石灰石石膏法脱硫方案
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xxxx有限公司
锅炉房扩建工程
2×75t/h锅炉烟气脱硫工程
技术方案
xxxx集团有限公司
2013年10月
目录
1 总述 (1)
1.1 项目概况 (1)
1.2基本设计条件 (1)
1.3 标准和规范 (1)
1.4性能保证 (2)
1.5总的技术要求 (3)
2 工艺描述 (5)
2.1 FGD系统及工艺描述 (5)
2.2 吸收塔中SO2，SO3，HF和HCl去除 (6)
2.3 SO2，SO3和HCl的吸收 (7)
2.4 与石灰石反应 (7)
2.5 氧化反应 (8)
2.6 吸收塔安装和设计 (8)
2.7 石灰石浆液制备系统 (9)
2.8 烟道系统 (9)
2.9 石膏的浓缩、净化和脱水 (9)
2.10 石灰石浆液制备系统 (10)
2.11 工艺水和石膏冲洗水供应 (10)
2.12 排放系统 (10)
3 机械部分 (11)
3.1总述 (11)
3.2 石灰石浆液制备系统 (12)
3.3 烟气系统 (13)
3.4 SO2吸收系统 (16)
3.5 排空及浆液抛弃系统 (20)
3.6 石膏脱水系统 (20)
3.7 工艺水 (22)
3.8 杂用气和仪用压缩空气系统 (22)
3.9 管道和阀门 (23)
3.10 箱罐和容器 (25)
3.11 泵 (25)
3.12 搅拌设备 (28)
3.13 检修起吊设施 (29)
3.14 钢结构，平台和扶梯 (29)
3.15 保温、油漆和隔音 (30)
3.16 防腐内衬及玻璃钢（FRP） (31)
3.17 材料、铸件和锻件 (37)
3.18 润滑 (37)
3.19 电动机 (37)
4 仪表及控制 (41)
4.1 总则 (41)
4.2系统设计要求及工作范围 (42)
4.3 供货范围 (44)
4.4 技术条件 (45)
4.5 分散控制系统（FGD_DCS） (50)
4.6 火灾报警和消防控制系统 (71)
4.7 电缆及电缆敷设 (72)
4.8备品备件 (74)
4.9 专用工具 (74)
4.10设备选型 (75)
5 电气部分 (75)
5.1总述 (75)
5.2系统设计要求 (77)
5.3 电气设备总的要求 (82)
5.4 主要设备技术规范 (84)
6 土建、暖通、除灰、消防和给排水部分 (88)
6.1 脱硫岛的总体布置 (88)
6.2 结构部分 (88)
6.3建筑部分 (90)
6.4 采暖、通风、空气调节及除尘系统 (92)
6.5消防和给排水系统 (94)
7 设备清单 (95)
8 投资估算 (97)
1 总述
本方案适用于xxxx有限公司2×75t/h锅炉烟气脱硫工程，采用石灰石——石膏湿法脱硫工艺，一炉一塔，全烟气脱硫。脱硫产物石膏计划回收利用，脱硫效率要求大于97.1％。
1.1 项目概况
1.1.1 概述
1.2基本设计条件
1.2.1烟气脱硫装置（以下简称FGD）入口烟气参数
FGD入口烟气参数
1.2.2供给脱硫岛气/汽源、水源、电源的参数
FGD装置的可行性研究报告、设计、土建施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等将符合相关的中国法律、法规、规范、标准以及最新版的ISO和IEC标准。对于标准的采用将符合下述原则：
首先将符合中国国家标准及原电力部颁标准、DL 规程规定
1.4性能保证
1.4.1 性能保证
FGD 性能保证值如下。（两台炉）
1.4.1.1 脱硫装置出口SO 2浓度
脱硫装置出口SO2浓度不超过 100 mg/Nm3。在设计工况下，将满足脱硫效率≥97.1%。
1.4.1.2 SO 2脱除率（%）
浓度入口原烟气浓度
出口净烟气浓度入口原烟气脱出率2222-SO FGD SO FGD SO FGD SO =×100%
1.4.1.3 FGD 装置连续运行14天的石灰石消耗量平均值不大于 1.37 t/h ；工艺用水量消耗量平均值不大于 22 t/h ；电量消耗量平均值不超过 706 kWh/h 。仪用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3/min ；杂用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3
/min 。
1.4.1.4 石膏品质
自由水分低于10%Wt
CaSO 4﹒2H 2O 含量高于90% Wt
1.4.1.5 在任何正常运行工况下，除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于75mg/Nm 3（干基）。
1.4.1.6烟囱入口烟气温度大于 47℃。
1.4.1.7 FGD 装置可用率
FGD 整套装置的可用率在正式移交后大于95%。
脱硫装置的可用率定义： %100?--=
A C
B A 可用率
A ：脱硫装置统计期间可运行小时数。
B ：脱硫装置统计期间强迫停运小时数。
C ：脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。
1.4.2 其他保证
1.4.
2.1材料寿命
所有由不锈钢或由高镍合金衬里和包裹的部件允许腐蚀量不超过0.1mm/年；
所有钢衬橡胶件或钢衬玻璃鳞片保证期不少于15年；
膨胀节不少于5年；
聚丙烯管不少于5年；
1.4.
2.2各种不同设备的粉尘排放量
各种不同的设备（如：输送机等）中生产性粉尘对环境的排放浓度不超过 50 mg/m 3
。
1.4.
2.3温度
所有隔热表面最大温度小于50℃（环境温度30℃）
1.4.
2.4无有害物质积累
在FGD设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累
1.4.
