1、煙氣脫硫第一章工程概述項(xiàng)目概況某鋼廠將就該廠燒結(jié)機(jī)后煙氣進(jìn)行煙氣脫硫處理?，F(xiàn)燒結(jié)機(jī)煙氣流程為燒結(jié)機(jī)一除塵器一吸風(fēng)機(jī)一煙囪。除塵器采用多管式除塵器，除塵效率大于90%。主要原始資料如下:主要原始資料表項(xiàng)目單位數(shù)量標(biāo)態(tài)總煙氣量（濕）Nr3/h480000吸風(fēng)機(jī)數(shù)量臺2吸風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度C140實(shí)際煙氣量r3/h726150除塵器入口含塵濃度mg/Nrri1590除塵器效率%90吸風(fēng)機(jī)出口含塵濃度mg/Nrm159吸風(fēng)機(jī)出口含硫濃度mg/Nrm2345主流煙氣脫硫方法煙氣脫硫（簡稱FGD是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方 法，是控制酸雨和二氧化硫污染最為有效和主要的技術(shù)手段。FGD其基本原理都是以

2、一種堿性物質(zhì)來吸收 SO,就目前國內(nèi)實(shí) 際應(yīng)用工程，按脫硫劑的種類劃分，F(xiàn)GDK術(shù)主要可分為以下幾種方 法：1、以石灰石、生石灰為基礎(chǔ)的鈣法；2、以鎂的化合物為基礎(chǔ)的鎂法；3、以鈉的化合物為基礎(chǔ)的鈉法或堿法；4、以化肥生產(chǎn)中的廢氨液為基礎(chǔ)的氨法；最為普遍使用的商業(yè)化技術(shù)是鈣法，所占比例在90以上。而其中應(yīng)用最為廣泛的是石灰石石膏濕法和循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫系統(tǒng)。 針對本工程， 我公司將就以上兩種脫硫方法分別進(jìn)行設(shè)計、描述，并最終給出兩方案比較結(jié)果。主要設(shè)計原則針對本脫硫工程建設(shè)規(guī)模，同時本著投資少、見效快、系統(tǒng)簡單可靠等原則，我方在設(shè)計過程中主要遵循以下主要設(shè)計原則：1、脫硫劑采用外購成品石

3、灰石粉（半干法為消石灰粉） ，廠內(nèi)不設(shè)脫硫劑制備車間。2、考慮到燒結(jié)機(jī)吸風(fēng)機(jī)出口煙氣含硫濃度為2345 mg/Nrh濃度并不是很高， 在滿足環(huán)保排放指標(biāo)的前提下， 脫硫裝置的設(shè)計脫硫效率取A 90%。3、脫硫裝置設(shè)單獨(dú)控制室，采用PLC程序控制方式。同時考慮同主體工程的信號連接。4、脫硫裝置的布置盡可能靠近煙囪以減少煙道的長度，減少管道阻力及工程投資。第二章 石灰石-石膏濕法脫硫方案工藝簡介石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最為廣泛和可靠的 工藝。該工藝以石灰石漿液作為吸收劑，通過石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對 煙氣進(jìn)行洗滌，發(fā)生反應(yīng)，以去除煙氣中的SO2反應(yīng)產(chǎn)生的亞硫酸鈣通過強(qiáng)制氧化生成含兩個

4、結(jié)晶水的硫酸鈣（石膏）。喝收劑裝僦圖 石灰石-石膏濕法脫硫工藝流程圖工藝流程圖如圖所示，該工藝類型是：圓柱形空塔、吸收劑與煙氣 在塔內(nèi)逆向流動、吸收和氧化在同一個塔內(nèi)進(jìn)行、塔內(nèi)設(shè)置噴淋層、氧 化方式采用強(qiáng)制氧化。與其他脫硫工藝相比，石灰石-石膏濕法脫硫工藝的主要特點(diǎn)為：脫硫效率高，可達(dá)95%以上；吸收劑化學(xué)劑量比低，脫硫劑消耗少；液/氣比（L/G）低，使脫硫系統(tǒng)的能耗降低；可得到純度很高的脫硫副產(chǎn)品-石膏，為脫硫副產(chǎn)品的綜合利用創(chuàng)造了有利條件；采用空塔型式使吸收塔內(nèi)徑減小，同時減少了占地面積；采用價廉易得的石灰石作為吸收劑；系統(tǒng)具有較高的可靠性，系統(tǒng)可用率可達(dá)97%以上；對鍋爐燃煤煤質(zhì)變化適應(yīng)

