石(shi)灰石(shi)/石(shi)膏濕法煙(yan)氣脫硫技術  

 

1、 石(shi)灰石(shi)/石(shi)膏濕法煙氣脫硫技術(shu)特點： 

 

1）高(gao)速氣流設(she)計增強(qiang)了物質(zhi)傳遞能力(li)，降低了系(xi)統的(de)成本(ben)，標準設(she)計煙氣流速達到4.0 m/s。 

2）技術成熟可靠，多于 55,000 MWe 的濕(shi)法脫硫安(an)裝業(ye)績。 

3）最優(you)的(de)(de)塔(ta)體尺寸，系統采(cai)用最優(you)尺寸，平衡(heng)了 SO2 去(qu)除(chu)與壓降的(de)(de)關系，使得(de)資(zi)金投(tou)入和(he)運行成本最低。 

4）吸收塔液體再分配(pei)裝置，有效避免(mian)煙氣爬壁現象的產生，提高經(jing)濟性，降低能(neng)耗。 

 

從而達到： 

 

◆脫硫效率高達95%以(yi)上，有利于地區和電廠實行總(zong)量(liang)控(kong)制； 

◆技術成(cheng)熟(shu)，設(she)備(bei)運行可(ke)靠性高(gao)（系統可(ke)利用率達98%以上(shang)）； 

◆單塔處理煙氣量(liang)大，SO2脫除量(liang)大； 

◆適用于任何(he)含硫(liu)量(liang)的煤種的煙氣(qi)脫硫(liu)； 

◆對(dui)鍋爐負(fu)荷變(bian)化的(de)適應(ying)性(xing)強（30%—100%BMCR）； ;

◆設備布置緊湊減少了場地(di)需求； 

◆處(chu)理后的煙(yan)氣(qi)含塵量大(da)大(da)減少(shao)； 

◆吸收劑(石灰石)資源豐(feng)富，價(jia)廉易(yi)得； 

◆脫硫副產物（石(shi)膏）便于綜合利用，經濟(ji)效益顯著；

 

2、系統基(ji)本工藝流程 

 

 

石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫(liu)工藝系(xi)統(tong)(tong)主要有(you)：煙氣系(xi)統(tong)(tong)、吸收(shou)氧化(hua)系(xi)統(tong)(tong)、漿液制備系(xi)統(tong)(tong)、石膏脫水系(xi)統(tong)(tong)、排放系(xi)統(tong)(tong)組(zu)成。

 

鍋爐煙氣(qi)經電(dian)除(chu)塵器(qi)除(chu)塵后(hou)，通(tong)過增壓風機、GGH(可(ke)(ke)選)降溫后(hou)進(jin)入(ru)吸(xi)收塔(ta)。在(zai)吸(xi)收塔(ta)內煙氣(qi)向(xiang)(xiang)上流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)且被向(xiang)(xiang)下流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)的循環漿(jiang)液(ye)以(yi)逆流(liu)(liu)(liu)方式洗滌。循環漿(jiang)液(ye)則(ze)通(tong)過噴漿(jiang)層(ceng)內設置的噴嘴噴射(she)到(dao)吸(xi)收塔(ta)中，以(yi)便(bian)脫除(chu)SO2、SO3、HCL和HF，與此同(tong)時在(zai)“強制氧化工藝(yi)”的處理下反應的副產物被導入(ru)的空氣(qi)氧化為石(shi)膏（CaSO4·2H2O），并消耗(hao)作為吸(xi)收劑(ji)的石(shi)灰石(shi)。循環漿(jiang)液(ye)通(tong)過漿(jiang)液(ye)循環泵向(xiang)(xiang)上輸送(song)到(dao)噴淋層(ceng)中，通(tong)過噴嘴進(jin)行(xing)霧化，可(ke)(ke)使(shi)氣(qi)體和液(ye)體得以(yi)充分(fen)接觸。每(mei)個泵通(tong)常與其(qi)各自的噴淋層(ceng)相連(lian)接，即通(tong)常采用單(dan)元制。 

 

在吸收(shou)塔中(zhong)，石(shi)灰石(shi)與二氧化硫反應生成石(shi)膏(gao)(gao)，這部分石(shi)膏(gao)(gao)漿液(ye)通過石(shi)膏(gao)(gao)漿液(ye)泵排出，進(jin)入石(shi)膏(gao)(gao)脫水系統。脫水系統主要包括石(shi)膏(gao)(gao)水力旋流器(qi)（作為一級脫水設備）、漿液(ye)分配器(qi)和真空(kong)皮帶脫水機。 