2.5噪音
FGD装置和设备噪声水平满足强制性国家标准：《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类标准
（GB12348-90）和《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002）。
1.4.3.8 石膏品质保证
1.5.1对FGD装置的总体要求
本期脱硫工程FGD装置采用一炉一塔制，吸收塔内顶部设除雾器，FGD系统不安装GGH装置；制浆系统、石膏脱水系统及废水收集和回用系统（不局限与这些系统）等均为两炉共用，设计时把公用系统充分考虑进去，系统不再设废水处理装置，脱硫废水部分回用至吸收塔或制浆系统，剩余部分输送至本厂工业废水处理站。
FGD装置能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续
运行。
1.5.2对给水排水系统的要求
——生活给水系统是提供全厂烟气脱硫系统运行人员生活饮用水和卫生设备冲洗用水。
——生活排水系统是收集盥洗间卫生设施等排放的污水。
——雨水排水系统是收集不含浆液及任何化学物质的雨水。
1.5.3对废水处理系统的要求
·脱硫废水部分回用多余部分送至本厂废水处理系统。
1.5.4对电气、仪表和控制系统的要求
1.5.4.1电气部分
采用的电压等级：400/230V和DC 220V。
1.5.4.2仪表和控制系统总的要求
提供一套完整、可靠、符合有关工业标准的脱硫控制系统及设备。
系统的设计能满足脱硫岛的自动调节要求，保证系统在各种工况下安全稳定地运行，确保
脱硫效率达到要求。自动控制系统能保证脱硫装置的运行与锅炉负荷变化相匹配。
控制系统能完成脱硫岛内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能。
仪表及控制设备选用通用产品，符合国家有关标准，不采用淘汰产品，并考虑最大限度的可用性、可靠性和可维修性。
1.5.4.3 自动化水平
a）整个脱硫岛的运行管理集中在脱硫控制室进行。
b）脱硫岛的监控系统采用以微处理器为基础的分散控制系统（以下简称FGD_DCS），主要功能包括：数据采集处理（DAS）、模拟量控制(MCS)、顺序控制（SCS）、电气脱硫变压器及厂用电控制(ECS)。
c）采用液晶显示器和键盘作为脱硫岛监控手段，运行人员通过液晶显示器和键盘可以完成脱硫岛的监视、调整、设备启停等控制操作。
d）脱硫岛有完善的保护系统，以确保在危急工况下自动安全停机或人工进行停机。
e）电气部分监控进FGD_DCS。
1.5.5对通风、空调及除尘系统的要求
——各工艺房间、配电室及水处理室均设置完整可靠通风系统。
——烟气脱硫控制楼的空调系统：设计方负责脱硫岛内的空调设计，全部采用独立空调系统。
——在有石灰石粉尘产生的地点均将设置完整可靠的除尘系统及相关的控制系统。
1.5.6布置基本状况
2×75t/h锅炉的FGD装置，吸收塔布置在室外。
不同部件安装在组合的或单独的建筑物中：
——配电装置和控制设备：电气及控制楼；
——石膏脱水及贮仓：石膏脱水间、石膏库；
——石灰石浆液制备系统：石灰石粉仓、制浆液池；
——氧化风机室内布置：氧化风机房；
——脱硫废水处理系统：废水排放泵及管路。
2 工艺描述
2.1 FGD系统及工艺描述
根据本烟气脱硫工程的实际情况和招标文件的具体要求，经过认真分析和科学设计，通过对国外先进湿法脱硫工艺的消化吸收，结合本公司以往的工程设计、工程总承包经验，为本工程设计提供了最佳的解决方案。本套工艺具有以下主要特点：
本工程脱硫岛总平面布置充分体现了工艺流程顺畅，功能分区明确合理，布置紧凑等方面的特点。
·采用一台锅炉配一台吸收塔的形式。石灰石粉储存、浆液制备系统、石膏脱水楼、电控楼为共用系统。烟气系统和整个FGD装置均布置脱硫场地内，并且充分保证场地上道路畅通，检修维护方便。
· 采用先进可靠的空塔喷淋技术，吸收塔内气液接触区无构件，可有效降低塔内运行阻力，有效杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象。大量应用实例证明该技术塔内传质稳定、气液接触充分，可保证系统的高效、稳定运行，能够达到最佳脱硫效果。
· 该工艺技术成熟，装置运行可靠性高。本公司工程经验丰富，并针对其他脱硫公司在类似工程中出现的问题进行了分析、改进，丰富、完善了自身的脱硫工艺，使得技术的成熟性和运行可靠性得到进一步的提高，因此不会发生因脱硫设备而影响锅炉正常运行的情况。
· 采用四层浆液喷淋设计，不仅可确保取得最佳脱硫效果，还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。
·根据自己丰富的工程经验，选用独特的喷嘴布置形式，可对整个塔体有效横截面（烟气分布横截面）进行充分合理地覆盖，截面喷淋量均匀，雾化效果好，气液接触面积大，有效提高了脱硫效率。
·通过计算机模拟设计，确定了吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、除雾器、烟气入口和烟气出口的位置，优化了pH值、L/G、石灰石化学当量比、氧化空气流量、浆液浓度、烟气流速等性能参数来控制吸收塔内烟气均匀流动。
本套FGD脱硫系统主要包括以下几个子系统：
· 烟气系统
· 吸收氧化系统
· 石灰石浆液制备系统
· 石膏处理系统
· 辅助设备系统（排放系统、工艺水系统）
2.2 吸收塔中SO2，SO3，HF和HCl去除
烟气自烟道引入，经增压风机增压进入吸收塔内，自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液滴发生反应，洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液在循环泵入口加入，由吸收塔浆液循环泵将浆液向上输送到喷淋层，与浆液池中已经生成的石膏浆液混合。从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成很细的雾状液滴，在塔内产生高效充分的气-液-固接触。在吸收塔底部区域，氧化风机供给的空气通过布置在浆液池内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏（CaSO4·2H2O），石膏浆液通过石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水，使其含水量小于10%，然后输送至石膏库房堆放。
吸收塔配有四台浆液循环泵，采用单元制运行方式，每一台循环泵对应一层喷淋装置。循环泵将塔内的浆液从下部浆液池打到喷淋层，经过喷嘴喷淋，形成颗粒细小、反应活性很高的雾化液滴。喷淋层的布置增加了浆液与气体的接触面积和几率，保证吸收塔横截面能被完全布满，使SO2、SO3、HF、HCl等被充分去除。由于在吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。
经过净化处理的烟气流经两级卧式除雾器，在此处将烟气携带的浆液微滴除去。从烟气中分离出来的小液滴慢慢凝聚成比较大的液滴，然后沿除雾器叶片的下部往下滑落，直到浆液池。在一级除雾器的上面和下面及二级除雾器下部，各有一组带喷嘴的集箱。集箱内的除雾器清洗水经喷嘴依次冲洗除雾器上沉积的固体颗粒。经洗涤和净化的烟气流出吸收塔，通过烟气换热器升温后进入烟囱排空。
被吸收的SO2与石灰石在悬浮过程中反应生成亚硫酸钙，在吸收塔浆液池中（位于吸收塔下部）通过强制氧化作用进一步被通入的氧化空气氧化成硫酸钙，在这一过程中石膏可从超饱和的溶液中结晶出来，可保证生成高质量的石膏晶体。
吸收塔的浆液池有很多功能：
· 完成酸性物质和石灰石的反应
· 通过强制氧化把亚硫酸盐氧化成硫酸盐
· 提供石灰石足够的溶解时间
· 促使过饱和溶液里面的石膏结晶
· 提供石膏晶体充分长大的停滞时间
为了在烟气参数如烟气流量，烟气温度和SO2初始浓度发生快速变化的情况下，能够稳定吸收塔的正常运行，浆液池可以提供充分的气固缓冲容积。
浆液池里面的浆液为含有溶解盐的水溶液，其中大约10-15wt%为悬浮态。为了保证这些固态物质能够真正悬浮在浆液中，浆液池里面安装了多台侧进式搅拌器。
当锅炉原烟气通过吸收塔时，会蒸发带走一部分吸收塔内的水分，脱硫反应也会带走一定的水分，这样将导致吸收塔液位下降，浆液池中的浆液固体浓度增大，进而影响反应的正常进行。浆液的液位由吸收塔的液位控制系统控制，液位控制系统由除雾器清洗水冲洗间隔时间长短来调节。通
过调节吸收塔内浆液排放量来控制塔内浆液的密度。
为了防止吸收塔烟道入口灌液，在吸收塔浆液池上部设溢流口。吸收塔顶部设有放空阀。在正常运行时该阀门是关闭的，当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，阀门开启。在调试及FGD系统检修时打开，可排除漏进的烟气，有通气、通风、通光的作用，方便工作人员操作；FGD停运时，可避免烟气在系统内冷凝并腐蚀系统。
2.3 SO2，SO3和HCl的吸收
烟气中SO2，SO3和HCl在脱硫反应塔吸收过程中发生的主要化学反应如下：
(1) 气体从气相主体到液体表面气膜的扩散
XYm(气相主体) → XYm (气膜) （XYm代表SO2、SO3、HCl）
(2) XYm从气膜穿过气液界面的扩散与溶解
XYm (g) → XYm (aq)
(3) 溶解后的气体的水合过程
SO2(aq) + H2O → H2SO3
SO3(aq) + H2O → H2SO4
(4) 溶液中的离解、氧化
HCl → H+ + Cl-
H2SO3→ H+ + HSO3-
HSO3-→ H+ + SO32-
HSO3- + 1/2 O2→ HSO4-
SO32- + 1/2 O2→ SO42- (部分)
(5) 在液相中，CaCO3溶解与电离
CaCO3→ Ca2+ + CO32-
CO32- + H2O → HCO3- + OH-
HCO3- + H2O → H2CO3 + OH-
(6) 产生的OH-发生中和反应
H+ + OH-→ H2O
(7) 盐的形成
2H2O + SO42- + Ca2+→ CaSO4·2H2O(s)
1/2H2O + SO32- + Ca2+→ CaSO3·1/2H2O(s)
CaSO3·1/2H2O + 1/2O2 + 3/2H2O → CaSO4·2H2O(s)
2.4 与石灰石反应
浆液水相中的石灰石首先发生溶解：
CaCO3 + H2O → Ca2+ + HCO3－ + OH－
SO2、SO3、HCl等与石灰石浆液发生以下离子反应：
Ca2+ + HCO3－+ OH－+HSO3－ + 2H+→ Ca2+ + HSO3－ + CO2↑+2H2O
Ca2+ + HCO3－ + OH－ + SO42- + 2H+→ Ca2+ + SO42- + CO2↑+2H2O
Ca2+ + HCO3－ + OH－+ 2H+ + 2Cl-→ Ca2+ + 2Cl- + CO2↑+ 2H2O
2.5 氧化反应
通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸根氧化成硫酸根：
2HSO3－ + O2→ 2SO42 + 2H+
石膏形成：
Ca2+ + SO42 + 2H2O → CaSO4? 2H2O
石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内，浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式都经过专门的设计，可保证石膏的结晶生成。
2.6 吸收塔安装和设计