5、性較好；對鍋爐負(fù)荷變化有良好的適應(yīng)性。反應(yīng)原理用于去除SOx的漿液收集在吸收塔漿池內(nèi)。吸收塔漿池分為氧化區(qū)和結(jié)晶區(qū)，在上部氧化區(qū)內(nèi)，氧化空氣通過一個分配系統(tǒng)吹入，在 pH值為 45 的漿液中生成石膏；在結(jié)晶區(qū)，石膏晶種逐漸增大，并生成為易于脫水的較大的晶體，新的石灰石漿液也被加入這個區(qū)域。化學(xué)反應(yīng)過程描述如下：石灰石的溶解： CaCO3 + CO2 + H2O ? Ca(HCO3)2與 SO次應(yīng)：Ca(HCO3)2 + 2SO2 ? Ca(HSO3)2 + 2CO2氧化： Ca(HSO3)2 + CaCO3 + O2 ? 2CaSO4+ CO2 + H2O石膏生成：CaSO4 + 2H2O ?

6、 CaSO4 x 2H2O去除SO2總反應(yīng)方程式：CaCO3+ SO2 + ? 02 + 2H2O ? CaSO4 乂 2H2O + CO2石灰石在水中的低溶解性在吸收塔內(nèi)被二氧化碳提高。 通過溶解過程，生成碳酸氫鈣。碳酸氫鈣與二氧化硫反應(yīng)生成可溶的亞硫酸氫鈣。在氧化區(qū)，亞硫酸氫鈣與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣。漿液中的硫酸鈣再結(jié)晶生成二水硫酸鈣，即石膏。整個脫硫反應(yīng)在吸收塔塔內(nèi)區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)如圖所示。本方案系統(tǒng)描述本工程石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置主要由以下系統(tǒng)組成：1)吸收劑制備與供應(yīng)系統(tǒng)本脫硫方案以石灰石粉作為脫硫吸收劑。 合格的石灰石粉由罐車運(yùn) 送到廠內(nèi)。通過氣力輸送送入石灰石粉倉，

7、經(jīng)料倉底部的稱重式給料機(jī) 送入石灰石漿液箱進(jìn)行攪拌、配比。石灰石粉和水連續(xù)加入脫硫劑漿液 箱，在脫硫劑漿液箱中石灰石漿液含固濃度為2030% (wt)。漿液經(jīng)泵送入脫硫吸收塔內(nèi)。為使?jié){液混合均勻、防止沉淀，在脫硫劑漿液箱頂 部裝設(shè)有頂進(jìn)式攪拌器。2)SO2吸收系統(tǒng)SO2吸收系統(tǒng)是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心，主要包括吸收塔、循環(huán)漿液 泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏排放泵及攪拌器等設(shè)施、設(shè)備。在吸收塔內(nèi)，煙氣 中的SO酸吸收漿液洗Inline fli gai*OMVU s。君CHZ e!y (一F，-【G看，/一f |改i恨液 CiiCla * 2 CQj *XUS必 + *O = *挺4 + ”4曲吸收區(qū)1Ag-F

8、jpUcm lone 4,S -A,A冶巾 JtMk*sh/h a* co； * h o制化區(qū)5皿酊園gc4第遙）fckU|YTlIBS 兇CaCOj* CO2 *CaHCqy-;R.accknMihHaiRgKtipn with HF吸收lA依0ll, HI申勝Q(mào)&u41khli“l(fā)RSOAlki直154on &r caiciumKiUlrrm加比牛成q青 iruintadiutb超ft ux右騎一如晌FA,右央白豹HitD驟 qIuMe 國liwwiy圖吸收塔各區(qū)域化學(xué)反應(yīng)原理圖滌并與漿液中的CaCO段生反應(yīng)，在吸收塔底部的循環(huán)漿池內(nèi)被輸 送來的空氣強(qiáng)制氧化，最終生成石膏晶體，由石膏漿液排

