石灰石石膏法脱硫工艺设备图
四种脱硫方法工艺简介
一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一）、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，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从而被脱除，最终反应产物为石膏。
二）、反应过程1、吸收SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三）、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。
四）、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-5台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。
吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。
吸收SO2后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液，用于补充被消耗掉的石灰石，使吸收浆液保持一定的pH值。
石灰石-石膏湿法脱硫系统
烟气系统
增压密封系统是在转子周围原烟气与净烟气分界处及扇形板内部 送入压头高于原烟气和净烟气的气体，将原烟气和净烟气充分隔 离开，从而隔断了原烟气向净烟气的直接泄漏。 另外，为了防止GGH内部烟气漏出腐蚀外部重要设备，系统还布置 了空气密封系统，抽取外界空气增压后送到传动装置、导向轴承 等处，作气封使用。
烟气系统
烟气系统保护停止 FGD系统失电； FGD入口烟气温度达到160℃； FGD入口烟气压力超限； 锅炉MFT； 除尘器故障； 增压风机故障停运； 增压风机运行时，只有一台吸收塔浆液循环泵运行； 吸收塔排气门打开 锅炉投油
烟气系统
三、气-气换热器（GGH） 从锅炉尾部除尘器出来的温度较高的烟气（称原烟气）进入GGH， 将热量传递给转动的转子内的换热元件，装有换热元件的转子连 续地转动，将热量传递给来自脱硫吸收塔的温度较低的烟气（净 烟气），使净烟气温度升高。湿法脱硫装置中，设有GGH的，一般 吸收塔入口烟气温度90-100℃左右，吸收塔出口烟气温度50 ℃左 右，经过GGH后的再热烟气温度80 ℃以上。
烟气系统
GGH的清洗系统，从脱硫塔中或原烟气中带来的石膏浆液或烟尘， 遇到潮湿的转子，会在传热元件表面大量沉积，导致换热性能下 降和烟气阻力的升高，从而降低换热效率，增加增压风机的功率 损耗。为此，在GGH的上下部位配备两台伸缩式吹灰器，平时用压 缩空气或蒸汽吹扫，严重堵塞时用高压水清洗，停机时用大流量 低压水进行彻底清洗。GGH的吹扫，在线压缩空气吹扫压力在 0.5MPa左右，蒸汽压力一般在1MPa以上，在线高压水冲洗压力在 9-11MPa左右，应定期按时冲洗。
SO2吸收系统
SO2吸收系统需要控制的参数： 吸收塔内烟气流速。吸收塔设计烟气流速一般为3.5-4.1m/s，可 通过烟气量进行计算，烟气流速过高会缩短烟气在吸收塔内的停 留时间，降低脱硫效率。 吸收塔PH值。比较理想的控制范围为5.2-5.8，PH值过大，会造成 没来得及反应的石灰石随石膏浆液排出吸收塔，造成浪费。应保 证吸收塔PH计的正常运行，偏差较大时及时校准。
石灰石石灰法湿法烟气脱硫技术 ppt课件
石灰石系统中最关键的反应是Ca2+的形成，
因为SO2，正是通过Ca2+与HSO3-反应而得以从溶 液中出去的。
这一关键步骤也重要的区别：石灰石系统中， Ca2+
的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关；而在石灰 系统中， Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关。因
此，为了保证液相有足够的Ca2+浓度，石灰石系
③除雾器堵塞：在吸收塔中，雾化喷嘴并不能产生尺 寸完全均一的雾滴，雾滴的大小存在尺寸分布。较小的雾 滴会被气流所夹带，如果不进行除雾，雾滴将进入烟道， 造成烟道腐蚀和堵塞。除雾器必须保持清洁，目前使用的 除雾器有多种形式（如折流板型等），通常用高速喷嘴每 小时数次喷清水进行冲洗。
④脱硫剂的利用率：脱硫产物亚硫酸盐和硫酸盐可沉 积在脱硫剂颗粒表面，从而堵塞了这些颗粒的溶解通道。 这会造成石灰石或石灰脱硫剂来不及溶解和反应就随产物 排除，增加了脱硫剂和脱硫产物的处理费用。因此脱硫液 再循环池中的停留时间一般要达到5~10min。实际的停留 时间设计与石灰石的反应性能有关，反应性能越差，为使 之完全溶解，要求它在池内的停留时间越长。
石灰石/石灰法 湿法烟气脱硫技术
石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术（CaCO3/CaO wet FGD），是目前世界上技术最成熟、实用业绩最多以及运行 状况最稳定的脱硫工艺是世界上最成熟,应用最广泛的烟气 脱硫技术。在基本原理上属于无机化学脱硫的范畴,是最基 本的酸碱中和法。采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中SO2， 生成半水亚硫酸钙或石膏（CaSO4·2H2O） ,脱硫率在90 % 以上。
石灰石石膏湿法脱硫原理
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入到烟气中。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术，占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。
特点是商业应用时间长，工艺技术成熟，配套设备完善，工作稳定，操作简单，脱硫效率可达到95%以上，可靠性高达95%以上。
吸收剂为石灰石粉，资源丰富，价格低廉，使用安全；副产品为脱硫石膏，可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂，或进一步清洗、均化、除杂后，生产建筑用石膏板等。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。
一、工艺流程石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气排放连续监测系统（CEMS）以及自动控制系统和公用工程系统等组成。
工艺流程如图示。
一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入，与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。