2.6.1 吸收塔安装
在吸收塔基础旁边，搭设一个组装平台，完成每一段的焊接工作，焊接完毕后吊装到吸收塔基础上，其顺序是从下到上，直到完成吸收塔壳体的全部安装工作。
2.6.2 吸收塔设计
吸收塔是脱硫系统中极为关键的部分，将按照下面的设计原则对吸收塔进行相关设计：
· 脱硫工艺：石灰石—石膏湿法烟气脱硫
· 锅炉在考核工况运行时，处理全烟气量的吸收塔脱硫效率保证值不低于97.1%
· 烟气脱硫系统的使用寿命不低于主体机组的寿命（30年）
· 烟气脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施
· 烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机，并能适应锅炉运行及其负荷的变动
· 烟气脱硫系统便于日常检查和正常维修、养护及进行年修
· 烟气脱硫系统的关键设备采用进口，其余设备及相关材料由国内配套
如前所述，吸收塔采用先进可靠的空塔喷淋，系统阻力小，吸收塔内气液接触区无任何填料部件，可有效杜绝塔内堵塞结垢现象。对重要的设计参数采取计算机模拟设计和小型试验相结合的方式，优化脱硫塔及塔内构件的布置，保证了脱硫塔内烟气的稳定流动和浆液的均匀喷淋。对浆液浓度、钙硫比、浆液流量等指标精心设计，能够保证系统达到最佳脱硫效果。在充分考虑烟气中含硫量的大小的基础上，本工程采用经优化设计的浆液喷淋部件，不仅可确保取得最佳脱硫效果，还可通过对喷淋层运行层数的调节，降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。吸收塔浆液池内采用通入氧化空气进行强制氧化的方式，并配有先进的氧化喷枪和多个侧进式搅拌器，可保证石膏的生成效果和质量。开放式氧化空气管设计独特，具有自清洗功能，可有效防止管路堵塞。吸收塔干湿界面的腐蚀界面主要是吸收塔入口段及氧化空气喷枪出口处，因此，采用成熟可靠的材料进行防腐。
吸收塔内安装了两级平板除雾器，每个除雾器在相应位置安装有带喷嘴的喷管，由喷嘴强制对除雾器元件进行冲洗并补充塔内的水分。
2.7 石灰石浆液制备系统
石灰石粉经罐车送至石灰石粉仓内，再由叶轮给料机送到石灰石浆液池内加水制成浆液，然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。
2.8 烟道系统
FGD装置将配备单独的烟道系统，包括：
· 热烟道：
从引风机出口法兰至烟囱接口的整段烟道及支架；
锅炉混凝土烟道引出至吸收塔进口的整段烟道（含膨胀节）及支架；
· 冷烟道：吸收塔出口至烟囱入口烟道。
此外，FGD系统设有旁路烟道，并配有旁路挡板，脱硫系统可通过旁路挡板与旁路烟道隔离。为保证烟道挡板的气密性，包括FGD进口烟气挡板、出口烟气挡板和旁路挡板在内的所有挡板都设计为双挡板门，并设有密封风机。全部挡板操作灵活、可靠，且便于检修。FGD入口温度超过160℃或机组运行发生其他故障时，烟气走旁路，直接排到烟囱。在正常运行时，旁路挡板都是关闭的。
烟道根据可能发生的温度、压力、流量、湿度等的最差运行条件进行设计，低于酸露点的烟道将进行防腐保护。
2.9 石膏的浓缩、净化和脱水
吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏旋流器浓缩, 浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机，经脱水处理后的石膏表面含水率不超过10%，脱水后的石膏贮存在石膏仓库内存放待运。石膏旋流器分离出来的溢流液一部分进入废水收集箱，一部分则返回吸收塔循环使用。
为控制脱硫石膏中Cl-等成份的含量, 确保脱硫石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺水对石膏及滤布进行冲洗，冲洗后的工艺水送回吸收塔或石灰石制浆箱利用。
本期工程设两套真空皮带脱水机系统，一运一备，出力按二台炉BMCR工况下产生的总石膏量的100%设计，并设计成独立系统。每套真空皮带脱水机配水环式真空泵一台。真空泵按最大出力工作，不进行调节。引入石膏浆泵电机的转速作为真空带式过滤机转速调整的主参数进行控制，皮带上的滤饼厚度作为反馈参数参与调节。保证石膏浆液的处理量和石膏的脱水率。
石膏浆液从吸收塔浆池由石膏排放泵送至石膏旋流器站。旋流器溢流主要含有较细的固体颗粒（细石膏粒子，新鲜石灰石，未溶解的石灰石杂质和飞灰），大部分旋流器溢流在重力作用下经滤液水箱返回至吸收塔。
浓缩的旋流器底流主要包含粗石膏颗粒，底流自流至真空皮带脱水机。
小部分石膏旋流器溢流必须排出系统，避免细小颗粒和氯化物浓集。因此，小部分溢流由废水输送泵直接排出。
石膏浆液直接落到真空皮带脱水机上。从真空皮带脱水机开始了二级脱水。浆液引至滤布上，形成固定厚度的一层浆液，以保证参数恒定和脱水性能稳定。这层浆液通过在皮带机滤布背面施加真空来脱水。
为生产无二次污染的石膏，有必要保持石膏中氯含量低于一定的限度。因此，在脱水过程中滤饼用冲洗水冲洗，以减小氯含量，使氯含量达到要求的水平。
滤液由滤液分离器从气相中分离出来，并收集在滤液箱中。滤液从这个滤液箱中自流至磨机循环箱和石灰石浆液池。
真空皮带机排出的石膏残余水量最大为10％（wt），过滤后的滤饼在真空带式过滤机尾部被刮板刮下，落到石膏溜槽，经皮带机输送至石膏库房。
2.10 石灰石浆液制备系统
二台锅炉共用一套石灰石浆液制备系统，设有一座石灰石粉仓，石灰石粉仓的容积按储存3天设计。石灰石粉仓的顶部设有仓顶除尘器，设有仓壁振动器。仓顶除尘器是布袋除尘器，采用过滤、干燥后压缩空气作为反吹风，清除粘附在布袋上的粉尘，粉尘直接落入石灰石粉仓。仓壁振动器增强了石灰石粉的流动，同时起破拱作用，达到防堵的目的。
本工程所用石灰石粉为325目过筛率90%。石灰石粉外购，由罐车送至石灰石粉仓，整个过程中，通过除尘装置，过滤空气中的灰尘，以保持环境卫生。
石灰石储仓下口设1台叶轮给料机，将石灰石粉料给入石灰石浆液池，制成浓度为30%的石灰石浆液作为吸收剂。
石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔，供浆管路是循环回路，通过循环回路的分支管线给吸收塔提供需要的石灰石浆液，多余的浆液经循环回路回到制浆罐。供浆泵出口管线上设有流量测量和流量控制，供浆的分支管线上设有密度测量。供浆量是根据进口SO2浓度、吸收塔进口烟气量、吸收塔出口SO2浓度、吸收塔内浆液的pH值、石灰石浆液浓度在DCS中进行运算来控制的。2.11 工艺水和石膏冲洗水供应
从电厂的工业水系统引接至脱硫工艺水箱，为脱硫岛内的各个系统提供工艺用水。
工艺水系统包括一个工艺水箱和两台工艺水泵（一运一备），两台除雾器冲洗水泵（一运一备）及附属的管道系统。
工艺水箱的液位通过调节FGD装置外进水管道上的电动阀来保证。
2.12 排放系统
排放系统主要包括以下组成部分：
· 地坑（包括2个吸收塔地坑、1个制浆脱水区地坑）
· 搅拌器（各地坑，搅拌器连续运行）
· 地坑泵（每个地坑各对应一台，根据各坑内的液位自动启停）
在FGD系统正常运行、设备检修及日常清洗维护中都将产生一定的排出物，排出物首先集中到各自相应的地坑内，地坑内浆液集到一定程度后，地坑泵就将坑内物质输送到吸收塔内循环利用或事故浆液池中。在FGD各区域的地坑均加做防腐内衬并配有连续运行的搅拌器，以防止沉积、凝结或阻塞。
3 机械部分
3.1总述
3.1.1技术要求
为了与锅炉运行匹配，脱硫装置的设计必须保证能快速启动(旁路挡板必须有快速开启功能)，且在锅炉负荷波动时具有良好的适应特性。
FGD装置满足如下运行特性：
a) FGD装置能适应锅炉最低稳燃负荷（40%BMCR）工况与BRL工况之间的任何负荷，并且能够适应锅炉BMCR工况。如果设计方认为在较低锅炉负荷时FGD装置难以达到要求，则设计方必须推荐一个最低的FGD投入运行时的锅炉负荷，并说明原因。FGD装置在没有大量的和非常规的操作或准备的情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别是在锅炉运行时，FGD装置和所有辅助设备将能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。而且FGD装置必须能够在烟气污染物浓度为最小值和最大值之间任何点运行，并确保污染物的排放浓度不大于保证值。
提供FGD系统停运的温度，但最低停运温度不能低于160℃。
b）整套FGD系统及其装置的设置将能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，FGD装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理将在FGD控制室实现完全自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。如果某台设备出现故障(例如水泵等)，备用设备将自动投入运行，且不会影响装置的运行。整个系统的控制功能由设计方提供的FGD_DCS实现。
c）在电源故障时，所有可能造成不可挽回损失的设备，将同保安电源连接，并提供详细的保安负荷清单。
d）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统(如：石灰石和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等)必须在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和系统的排水和冲洗应能通过FGD_DCS的远方操作实现，包括石灰石浆液或石膏浆液管道和其他所有与石灰石或石膏浆液接触的设备。
e）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备（例如吸收塔喷嘴、泵等），若设有备用件，须设计成易于更换、检修和维护。
f）自动运行方式需要的全部阀门和挡板等将配置气动/电动执行器。
g）烟道和箱罐等设备将配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接方式，且能容易开/关。所有的人孔门附近将设有维护平台及楼梯。
h）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。
i）所有设备和管道，包括烟道的设计将考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。
j）设计选用的材料必须适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同
钢材连接时将采取适当的措施, 并征得业主同意。
k）塑料管和FRP管道将防备机械损伤。
l）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：石灰石浆液或石膏浆液系统设备与管道等）将收集在FGD岛的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不能将废水直接排放。
m）所有设备与管道等的布置将考虑系统功能的实现和运行工作的方便。
n）所有设备和电动机的冷却方式尽可能不采用水冷却。
o）所有浆液泵均为防腐耐磨的全金属或衬胶结构，泵的轴承密封形式尽可能采用机械密封，不采用机械密封的泵必须征得业主同意。
p）所有浆液池、地坑的搅拌器采用防腐耐磨的全金属或衬胶结构。