經過凈(jing)化處理的煙(yan)(yan)氣(qi)流經兩級除(chu)霧器除(chu)霧，在此處將清(qing)潔(jie)煙(yan)(yan)氣(qi)中所攜帶的漿液霧滴去(qu)除(chu)。同時(shi)按特定程序不時(shi)地(di)用工(gong)藝水(shui)對除(chu)霧器進行沖(chong)(chong)洗(xi)。進行除(chu)霧器沖(chong)(chong)洗(xi)有兩個目的，一是(shi)防止(zhi)除(chu)霧器堵塞(sai)，二是(shi)沖(chong)(chong)洗(xi)水(shui)同時(shi)作(zuo)為補充(chong)水(shui)，穩定吸收塔液位。 

 

在吸收塔出口，煙(yan)氣(qi)一般被冷卻到46—55℃左右(you)，且為水蒸氣(qi)所飽和。通過GGH將煙(yan)氣(qi)加熱到80℃以上(shang)，以提高(gao)煙(yan)氣(qi)的抬升高(gao)度和擴散能力。 

 

最后(hou)，潔凈的煙氣(qi)通過煙道進入煙囪排向大氣(qi)。 

 

3、脫硫過程(cheng)主(zhu)反應(ying) 

 

1）SO2 + H2O → H2SO3 吸(xi)收 

2）CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中(zhong)和 

3）CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 

4）CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3·1/2H2O 結(jie)晶 

5）CaSO4 + 2H2O → CaSO4 ·2H2O 結晶 

6）CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制 

 

同時煙(yan)氣(qi)中(zhong)的HCL、HF與CaCO3的反應(ying)，生成(cheng)CaCl2或CaF2。吸收(shou)塔中(zhong)的pH值(zhi)通過注入石灰石漿液(ye)進(jin)行調節(jie)與控制，一般pH值(zhi)在5.5—6.2之間。 

 

4、主要工藝(yi)系統設備及功能 

 

 

 

1）煙(yan)氣(qi)系統(tong) 

 

煙(yan)氣系統(tong)包括煙(yan)道(dao)、煙(yan)氣擋(dang)板(ban)、密封風機和氣—氣加熱(re)器（GGH）等關鍵設備。吸收塔入(ru)口煙(yan)道(dao)及出口至擋(dang)板(ban)的(de)煙(yan)道(dao)，煙(yan)氣溫度較低，煙(yan)氣含(han)濕量(liang)較大，容易對煙(yan)道(dao)產(chan)生(sheng)腐(fu)蝕，需進(jin)行防(fang)腐(fu)處(chu)理。 

 

煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)是脫硫裝置進(jin)入和退出(chu)運行(xing)(xing)的重要設備，分(fen)為FGD主(zhu)煙(yan)(yan)(yan)道煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)和旁(pang)路(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)。前者安(an)裝在(zai)FGD系統(tong)的進(jin)出(chu)口，它是由雙層(ceng)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)組成，當(dang)關閉(bi)主(zhu)煙(yan)(yan)(yan)道時，雙層(ceng)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)之(zhi)間(jian)連(lian)接密封空氣(qi)，以(yi)保證FGD系統(tong)內的防腐襯膠等不(bu)受破壞(huai)。旁(pang)路(lu)(lu)擋(dang)(dang)板(ban)安(an)裝在(zai)原(yuan)鍋爐煙(yan)(yan)(yan)道的進(jin)出(chu)口。當(dang)FGD系統(tong)運行(xing)(xing)時，旁(pang)路(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)道關閉(bi)，這時煙(yan)(yan)(yan)道內連(lian)接密封空氣(qi)。旁(pang)路(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)(dang)板(ban)設有(you)快(kuai)開(kai)機構，保證在(zai)FGD系統(tong)故障(zhang)時迅速打(da)開(kai)旁(pang)路(lu)(lu)煙(yan)(yan)(yan)道，以(yi)確(que)保鍋爐的正常(chang)運行(xing)(xing)。 

 