9、出泵排出吸收塔送入石膏漿處理系統(tǒng)脫水。在吸收塔的出口設(shè)有除霧器，以除去脫硫后煙氣帶出的細(xì)小液滴，使煙氣在含液滴量低于100mg/Nm訃排出。目前，濕法脫硫吸收塔已將脫硫、氧化、除塵三項(xiàng)功能集于一體，使系統(tǒng)大為簡化。吸收塔為圓柱體、鋼結(jié)構(gòu)，防腐內(nèi)襯。吸收塔底部為循環(huán)漿池，上部分為噴淋層和除霧器。噴淋層設(shè)在吸收塔的中上部，每個噴淋層都是由一系列噴嘴組成，其作用是將循環(huán)漿液進(jìn)行細(xì)化噴霧。一個噴淋層包括母管和支管，母管的側(cè)向支管成對排列，噴嘴就布置在其中。噴嘴的這種布置安排可使吸收塔斷面上實(shí)現(xiàn)均勻的噴淋效果。?吸收塔循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液循環(huán)打入噴淋層，為防止塔內(nèi)沉淀物吸入泵體造成泵的堵塞或損壞及噴嘴的堵

10、塞，循環(huán)泵前裝有網(wǎng)格狀濾網(wǎng)（塔內(nèi)）。單臺循環(huán)泵故障時，F(xiàn)G而統(tǒng)可正常進(jìn)行，若全部循環(huán)泵均停 運(yùn)，F(xiàn)G晾統(tǒng)將保護(hù)停運(yùn)，煙氣走旁路。當(dāng)脫硫系統(tǒng)解列或出現(xiàn)事故停機(jī)需要檢修時， 吸收塔內(nèi)的吸收漿液由排漿泵排出，存入事故漿罐中，以便對脫硫塔進(jìn)行維修。3）煙氣系統(tǒng)燒結(jié)機(jī)全部煙氣經(jīng)除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)入口擋板門后進(jìn)入脫硫吸收塔， 經(jīng)洗滌脫硫后的煙氣溫度約50，經(jīng)過脫硫系統(tǒng)出口擋板門進(jìn)入總煙道，最終經(jīng)煙囪排入大氣。鍋爐正常運(yùn)行時，脫硫系統(tǒng)亦同時運(yùn)行，只在特殊情況及故障情況時允許脫硫系統(tǒng)走旁路，此時鍋爐在無脫硫裝置的情況下 （ 煙氣通過總煙道 ） 運(yùn)行。正常運(yùn)行時，無論脫硫裝置處于何種工況下運(yùn)行都不能對燒結(jié)

11、機(jī)產(chǎn)生任何影響。吸收塔低負(fù)荷運(yùn)行時，按吸收塔特性停運(yùn)一層噴嘴。脫硫系統(tǒng)投運(yùn)時，脫硫系統(tǒng)的進(jìn)、出口擋板門打開，煙道旁路擋板門關(guān)閉。在燒結(jié)機(jī)啟動過程中或脫硫系統(tǒng)解列、需要檢修時，脫硫系統(tǒng)進(jìn)、出口擋板門關(guān)閉，煙道旁路擋板門打開，機(jī)組煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)和總煙道直接進(jìn)入煙囪排出。4）脫硫石膏處理系統(tǒng)從脫硫吸收塔排出的石膏漿固體物濃度含量約為 15-20 ，本工程脫硫石膏按以綜合利用為主考慮，在不能利用時采取拋棄方式。為了便于石膏的運(yùn)輸和貯存，需要進(jìn)行脫水處理。石膏漿經(jīng)水力旋流器濃縮至固體物含量約 40-50 后進(jìn)入石膏脫水裝置，經(jīng)脫水處理后的石膏固體物表面含水率小于10，脫水石膏送入石膏庫房中存放待運(yùn)。石膏旋

