰石浆液。吸收剂浆液（含固量约20%）通过石灰石浆液泵送入吸收塔，进入吸收塔的石灰石浆液量根据脱硫装置进口烟气的SO2浓度及吸收塔循环浆液的PH值调节。
进入吸收塔的石灰石浆液在吸收塔浆池中溶解，通过调节进入吸收塔的石灰石浆液量或吸收塔排出浆液浓度，使吸收塔浆池pH值维持在5.0-5.8之间，以保证石灰石的溶解及SO2的吸收。烟气在吸收塔内经过吸收塔浆液循环洗涤冷却并除去SO2。脱硫后净烟气由装设于吸收塔上部的2级屋脊式除雾器除雾，使烟气中液滴浓度小于75mg/Nm3。除去雾滴后的净烟气接入主体发电工程的钢烟道经烟囱排入大气。
脱硫反应生成的反应产物经二层布置的七台侧进式搅拌器充分搅拌，并经两运一备的氧化风机鼓入吸收塔浆液的氧化空气，强制氧化生成硫酸钙并结晶生成二水石膏，当吸收塔浆液密度在1080g/l以下时，由一运一备的石膏浆液变频排出泵再循环运行将浆液回流至吸收塔，当吸收塔浆液密度在1080~1150g/l时，由一运一备的石膏浆液变频排出泵将吸收塔浆液送至石膏浆液旋流站，（通过变频排出泵及调门的调节确保浆液流量在110-160m3/h的范围时，石膏旋流站入口压力保持在设计值±5%，以保证旋流效果）经石膏浆液旋流站浓缩后的浆液由旋流站底部排出，送至真空皮带脱水机；旋流站上部的上清液送至滤液水箱；该系统石膏浆液排出泵出口管路设有冲洗水。
石膏脱水系统为两套脱硫装置共用系统，包括两套石膏浆液旋流站、两台真空皮带脱水机（可交叉运行）及其附属的滤布和滤饼冲洗设备及滤液分离器、两台真空泵，两座石膏仓及两台石膏卸料装置等。
吸收塔内的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏浆液旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液（含固量约为700g/l）全部进入真空皮带脱水机进行脱水。脱水后表面含水率小于10％的石膏送入石膏储仓储存，并经石膏卸料装置(每台出力150t/h)将石膏卸入仓下的石膏运输汽车，外运商业出售。
石膏浆液旋流站的溢流和真空皮带脱水机的滤液进入滤液水箱，经滤液泵一部分送回吸收塔循环使用，一部分送至脱硫废水处理系统进行处理。处理合格的脱硫废水作为海水冷却塔补充水或干灰调湿的用水而全部重复利用。
3.脱硫装置设计参数
3.1脱硫装置入口烟气参数（每台锅炉在BMCR工况下）见表1
5脱硫装置技术特点、吸收塔系统设备选型及吸收塔主要设计参数
5.1技术特点
（1）首次采用由神华国华（北京）电力研究院有限公司主持开发的“1000MW机组湿法烟气脱硫国产化创新技术”。低浓度脱硫工艺,不易结垢,堵塞,系统安全性,可靠性大大提高。石膏排出系统采用变频控制，优化传统设计的箱罐及设备，设备选型及系统设计合理，充分体现出安全可靠、节能降耗、经济适用的特点。
（2）脱硫装置采用一炉一塔，每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉100%MCR工况时的烟气量，脱硫效率不小于95%。
（3）脱硫系统设置100%烟气旁路。脱硫出口CEMS装置测点设置在烟囱直段区越。
（4）石膏脱水系统及废水处理系统为两套脱硫装置公用。石膏及脱硫废水（经处理达标）全部综合利用。
（5）吸收剂制浆方式采用外来石灰石粉。
（6）脱硫系统不设置GGH（烟气再热器），吸收塔设计先进合理、高效。
（7）吸收塔采用丁基橡胶防腐，烟道采用玻璃磷片防腐，吸收塔入口烟道段采用C276防腐.
（8）吸收塔搅拌器为两层七台布置，搅拌器合理的布置角度及与氧化喷枪的配合，确保塔浆液搅拌均匀、吸收塔中心无石膏堆积，达到国际先进水平。
（9）设计及设备的国产化程度高,采用总线控制自动化程度高.
5.2吸收塔系统主设备选型原则
采用一炉一塔形式，即每套脱硫装置包括一座吸收塔、一套浆液循环系统、一套浆液搅拌系统、一套氧化空气系统、一套石膏浆液排出系统。
(1) 吸收塔直径为Φ19.5m，高度为42.8 m (塔顶标高)，每台吸收塔内含2级菱形除雾器、4层FRP喷淋层、3支氧化喷枪、7台浆液搅拌器等。
其中除雾器采用工艺水冲洗，冲洗水的输送由除雾器冲洗水泵来完成；每层喷淋层喷嘴（包括空心椎单/双向型喷嘴与实心椎型喷嘴）为234个，材质为SiC。
(2) 浆液循环系统设4台浆液循环泵，对应4层喷淋层，循环泵的循环浆液量为10500m3/h。每台浆液循环泵的入口管道设有电动衬胶蝶阀，浆液循环泵的进、出口设有挠性接头。
(3)设置两套PH值测试装置。
(4) 石膏浆液排出系统设两台石膏浆液变频排出泵，一运一备，石膏浆液排出泵的出力为160t/h。
(5) 氧化空气系统设置3台罗茨式氧化风机，每台氧化风机容量按吸收塔所需氧化空气量的50%设置，两运一备，氧化风机流量6000Nm3/h，压头8500Pa。每座吸收塔设3支喷枪式氧化风管。
(6) 两套脱硫装置设1台事故浆液箱，1台事故浆液返回泵，可将事故浆液箱内的浆液打回吸收塔。
(7) 在吸收塔的烟气入口段设置一套事故冲洗系统。
(8) 每座吸收塔设有一个吸收塔区排水坑，并配置搅拌器和排水坑泵。