【正文】 W機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 4 第三章 工藝方案介紹 工藝概述 本工程濕法脫硫工藝系統(tǒng)由以下幾個主要系統(tǒng)組成： 煙氣系統(tǒng)、 SO2 吸收系統(tǒng)、石灰石漿液制備和供應系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、工藝 水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)等。 煙氣自 業(yè)主引風機 出口煙道引出， 引入吸收塔脫硫除塵，凈煙氣從塔頂引出接至煙囪入口。 石灰石漿液制備和供應系統(tǒng)采用石灰石塊（粒徑小于 20mm）作為吸收劑原料，制成濃度 25~30％的成品石灰石漿液供吸收塔使用。石灰石塊用斗式提升機送至石灰石倉內(nèi)貯存，石灰石倉內(nèi)的物料由稱重皮帶機輸送到濕式球磨機內(nèi)磨制，石灰石漿液用泵輸送到水力旋流器經(jīng)分離后，大尺寸物料再循環(huán)，溢流物料儲存于石灰石漿液箱中，然后經(jīng)石灰石漿液泵送至吸收塔。 吸收塔的石膏漿液到達一定濃度后用石膏排出泵送至脫硫綜合樓的石膏旋流站，經(jīng)一 、二級脫水，可得到含水率不大于 10％的石膏。石膏儲存在石膏庫中，通過鏟車裝載至運輸車上運出廠外。 煙氣系統(tǒng) 煙氣自 業(yè)主引風機 出口煙道引出， 引入吸收塔脫硫，脫硫后的凈煙氣從塔頂引出進入煙囪。 吸收塔入口至煙囪部分煙道需采用防腐處理，防腐具體方法是：吸收塔入口干濕界面處煙道內(nèi)襯合金鋼防腐， 凈煙道 采用低溫玻璃鱗片防腐。 考慮到吸收塔實際運行期間，可能出現(xiàn)噴淋漿液沉積在吸收塔入口煙道的情況，設(shè)計吸收塔入口煙道傾斜向塔內(nèi)布置，以防止?jié){液的沉積。 SO2 吸收系統(tǒng) 本工程采用 一 爐一塔方案。 吸收塔系統(tǒng)是整 個 FGD 的核心部分。 SO SO HF 和 HCl將在吸收塔內(nèi)被脫除，石膏也將在吸收塔內(nèi)結(jié)晶和生成。 吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備包括吸收塔、吸收塔再循環(huán)泵、氧化風機和石膏排出泵等。 本方案設(shè)計考慮 到 滿負荷運行下 較 高的入口 SO2 濃度要求。低負荷運行時可停運伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 5 12 臺循環(huán)泵以適應當前工況。 原煙氣經(jīng)煙道導入吸收塔后，在由 四 層噴淋層組成的吸收段與經(jīng)噴淋霧化的漿液在整個吸收塔截面均勻地接觸，并充分傳質(zhì)，煙氣中的 SO SO HF 和 HCl等酸性氣體被有效地吸收，并且煙氣中的飛灰也得到有效的洗滌，與此同時煙氣溫度也降到飽和。離開 吸收段的煙氣再連續(xù)流經(jīng)兩層鋸齒形除霧器而除去所含漿液水滴。穿過兩級除霧器后，經(jīng)洗滌和凈化的煙氣流出吸收塔。而 SO2 在吸收區(qū)被吸收后，在吸收塔底部的儲液區(qū)（吸收塔漿池）與吸收劑進行氧化和中和反應，并最終形成石膏漿液。吸收塔漿池內(nèi)達到濃度要求的石膏漿液由石膏排出泵打到石膏脫水系統(tǒng)進行脫水。 在吸收塔內(nèi)發(fā)生的主要反應過程如下： SO2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2↑ SO3 + CaCO3 → CaSO4 + CO2↑ 上述反應在吸收塔內(nèi)通過許多中間反應來完成。 石灰石在溶液中形成鈣離子。 CaCO3(s) → CaCO3(aq) CaCO3(aq) + H2O → Ca2+ + HCO3－ + OH－ 在吸收塔內(nèi)的氣 /液界面形成 SO3－ 負離子。 SO2(g) → SO2(aq) SO2(aq) + H2O → H2SO3 → HSO3－ + H+ HSO3－ → H+ + SO32 在強制氧化環(huán)境中產(chǎn)生了主要的析出物 —— 石膏。 SO3－ + 1/2 O2 → SO42 Ca2+ + SO42 + 2 H2O → CaSO4?2H2O↓ 吸收塔不僅除去煙氣中含有的 SO2，同時 還可以除去氯化氫和氟化氫。碳酸鈣將以如下方式中和這些酸性煙氣： 2 HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2 2 HF + CaCO3 → CaF2 + H2O + CO2 吸收塔配有 4 臺吸收塔再循環(huán)泵，各自對應吸收塔的 四 組噴淋層。