1、半干法脫硫規(guī)劃方案半干法脫硫規(guī)劃方案22/22半干法脫硫規(guī)劃方案.煙氣脫硫技術(shù)方案.第一章工程概括1.1項(xiàng)目大體某鋼廠遷就該廠燒結(jié)機(jī)后煙氣進(jìn)行煙氣脫硫辦理?，F(xiàn)燒結(jié)機(jī)煙氣流程為燒結(jié)機(jī)除塵器吸風(fēng)機(jī)煙囪。除塵器采納多管式除塵器，除塵效率大于90。主要原始資料以下：主要原始資料表項(xiàng)目單位數(shù)目標(biāo)態(tài)總煙胸襟（濕）Nm3/h480000吸風(fēng)機(jī)數(shù)目臺(tái)2吸風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度140實(shí)質(zhì)煙胸襟m3/h726150除塵器進(jìn)口含塵濃度mg/Nm31590除塵器效率%90吸風(fēng)機(jī)出口含塵濃度mg/Nm3159吸風(fēng)機(jī)出口含硫濃度mg/Nm323451.2主流煙氣脫硫方法煙氣脫硫（簡稱FGD）是世界上獨(dú)一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方

2、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其基本源理都是以一種堿性物質(zhì)來汲取SO2，就當(dāng)前國內(nèi)實(shí)質(zhì)應(yīng)用工程，按脫硫劑的種類區(qū)分，F(xiàn)GD技術(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；最為廣泛使用的商業(yè)化技術(shù)是鈣法，所占比率在90以上。而此中應(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(duì)本工程，我企業(yè)遷就以上兩種脫硫方法分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、描繪，并最后給出雙方案比較結(jié)果。1.3主要設(shè)計(jì)原則針對(duì)本脫硫工程建設(shè)規(guī)模，同時(shí)本著投資少、奏效快、系統(tǒng)簡單靠

3、譜等原則，我方在設(shè)計(jì)過程中主要依據(jù)以下主要設(shè)計(jì)原則：1、脫硫劑采納外購成品石灰石粉（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2345mg/Nm3，濃度其實(shí)不是很高，在知足環(huán)保排放指標(biāo)的前提下，脫硫裝置的設(shè)計(jì)脫硫效率取90。3、脫硫裝置設(shè)獨(dú)自控制室，采納PLC程序控制方式。同時(shí)考慮同主體工程的信號(hào)連結(jié)。4、脫硫裝置的部署盡可能湊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2.1工藝簡介石灰石石膏濕法脫硫工藝是當(dāng)前生界上應(yīng)用最為廣泛和靠譜的工藝。該工藝以石灰石漿液作為汲取劑，經(jīng)過石灰石漿液在汲取塔內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行沖刷，發(fā)生反

4、響，以去除煙氣中的SO2，反響產(chǎn)生的亞硫酸鈣經(jīng)過強(qiáng)迫氧化生成含兩個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣（石膏）。圖石灰石石膏濕法脫硫工藝流程圖工藝流程圖如圖2.1所示，該工藝種類是：圓柱形空塔、汲取劑與煙氣在塔內(nèi)逆向流動(dòng)、汲取和氧化在同一個(gè)塔內(nèi)進(jìn)行、塔內(nèi)設(shè)置噴淋層、氧化方式采納強(qiáng)迫氧化。與其余脫硫工藝比較，石灰石石膏濕法脫硫工藝的主要特色為：脫硫效率高，可達(dá)95以上；汲取劑化學(xué)劑量比低，脫硫劑耗費(fèi)少；液/氣比（L/G）低，使脫硫系統(tǒng)的能耗降低；.可獲得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)辦了有益條件；采納空塔型式使汲取塔內(nèi)徑減小，同時(shí)減少了占地面積；采納價(jià)廉易得的石灰石作為汲取劑；系統(tǒng)擁有較高的靠譜性

