1、脫硫系統(tǒng)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)脫硫系統(tǒng)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)吉林熱電廠鍋爐分場一、工藝流程及其構(gòu)成一、工藝流程及其構(gòu)成 1、流程圖及概述、流程圖及概述脫硫系統(tǒng)流程圖FGD裝置運(yùn)行時，煙氣通過位于吸收塔中部的入口煙道進(jìn)入塔內(nèi)。煙氣進(jìn)入塔內(nèi)后向上流過噴淋段，以逆流方式與噴淋下來的石灰石漿液接觸。煙氣中的SO2被石灰石漿液吸收并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在吸收塔下部反應(yīng)池內(nèi)被鼓入的空氣強(qiáng)制氧化，最終生成石膏晶體。在吸收塔上部，脫硫后的煙氣通過除霧器除去夾帶的液滴后，從頂部離開吸收塔，最后進(jìn)入煙囪。（200mg/m） FGD裝置所需石灰石吸收劑漿液由石灰石粉制漿得到，由泵送至吸收塔后進(jìn)行吸收反應(yīng)。脫硫反應(yīng)后所產(chǎn)生的石膏漿液由泵送至石

2、膏漿液旋流站進(jìn)行一級脫水，一級脫水后的漿液送至真空皮帶機(jī)脫水，生成含水率小于10%的石膏。 整個FGD工藝流程包括的主要工藝子系統(tǒng)有： （1）煙氣系統(tǒng) （2）吸收塔系統(tǒng) （3）石灰石制漿及石灰石漿液供給 （4）工藝水系統(tǒng) 工藝水系統(tǒng)給整個FGD系統(tǒng)供水。以及工業(yè)水系統(tǒng)，工業(yè)水系統(tǒng)設(shè)備冷卻水及機(jī)封沖洗用水。 （5）石膏脫水系統(tǒng) 設(shè)石膏一級及二級脫水系統(tǒng)。 （6）漿液排空系統(tǒng) （7）壓縮空氣系統(tǒng)/氧化風(fēng)系統(tǒng) 2、煙氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)2.1煙氣系統(tǒng)的作用：煙氣系統(tǒng)的作用：為煙氣流經(jīng)FGD系統(tǒng)提供通道為煙氣穿過FGD系統(tǒng)提供必要的壓力2.2 主要設(shè)備：主要設(shè)備：組成煙氣系統(tǒng)的設(shè)備如下： FGD 入口擋板

3、（引風(fēng)機(jī)入口門） FGD出口擋板 擋板門密封風(fēng)機(jī)2.3 過程描述：過程描述：從電廠鍋爐來的原煙氣從引風(fēng)機(jī)出口出來后煙氣進(jìn)入吸收塔，二氧化硫和其他酸性氣體（見后述）在吸收塔內(nèi)被脫除掉。干凈的冷煙氣離開吸收塔，最后通過煙囪排到大氣中。煙道均采用鋼制圓形或矩形煙道。原煙氣段煙道由于煙氣溫度較高, 無需防腐處理。吸收塔前的原煙氣煙道考慮采用玻璃鱗片樹脂涂層；吸收塔后凈煙道全部采用玻璃鱗片樹脂涂層做防腐隔離。（防火工作重中之重）吸收塔襯膠煙道玻璃鱗片2 、吸收系統(tǒng)、吸收系統(tǒng) SO2吸收系統(tǒng)是煙氣濕法脫硫裝置的核心部分，SO2脫除化學(xué)反應(yīng)在吸收塔內(nèi)完成。SO2吸收系統(tǒng)由吸收塔（殼體及噴淋層、除霧器）、漿液

4、循環(huán)泵及管線、吸收塔排出泵及管線等組成。2.1 作用：作用： 煙氣吸收系統(tǒng)的作用是：從煙氣中除去二氧化硫和其他酸性氣體將吸收塔內(nèi)形成的亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽生成并析出易于脫水的石膏晶體分離出煙氣中夾帶的（在吸收塔內(nèi)產(chǎn)生的）水滴 2.2 主要設(shè)備：主要設(shè)備： 構(gòu)成煙氣吸收系統(tǒng)的主要設(shè)備有：吸收塔（10*30/11*31）攪拌系統(tǒng)（型號：20SV25M-5.67，電動機(jī)：15kW，葉輪材質(zhì)：SAF2507，主軸材質(zhì)：1.4529 進(jìn)口 ）漿液循環(huán)泵（型號：400DT-A65，電動機(jī)：YKK355-4，減速機(jī)：型號 M1PSF30/DS；型號：500DT-A70；電動機(jī)：YKK400-4，355/40