經濕法(fa)(fa)脫硫(liu)后的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)從吸(xi)收塔出(chu)(chu)來一(yi)(yi)般在46—55℃左(zuo)(zuo)右，含有飽和水汽、殘余的(de)(de)(de)SO2、SO3、HCl、HF、NOX，其攜帶(dai)的(de)(de)(de)SO42-、SO32-鹽等會(hui)結露，如不經過處理直接排放，易(yi)形成酸霧，且將(jiang)影響煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)抬升高(gao)度(du)和擴散。為此濕法(fa)(fa)FGD系統通常配有一(yi)(yi)套氣(qi)(qi)(qi)(qi)—氣(qi)(qi)(qi)(qi)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)（GGH）煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)熱(re)(re)(re)(re)裝置。氣(qi)(qi)(qi)(qi)—氣(qi)(qi)(qi)(qi)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)是(shi)蓄熱(re)(re)(re)(re)加熱(re)(re)(re)(re)工藝(yi)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種，即常說的(de)(de)(de)GGH。它(ta)用(yong)(yong)未脫硫(liu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)（一(yi)(yi)般130～150℃）去加熱(re)(re)(re)(re)已脫硫(liu)的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)，一(yi)(yi)般加熱(re)(re)(re)(re)到80℃左(zuo)(zuo)右，然后排放，以避免低(di)溫濕煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)腐(fu)蝕煙(yan)(yan)(yan)(yan)道、煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪內壁(bi)，并可提高(gao)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)抬升高(gao)度(du)。煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)再(zai)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)是(shi)濕法(fa)(fa)脫硫(liu)工藝(yi)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)項重要設備(bei)，由于熱(re)(re)(re)(re)端(duan)(duan)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)含硫(liu)最高(gao)、溫度(du)高(gao)，而冷端(duan)(duan)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)低(di)、含水率(lv)大，故氣(qi)(qi)(qi)(qi)—氣(qi)(qi)(qi)(qi)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)出(chu)(chu)口均需用(yong)(yong)耐(nai)腐(fu)蝕材料，如搪(tang)玻璃、柯登鋼(gang)等，傳熱(re)(re)(re)(re)區(qu)一(yi)(yi)般用(yong)(yong)搪(tang)瓷鋼(gang)。 

 

另(ling)外，從(cong)電除(chu)(chu)塵器出來的煙氣(qi)溫度(du)高達130～150℃，因(yin)此進入(ru)FGD前要經過(guo)GGH降溫器降溫，避免煙氣(qi)溫度(du)過(guo)高，損壞吸收塔(ta)的防腐材料和除(chu)(chu)霧器。 

 

2）吸收(shou)系統 

 

吸收(shou)系(xi)統的主(zhu)要設備是吸收(shou)塔(ta)(ta)(ta)，它(ta)是FGD設備的核心裝置，系(xi)統在塔(ta)(ta)(ta)中完成對SO2、SO3等有害氣體的吸收(shou)。濕(shi)法脫(tuo)硫吸收(shou)塔(ta)(ta)(ta)有許多種結構(gou)，如填料塔(ta)(ta)(ta)、湍球塔(ta)(ta)(ta)、噴(pen)(pen)射鼓(gu)泡塔(ta)(ta)(ta)、噴(pen)(pen)淋塔(ta)(ta)(ta)等等，其中噴(pen)(pen)淋塔(ta)(ta)(ta)因為具有脫(tuo)硫效(xiao)率(lv)高、阻力小、適(shi)應(ying)性(xing)、可用率(lv)高等優(you)點而得到較廣泛的應(ying)用，因而目前(qian)噴(pen)(pen)淋塔(ta)(ta)(ta)是石(shi)灰石(shi)/石(shi)膏濕(shi)法煙氣脫(tuo)硫工(gong)藝(yi)中的主(zhu)導塔(ta)(ta)(ta)型。 

 

噴淋(lin)層設在吸收(shou)塔(ta)的中(zhong)上部，吸收(shou)塔(ta)漿(jiang)液(ye)(ye)循環泵對應各自的噴淋(lin)層。每個(ge)噴淋(lin)層都是由一(yi)系列噴嘴(zui)組成，其作用是將循環漿(jiang)液(ye)(ye)進行細化噴霧。一(yi)個(ge)噴淋(lin)層包括母管和支(zhi)管，母管的側向支(zhi)管成對排列，噴嘴(zui)就布(bu)置在其中(zhong)。噴嘴(zui)的這(zhe)種布(bu)置安排可使吸收(shou)塔(ta)斷面(mian)上實現均(jun)勻的噴淋(lin)效果。 

 

吸(xi)收塔循環(huan)泵將塔內(nei)的(de)(de)漿液循環(huan)打入噴淋層，為防止塔內(nei)沉淀物吸(xi)入泵體造(zao)成泵的(de)(de)堵塞或損(sun)壞(huai)及噴嘴的(de)(de)堵塞，循環(huan)泵前都裝有網(wang)格(ge)狀不銹鋼濾網(wang)（塔內(nei)）。單臺(tai)循環(huan)泵故障時，FGD系(xi)統可正常進行(xing)，若(ruo)全部循環(huan)泵均(jun)停(ting)運(yun)(yun)，FGD系(xi)統將保護停(ting)運(yun)(yun)，煙氣走旁(pang)路。 