5、，系統(tǒng)可用率可達(dá)97以上；對(duì)鍋爐燃煤煤質(zhì)變化適應(yīng)性較好；對(duì)鍋爐負(fù)荷變化有優(yōu)秀的適應(yīng)性。2.2反響原理用于去除SOx的漿液采集在汲取塔漿池內(nèi)。汲取塔漿池分為氧化區(qū)和結(jié)晶區(qū)，在上部氧化區(qū)內(nèi)，氧化空氣經(jīng)過一個(gè)分派系統(tǒng)吹入，在pH值為45的漿液中生成石膏；在結(jié)晶區(qū)，石膏晶種漸漸增大，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(gè)地區(qū)。化學(xué)反響過程描繪以下：石灰石的溶解：CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2與SO2反響：Ca(HCO3)2+2SO2Ca(HSO3)2+2CO2氧化：Ca(HSO3)2+CaCO3+O22CaSO4+CO2+H2O石膏生成：CaSO4+2H2OCaSO42

6、H2O去除SO2總反響方程式：CaCO3+SO2+?O2+2H2OCaSO42H2O+CO2石灰石在水中的低溶解性在汲取塔內(nèi)被二氧化碳提升。經(jīng)過溶解過程，生成碳酸氫鈣。碳酸氫鈣與二氧化硫反響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)生反響，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(gè)脫硫反響在汲取塔塔內(nèi)地域的化學(xué)反響如圖2.2所示。2.3本方案系統(tǒng)描繪本工程石灰石石膏濕法煙氣脫硫裝置主要由以下系統(tǒng)構(gòu)成：1）汲取劑制備與供給系統(tǒng)本脫硫方案以石灰石粉作為脫硫汲取劑。合格的石灰石粉由罐車運(yùn)送到廠內(nèi)。經(jīng)過氣力輸送送入石灰石粉倉，經(jīng)料倉底部的稱重式給料機(jī)送入石灰石漿液箱進(jìn)

7、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)泵送入脫硫汲取塔內(nèi)。為使?jié){液混淆平均、防備積淀，在脫硫劑漿液箱頂部裝設(shè)有頂進(jìn)式攪拌器。2)SO2汲取系統(tǒng)SO2汲取系統(tǒng)是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心，主要包含汲取塔、循環(huán)漿液泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏排放泵及攪拌器等設(shè)備、設(shè)備。在汲取塔內(nèi)，煙氣中的SO2被汲取漿液洗.圖汲取塔各地區(qū)化學(xué)反響原理圖滌并與漿液中的CaCO3發(fā)生反響，在汲取塔底部的循環(huán)漿池內(nèi)被輸送來的空氣強(qiáng)迫氧化，最一世成石膏晶體，由石膏漿液排出泵排出汲取塔送入石膏漿辦理系統(tǒng)脫水。在汲取塔的出口設(shè)有除霧器，以除掉脫硫后煙氣帶出的細(xì)小液滴，使煙氣

8、在含液滴量低于100mg/Nm3下排出。當(dāng)前，濕法脫硫汲取塔已將脫硫、氧化、除塵三項(xiàng)功能集于一體，使系統(tǒng)大為簡化。汲取塔為圓柱體、鋼構(gòu)造，防腐內(nèi)襯。汲取塔底部為循環(huán)漿池，上部分為噴淋層和除霧器。噴淋層設(shè)在汲取塔的中上部，每個(gè)噴淋層都是由一系列噴嘴構(gòu)成，其作用是將循環(huán)漿液進(jìn)行細(xì)化噴霧。一個(gè)噴淋層包含母管和支管，母管的側(cè)向支管成對(duì)擺列，噴嘴就部署在此中。噴嘴的這類部署安排可使汲取塔斷面上實(shí)現(xiàn)平均的噴淋見效。汲取塔循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液循環(huán)打入噴淋層，為防備塔內(nèi)積淀物吸入泵體造成泵的擁擠或破壞及噴嘴的擁擠，循環(huán)泵前裝有網(wǎng)格狀濾網(wǎng)（塔內(nèi)）。單臺(tái)循環(huán)泵故障時(shí)，F(xiàn)GD系統(tǒng)可正常進(jìn)行，若所有循環(huán)泵均停運(yùn)，F(xiàn)GD

9、系統(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(shí)，汲取塔內(nèi)的汲取漿液由排漿泵排出，存入事故漿罐中，以便對(duì)脫硫塔進(jìn)行維修。3）煙氣系統(tǒng)燒結(jié)機(jī)所有煙氣經(jīng)除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)進(jìn)口擋板門后進(jìn)入脫硫汲取塔，經(jīng)沖刷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，最后經(jīng)煙囪排入大氣。鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，脫硫系統(tǒng)亦同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，只在特別狀況及故障狀況時(shí)贊成脫硫.系統(tǒng)走旁路，此時(shí)鍋爐在無脫硫裝置的狀況下(煙氣經(jīng)過總煙道)運(yùn)轉(zhuǎn)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不論脫硫裝置處于何種工況下運(yùn)轉(zhuǎn)都不可以夠?qū)Y(jié)機(jī)產(chǎn)生任何影響。汲取塔低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，按汲取塔特色停運(yùn)一層噴嘴。脫硫系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，脫硫系統(tǒng)的進(jìn)、出口擋板門翻開

