吸收塔系统组件

SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心设备。主要包括吸收塔、除雾器、浆液循环浆泵、脉冲悬浮泵、石膏排出泵和氧化风机等设备。吸收塔为圆柱形，尺寸为Φ17m×39.936m，结构如图所示。由锅炉引风机来的烟气，经增压风机升压后，从吸收塔中下部进入吸收塔向上流动，石灰石浆液通过浆液循环泵加压后通过吸收塔喷淋区喷淋到吸收塔内，与向上流动的烟气逆向接触，烟气中的SO2被石灰石浆液洗涤并与浆液中的CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的反应池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏浆排出泵排出，送入石膏处理系统脱水。脱硫后的净烟气通过除雾器除去烟气中携带的细小液滴从塔顶侧排出吸收塔。

吸收塔壳体为碳钢结构，内表面采用玻璃鳞片树脂内衬，按照功能的不同，吸收塔内部自上而下分为：除雾区、雾化喷淋吸收区、氧化区。吸收塔体的接口主要有：人孔门、浆液循环泵出入口、烟气进出口、排空口、测量仪表接口、脉冲悬浮泵出入口、氧化空气接口、冲洗水接口、备用口等。

内部附件主要有：除雾器及支撑件、除雾器冲洗系统及支撑件、浆液喷淋系统及支撑件、氧化空气分布管道、池分离器、脉冲悬浮管道等。

系统设置3套单元制浆液喷淋系统，浆液由浆液循环泵输送到喷嘴，雾化后喷入烟气中。使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现脱硫效率，离心式循环浆泵运行的数量根据锅炉负荷的变化和对吸收塔浆液流量的要求来确定；为迅速氧化吸收塔浆池内的亚硫酸钙，每塔设2台罗茨型氧化风机（1台运行，1台备用）；每塔设2台脉冲悬浮泵（1台运行，1台备用），通过脉冲作用搅拌起塔底固体物，防止石膏在吸收塔底部产生沉淀；吸收塔底部的脱硫产物石膏通过2台石膏排出泵（1台运行，1台备用）打入石膏旋流站，通过皮带脱水机系统进行脱水后再利用；吸收塔内置两级除雾器，分离烟气中大部分浆液雾滴。每套除雾器都安装了冲洗管道，通过控制程序进行脉冲冲洗，用以去除除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水份, 以维持吸收塔内要求的液位。

除雾区

吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10--60微米的“雾滴”，“雾滴”

不仅含有饱和水气，它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，容易造成GGH及烟道的结垢和严重腐蚀。为了防止吸收塔出口携带大量雾滴，在吸收塔的顶部设两级屋脊型除雾器，材料采用加强聚丙烯制造的折流板。除雾器的主要作用是滞留烟气中携带的液滴。脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器，烟气被快速、连续改变运动方向，因离心力和惯性的作用，烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来，雾滴汇集形成水流，在重力的作用下落至浆液池内，实现了气液分离，使得流经除雾器的烟气达到除雾要求后排出，除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3(干基)。为维持除雾器正常运行，防止捕集下来的液滴结垢，堵塞除雾器，影响除雾器性能，在两级除雾器之间设置冲洗水系统，除雾器冲洗水分三级布置，一级除雾器正面、反面，二级除雾器正面各设置一级除雾器冲洗水系统。除雾器冲洗水喷嘴与除雾器冲洗水母管连接，邻近喷嘴的喷淋范围部分重叠，以确保100%的冲洗效果，喷淋范围有30%的叠加。每层冲洗管路上设7个冲洗电动门，可进行DCS顺序自动冲洗，也可人工冲洗。除雾器清洗水管由FRP制作，排水直接进入吸收塔。