噴淋層上部的除伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 6 霧器設(shè)有在線自動化沖洗系統(tǒng)，水源從除霧器沖洗水泵母管接出來。吸收塔漿液和噴淋到吸收塔中的除霧器沖洗水收集在吸收塔漿液池內(nèi)。通過吸收塔漿池中的側(cè)入式攪拌器攪拌，使?jié){液池中的固體顆粒保持懸浮狀態(tài)。 每套吸收 系統(tǒng)還包括由 3 臺（ 2 運 1 備）氧化 風機組成的氧化空氣系統(tǒng)，提供把脫硫反應中生成的亞硫酸鈣 ()氧化為 硫酸鈣 ()所需的氧化空氣。氧化風機送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過 氧化管網(wǎng) 被送入吸收塔漿池?？諝獗?均勻分布在漿池橫斷面上 ，從而使得空氣和漿液得以充分混合，實現(xiàn)高氧化率。 吸收塔漿液的 pH 值大小是漿池內(nèi)石灰石反應活性和鈣硫摩爾比的綜合反映 ,是由吸收塔中新制備的石灰石漿液的增加量決定。加入吸收塔的新制備石灰石漿液量的大小取決于預計的鍋爐負荷、 SO2 含量以及實際的吸收塔漿液的 pH 值。吸收塔漿液的 pH 值由兩個 在線 pH 值探頭進行測量。 吸收塔設(shè)有溢流管，為吸收塔提供液位保護。 吸收塔的主要技術(shù)參數(shù)如下： 吸收塔進口煙氣量： 1017040Nm3/h（ 干 標） 直徑： 12m 高度： (1) 吸收塔攪拌器 在吸收塔收集池的下部徑向布置了側(cè)入式攪拌器，其作用是使?jié){液成懸浮物狀態(tài)并使其進行擴散，即將固體維持在懸浮狀態(tài)下，同時均勻分布氧化空氣。攪拌器的型式為側(cè)入式，軸的密封形式為機械密封。設(shè)置人工沖洗設(shè)施。 每座吸收塔配置 4 臺攪拌器。 (2) 噴淋層及噴嘴 噴淋系統(tǒng)能使?jié){液在吸收塔內(nèi)均勻分布， 流經(jīng)每個噴淋層的流量相等。對噴嘴進行優(yōu)化布置，以使吸收塔斷面上幾乎完全均勻地進行噴淋。吸收塔噴淋系統(tǒng)采用 四 層噴淋層，每層噴淋層由一根母管、若干支管和規(guī)則分布在支管上的噴嘴組成，分別對應 1 臺吸收塔再循環(huán)泵。 各部分材料選擇如下： 噴淋系統(tǒng)管道： FRP 噴嘴： SiC（碳化硅），特別耐磨，且抗化學腐蝕性極佳。 伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 7 噴淋層實物圖 噴淋中 (3) 除霧器 除霧器用來在吸收塔所有運行狀態(tài)下收集夾帶的水滴，由安裝在下部 的一級除霧器和安裝在上部的二級除霧器組成。彼此平行的除霧器為波狀外形擋板，煙氣流經(jīng)除霧器時，液滴由于慣性作用留在擋板上，從而起到除霧的作用。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，主要是石膏，因此就有在擋板上結(jié)垢的危險，所以設(shè)置了定期運行的清洗設(shè)備，包括除霧器沖洗母管及噴嘴系統(tǒng)。沖洗介質(zhì)是工藝水，工藝水還用于調(diào)節(jié)吸收塔中的液位。 除霧器形式： 屋脊 式 除霧器各部分材料選擇如下： 除霧器：聚丙烯 管道： PP 管 噴嘴： PP 除霧器實物 圖 （ 4） 漿液循環(huán)泵 每座 吸收塔 均 配有 4 臺再循環(huán)泵，各自對應吸收塔的 四 組噴淋層。再循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計要求是使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收漿液與煙氣充分接觸，伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 8 從而保證在適當?shù)囊簹獗认驴煽康剡_到所要求的脫硫效率。 吸收塔再循環(huán)泵 采用離心泵 . （ 5） 氧化風機 強制氧化系統(tǒng)為吸收塔提供氧化空氣，把脫硫反應中生成的亞硫酸鈣()氧化為硫酸鈣 ()。每套吸收塔系統(tǒng) 均 包括 三 臺氧化風機（ 2運 1 備），氧化風機送出的氧化空氣經(jīng)噴水增濕后通過 氧化管網(wǎng) 被送入吸收塔漿池。空氣被 均勻分布在漿池橫斷面上 ，從而使得空氣和漿液得以充分混合，實現(xiàn)高氧化率。 （ 6） 石膏排出泵 每套吸收塔系統(tǒng)均設(shè) 2 臺石膏排出泵， 1 運 1 備。