10、，煙道旁路擋板門封閉。在燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)過程中或脫硫系統(tǒng)解列、需要檢修時(shí)，脫硫系統(tǒng)進(jìn)、出口擋板門封閉，煙道旁路擋板門翻開，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）脫硫石膏辦理系統(tǒng)從脫硫汲取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，在不可以夠利用時(shí)采納扔掉方式。為了便于石膏的運(yùn)輸和積蓄，需要進(jìn)行脫水辦理。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)脫水辦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寄存待運(yùn)。石膏旋流器分別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汲取塔及脫硫劑漿液箱進(jìn)行循

11、環(huán)利用。此中一部分過濾水將作為廢水排至鋼廠廢水辦理車間集中辦理。5）工藝水及其余協(xié)助系統(tǒng)鋼廠來的脫硫用水即工藝水主要用于汲取塔補(bǔ)水、汲取劑加濕攪拌用水、汲取塔除霧器沖刷用水以及管道沖刷、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(shí)需要進(jìn)行沖刷，其沖刷水就近采集在排水池內(nèi)，本工程設(shè)置一個(gè)排水池。事故漿液箱設(shè)計(jì)為當(dāng)汲取塔需檢修排空時(shí)可積蓄單個(gè)汲取塔內(nèi)漿池漿液，并可作為汲取塔從頭啟動(dòng)時(shí)的石膏晶種。本工程設(shè)置1套事故漿液系統(tǒng)作漿液返回汲取.塔用。2.4石灰石石膏濕法煙氣脫硫裝置主要設(shè)備清單主要設(shè)備清單序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)目備注1煙氣系統(tǒng)煙道鋼制噸約60煙氣擋板FGD進(jìn)口原煙氣擋板電動(dòng)單

12、軸雙百頁窗型個(gè)2FGD出口凈煙氣擋板電動(dòng)單軸雙百頁窗型個(gè)2FGD旁路煙氣擋板電動(dòng)雙軸雙百頁窗型個(gè)2密封空氣風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)臺(tái)2擋板門配套型式：電加熱器；加熱級(jí)密封空氣加熱器臺(tái)1擋板門配套數(shù):2級(jí),溫升100；流量：480000Nm3；揚(yáng)程：增壓風(fēng)機(jī)1700Pa；雙吸雙支撐離心臺(tái)1式；電機(jī)功率：560kW2SO2汲取系統(tǒng)總高度21.5m、塔底反響汲取塔池直徑7米，漿液容積座1250m3汲取塔漿液循環(huán)泵.型式：臥式離心泵；電機(jī)；汲取塔漿液循環(huán)泵A臺(tái)1額定功率：185kW型式：臥式離心泵；電機(jī)；汲取塔漿液循環(huán)泵B臺(tái)1額定功率：150kW型式：臥式離心泵；電機(jī)；汲取塔漿液循環(huán)泵C臺(tái)1額定功率：150kW型

13、式：羅茨風(fēng)機(jī)；進(jìn)口流量：2200Nm3/h；出口壓氧化風(fēng)機(jī)臺(tái)2力：75kPa；電機(jī)；額定功率：75kW；汲取塔攪拌器電機(jī)；額定功率：11kW；臺(tái)3型式：臥式離心泵；揚(yáng)程：石膏漿液排出泵臺(tái)230mH；體積流量：30m3/h3排空系統(tǒng)鋼制，V=250m3，6m事故漿液箱座1事故漿液箱攪拌器頂進(jìn)式臺(tái)1型式：臥式離心泵；揚(yáng)程：事故漿液泵臺(tái)120mH；體積流量：25m3/h4石膏脫水系統(tǒng)石膏旋流站Q=25m3/h臺(tái)1.真空皮帶脫水機(jī)Q=3.3t/h臺(tái)1Q=2100m3/h,真空度真空泵臺(tái)1-50kPa回收水池V=40m3，個(gè)1回收水池?cái)嚢杵黜斶M(jìn)式臺(tái)1回收水泵Q=30m3/h,H=27m臺(tái)2石灰石漿液制備