除雾器的冲洗使用的是工艺水，冲洗有两个目的，一方面是防止除雾器结垢，另一方面是补充因烟气饱和而带走的水份, 以维持吸收塔内要求的液位。

除雾器系统包括两级屋脊式除雾器，除雾器冲洗水泵两台（一运一备），三级除雾器冲洗管路，及相应的压力流量测量装置。

屋脊型除雾器的优点是：

1、每个单元除雾器之间设有走道，便于安装维护；

2、节约冲洗水量；

3、降低气体压降，改善气流分布；

4、节省空间体积，降低吸收塔高度。

雾化喷淋吸收区

烟气进口上方的吸收塔中上部区域为喷淋区，吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和切向空心锥型喷嘴组成的网状系统。系统设置3套单元制喷淋系统，位置分别在25.09m、27.29m、29.49m，每台浆液循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装碳化硅空心锥喷嘴，其作用是将石灰石/石膏浆液雾化。浆液由浆液循环泵输送到切向空心锥型喷嘴，喷入烟气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷嘴的流量相等。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和切向空心锥型喷嘴组成，喷淋组件及切向空心锥型喷嘴的布置成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。单向喷嘴数量为388个，双向喷嘴数量为752个，喷嘴入口压力1100Pa，单个喷嘴流量63.8 m3/h。切向空心锥型喷嘴的优点是：

1、喷嘴流量较低时，仍能保证适当的液滴直径；

2、低流速下，在喷嘴的最小截面上也不会发生堵赛的风险；

3、可同时向上下喷射浆液，喷淋浆液形成的椎体会在相对的两个喷淋层中部进行重叠，可以提高SO2脱除效率；

4、喷嘴采用碳化硅（SiC）制成，防腐、耐磨，提高了装置的可靠性。

在喷淋层和反应池之间的塔内空间为SO2气体吸收区，该区为一段空塔，在该区间内，原烟气自入口进入塔内上行，与喷淋层向下喷出的雾化浆液充分接触，SO2与雾化浆液中的CaCO3发生化学反应被浆液吸收，反应物随浆液沉降至反应池内。

吸收塔的下部为反应池，反应池液位一般控制在9-9.5m，在浆液池设置两台脉冲悬浮泵，在吸收塔2.7m处布置脉冲悬浮管架，采用几根带有朝向吸收塔底的喷嘴的管子，通过脉冲悬浮泵将液体从吸收塔反应池上部抽出，经管路重新打回反应池内，当液体从喷嘴中喷出时就产生了脉冲，依靠该脉冲作用可以搅拌起塔底固体物，进而防止产生沉淀。在其出口管道上设置测量管道，对吸收塔密度及PH值在线测量。

整个反应池可以分为氧化区和结晶区两部分，池分离器上方为氧化区，下方为结晶区。氧化空气经一二级减温后由氧化风管送至池分离器间隔中的氧化空气管进入氧化区。部分浆液从结晶区排出至石膏脱水系统。新鲜的石灰石浆液被加入到结晶区中，继而经吸收塔循环泵送至喷淋吸收区喷嘴中。将反应池分为两部分具有极大的好处：

1、反应池上部悬浮液的pH较低，有利于提高氧化效率；

2、鼓入氧化空气可强制排除浆液中的CO2，底部新鲜石灰石的溶解过程得以优化；

3、石膏浆液排出处的石灰石浓度最低而石膏浓度最高，这对于获得高纯度石膏最为有利；

4、底部通过添加新鲜的石灰石pH值也随之上升，进而提高了吸收SO2的能力。

浆液循环泵

吸收塔再循环泵安装在吸收塔旁，用于吸收塔内石膏浆液的再循环。采用单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、轴承支架、润滑油室、油位观察镜、联轴器、出口管道、进口滤网、进口管道、机械密封、减速机、基础框架、地脚螺栓、冷却密封水管道、电机、润滑油站和所有的阀门及就地仪表。工作原理是通过叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能得到提高，从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压，使流体能够被不断吸入。

浆液循环泵结构简图

1—叶轮 2—入口 3—前护板 4—蜗壳 5—后护板 6—机械密封 7—托架 8—轴

浆液再循环系统采用单元制，每个喷淋层配一台浆液循环泵，每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收塔浆液流量的要求来确定，以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式，该再循环系统在低锅炉负荷下能节省能耗。

氧化风机

为保证氧化反应充分进行，使反应池内的亚硫酸钙进一步氧化成石膏，因为烟气中所含的氧不能满足氧化需要。如果输入的氧化空气不足会导致脱硫效率的降低，并在吸收塔中产生结垢，所以系统设置氧化风系统。氧化风机设在综合泵房内，一运一备。新鲜的空气通过消音器和空气过滤器被吸入，经过空压机压缩后再通过消音器经过氧化风母管分7路通过喷管（喷管上规则间隔分布有出气孔）分布到吸收塔浆液池中。为了降低氧化空气的温度（离开空压机的温度高达110℃），系统设置一级（工业水）、二级（工艺水）减温水需将水喷入到氧化空气管中，水蒸发后使氧化空气降温。