 

氧(yang)(yang)化(hua)空(kong)氣(qi)系(xi)統是吸收(shou)(shou)系(xi)統內的(de)(de)一個重(zhong)要部分，氧(yang)(yang)化(hua)空(kong)氣(qi)的(de)(de)功能是保證(zheng)吸收(shou)(shou)塔(ta)反應池(chi)內生成石膏(gao)(gao)。氧(yang)(yang)化(hua)空(kong)氣(qi)注入不(bu)充(chong)分將會引起石膏(gao)(gao)結晶的(de)(de)不(bu)完善，還可(ke)能導致吸收(shou)(shou)塔(ta)內壁(bi)的(de)(de)結垢，因此，對(dui)該部分的(de)(de)優化(hua)設置對(dui)提高系(xi)統的(de)(de)脫(tuo)硫效率和(he)石膏(gao)(gao)的(de)(de)品質顯得(de)尤為重(zhong)要。 

 

吸收系統還包括除霧(wu)器及(ji)其(qi)沖洗設(she)備(bei)，吸收塔(ta)內最上面的噴(pen)淋層上部設(she)有二級除霧(wu)器，它主要用于分離由煙氣攜帶的液(ye)滴，采用阻燃聚(ju)丙烯材料(liao)制成。 

 

3）漿液制備系統 

 

漿液制(zhi)備通(tong)常分濕磨制(zhi)漿與干粉制(zhi)漿兩種方式

 

不同的制漿(jiang)(jiang)方(fang)式(shi)所對(dui)應(ying)的設(she)備(bei)也各不相(xiang)同。至(zhi)少包(bao)括以下(xia)主要設(she)備(bei)：磨機（濕磨時用）、粉(fen)倉（干粉(fen)制漿(jiang)(jiang)時用）、漿(jiang)(jiang)液箱、攪拌器、漿(jiang)(jiang)液輸送泵。 

 

漿液制備系(xi)統(tong)的任(ren)務是向吸收系(xi)統(tong)提(ti)供(gong)合格的石灰(hui)石漿液。通常要求粒度(du)為90％小于325目(mu)。

 

4）石(shi)膏脫水系統 

 

石膏(gao)脫水(shui)系(xi)統(tong)包括水(shui)力旋流器和真空(kong)皮帶(dai)脫水(shui)機等(deng)關鍵設備。 

 

水(shui)力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)作為石膏漿液的(de)一(yi)級(ji)脫水(shui)設備，其利用了離心(xin)力(li)加速(su)沉淀分離的(de)原理，漿液流(liu)(liu)(liu)切進入(ru)水(shui)力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)的(de)入(ru)口，使其產生環形運動。粗大顆粒富集(ji)在(zai)水(shui)力(li)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)的(de)周邊，而細小(xiao)顆粒則富集(ji)在(zai)中心(xin)。已澄清的(de)液體從(cong)上部區域溢出(溢流(liu)(liu)(liu))；而增(zeng)稠漿液則在(zai)底部流(liu)(liu)(liu)出(底流(liu)(liu)(liu))。 

 

真空皮(pi)脫(tuo)水(shui)機將已經(jing)水(shui)力旋流器一級(ji)脫(tuo)水(shui)后的石膏漿(jiang)液進一步脫(tuo)水(shui)至含固率達(da)到90%以上。 

 

5）排放系統 

 

排放系統主要由事故漿池、區域漿池及排放管路(lu)組成(cheng)。 

 

6）熱工自控系統 

 

為了(le)保證(zheng)煙(yan)氣(qi)(qi)脫硫(liu)效果和(he)煙(yan)氣(qi)(qi)脫硫(liu)設備(bei)的(de)(de)安全經濟運行，系統裝備(bei)了(le)完整的(de)(de)熱(re)工測量、自動調節、控制、保護及(ji)熱(re)工信號報(bao)警(jing)裝置(zhi)。其自動化水平將使運行人員無需現場人員配合(he)，在控制室(shi)內即可實現對煙(yan)氣(qi)(qi)脫硫(liu)設備(bei)及(ji)其附屬系統的(de)(de)啟(qi)、停及(ji)正常運行工況的(de)(de)監視、控制和(he)調節，系統同時具(ju)備(bei)異常與事故工況時的(de)(de)報(bao)警(jing)、連鎖和(he)保護功能。