14、系統(tǒng)鋼制石灰石粉貯倉V有效=120m3個(gè)1石灰石漿液箱V有效=40m3個(gè)1石灰石漿液箱攪拌器頂進(jìn)式臺(tái)1石灰石漿液泵Q=20m3/h,H=22m臺(tái)2.第三章循環(huán)流化床半干法脫硫方案3.1反響原理來自燒結(jié)機(jī)出來的煙氣，經(jīng)過煙道進(jìn)入汲取塔。此處高溫?zé)煔馀c加入的汲取劑，、循環(huán)灰分充分混淆，進(jìn)行初步的脫硫反響，此后經(jīng)過汲取塔底部的文丘里管加快，.汲取劑、循環(huán)脫硫灰遇到氣流的沖擊作用而懸浮起來，形成循環(huán)流化床，進(jìn)行充分的脫硫反響。循環(huán)流化床擁有最正確的熱和物質(zhì)傳達(dá)特色,在這地區(qū)內(nèi)流體處于強(qiáng)烈的的湍流狀態(tài)，循環(huán)流化床內(nèi)的Ca/S值可達(dá)到40-50，這是由于細(xì)小顆粒和煙氣之間最大速差而決定的。顆粒反響界面不停

15、摩擦，碰撞更新，極大地加強(qiáng)了脫硫反響的傳質(zhì)與傳熱。在汲取塔的文丘里的出口擴(kuò)管段設(shè)一套高壓噴水裝置，噴入的水經(jīng)過霧化后一方面增濕顆粒表面，另一方面使煙溫降至高于露點(diǎn)溫度15-20，創(chuàng)辦優(yōu)秀的脫硫反響溫度，汲取劑與SO2充分的反響，主要生成亞硫酸鈣CaSO31/2H2O，、硫酸鈣CaSO41/2H2O,和碳酸鈣CaCO3，他們和飛灰一同由潔凈煙氣攜帶到汲取塔頂部，此后在后邊的布袋除塵器中分別出來。分別出來產(chǎn)物由斜槽循環(huán)回汲取塔,以延伸汲取劑顆粒的逗留時(shí)間，降低工藝過程中Ca/S摩爾比。同時(shí)這套系統(tǒng)在Ca/S摩爾比稍有增添的狀況下,就能夠使脫硫率達(dá)到90%以上。關(guān)于少許脫硫副產(chǎn)品，由需方負(fù)責(zé)將其轉(zhuǎn)運(yùn)

16、到除灰系統(tǒng)。圖循環(huán)流化床半干法脫硫工藝流程圖.3.2化學(xué)過程CFB-FGD的化學(xué)反響原理是煙氣中的SO2和幾乎所有的SO3、HCL、HF等，在Ca(OH)2粒子的液相表面發(fā)生化學(xué)反響，主要化學(xué)反響方程式以下：Ca(OH)2+SO2=CaSO3*1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3=CaSO4*1/2H2O+1/2H2OCaSO3*1/2H2O+1/2O2=CaSO4*1/2H2OCa(OH)2+2HCl=CaCl2*2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCa(OH)2+2HF=CaF2+2H2O與其余脫硫工藝比較，循環(huán)流化床半干法脫硫工藝的主要特色為：脫硫效率較高，可達(dá)

17、90以上；工藝流程對(duì)比較較簡單，系統(tǒng)占地面積小，能夠做到脫硫、除塵一體化；無脫硫副產(chǎn)物，無廢水；汲取塔、煙道等設(shè)備無腐化問題，不需防腐；系統(tǒng)擁有較高的靠譜性，系統(tǒng)可用率可達(dá)95以上；3.3脫硫島主要工藝系統(tǒng)1）煙氣系統(tǒng)從燒結(jié)機(jī)出來的煙氣經(jīng)除塵器、吸風(fēng)機(jī)，從汲取塔底部進(jìn)入汲取塔，在汲取塔內(nèi)經(jīng)噴水減溫后，進(jìn)入汲取塔后的布袋除塵器，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入主煙道。本工程脫硫除塵器為布袋除塵器，進(jìn)口濃度約為1000g/Nm3，出口濃度為50mg/Nm3。2）脫硫灰循環(huán)系統(tǒng)脫硫除塵器下部設(shè)一套圓滿的脫硫灰循環(huán)系統(tǒng)，依據(jù)脫硫除塵器的構(gòu)造，每套.系統(tǒng)設(shè)兩路空氣斜槽。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，除塵器脫硫灰經(jīng)空氣斜槽所有送入汲取塔，