在烟气被冷却洗涤的过程中，烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气，净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴，从吸收塔上部排出，进入大气。
向吸收塔底部的溶液中鼓入空气，溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙结晶物——石膏。
吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物，其部分被强制在塔内循环，部分作为产物排出而成为脱水石膏。
二、工艺原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括：1. SO2的吸收2.与石灰石的反应3.氧化反应4.CaSO4晶体生成总的反应方程式为：SO2(g)+ CaCO3（s）+2H2O(l)+1/2O2（g）→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)三、脱硫系统的主要设备1.烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。
原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机，经增压风机升压后进入吸收塔。
石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺
液柱与烟气进行两次接触 (上升 / 落下)
没有背压的直筒式喷嘴
自我冲洗(向上的喷嘴)
单层喷浆管/喷嘴 (结构简单1容8 易维修)
主要系统及设备介绍—浆液循环系统
循环浆泵用来将吸收塔浆池的浆液和加入的石灰石浆液循环不断的送到吸收塔喷淋
层，在一定压力下通过喷嘴充分雾化，与烟气反应。
根据防腐工艺不同，循环浆泵分为衬胶泵和防腐金属泵两种。
后橡Ba胶ck R衬ub套ber Liner B后ac盖k Split Casing
金属合金 叶MIemtaple轮Allellroy
Front Rubber
前Li橡ner胶衬套
F前ro盖nt Split
Casing
金M属et合al A金llo护y 套
Throatbush
（(前fro磨nt w损ea盘r ）
主要系统及设备介绍—吸收系统及设备
（一）吸收塔
吸收塔一般为钢制塔体，内衬玻璃鳞片，并具备烟气进出口烟道、人孔门、检查门、 钢制平台扶梯、法兰、液位控制、溢流管及所有需要的连接件等。 吸收塔除塔体外，还有搅拌器、喷淋层和两级除雾器(聚丙烯百叶窗式)。 此外，吸收塔还包括循环浆液泵和氧化空气风机。 脱硫塔从结构上来分主要有：填料塔、板式塔、液柱塔、喷淋塔（空塔）和鼓泡塔。
继续与回落的液滴进行同向传质。 烟气从逆流塔流出经过反应罐上部折转180°，自下而上通过顺流塔，与向上喷射的液
柱及向下回落的液滴再次进行气液接触。经除雾器除雾后排出。
净烟气 原(脏)烟气
主要系统及设备介绍—吸收系统及设备
液柱式喷淋塔的优势
净烟气
高密度的液滴层 (高密度的液滴层增大气液 接触面积)
原（脏）烟气
实际球)。
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。
石灰石—石膏法脱硫工艺
石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺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。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下：①烟气中的二氧化硫溶解水，生成亚硫酸并离解成氢离子和HS0-3离子；②烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶液中H S0-3氧化成SO2-4:③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca2+;④在吸收塔内，溶液中的SO2-4、Ca2+及水反应生成石膏（CaS04- 2H20。
化学反应式分别如下：①S02 + H23 H2S0S H++ HS0-3②H+ + HS0-3+ 1/202 T 2H++ SO2-4③CaC03 + 2H++ H23 Ca2++ 2H2O^ C02f④Ca2+ + SO2-4+ 2H2S CaS04- 2H2O由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入，吸收塔下部浆池中的HS0-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐，最后在CaS04达到一定过饱和度后，结晶形成石膏-CaS04 - 2H20石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。
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设备防腐-FRP-PP-PTFE树脂内衬
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电厂再循环泵
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电厂吸收塔出口烟道
95
电厂吸收塔出口烟道
96
电厂石膏脱水装置
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V形安装的除雾器
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除雾器的性能
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脱硫系统烟道(1)
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脱硫系统烟道(2)
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脱硫系统烟道(3)
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脱硫系统烟道(4)
54
脱硫系统烟道(5)
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石灰石卸料、磨粉及制浆
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石灰石粉储仓
57
石灰石湿式球磨机(1)
58
石灰石湿式球磨机(2)
59
石灰石湿式球磨机系统
60
石灰石湿式球磨机系统
GGH的结构
15
安装中的GGH
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GGH的内部结构
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GGH传热元件（1）