5、0/400kW）氧化風(fēng)機(jī)（羅茨式，型號：SR20L-1，電動機(jī)：JHM250M-4，55kW；型號：SR20L-3，Q=2200Nm3/h ，P=95kPa，電動機(jī)：Y2-315S-4，110kW ）吸收塔排出泵 /石膏排出泵（型號：40DT-A17，電動機(jī)：Y132S2-2；型號：40DT-A25ZV，離心式Q=40m3/h，H=50m，電動機(jī)：Y180M-2，22kW）石灰石漿液泵（離心式，型號：65DT-A30，電動機(jī)：Y160L-4，15kW；）工藝水泵（變頻離心式，型號：100DT23-A45，電動機(jī)：Y250M-4 ，Q=130m3/h ，55kW；變頻離心式，型號：100DT23

6、-A45，Q=120m3/h，電動機(jī)：YP250M-4，55kW）吸收塔漿液中pH值選擇在5.5到6.2之間，如果pH值超過此值, 吸收塔會有結(jié)垢問題出現(xiàn); 如果pH值低于此值，漿液的吸收能力下降, 最終影響到SO2的脫除率和副產(chǎn)品石膏質(zhì)量。吸收塔的下部漿液池中的漿液大部分通過吸收塔循環(huán)泵循環(huán)，另一部分漿液從漿液池中抽取出來排到石膏水力旋流器中。在漿液池中布置有氧化空氣系統(tǒng)，并設(shè)有高位溢流裝置（又稱吸收塔溢流管，低于原煙道）, 防止?jié){液進(jìn)入煙道。噴淋層安裝在吸收塔上部煙氣區(qū)。每臺吸收塔循環(huán)泵對應(yīng)于各自的一層噴淋層，噴嘴采用耐磨性能極佳的SiC材料的旋轉(zhuǎn)空錐霧化噴嘴。吸收塔循環(huán)泵將漿液輸送到噴嘴

7、，通過噴嘴將漿液細(xì)密地噴淋到煙氣區(qū)。 (77/107)2.3 過程概述過程概述煙氣通過引風(fēng)機(jī)增壓,進(jìn)入吸收塔后上升；而石灰石漿液由吸收塔循環(huán)泵送至各噴淋層的霧化噴嘴，向吸收塔下方成霧罩形狀噴射(最上層單向向下，第1、2層雙向上下)，形成液霧高度疊加的噴淋區(qū), 漿液液滴快速下降; 均勻上升煙氣與快速下降漿液形成逆向流，煙氣中所含的污染氣體絕大部分因此被清洗入漿液，與漿液中的懸浮石灰石微粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被脫除。這樣通過消耗石灰石作為吸收反應(yīng)劑，煙氣中的SO2，SO3，HCI 和HF被分離出來，而且煙氣中包含的大部分的固體如灰和煙灰，也被液體沖洗從煙氣中分離。在吸收塔上部裝有兩級除霧器，經(jīng)洗滌脫硫凈

8、化后帶液滴的濕煙氣，通過安裝在吸收塔頂部的除霧器除去大部分液滴后，由吸收塔頂部引出，然后經(jīng)經(jīng)煙道，經(jīng)煙囪排入大氣。 吸收塔最頂部設(shè)置一個兩級的除霧器，除霧器將煙氣中夾帶的大部分漿液液滴分離出來。煙氣出口含霧滴 75mg/Nm3。除霧器由沖洗程序控制，沖洗方式為脈沖式。除霧器的沖洗使用的是工藝水，沖洗有兩個目的，一方面是防止除霧器結(jié)垢，另一方面是補(bǔ)充因煙氣飽和而帶走的水份, 以維持吸收塔內(nèi)要求的液位。在吸收塔內(nèi)下部漿液池中有池分離器、氧化空氣分布管和脈沖懸浮管架，作用是將漿池分為上下兩個區(qū)域以利于SO2的吸收和石灰石的溶解，脈沖懸浮系統(tǒng)將漿液保持在流動狀態(tài)，保證脫硫有效物質(zhì)(CaCO3固體微粒)

9、在漿液中的均勻懸浮狀態(tài),同時將氧化空氣均勻分布到漿液池中， 保證漿液對SO2的吸收和反應(yīng)能力。除霧器向吸收塔漿池提供足夠的氧氣/空氣將亞硫酸鈣就地氧化成石膏（即從亞硫酸鈣進(jìn)一步氧化成硫酸鈣）。氧化空氣每個塔由2臺氧化風(fēng)機(jī)（1用1備）提供。氧化空氣通過氧化空氣分布管噴入到吸收塔漿液池中。吸收塔排出泵（1用1備/塔）安裝在吸收塔旁。石膏漿液排出泵通過管道將石膏漿液從吸收塔中輸送到旋流器站。吸收塔排出泵還可用來將吸收塔漿液池排空到事故漿液箱中。 3 、吸收塔漿液排空系統(tǒng)、吸收塔漿液排空系統(tǒng)3.1 作用：作用： 石灰石排空系統(tǒng)的作用是：吸收塔漿池檢修需要排空時，貯存吸收塔的石膏漿液。吸收塔重啟動時，漿