12、流器分離出來的溢流液及濃石膏瀝水進(jìn)入石膏濾液回收水箱（池） 。經(jīng)由石膏濾液回收水泵打回吸收塔及脫硫劑漿液箱進(jìn)行循環(huán)利用。其中一部分過濾水將作為廢水排至鋼廠廢水處理車間集中處理。5）工藝水及其他輔助系統(tǒng)鋼廠來的脫硫用水即工藝水主要用于吸收塔補(bǔ)水、 吸收劑加濕攪拌用水、吸收塔除霧器沖洗用水以及管道沖洗、機(jī)泵潤滑冷卻用水。FGD裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運(yùn)時需要進(jìn)行沖洗，其沖洗 水就近收集在排水池內(nèi)，本工程設(shè)置一個排水池。事故漿液箱設(shè)計為當(dāng)吸收塔需檢修排空時可貯存單個吸收塔內(nèi)漿池漿液，并可作為吸收塔重新啟動時的石膏晶種。本工程設(shè)置1套事故漿液系統(tǒng)作漿液返回吸收塔用。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置主

13、要設(shè)備清單主要設(shè)備清單序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1煙氣系統(tǒng)煙道鋼制噸約60煙氣擋板入口原煙氣擋板電動單軸雙白葉窗型個2出口凈煙氣擋板電動單軸雙白葉窗型個2旁路煙氣擋板電動雙軸雙白葉窗型個2密封空氣風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)臺2擋板門配套密封空氣加熱器型式：電加熱器；加熱級數(shù)：2級，溫升 100 C;臺1擋板門配套增壓風(fēng)機(jī)流量：480000Nm3揚(yáng)程：1700Pa;雙臺1吸雙支撐離心式；電機(jī)功率：560kW2SO2收系統(tǒng)吸收塔總高度、塔底反應(yīng)池直徑7米，漿液容積250 m3座1吸收塔漿液循劃、泵吸收塔漿液循環(huán)泉A型式：臥式離心泵；電機(jī)；額定功率：185kW臺1吸收塔漿液循環(huán)泉B型式：臥式離心泵；電機(jī)；額定功

14、率：150kW臺1吸收塔漿液循環(huán)泉C型式：臥式離心泵；電機(jī)；額定功率：150kW臺1氧化風(fēng)機(jī)型式：羅茨風(fēng)機(jī)；入口流量：2200Nrmh ;出口壓力：75kPa;電機(jī)；額定功率：75kVY臺2吸收塔攪拌器電機(jī)；額定功率：臺3iikvy石膏漿液排出泵型式：臥式離心泵；揚(yáng)程：30mH體積流量：30n3/h臺23排空系統(tǒng)事故漿液箱鋼制，V=250m , 06nm95903系統(tǒng)可用率%95954系統(tǒng)復(fù)雜程度復(fù)雜中等5系統(tǒng)自動化程度高高6系統(tǒng)后煙塵濃度mg/Nrn50507初投資高低8電耗高低9水耗高低10氣耗低高11是否需要防腐需要不需要12占地面積大中等13運(yùn)行成本中等中等14有無脫硫副產(chǎn)物有，廢水無15脫硫產(chǎn)物是否口利用可以可以16應(yīng)用廣泛程度%802017主要應(yīng)用對象大型火力發(fā)電廠中、小型火力發(fā)電廠或等同18建設(shè)周期長中等19適應(yīng)負(fù)荷變化能力強(qiáng)中等本工程主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較序號項(xiàng)目單位石灰石石臂濕法循環(huán)流化床半干法1裝置總投資萬元140011002設(shè)計脫硫效率%90903裝置水耗t/h254裝置電耗kW/h9308405鈣硫比Ca/S6脫硫劑耗量（80%純度）)t/h7壓縮空氣耗量Nr3/mi n108廢水產(chǎn)量t/h無9裝置總阻