石灰石-石膏湿法脱硫系统运行操作规程

石灰石-石膏湿法脱硫系统运行操作规程第一节脱硫系统概述我公司脱硫系统采用强制氧化的石灰石──石膏湿法脱硫工艺，整套系统采用一炉一塔制，分别设置一座吸收塔，采用单回路开放式喷淋塔结构。

经电除尘处理后的烟气通过引风机及入口烟道后进入吸收塔的上升区，烟气在上升区与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气穿过吸收塔顶部的管束式除雾器（一体化除尘效果），除去烟气中的悬浮液滴，经过处理之后的净烟气SO2含量满足要求后经过净烟气挡板直接送入烟囱排入大气。

吸收塔反应池中的石灰石—石膏浆液，由浆液循环泵打至安装在塔顶部的三组喷淋层中（每台吸收塔配置3台循环泵，对应三层喷淋层）。

石灰石—石膏浆液沿喷淋塔下落过程中，与由侧面进气口进入吸收塔上升的烟气充分接触，使烟气中的SO2溶入水溶液中，并被其中的碱性介质中和，从而使烟气中的硫脱除，吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。

氧化风机将氧化空气鼓入吸收塔反应池与浆液中的亚硫酸盐发生反应，并最终生成石膏。

在反应池中，这些石膏从溶液中析出。

吸收塔设有2台石膏浆液排出泵（1运1备），持续地把吸收塔浆液从吸收塔打到石膏脱水系统。

系统采用两级石膏脱水，第一级为石膏旋流器旋流浓缩离心式分离，第二级为真空皮带脱水机脱水，脱水后含水率小于10%的成品石膏送入石膏仓。

为了防止吸收塔及各浆液箱内的固体物沉积，吸收塔内安装了三台侧进式搅拌器；废水旋流器给料箱、石灰石浆液箱、事故浆液箱，滤液池、吸收区地坑、制备区地坑各安装了一台顶进式搅拌器。

系统不设增压风机、GGH换热器。

脱硫系统所产生的废水在脱硫岛内集中处理，水质符合国家标准后，排入脱硫废水处理系统。

1.1湿法脱硫（FGD）系统的组成本套湿法脱硫工艺系统主要包括以下几个子系统：·石灰石浆液制备系统：石灰石粉仓--石灰石浆液箱--石灰石浆液泵--吸收塔循环池。

·烟气系统: 电袋除尘器—引风机--原烟道--吸收塔--净烟道--烟囱。

·吸收塔系统：石灰石浆液泵--吸收塔循环泵--喷淋层--吸收塔循环池--石膏排出泵。

·浆液排放及回收系统·石膏脱水系统：石膏排出泵--石膏旋流器--底流进入真空皮带脱水--石膏库、溢流一部分到废水旋流器进料箱--废水给料泵--废水旋流器--底流--滤液水箱、溢流—废水池·工艺水系统：工艺水箱--工艺水泵--吸收塔补充水--设备冷却水--机械密封水--冲洗水·废水处理系统：脱硫废水⇨中和箱⇨沉降箱⇨絮凝箱⇨澄清/浓缩池⇨出水箱⇨排放·压缩空气系统·排放系统：事故浆液箱在吸收塔大修或故障原因，需排空浆液时-吸收塔地坑泵-事故浆液箱-事故浆液泵-吸收塔。

地坑用来收集吸收塔区正常运行、清洗和检修中产生的排出浆液。

地坑液位高时，地坑泵自动将液体输送至吸收塔或事故浆液箱。

1.2石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统的主要功能是制备合格的吸收剂浆液，并根据吸收塔系统的需要为其提供足够的用量，以达到要求的脱硫效率。

本脱硫工艺以石灰石作为脱硫吸收剂。

外购石灰石粉料，然后进行制浆。

三台炉共配置一座石灰石粉仓，满足三台炉BMCR工况三天的贮存量，粉仓下设两路出料，一运一备，粉仓底下配一个石灰石浆液储存箱，浆液储量可满足三台锅炉BMCR工况6小时的浆液量，石灰石粉在浆液箱内制成固含量为30%左右的浆液，通过浆液泵分别送至三个吸收塔内。

三台炉共配置四台供浆泵，三运一备。

每台泵的容量不小于120％的锅炉BMCR工况下石灰石浆液的总耗量。

各设备参数见设备清单部分。

1.3 烟气系统1.3.1 增压风机本工程不设增压风机。

1.3.2 烟道系统原烟气从引风机后进入FGD系统，三台炉烟气各自进入三个吸收塔，在塔内酸性气体污染物得到洗涤净化，湿净烟气进入净烟道，其中#１、#２炉净烟气汇合后从烟囱高位排放，#３炉净烟气直接从烟囱排放。

FGD系统不设旁路烟道。

三套炉净烟道均装设净烟气挡板门，为保证烟道挡板的气密性，FGD净烟气挡板设计为双挡板门，并设有密封风机。

全部挡板操作灵活、可靠，且便于检修。

烟气温度低于酸露点的烟道都进行防腐处理。

FGD烟道根据可能发生的最差运行条件设计，且能承受如下载荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量。