10、液可以作為FGD啟動時的晶種。收集吸收塔系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)的排出漿液。將收集的漿液返回FGD系統(tǒng)。 3.2石膏排空系統(tǒng)主要設(shè)備：石膏排空系統(tǒng)主要設(shè)備：吸收塔區(qū)集水坑石灰石漿液制備排水坑石膏脫水區(qū)排水坑事故漿液箱 3.3 過程概述過程概述吸收塔漿池檢修需要排空時，吸收塔的石膏漿液通過石膏排出泵輸送至事故漿液箱貯存。下次FGD啟動時，通過事故漿液返回泵將事故漿液箱中漿液送回吸收塔，作為重新啟動的晶種。FGD裝置的箱罐、漿液管道和漿液泵等，在停運(yùn)時需要進(jìn)行沖洗，其沖洗水就近收集在吸收塔區(qū)、石膏脫水區(qū)、石灰石制備區(qū)設(shè)置的集水坑內(nèi)，在工藝過程中進(jìn)行回收利用。 二、吸收塔反應(yīng)機(jī)理二、吸收塔

11、反應(yīng)機(jī)理 1、吸收塔中、吸收塔中SO2、SO3、HF和和HCl的溶解的溶解由于吸收塔內(nèi)充分的氣/液接觸，在氣液界面上發(fā)生了傳質(zhì)過程，煙氣中氣態(tài)的SO2、SO3等溶解并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸性化合物：煙氣中的一些其他酸性化合物如HF和HCl等，在煙氣與噴淋下來的漿液相接觸時也溶于漿液中形成氫氟酸和鹽酸。 3222SOHOHSO4223SOHOHSO2、 酸的離解酸的離解 SO2溶解后形成的亞硫酸迅速根據(jù)pH值按下式進(jìn)行離解： （較低pH值） （較高pH值）H2SO4以及溶解的HCl和HF也進(jìn)行了相應(yīng)的離解，由于離解反應(yīng)中產(chǎn)生了H+，因而造成pH的下降。離解反應(yīng)中產(chǎn)生的H+必須被移除，以使?jié){液能重新吸收S

12、O2。H+通過與石灰石發(fā)生中和反應(yīng)被移除。 332HSOHSOH233SOHHSO3、與石灰石反應(yīng)、與石灰石反應(yīng)為了實現(xiàn)中和反應(yīng)，在漿液中加入了石灰石吸收劑。石灰石溶解后，可以同上述提及的離子發(fā)生如下反應(yīng)： CaCO3除與可溶酸反應(yīng)生成CaSO4、CaF2、CaCl2及Ca(HSO3)2外，反應(yīng)中生成的Ca2+還可以按下式生成可溶的亞硫酸鈣 ：該反應(yīng)易于在噴淋吸收區(qū)上部發(fā)生。由于煙氣中SO2較少，因此該部分的漿液pH較高。這能顯著降低HSO3-濃度，進(jìn)而提高脫硫效率并減少噴淋吸收區(qū)的結(jié)垢問題。 OHCOCaH2(CaCO2223固態(tài)）3232CaSOSOCa然而在噴淋吸收區(qū)下部，較低的pH值導(dǎo)

13、致SO32-濃度顯著降低。在該區(qū)域，吸收漿液含有少量的亞硫酸鈣，而可溶的亞硫酸氫鈣則較多。脫硫效率除部分依賴于pH值以及氣/液接觸外，還依賴于上述提到的中和反應(yīng)的速度和石灰石的溶解速度。石灰石的溶解量依賴于H+濃度，隨pH下降而上升。鈣離子、氯離子和硫酸根離子不利于石灰石的溶解。氯離子通過煙氣和回流水進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)，鈣離子由吸收劑帶入系統(tǒng)，而硫酸根離子則由亞硫酸氧化而來，漿液中氯離子含量由廢水排放量加以控制。 4、 氧化反應(yīng)和結(jié)晶過程氧化反應(yīng)和結(jié)晶過程有些生成的亞硫酸氫根，在噴淋吸收區(qū)內(nèi)被漿液中的氧所氧化。剩余的亞硫酸氫根在氧化區(qū)內(nèi)可以通過向反應(yīng)池內(nèi)充分鼓氣而得以氧化。該工藝易于在PH為4和4.5的情況下反應(yīng)最佳，同時由上式可以看出會產(chǎn)生較多的H+。這些離子與漿液中含有的過量CaCO3發(fā)生中和反應(yīng)，結(jié)果產(chǎn)生了微溶的CaSO4： HSOOHSO2222423224243COOHCaSOSOH2CaCOCaSO4的連續(xù)生成導(dǎo)致溶液的過飽和，進(jìn)而產(chǎn)生了石膏晶體：通過使?jié){液固含量保持在一定范圍內(nèi)，結(jié)晶過程可以得到優(yōu)化，新生成的石膏可以在已有的石膏晶體晶核上成長。最終產(chǎn)物石膏從系統(tǒng)中排出。OH2CaSOOH2CaSO2424成品石膏產(chǎn)出三、脫硫系統(tǒng)易發(fā)生問題3.1 脫硫容易發(fā)生漏泄1 、設(shè)備磨損較快引起漏泄（循環(huán)泵入口