18Leabharlann GGH的传热元件（2）19
GGH传热元件（3）
20
GGH腐蚀问题(1)
21
GGH腐蚀问题(2)
22
GGH腐蚀问题(3)
防腐良好的GGH 使用18年后
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吸收塔的内部结构
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顺流与逆流吸收塔
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空塔喷淋吸收塔
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真空皮带脱水机
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真空皮带脱水机
73
真空皮带脱水机
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真空皮带脱水机
1 滤布导轨 2 滤布张紧装置 3 滤液管 4 滤液总管 5 剖面部分 6 空气室 7 滤布清洗装置 8 降低机构 9 真空室 10 横向套筒和孔 11 给料器 12 框架
75
真空皮带脱水机
76
真空皮带脱水机
77
真空皮带脱水机
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托板吸收塔
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填料吸收塔
28
双回路吸收塔
29
CT121吸收塔
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各种喷淋喷嘴及液流分布
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喷淋喷嘴工作原理
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LLB的新型喷嘴
优点:
减少压降 增加出力 减少使用个数 寿命长_碳化硅材料
33
喷淋喷嘴的布置(1)
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喷淋喷嘴的布置(2)
喷淋层
最上层为逆流喷嘴
其它各层为逆流和顺 流喷嘴
来自浆液循环泵 35
喷淋喷嘴的布置(3)
36
喷淋喷嘴的布置(4)
37
喷淋喷嘴的布置(5)
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喷淋喷嘴层与托板
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浆液循环泵布置
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浆液循环泵（1）
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浆液循环泵（2）
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浆液循环泵(3)
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除雾器总成
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除雾器结构
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除雾器工作原理示意
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除雾器的各种叶型
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除雾器安装方式
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立式离心脱水机
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螺旋型离心脱水机
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石膏输送机
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石膏储仓
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石膏装车
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脱硫石膏制成的墙板
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石膏堆放池
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湿烟囱排放
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SO2分析仪－烟气调质
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烟气脱硫系统的性能
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设备防腐-车间橡胶内衬
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设备防腐-现场橡胶内衬
90
设备防腐-耐酸陶瓷内衬
91
设备防腐-FRP-PP-PTFE树脂内衬
61
石灰石湿磨系统典型布置图
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湿磨系统中的旋流分离器
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石灰石立式磨
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石灰石立式磨
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立式磨的优点
节能30-40% 节省安装时间50-70% 安装简单 基础制作简单 噪声低 低负荷下运行 控制简单
66
水力旋流器
67
水力旋流器
68
水力旋流器
69
增稠器
70
真空皮带脱水机
石灰石-石膏法烟气脱硫工艺 主要设备
1
湿法FGD系统平面布置
2
FGD工艺流程
3
闸板烟气挡板门
4
闸板烟气挡板门
5
密封烟气挡板门
6
空气密封烟气挡板门
7
双层挡板门
8
脱硫增压风机
9
离心增压风机
10
轴流增压风机
11
轴流增压风机
12
脱硫增压风机的布置
13
烟气再热器（GGH）工作原理
14