q）工艺系统下列设备和材料的供货：吸收塔喷嘴、吸收塔浆液搅拌器、除雾器采用进口。其它的重要设备和材料由设计方提出厂家推荐意见，如所有接触浆液的水力旋流器组、膨胀节、旁路挡板和进出口挡板门等，设备和材料设计方认为在不降低性能的条件下可以由国内供货，请提出推荐意见，由业主决定。
3.1.2 FGD工艺系统设计原则
FGD工艺系统主要由石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、排空及浆液抛弃系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水收集和回用系统、蒸汽系统（如果有）、杂用和仪用压缩空气系统等组成。工艺系统设计原则包括:
a）脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法。
b）2×75t/h锅炉脱硫装置采用一炉一塔，脱硫装置的烟气处理能力为锅炉BRL工况时的烟气量，并能适应BMCR工况。脱硫效率按大于97.1%设计。
c）脱硫系统设置100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行。
d）吸收剂制浆方式采用：通过气力输送系统将石灰石粉输送至脱硫现场粉仓，进行配浆。
e）脱硫副产品—石膏脱水后放置石膏库外售。
f）脱硫系统排放的烟气不应对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。
g）脱硫设备年利用小时按7500小时考虑。
h）FGD装置可用率不小于95%。
i）FGD装置服务寿命为30年。
3.1.3 FGD装置主要布置原则
脱硫装置布置脱硫区域。
脱硫装置进出口和旁路烟道上设有挡板门；浆液循环泵、石膏浆泵紧凑布置在吸收塔周围。3.2 石灰石浆液制备系统
3.2.1 技术要求
吸收剂采用石灰石，石灰石粉外购，由罐车输送至脱硫岛石灰粉储存仓。石灰石粉仓采用钢结构，按一个考虑，容量将按两台锅炉在BMCR设计工况运行3天（每天按24小时计）的吸收剂耗量
设计。石灰石粉仓对应一只石灰石浆液罐，浆液罐的有效容积将不小于两台锅炉BMCR时6小时的石灰石浆液量设计。
3.2.2 主要设备
A) 叶轮给料机
叶轮给料机用于输送石灰石粉至石灰石浆液罐，重给料机的额定能力能调节。
给料机在满负荷下也应能启动。给料机采用变频控制器来调节给料的速度，达到给料量的调节，调节范围将达到从0~100%的可变给料量。
B）石灰石粉仓
采用钢结构，石灰石粉仓的有效容积满足两台锅炉BMCR工况下3天（每天按24小时计）的石灰石粉耗量设计。粉仓设置有布袋收尘器、料位计、人孔门和流化加热装置，为上下方便，还将设置有钢扶梯。
C）FGD区域泵、箱和搅拌器
至少将包括下列泵、箱和搅拌器：
石灰石浆液泵，系统根据需要进行配置，将考虑相应的备用裕度；
石灰石浆液罐，其有效容积按不小于两台锅炉BMCR工况的6小时的石灰石浆液量设计。
3.2.3 管道系统
包括系统所需的所有管道、阀门、仪表、控制设备和附件等。管道、阀门和表计将考虑防腐。
浆液管线布置将无死区存在，以避免管道堵塞。浆液管线将设计有清洗系统和阀门低位排水系统。
送入吸收塔的石灰石浆液给料流量信号将进入FGD_DCS系统。
将设有测量石灰石浆液浓度的表计，其信号进入FGD_DCS系统。
石灰石浆液给料量将根据锅炉负荷、FGD装置进口和出口的SO2浓度及吸收塔浆池内的浆液PH 值进行控制。有关阀门的设计将满足系统自动运行和控制要求。
3.3 烟气系统
3.3.1技术要求
（1）系统概述
从锅炉引风机后的总烟道上引出的烟气进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再经烟囱排入大气。在主烟道上设置挡板门，当锅炉启动、FGD装置故障、检修停运时，烟气由主烟道经烟囱排放。
（2）设计原则
当锅炉从起动（40%BMCR）到BRL工况以及BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常运行，并留有一定的余量。
在烟气脱硫装置的进、出口烟道上设置双百叶密封挡板用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护，在旁路烟道上装设带密封气的双叶片单档板门。系统设计将合理布置烟道和挡板门，考虑锅炉
低负荷运行工况，并确保净烟气不倒灌。
压力表、温度计和SO2分析仪等用于运行和观察的仪表，将安装在烟道上。
在烟气系统中，将设有人孔和卸灰门。
所有的烟气挡板门将易于操作, 在最大压差的作用下将具有100%的严密性。
将提供所有烟道、挡板、FGD风机和膨胀节等的保温和保护层的设计。
3.3.2 烟道及其附件
3.3.2.1技术要求
烟道将根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。
烟道设计将能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。
烟道最小壁厚至少按4mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速宜不超过15m/s。
烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都将进行连续焊接。
所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢或相当材料制作，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，必须采用可靠的内衬鳞片树脂进行防腐保护，选择的防腐材料将征得业主同意。
旁路烟道（从旁路档板到烟囱）将进行防腐，防腐材料能够长时间耐受160℃烟气，防腐设计、供货和施工等由设计方负责，选择的防腐材料将征得业主同意。旁路烟道本体属业主范围。
烟道的布置能确保冷凝液的排放，不允许有水或冷凝液的聚积。因此，烟道要提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。
排水设施的容量将按预计的流量设计，排水设施可由合金材料或者是能满足周围环境和介质要求的FRP制作。排水将返回到FGD排水坑或吸收塔浆池。
在FGD装置停运期间，烟道（包括旁路烟道）将采取适当的措施避免腐蚀。
烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计将满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。
所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋, 不允许有内部加强筋或支撑。烟道外部加强筋将统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸或尽量减少加强筋的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观, 加强筋的布置要防止积水。
烟气系统的设计必须保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方（低位）设置清除粉尘的装置。另外，对于烟道中粉尘的聚集，将考虑附加的积灰荷重。
所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门将与烟道壁分开保温，以便于开启。人孔门和清灰孔将考虑防腐要求。
烟道的设计将尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均将进行优化设计。
在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据设计方提供的其他烟气流动模型研究结果要求的地方，将设置导流板。在烟道有内衬的地方，内部导流板和排水装置，将采用合金材料。脱硫系统烟道对锅炉尾部烟道的水平推力（拉力）将在控制范围内。
为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别要注意考虑烟道系统的热膨胀，热膨胀将通过膨胀节进行控制，膨胀节的技术规范见3.3.4.3节。
烟道的滑动支架，其滑动底板使用聚四氟乙烯组件。
3.3.2.2 烟气挡板
(1) 设计原则
挡板的设计将能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计将能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。
(2) 技术要求
烟道旁路挡板采用带密封气的双叶片单档板门，将有100％的气密性。旁路挡板将具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间将≤15秒。
FGD入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为双挡板，将有100%的气密性。
烟气挡板将能够在最大的压差下操作，并且关闭严密，不会有变形或卡涩现象，而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置要能匹配，烟道挡板的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。
烟道挡板框架的安装将是法兰螺栓连接。
挡板尽可能按水平主轴布置。原烟气挡板门叶片及框架材料为Q235，密封片采用进口1.4529合金，净烟气挡板门及旁路挡板门叶片、框架内侧、轴的外侧采用进口1.4529合金，密封片采用进口C-276合金。并且要特别注意框架、轴和支座的设计，以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。
挡板密封气系统将括密封风机及其密封气站。密封气压力至少维持比烟气最高压力高500Pa，因此风机必须设计有足够的容量和压头。
所有挡板从烟道内侧和外侧都要容易接近，因此每个挡板和其驱动装置附近都设置平台，以便检修与维护挡板所有部件。
全部挡板将采用可拆卸保温结构，并且避免产生热不均匀现象。
3.3.2.3 膨胀节
(1) 设计原则
膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都将能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。
所有膨胀节的设计将无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加上1000Pa余量的压力。
低温烟道上的膨胀节将考虑防腐要求。
烟道膨胀节必须保温。
(2) 技术要求
膨胀节由多层材料组成。
可采用金属膨胀节或非金属膨胀节，不允许用石棉材料做纤维波纹管。
对于纤维波纹管或金属波纹管的膨胀节，将提供保护板以防止灰尘沉积在膨胀节波节处。在同等条件下，将选择可靠性已证实的材料。
位于合金或合金内衬烟道处的膨胀节将全部是合金材料。至少是耐酸耐热镍基合金钢。
材料选择将提交给业主确认。
膨胀节将考虑烟气的特性，膨胀节外保护层将考虑检修。
接触湿烟气并位于水平烟道段的膨胀节将通过膨胀节框架排水，排水孔最小为DN150，并且位于水平烟道段的中心线上。排水配件将能满足运行环境要求，由FRP或合金材料制做（至少是镍基合金钢），排水将返回到FGD区域的排水坑。
烟道上的膨胀节采用螺栓法兰连接，布置将能确保膨胀节可以更换。
所有膨胀节框架将有同样的螺孔间距，间距不超过100mm。