烟道具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。

烟道的布置能确保冷凝液的排放，任何情况下膨胀节和挡板都不在最低位置上。

1.4吸收塔系统1.4.1吸收塔中SO2、SO3、HF、HCl的去除吸收塔采用先进可靠的单回路喷淋塔。

烟气经过预喷淋降温后（一般在烟气超温状态下开启），进入吸收塔内，再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鲜石灰石浆液（30％）通过石灰石浆液泵送入吸收塔，与循环浆液一起进入喷淋层。

石灰石在浆液池中溶解并与浆液吸收的SO2反应。

从低压降中空开式喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成约2mm的雾状液滴，在塔内产生高效充分的气－液接触。

在液滴的下降过程中，浆液液滴表面由于吸收SO2，表面趋于吸收饱和而停止吸收。

被吸收的SO2与石灰石在悬浮过程中反应生成亚硫酸钙，在吸收塔浆液池中部区域，氧化风机供给的空气通过布置在浆液池内的空气分布管向浆池内通入空气，在浆液搅拌器的作用下，进入浆池内的空气形成微小的空气泡，均匀穿过浆液池，将浆池内的CaSO3氧化为CaSO4，新产生的CaSO4在石膏晶种内结晶并形成晶体（CaSO4·2H2O），石膏浆液通过石膏浆液泵打入石膏脱水系统。

每个吸收塔配备3台浆液循环泵，采用单元制运行方式，每一台循环泵对一层喷淋装置。

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。

设计采用低压降空心锥喷嘴，在同等喷雾条件下，对循环泵的压力需求较低。

该种喷嘴可使喷出的浆液形成一系列连续的螺旋形雾化区域，覆盖率达到200%，雾化效果好。

在吸收塔内优化了喷淋层的设置加强了吸收过程，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管束式除雾器，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经旋流作用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。

经洗涤和净化的烟气水含量≤25mg/m3，从顶部离开吸收塔，最终经净烟道排入烟囱。

本设计采用大容量吸收塔浆池以确保：（a）大容量吸收塔浆池为CaCO3的溶解提供充分的反应时间，由此确保高的脱硫效率。

使工程的钙硫比较低。

（b）为亚硫酸钙提供充分的氧化空间和氧化时间，确保良好的氧化效果。

（c）为石膏晶体长大提供充分的停滞时间，确保生成高品质的粗粒状（而非片状和针状）石膏晶体。

同时，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，能使吸收塔能正常、稳定地运行，浆液池容量的设计保证提供充分的气固缓冲容积，确保系统具有良好的耐冲击性和稳定性。

浆液池里面的浆液为含有多种溶解盐的水溶液，其中悬浮态维持于15wt%左右的水平。

为了保证这些固态物质能够真正悬浮在浆液中，氧化池安装了3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，石膏结晶也会带走一定的水分，这样将导致吸收塔浆液中的固体浓度逐步增大，进而影响反应的正常进行。

浆池的液位由吸收塔的液位控制系统控制，部分蒸发水将通过除雾器冲洗水来补充。

塔内浆液的密度通过调节吸收塔内石膏浆液的排放量来控制。

浆池内的PH值通过加入的新鲜石灰石浆液的量来控制。

吸收塔浆液池上部设溢流口，保证浆液液位低于吸收塔烟气入口段的下沿。

吸收塔顶部设有放空阀，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。

（1）SO2、SO3和HCl的吸收：烟气中的SO2和SO3与浆液液滴中的水发生如下反应：SO2 + H2O →HSO3－+ H＋SO3 + H2O →H2SO4HCl遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸，且迅速形成Cl－离子而存在于浆液中。

（2）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（3）氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根：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。

1.4.2石灰石溶解吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下：CaCO3 + H2O →Ca2+ + HCO3－+ OH－水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程，其过程取决于以下几个因素：·固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。

颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快，低的钙硫比，要求细的石灰石颗粒。

·石灰石的反应率。

活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。

·吸收塔浆液的PH值。

PH值越低，石灰石溶解得越快。

从上述信息，可以得到以下结论：·高的PH值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利于石灰石的溶解。

·低的PH值不利于酸性气体的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。

经验显示，吸收剂浆液的PH值有一个最佳值，此时酸性气体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。

吸收塔浆液池中的PH值是通过调节石灰石浆液的投放量来控制的，而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SO2含量以及实际的吸收塔浆液的PH值。

1.4.3 氧化空气系统吸收塔的氧化系统由氧化风机、氧化喷枪及相应的管道、阀门组成。

氧化空气通过氧化空气分布管均匀地分布在吸收塔底部浆液池中，将CaSO3氧化成CaSO4•2H2O，进而结晶析出。

氧化空气系统是吸收系统重要组成部分，氧化空气使吸收塔浆液池内的亚硫酸氢根氧化成硫酸根，从而增强浆液吸收SO2的能力。

氧化空气分布不均匀和氧化空气的注入量不足将会引起吸收效率的降低，严重时还可能导致吸收塔浆液池中亚硫酸钙含量过高导致结垢，甚至发生亚硫酸钙包裹石灰石颗粒使其失去活性的可能。