18、以增添脫硫劑在汲取塔內(nèi)的逗留時(shí)間，降低運(yùn)轉(zhuǎn)成本；當(dāng)灰斗中的料位高于最高安全料位時(shí)，翻開排灰旁路系統(tǒng)，將部分循環(huán)灰經(jīng)氣力輸送排入電廠除灰系統(tǒng)。3）流化風(fēng)系統(tǒng)為防備脫硫劑在消石灰倉底部板結(jié)、擁擠，以及脫硫劑、循環(huán)灰輸送過程的堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，每個(gè)消石灰下方配一套流化風(fēng)系統(tǒng)；相同，依據(jù)除塵器的設(shè)計(jì)要求，脫硫除塵器的每個(gè)灰斗下方均設(shè)有流化風(fēng)。4）脫硫劑制備、積蓄及輸送系統(tǒng)本工程一臺(tái)鋼制消石灰倉，消石灰粉由帶自卸裝置的罐車將脫硫劑送入消石灰倉，消石灰倉頂部設(shè)有一臺(tái)脈沖布袋除塵器。消石灰由氣力輸送從消石灰倉輸送至汲取塔。輸送系統(tǒng)主要由輸送風(fēng)機(jī)及電加熱器、插板閥、電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥、沖板式流量計(jì)、空氣斜槽等構(gòu)成。5）

19、工藝水系統(tǒng)本工程配置一套圓滿的工藝水系統(tǒng)，其作用是將進(jìn)入汲取塔的高溫?zé)煔饨?jīng)噴水減溫后使煙溫降低至脫硫效率最高且保證汲取塔不腐化的最正確溫度。減溫水噴嘴采用回流型式，部署在汲取塔文丘里噴嘴的上方，一路運(yùn)轉(zhuǎn)，一路備用。工藝水系統(tǒng)主要由工藝水箱、高壓水泵、濾網(wǎng)、控制閥、回流噴嘴等構(gòu)成，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，經(jīng)過調(diào)整回流管線上浮治閥的開度來控制回流水量，進(jìn)而保證噴入汲取塔的水量及霧化見效。.6）壓縮空氣系統(tǒng)本工程CFB-FGD島用壓縮空氣由需方供給，主要用于脈沖布袋除塵器、汲取塔底部事故放灰的流化和所有的氣動(dòng)閥門等。3.4循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫裝置主要設(shè)備清單主要設(shè)備清單序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)目備注1煙

20、氣系統(tǒng)煙道鋼制噸約65煙氣擋板FGD進(jìn)口原煙氣擋板電動(dòng)單軸雙百頁窗型個(gè)2FGD出口凈煙氣擋板電動(dòng)單軸雙百頁窗型個(gè)2FGD旁路煙氣擋板電動(dòng)雙軸雙百頁窗型個(gè)2密封空氣風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)臺(tái)2擋板門配套型式：電加熱器；加熱級(jí)密封空氣加熱器臺(tái)1擋板門配套數(shù):2級(jí),溫升100；流量：480000Nm3；揚(yáng)程：增壓風(fēng)機(jī)3200Pa；雙吸雙支撐離心臺(tái)1式；電機(jī)功率：1000kW布袋除塵器過濾面積17599m2臺(tái)12SO2汲取系統(tǒng)汲取塔總高度38.5m、汲取塔直座1.徑3灰循環(huán)系統(tǒng)斜槽流化風(fēng)風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)臺(tái)2型式：電加熱器；加熱級(jí)斜槽流化風(fēng)電加熱器臺(tái)1數(shù):2級(jí),溫升100；氣力斜槽臺(tái)34工藝水系統(tǒng)工藝水箱V有效=40m3臺(tái)1工藝水泵Q=50m3/h,H=4MPa臺(tái)25消石灰粉系統(tǒng)鋼制消石灰石粉貯倉V有效=200m3個(gè)1粉倉流化風(fēng)機(jī)離心