膨胀节框架将以相同半径波节连续布置，不允许使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上，不允许使用双头螺栓。
框架深度最小是200mm，而且最小要留80mm的余地以便于拆换膨胀节的螺栓、螺母和垫圈。
最少将在膨胀节每边提供1m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。
膨胀节及与烟道的密封将有100％气密性。膨胀节的法兰将密封焊在烟道上。
特别要注意不锈钢与普通钢的焊接（即使提供了内衬），以便将腐蚀减至最小。
膨胀节和膨胀节框架将全部在车间制造和钻孔，并且运输整套组件。如果装运限制，要求拆开完整的膨胀节，那么这种拆开范围也最多仅是满足装运的限定，临时设置的钢条和支架将附在膨胀结框架一起，以维持准确的接合面尺寸，直到完成FGD系统和烟道的安装工作。
膨胀节框架与烟道连接按现场焊接设计。
框架内外将密封焊在烟道上。
邻近挡板的膨胀节将留有充分的距离，防止与挡板的动作部件互相干扰。
3.4 SO2吸收系统
3.4.1 技术要求
石灰石浆液通过循环泵从吸收塔浆液罐送至塔内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反将吸收烟气中的SO2，在吸收塔循环浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。
脱硫后的烟气夹带的液滴将在吸收塔的除雾器中收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值。
吸收塔浆池中的亚硫酸钙的氧化利用空气氧化，不应将再加入硫酸或其他化合物。
吸收塔和整个浆液循环系统、氧化空气系统将尽可能优化设计，能适将锅炉负荷的变化，保证脱硫效率及其他各项技术指标达到合同要求。
SO2吸收系统至少包括但不限于此：吸收塔、吸收塔浆液循环及搅拌、石膏浆液排出、烟气除雾、
吸收塔进口烟气事故冷却（如果需要）和氧化空气等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。
吸收塔内浆液最大Cl离子浓度为20g/l。
所有设备的噪音将符合有关规范的要求。
3.4.2 吸收塔
3.4.2.1 设计原则
吸收塔采用喷淋塔，设计方将详细说明采用吸收塔的型式在性能保证及可靠性、经济性及适将负荷变化等方面的比较及各自存在的不足。在吸收塔前不另设置预洗涤塔。吸收塔浆池与塔体为一体结构。
吸收塔由设计方提供材料由安装队伍现场制作，包括吸收塔壳体及吸收塔的平台扶梯，喷嘴及所有内部构件、吸收塔搅拌器、除雾器、塔体防腐及保温紧固件等在塔体制做完后安装。
吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击, 高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。
吸收塔选用的材料将适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计将考虑腐蚀余度。
吸收塔将设计成气密性结构, 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方将进行密封，防止泄漏。
吸收塔壳体设计要能承受压力荷载、管道力和力矩、风载和地震载荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。吸收塔的支撑和加强件要能充分防止塔体倾斜和晃动。
塔体的设计将尽可能避免形成死角, 同时采用搅拌措施来避免浆池中浆液沉淀。
吸收塔底面设计将能完全排空浆液。
吸收塔内将配有足够的喷嘴。
塔的整体设计将方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等将尽可能不堆积污物和结垢，并且将设有通道以便于清洁。
喷管和喷嘴将尽量采用相同的结构、口径，减少备品备件种类。
氧化区域将合理设计，氧化空气将布置合理。
吸收塔搅拌系统将确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。
吸收塔烟道入口段将能防止烟气倒流和固体物堆积。
吸收塔将配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门不能有泄漏，而且在附近将设置走道或平台。人孔门的尺寸至少为DN800，将易于开/关，在人孔门上将装有手柄，如果必要，将设置爬梯。吸收塔浆池的人孔门尺寸至少应为1.6m（高）×1.2m（宽）。吸收塔内不应设置固定的平台扶梯，若必须设置，则应充分考虑必要的防腐措施。
吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置, 至少应提供足够的吸收塔控制点液位、PH 值计、温度点、压力点、除雾器压差等测点等。
石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算解析
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
石灰石石膏湿法脱硫原理 (2)
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目 前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当 前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得 的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅 拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制 成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除， 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴， 经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是 为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配 套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了 应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广
4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为：（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解 （2） SO2进行反应生成亚硫根 （3）亚硫根氧化生成硫酸根 （4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 （5）硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2 在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷
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6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO 2 ）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1)气态SO 2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO 2 进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO 2 在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO 3+2 SO 2 +H 2 O=Ca(HSO 3 ) 2 +CO 2 在此，含CaCO 3 的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气 中。在吸收塔中SO 2被吸收，生成Ca(HSO 3 ) 2 ，并落入吸收塔浆池中。 当pH值基本上在5和6之间时，SO 2 去除率最高。因此，为了确保持续高 效地俘获二氧化硫（SO 2 ）必须采取措施将PH值控制在5和6之间；为了确保要 将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H+和SO 3 2-的方向发展，持 续高效地俘获二氧化硫（SO 2 ），必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理题库
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关，又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， 3、气液界面处：参加反应的主要是SO 2和HSO 3 －，它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO 2 在气流中的扩散， 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应） 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、
还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO 2 无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质：由二氧化硫SO 2 催化氧化而得，无色易挥 发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物，SO 3 极易溶于水，溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热， ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点 为10.4℃，沸点338℃，密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热，具有强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO 2被液相吸收的反应：SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 －和氢离子H＋，当PH值较高时， HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2－，要使SO 2 吸收不断进行下去，必须中和 电离产生的H＋，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H＋当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸 度迅速提高，PH值迅速下降，当SO 2溶解达到饱和后，SO 2 的吸收就告停止，脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应：固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解， 固体石灰石的溶解速度，反应活性以及液相中的H＋浓度（PH值）影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应，以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤，因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去， 3、氧化反应：亚硫酸的氧化，SO 32－和HSO 3 －都是较强的还原剂，在痕量过渡金属 离子（如锰离子Mn2+）的催化作用下，液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2－。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气，烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出：当中和反应产生的Ca2+、SO 32－以及氧化反应产生的SO 4 2－，达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物： ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的，系统易产生硬垢。