石膏排出泵連續(xù)運轉(zhuǎn)，當吸收塔漿液的濃度達到高設(shè)定值時，石膏排出泵將漿液排至石膏 旋流站 。 石灰石 漿液 制備和供應 系統(tǒng) 本脫硫工程共設(shè)置兩套石灰石漿液制備和供應系統(tǒng)，每套系統(tǒng)供應量按 2 臺鍋爐BMCR 工況下石灰石耗量的 150%設(shè)計。脫硫劑為外購石灰石塊，粒徑要求 20mm 以下。石灰石塊用斗式提升機送至石灰石倉內(nèi)貯存，粉倉上部為鋼結(jié)構(gòu)，出口為鋼制錐斗，并配有倉頂袋式收塵器和斗提機。設(shè)計條件下，每個石灰石倉有效容量為 2 套 FGD 系統(tǒng) 3天所需的石灰石用量。 每套 石灰石倉配有 1 個出料口，并設(shè)有 1 套 150%容量的下料 及磨制 系統(tǒng)，包括 1只 電 動插板閥、 1 臺電子皮帶秤、 1 臺濕式球磨機、 1 個漿液再循環(huán)箱、 2 個石灰漿液再循環(huán)泵和 1 臺石灰石旋流器等 。 石灰石倉內(nèi)的物料由稱重皮帶機輸送到濕式球磨機內(nèi)磨制，石灰石漿液用泵輸送到水力旋流器經(jīng)分離后，大尺寸物料再循環(huán)，溢流物料儲存于石灰石漿液箱中， 與來自工藝水系統(tǒng)的工藝水或濾液水混合配置成 25~30%含固量 的石灰石漿液 。 石灰石漿液箱的容量按 2 套 FGD 系統(tǒng) 100%工況下 4 小時 的耗量 設(shè)計。石灰石漿液箱備有 1 只頂入式攪拌器。石灰石漿液通過石灰石漿液泵送入吸收塔內(nèi)，作為脫硫吸收劑。 石灰石漿液泵一運一備。 石灰石漿液流量根據(jù) FGD 運行負荷通過吸收塔底部的塔池內(nèi)的 pH 值來自動控制。 每套石灰石漿液制備和供應系 統(tǒng)包括的設(shè)備有： 1 座石灰石倉（ 包括 斗提機、倉頂除塵器、電 動插板閥、 電子皮帶秤 ）， 1 臺濕式球磨機、 1 座 漿液再循環(huán) 箱（包括攪拌器） 、2 臺石灰漿液再循環(huán)泵、 1 臺石灰石旋流器、 1 座石灰石漿液箱（包括攪拌器）， 2 臺石灰石漿液泵等。 伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 9 石膏脫水 系統(tǒng) 石膏脫水系統(tǒng)由 四 套石膏旋流站、 四 套真空皮帶脫水機系統(tǒng)和 兩 座濾液水池系統(tǒng)等組成。 石膏漿液經(jīng)石膏排出泵打入石膏旋流站進行第一級脫水。系統(tǒng)配備 四 套 石膏旋流器，每套 出力為 單臺機組 BMCR 工況運行時 150%的石膏產(chǎn)量 。 石膏旋流站配備 N+1個旋流子（ N 運 1 備）及將漿液分配到 各個旋流子的隔離閥組成。石膏旋流站的底流濃縮液 (懸浮物固體重量含量約為 40～ 60%)依靠重力自流至真空皮帶脫水機進行第二級脫水。系統(tǒng)配備 四 套真空皮帶脫水機用于石膏脫水 ，每套 出力為 單臺機組 BMCR 工況運行時 150%的石膏產(chǎn)量 。 石膏 旋流站的溢流自流到廢水旋流器給料箱，一部分通過廢水旋流站給料泵送到廢水旋流站，其余部分溢流到濾液池。廢水旋流站溢流到濾液池，底流進入廢水池。由廢水泵送至廢水處理系統(tǒng)。 濾液水池中的濾液可用于石灰石漿液的制備，或打回吸收塔重復利用；在吸收塔檢修或系統(tǒng)停運時候?qū)V液水打至 事故漿液箱 。 經(jīng) 過脫水后的石膏餅含水量不大于 10%( wt)，真空皮帶脫水機脫水后的石膏經(jīng)卸料管落入石膏庫內(nèi)，卸至石膏庫中的石膏用鏟車裝車運出。 石膏脫水皮帶機運行模擬圖 （ 1） 石膏旋流站 本系統(tǒng)設(shè) 四 套石膏旋流站 。 伊拉克 ALShemal項目 4 350MW機組煙氣脫硫工程 技術(shù)方案 10 石膏旋流站的主要性能參數(shù)： 給料含固量： 15~17% 溢流含固量： 5% 底流含固量： 50% （ 2） 真空皮帶脫水機及輔助設(shè)備 為保證脫水性能，脫水機上的石膏層厚度為一定值，皮帶轉(zhuǎn)速可以通過變頻驅(qū)動電機進行調(diào)速，過濾層通過石膏餅沖洗水及真空泵的真空進行沖洗和脫水，濾下的水 流收集到濾液水池。 為了保證副產(chǎn)品的質(zhì)量，采用石膏餅沖洗水來沖洗石膏餅，從而降低石膏副產(chǎn)品中的 Cl和其他鹽分的含量。 真空皮帶脫水機還配有真空系統(tǒng)、石膏餅沖洗系統(tǒng)和濾布沖洗系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。 （ 3）石膏庫 本工程石膏庫位于 綜合 樓底層，應貯存量為 4 臺 鍋爐 100%BMCR 工況下 不小于 2天的石膏產(chǎn)量計 。