氧化风机采用罗茨风机，每台包括润滑系统、进出口消音器、进气室、进口风道（包括过滤器），吸收塔内分配系统及其与风机之间的风道、管道、阀门、发兰和配件、电机、联轴节、电机和风机的共用基础底座等。

罗茨风机是一种定排量回转式风机，如图所示，靠安装在机壳1 上的两根平行轴5上的两个“8”字形的转子2 及6 对气体的作用而抽送气体。转子由装在轴末端的一对齿轮带动反向旋转。当转子旋转时，空腔7 从进风管8 吸入气体，在空腔4 的气体被逐出风管，而空腔9 内的气体则被围困在转子与机壳之间随着转子的旋转向出风管移动。当气体排到出风管内时，压力突然增高，增加的大小取决于出风管的阻力的情况而无限制。只要转子在转动，总有一定体积的气体排到出风口，也有一定体积的气体被吸入。

机壳采用灰铸铁，经时效处理，与前后墙板组成机体，圆锥销定位，形成气室。墙板采用灰铸铁，经时效处理，前后墙板通用、置用密封座和轴承座。叶轮采用高牌呈灰铸铁，经时效处理，采用渐开线形线。主从动轴采用45 号优质碳素钢、与叶轮组装后校静叶平衡。

每套FGD 装置设二台氧化风机，其中一台备用。

脉冲悬浮泵

反应池的搅拌是通过如图所示的“脉冲悬浮”的方式完成。塔内采用几根带有朝向吸收塔底的喷嘴的管子，通过脉冲悬浮泵将液体从吸收塔反应池上部抽出，经管路重新打回反应池内，当液体从喷嘴中喷出时就产生了脉冲，依靠该脉冲作用可以搅拌起塔底固体物，进而防止产生沉淀。

脉冲悬浮系统的优点为：

1、吸收塔反应池内没有机械搅拌器或其他的转动部件；

2、搅拌均匀，塔底不会产生沉淀；

3、脱硫装置停运期间无需运行，节省能量。重新投运时，可通过专用管路快速悬浮；

4、提高了脱硫装置的可用率和操作安全性。可以在吸收塔正常运行期间更换或维修脉冲悬浮泵，无需中断脱硫过程或排空吸收塔；

5、加入反应池内的新鲜石灰石可以得到连续而均匀的混合，进而有利于降低吸收剂化学计量比。

在其出口管道上设置浆液测量管道，安装PH计两套、密度计一套，对吸收塔浆液密度及PH 值在线测量，并设置冲洗水系统，每7200秒自动冲洗一次。

脉冲悬浮泵的形式同浆液循环泵，每套FGD 装置设二台脉冲悬浮泵，其中一台备用。

石膏排出泵

吸收塔浆液池中石膏不断产生，当吸收塔内石膏浆液密度达到1120Kg3时，石膏排出泵将吸收塔内的石膏浆液排至旋流站进行一级脱水。当吸收塔浆停运或检修需要排空时，吸收塔的石膏浆液由石膏排出泵输送至事故浆箱。

石膏排出泵采用单级卧式离心泵包括：泵壳、叶轮、轴、轴承支架、皮带轮、皮带、出口管道、进口滤网、进口管道、机械密封、基础框架、地脚螺栓、冷却密封水管道、电机和所有的阀门及就地仪表等。

每套FGD 装置设二台石膏排出泵，其中一台备用。

排污泵

排污坑设在综合泵房内，通过地沟与吸收塔、脉冲泵房相连接，用来收集各泵密封冷却水回水、吸收塔溢流浆液、管道冲洗放空排污、净烟气烟道排污水等等。排污泵安装在排污坑顶部，将浆液从排污坑中输送到吸收塔。排污泵为单流单级离心液下泵，设计流量为30m3/h,扬程为24mH2O，抽吸管和泵安装在坑内, 电机及驱动装置安装在坑顶上。因为排污泵为液下泵，需要泵体在没入浆液中的情况下才能启动，所以在排污坑顶部设有超声波液位计。通过DCS自动控制排污坑泵启停将排污池内浆液输送至吸收塔。排污坑配一台顶进式搅拌器，对进入排污池的浆液进行搅拌，防止浆液中的石膏、石灰石及其它物质沉淀。