石灰石石膏湿法脱硫原理
石灰石石膏湿法脱硫原理
深度脱硫工艺流程简介 班级：应化 141 姓名：段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊 石灰石- 石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆
液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW 以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10 多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80% 左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道， 主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO）的基本工艺 过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1) 气态SO2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SQ在吸收塔中转化，其反应简式式如下：
氨法、石灰石石膏法、干法脱硫方案比选
氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案 比选 工艺流程比较 半干法烟气脱硫 半干法以生石灰（CaO）为吸收剂，将生石灰制备成Ca(OH) 2 浆 液，或消化制成干式Ca(OH) 2 粉（也可以直接使用电石渣），然后将 Ca(OH) 2浆液或Ca(OH) 2 粉喷入吸收塔，同时喷入调温增湿水，在反应 塔内吸收剂与烟气混合接触，发生强烈的物理化学反应，一方面与烟 气中SO 2 反应生成亚硫酸钙；另一方面烟气冷却，吸收剂水分蒸发干 燥，达到脱除SO 2 的目的，同时获得固体分装脱硫副产物。原则性的工艺流程见下图。 半干法烟气脱硫工艺示意图 整套脱硫系统包含：预除尘系统，脱硫系统，脱硫后除尘系统，
吸收剂供应系统，灰再循环系统，灰外排系统，工艺水系统及其他公用系统。 目前半干法应用案例较成功的主要是福建龙净环保公司研发的DSC-M干式超净工艺，在广州石化有应用业绩。主要烟气脱硫机理为：锅炉烟气从竖井烟道出来后，先进入预电除尘器进行除灰，将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。经预电除尘器之后，烟气从半干法脱硫塔底部进入，与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO 2 等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向脱硫塔内喷水，使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。主要化学反应式为： Ca(OH) 2+SO 2 =CaSO 3 ·1/2 H 2 O+1/2H 2 O Ca(OH) 2+SO 3 =CaSO 4 ·1/2H 2 O+1/2H 2 O CaSO 3·1/2H 2 O+1/2O 2 =CaSO 4 ·1/2H 2 O 2Ca(OH) 2+2HCl=CaCl 2 ·Ca(OH) 2 ·2H 2 O 半干法脱硫技术特点：一是烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染。二是无废水产生，半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱硫副产物为干态的，整个系统无废水产生，不必配套污水处理设施。缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。 石灰石－石膏法烟气脱硫 石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺（简称钙法）采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，
石灰石石膏法
石灰石石膏法
石灰/石灰石－石膏法脱硫 石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。 (1)反应原理 用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。 1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下。 石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O 石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2 CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2 由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。 2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20 ②氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。 2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20 Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收so:后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。 现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。 ①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目，筛余量为5%)，采用自卸封罐车运输，并卸人石灰石料仓。每个料仓可有多个进料口，能同时进行多台运料车卸料作业。在每个仓底设有粉碎装置，仓顶安装布袋除尘器。 ②浆液制备系统石灰石粉料从料仓下部出来，经给料机及输送机送人石灰石浆液槽。 石灰石浆液槽为混凝土结构，内衬树脂防腐，容积为l00m3”左右。浆液浓度约为30%，用调节给水量来控制浆液浓度。 ③烟气脱硫系统烟气脱硫系统主要由吸收塔、烟气再加热装置、旁路系统、有机剂 添加装置及烟囱组成。 吸收塔是脱硫装置的核心设备，现普遍采用的集冷却、再除尘、吸收和氧化为一体的新型吸收塔。常见的有喷淋空塔、
石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO ）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 3 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下： SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) （4）其他污染物
脱硫工艺-强制氧化石灰石石膏法计算步骤
脱硫工艺－强制氧化石灰石石膏法计算步骤2008-06-17 17:51:25) 由于本人并非工艺设计人员，所以这个计算步骤有可能存在不足之处；但应该是脱硫工艺入门同行有的参考价值的计算向导。 首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。 其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。 1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。） 2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。 3 由H as＝0.622P as/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度 4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出 T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490） 5 如果T as接近于 T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。 (上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的) 6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GGH出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。 再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。 7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。 8 计算消耗的石灰石用量 由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。 对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
石灰石 石膏湿法脱硫技术的工艺流程 反应原理及主要系统
石灰石-石膏湿法脱硫技术的工艺流程 如下图的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺流程图。 图一常见的脱硫系统工艺流程 图二无增压风机的脱硫系统 如上图所示引风机将除尘后的锅炉烟气送至脱硫系统，烟气经增压风机增压后(有的系统在增压风机后设有GGH换热器，我们一、二期均取消了增压风机，和旁路挡板，图二)，进入脱硫塔，浆液循环泵将吸收塔的浆液通过喷淋层的喷嘴喷出，与从底部上升的烟气发生接触，烟气中SO2的与浆液中的石灰石发生反应，生成CaSO3，从而除去烟气中的SO2。经过净化后的烟气在流经除雾器后被除去烟气中携带的液滴，最后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入吸收塔底部的浆液池，被氧化风机送入的空气强制氧化生成CaSO4，结晶生成石膏。石灰石浆液泵为系统补充反应消耗掉的石灰石，同时石膏浆液输送泵将吸收塔产生的石
膏外排至石膏脱水系统将石膏脱水或直接抛弃。同时为了防止吸收塔内浆液沉淀在底部设有浆液搅拌系统，一期采用扰动泵，二期采用搅拌器。 石灰石-石膏湿法脱硫反应原理 在烟气脱硫过程中，物理反应和化学反应的过程相对复杂，吸收塔由吸收区、氧化区和结晶区三部分组成，在吸收塔浆池(氧化区和结晶区组成)和吸收区，不同的层存在不同的边界条件，现将最重要的物理和化学过程原理描述如下：(1)SO2溶于液体 在吸收区，烟气和液体强烈接触，传质在接触面发生，烟气中的SO2溶解并转化成亚硫酸。 SO2+H2O<===>H2SO3 除了SO2外烟气中的其他酸性成份，如HCL和HF也被喷入烟气中的浆液脱除。装置脱硫效率受如下因素影响，烟气与液体接触程度，液气比、雾滴大小、SO2含量、PH值、在吸收区的相对速度和接触时间。 (2)酸的离解 当SO2溶解时，产生亚硫酸，同时根据PH值离解： H2SO3<===>H++HSO3-对低pH值 HSO3-<===>H++SO32-对高pH值 从烟气中洗涤下来的HCL和HF，也同时离解： HCl<===>H++Cl-F<===>H++F- 根据上面反应，在离解过程中，H+离子成为游离态，导致PH值降低。浆液中H+离子的增加，导致SO2在浆液中的溶解量减少。因此，为使浆液能够再吸收SO2，必须清除H+离子。H+离子的清除采用中和的方式。
石灰石石膏法湿法脱硫技术操作规程
第一部分石灰石—石膏法湿法脱硫装置的运行 第一章脱硫系统概述 第一节安全规程 第1条本运行规程必须与国家有关部门与行业、主管部门及本企业颁布实行的通用安全规程、安全指南、国家学会指南、工人自身安全规程与通用事故预防法规结合起来使用。 第2条必须遵守有关防止空气污染的各项法律、法令与技术说明、以及防止噪音与保护水质的各项措施。 第3条一旦出现本运行规程始料不及的运行故障与装置故障时,运行人员必须像专家一样熟练的采取行动,以防止可能出现的损坏。 第4条在装置运行期间要遵守装置专用运行说明,同时必须遵守运行说明中包含的各种规则。 第5条本运行规程要求运行人员认真仔细地观察烟气脱硫装置的各个程序,以便识别发生的各种异变并做出正确的判断,必要时排除异常情况。 第6条新运行人员通过本运行规程的学习,力争尽快精通本脱硫装置的运行、维护等工作。通过充分地与协调一致的应用本运行规程中的信息,应当达到以下几点: 1装置达到最大的可能利用率; 2不延迟验收烟气; 3最大限度地减少烟囱上游已处理烟气中的污染物; 4由于对装置进行预防性巡回检察,因而能确定在最佳时间进行维修工作; 5能确保对人员与装置的保护。 第7条启动调试已排空的系统(系统排空等)期间需要特别熟练的动作,以避免由于干运行,气穴现象与水锤而可能造成的损坏。在装置或其部件按计划长期停止运行时,尤其就是浆液输送管路,必须特别注意要完全排空并进行充分的冲洗。 第8条在检修关闭的槽罐与烟道之前与期间,必须检查防漏烟气的密封件;并要保证能充分的排空。要严格遵守有关的槽灌与狭小室内工作的指南(有中毒危险！！)。 第9条遵守意外事故预防规则;熟练操作装置;在处理化学物质时遵守涉及有损健康的运行说明;一旦发生火灾时的行为准则与灭火器的使用。 第10条安排与维持好各项设施,满足现有的各项规定,并尽可能地消除与/或防止可
石灰石石膏湿法脱硫技术原理简介
石灰石-石膏湿法脱硫技术原理简介 技术特点 1. 高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到 4.0m/s。 2?技术成熟可靠，多用于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。 3 ?最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了SO2去除与压降的关系，使得资金投入和 运行成本最低。 4 ?吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。从而达到： a. 脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制； b. 技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）; c. 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大； d. 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫； e对锅炉负荷变化的适应性强（30%~100%BMCR ）; f. 设备布置紧凑减少了场地需求； g. 处理后的烟气含尘量大大减少； h. 吸收剂（石灰石）资源丰富，价廉易得； i. 脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著。 工艺流程 石灰石（石灰）——石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下： 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH（可选）降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的 喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除S02、S03、HCL和HF，与此同时在强制氧化工艺”的处 理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO4?2H2O）,并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充 分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。 在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除 雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46~55 C左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80C以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 脱硫过程主反应 1. SO2 + H2O T H2SO3 吸收 2. CaCO3 + H2SO3 T CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3. CaSO3 + 1/2 O2 T CaSO氧化 4. CaSO3 + 1/2 H2O T CaSO3?1/2H2黠晶 5. CaSO4 + 2H2O T CaSO4?2H2O结晶
脱硫系统典型工艺流程(石灰石-石膏湿法脱硫技术)
电厂烟气脱硫系统典型工艺（石灰石-石膏湿法脱硫技术） 1.石灰石－石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理 从电除尘器出来的烟气通过增压风机BUF进入换热器GGH，烟气被冷却后进入吸收塔Abs，并与石灰石浆液相混合。浆液中的部分水份蒸发掉，烟气进一步冷却。烟气经循环石灰石稀浆的洗涤，可将烟气中95%以上的硫脱除。同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。在吸收器的顶部，烟道气穿过除雾器Me，除去悬浮水滴。 离开吸收塔以后，在进入烟囱之前，烟气再次穿过换热器，进行升温。吸收塔出口温度一般为50-70℃，这主要取决于燃烧的燃料类型。烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。在我国，有GGH 的脱硫，烟囱的最低气温一般是80℃，无GGH 的脱硫，其温度在50℃左右。大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板（正常情况下处于关闭状态）。在紧急情况下或启动时，旁路挡板打开，以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置，直接排入烟囱。 石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。在石灰石—石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。烟气中的SO2溶入水溶液中，并被其中的碱性物质中和，从而使烟气中的硫脱除。 石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧（空气中的氧）发生反应，并最终生成石膏，这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出，经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来，然后再从当地运走。 2.脱硫过程主反应 1．SO2 + H2O → H2SO3 吸收 2．CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3．CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 4．CaSO3 + 1/2 H2O →CaSO3?1/2H2O结晶 5．CaSO4 + 2H2O →CaSO4?2H2O结晶
石灰石石膏湿法脱硫工艺流程
石灰石石膏湿法烟气脱硫技术 1、石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术特点： 1）．高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到4.0 m/s。 2）．技术成熟可靠，多于 55,000 MWe 的湿法脱硫安装业绩。 3）．最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了 SO2 去除与压降的关系，使得资金投入和运行成本最低。 4）．吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。从而达到： 脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制； 技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）； 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大； 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫； 对锅炉负荷变化的适应性强（30%—100%BMCR）； 设备布置紧凑减少了场地需求； 处理后的烟气含尘量大大减少； 吸收剂(石灰石)资源丰富，价廉易得； 脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著； 2、系统基本工艺流程 石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下： 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除SO2、SO3、HCL和HF，与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO42H2O），并消耗作为吸收剂的石灰石。循环
浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。 在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46—55℃左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80℃以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫工艺流程图 3、脱硫过程主反应 1） SO2 + H2O → H2SO3 吸收 2） CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3） CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 4） CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶 5） CaSO4 + 2H2O → CaSO4 •2H2O 结晶 6） CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制 同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5—6.2之间。 4、主要工艺系统设备及功能 1）烟气系统 烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器（GGH）等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道，烟气温度较低，烟气含湿量较大，容易对烟道产生腐蚀，需进行防腐处理。 烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备，分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口，它是由双层烟气挡板组成，当关闭主烟道时，双层烟气
石灰石石膏湿法烟气脱硫系统
石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫系统 运行中石膏浆液品质控制综论 引言 在石灰石- 石膏湿法烟气脱硫系统 石灰石-石膏湿法脱硫系统设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月 1 1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （ 4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。 （5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望 使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。）CaCO3（2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO，反应如下：2SO(气)+HO→HSO(吸收) 3222+－H→+HSOHSO323+2+－Ca→（溶解）+HCO +CaCOH 332++－(结晶2HO+H) →+2HO CaSO·Ca +HSO2233+－→HCO(H中和+HCO) 323CO3→CO+HO H222总反应式：SO＋CaCO+2HO→CaSO·2HO+CO2 32232（3）氧化反应 －－在反应池中被氧化空气HSOHSO在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的一部分33完全氧化并结晶，反应如下： →CaSO(氧化CaSO＋1/2O) 342CaSO+2HO→CaSO·2HO(结晶) 2442（4）其他污染物 2 －－HF和和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO、烟气中的其他污染物如SO、ClHCl、F33与悬浮液中的石灰石，按以下反应式发生反应：2－＋O→2H ＋SO＋HSO322 O+ COCa CO +2HCl<==>CaCl + H2322+2HF <==>CaF +HO+ COCa CO2223 3.工艺流程工业水石灰石浆池事故水池石灰石浆液CaCO3脱硫液经除尘器脱硫 石灰石石膏湿法脱硫改造方案 发表时间：2017-10-23T14:12:56.597Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：揣宇[导读] 摘要：采用石灰石石膏进行脱硫效率高、安全性好、成本低，受到了化工企业的广泛关注，同时，对其的生产与使用环节进行改进也是至关重要的，本文对其展开探讨。 （辽宁华电铁岭发电有限公司辽宁省铁岭市 112000） 摘要：采用石灰石石膏进行脱硫效率高、安全性好、成本低，受到了化工企业的广泛关注，同时，对其的生产与使用环节进行改进也是至关重要的，本文对其展开探讨。 关键词：石灰石；石膏；湿法脱硫 1 含硫废物的污染现状 我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOX可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等，伦敦正是由于光化学烟雾的原因，整天被雾所笼罩着，所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。 2 湿法脱硫概述 2.1 关键技术 湿法脱硫是向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏），脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90 %的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。在湿法石灰洗涤中，将石灰加入到水中，并将所得浆液喷入烟道气洗涤器中。在典型的系统中，待清洁的气体进入圆柱状塔的底部并向上流过石灰浆淋浴。二氧化硫被吸收到喷雾中，然后以硫酸亚钙盐的形式沉淀。亚硫酸盐可以转化为石膏，这是一种可销售的副产物。湿法洗涤处理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。湿法洗涤主要使用镁强化石灰（含3-8％的氧化镁），因为它提供高碱度以增加SO2去除能力并降低结垢潜力。 2.2 优缺点分析 石灰石/石膏法的主要优点是：适用的煤种范围广、脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）、吸收剂利用率高（可大于90%）、设备运转率高（可达90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的烟气脱硫工艺）、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理（由于销路问题只能堆放）、废水较难处理。为了提升脱硫效率，需要对于各种化工产品的成因及效果做出明显的界定，传统的脱硫方式采取一刀切的方式，效率高，但是也难免造成误杀，将原本对产品无害的处理掉。但是缺点也是明显的，与上述方法相比，湿法处理就要好很多，采用酸碱平衡原理，增加石灰石量，使其在保持化学平衡的条件下，可以将硫含量长期控制在一个较低的范围内。但是客观来说，石灰石石膏的效果并不能如我们预期那样稳定，它会随着各种因素而变化，周期也长，遇到突发情况时难以应对。而且需求量是很大的，对于资源短缺情况难以缓解，且不利于销售。 3 改进方案 石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统模型需要进行改进，开发吸收段和氧化段的工艺模型，并结合到湿法脱硫积分模型中。吸收段模型中包括浆液滴运动子模型，SO2吸收，石灰石溶解和石膏结晶，氧化段模型由平衡理论研究。我国电厂锅炉的运行模式与其他国家的锅炉运行模式不一样，因为煤炭质量不均和锅炉不稳定。操作模式的差异导致了湿法脱硫系统工艺参数的变化。通过分析液气比，入口烟气的SO2浓度，可以看出不同喷淋水平的组合模式对脱硫效率的影响。需要加快石灰石的溶解速率，提升操作温度与速度，使其可以在较短的时间内充分反应。 当前对于石灰石石膏有以下几种广泛销售的方法，如通过公司直接采购，中介人员向使用者快速推送等。这一过程中有两方面是需要重视的，物流是最基本的物质基础，信息流在向基层推送的过程中意义重大。目前，国家范围内的石灰石石膏有三个节点，公司产品在开发后，将通过多个方面的评价来确定市场预期，市场的大小、经济发展、工业经济的比重、工业生产的形态与合作方式、产品出售的价格、地方政府对于环保问题的政策等。确定这些之前需要通过预实验的方式，合作者一般来说是在当地能力较强的产品种植专家，对合作者的选区也是个需要多方面研究的问题，他们的专业能力要强，责任意识较好，为推广作出贡献有信心和决心。场地的选择将直接影响到最终的成效，需要分析资源并作出对比试验，保证实验较快较好进行。实验效果得到验证后，需要对成果进行及时的公开展示以便招标与未来市场的出售。先研究、再交流、最终反馈修正，这一流程是各个相关产品获得成功的关键性因素。其中最后一步直接关系到未来市场的发展，因此需要保证其准确、科学与严谨。 4 总结 当代工业生产的关键已由生产效率改为环保技术，而石灰石石膏作为一种化工产品，对于环境尤为重要。很多发展中国家由于石灰石石膏研制的成本过高而进展缓慢，这种高要求体现在较高的投资量与过久的时间成本上。跨国的企业却由于得天独厚的优势而生存下来，比如杜邦等。采用石灰石进行脱硫则可以避免上述问题，在科学技术不断发展的今天，我们可以充分利用已有的快速培养技术在较短的时间内找到有效的、容错性好的石灰石石膏来源，通过自然界中的物质存在原理而定向选择一部分活力满足我们需求的材料。对于环境来说，及时科学有效地进行脱硫对生态平衡影响很小且可以快速再造，这对于资源短缺的今天有着重要的意义。 参考文献 [1]张宝财.烧结烟气脱硫工艺技术分析[J].当代化工研究. 2016(09). [2]董丽彦,杨贝,马帅,宋宝华,牛建青,张文婷.湿法脱硫除雾器减缓结垢的方法研究[J].现代化工. 2017(01). [3]贾斌,靳登超,鲍振博,江薇,杨帆,汤玥,胡文韬,王海粟.沼气净化中脱硫技术的研究进展[J].天津农学院学报. 2016(02). [4]许明.多喷嘴对置式气化装置水洗塔气体带水原因及处理措施[J].小氮肥. 2014(02).石灰石 石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石石膏湿法脱硫改造方案