【正文】 備系統(tǒng)。 （ 4） 試運期間若要進入煙道內(nèi)進行處理，則須確認系統(tǒng)完全停止，并做好安全防范措施后方可進入。全體人員應嚴格遵守有關安全規(guī)程，注意人身及設備安全。 （ 5） 低壓水沖洗系統(tǒng)投入 工 藝 各 分 系 統(tǒng) 說 明 煙氣系統(tǒng) 49 當系統(tǒng)長時間停運時，進行低壓水沖洗。 主要設備簡介 主要設備及技術規(guī)范表 序 號 設備名稱 KKS 單位 數(shù) 量 規(guī)格及主要技術參數(shù) 1 原煙氣擋板門 臺 2 6000 5000 450，雙葉擋板，電動執(zhí)行器： 2 凈煙氣擋板門 臺 1 5000 6000 450，雙擋板，電動執(zhí)行器： 3 旁路擋板門 臺 2 6000 5000 450，雙擋板，電動執(zhí)行器： 4 擋板門密封風機 臺 2 Q=11800 m3/h ， P=3770Pa 電動機功率： 22kW 5 升壓風機 臺 1 軸流式，靜葉可調(diào)， Q=1862020m3/h P=3700Pa 電動機功率： 2500kW 6 GGH 臺 回轉(zhuǎn)式，處理煙氣量 1116150 m3/h 原煙氣入口溫度 134℃ ，凈煙氣 出口溫度 ≥ 80，漏風率 ≤ 1% 注：上述設備資料僅供參考，以現(xiàn)場實際設備為準。在正常運行時，煙氣系統(tǒng)將鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣引入 FGD 系統(tǒng)；在故障時，煙氣系統(tǒng)則將煙氣直接導入旁路煙道，進入煙囪，避免對 FGD 系統(tǒng)造成損壞。 脫硫裝置的煙氣系統(tǒng)的主要功能是將未處理煙氣（原煙氣）從鍋爐側(cè)引出，送 入煙氣吸收設備（吸收塔），并將處理后的煙氣（凈煙氣）送入煙囪排入大氣 。系統(tǒng)設有兩臺工藝水泵，一運一備，以保證工藝水供應；設有 事故沖洗水泵，與保安電源相連接，在發(fā)生電源故障，工藝水泵失電的情況下，由事故沖洗水泵向工藝水系統(tǒng)供水，其供水僅用于漿液管路的沖洗，不可用于除霧器沖洗 。容器內(nèi)的攪拌器要繼續(xù)運轉(zhuǎn)，這樣固體物就不會沉淀。 一旦靜電除塵器投入運行，同時煙氣脫硫裝置接收煙氣的所有條件都得到滿足時，脫硫裝置原煙氣和凈煙氣擋板開啟，升壓風機啟動，旁路擋板關閉。 下面敘述的步驟要由操作員 在控制室內(nèi)通過操作煙氣脫硫裝置的控制系統(tǒng) 單個部件和各功能組的功能，啟動和停機的先決條件以及人工修正等將在以后各章節(jié)內(nèi)敘述。 工藝水在 FGD 為減少水耗，皮帶機的濾液收集在過濾水地坑中，用于石灰 石漿液的制備。因此，在脫水過程中要用新鮮工藝水清洗過濾器的餅狀產(chǎn)品，以便將氯化物 由真空皮帶過濾機中排出的含有低于 10%水分 (按重量計 )的石膏將直接落入 石灰石粉 (325 目 )由汽車運至石灰石粉倉。石膏脫 脫硫工藝及系統(tǒng)說明 27 石膏脫水將分兩步進行： 一級脫水由石膏旋流器完成 ，然后再用真空皮帶過濾機完成二級脫水。 煙道通往煙囪的區(qū)段裝 原煙氣煙道，該煙道由帶有未處理氣擋板的煙道開始，經(jīng)過升壓風機、到吸 凈煙氣煙道，該煙道由吸收塔開始至煙氣再熱器，再返回到端部帶有凈煙氣擋板的煙道至煙囪。 升壓風機 了為彌補由于吸收塔，煙氣再熱器和煙道而造成的壓力損失，采用升壓風機，將煙升壓氣后進入換熱器。當通過未經(jīng)處理的煙氣一側(cè)時，加熱元件吸取一部分熱能。 在洗滌過程中煙氣將被水冷卻到絕熱飽和溫度。溢流液通過石膏溢流箱返回到吸收塔，在此石灰石進一步溶解，同時小 為了防止?jié){液沉積，吸收塔下部設有攪拌裝置。 2H2O)。水損失由工藝水補充。 在添加新石灰石后，石灰石 /石膏的混合漿液經(jīng)再循環(huán)漿泵重新循環(huán)流到噴淋管排。 煙氣處理的具體設計只限于減少二氧化硫排放。 如果 SO2傳質(zhì)速率為一常數(shù)，則停留時間與 SO2的去除率成正比。增大液流量 (或 L/G)的主要作用是增大氣液傳質(zhì)速率從而增大 SO2去除率 。 石灰石溶解速率與顆粒大小有關，小顆粒具有相當大的比表面積。 溶解速率大部分取決于參加反應物的濃度，而且 pH 值較低 (即 H＋ 離子較多 )有利于溶解。 來自反應式 (21)的亞硫酸氫離子和反應式 (26)至 (28)中的石灰石溶解反應生成的碳酸氫離子，可以反應生成亞硫酸鹽，也是生成 CO2 的一種反應。 σ＝C －C* CC* C* 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 7 若有足夠的時間，則能形成大小為 100μ m 及其以上的石膏晶體，這種石膏具有非常好的脫水性能。 根據(jù) 以上分析可以看出，在亞穩(wěn)平衡區(qū)域中相對過飽和度為最大值時物質(zhì)轉(zhuǎn)化較快，同時生成較大的晶體。 在相對過飽和度較低時，晶種生長速率可忽略，因為濃度比率還不足以使 這些主要位于界面區(qū)的分子進入新形成的晶束中 (亞穩(wěn)平衡 )，而是在現(xiàn)有晶體結(jié)構中牢固地結(jié)合，在這種情況下，現(xiàn)有晶體進一步增長而生成石膏。 用于描述石膏結(jié)晶情況的 參數(shù)主要是相對過飽和度σ： (25) 式中 : C:溶液中實際濃度 C*:相應的飽和濃度 圖 23： 晶體生長速率和增長速率與過飽和度σ的關系 當σ小于 0時，晶體溶入溶液直到達到飽和為止；當σ大于 0 時，現(xiàn)有晶體繼續(xù)長大，而且晶束 (小分子團 )的聚集會形成新的晶種。要獲得質(zhì)量好的石膏產(chǎn)品，須對石膏的結(jié)晶過程進行有效的控制，生成易于分離和脫水的石膏 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 6 晶粒。石灰石 /石膏濕法脫硫工藝中采用石灰石溶液作吸收劑，則生成硫酸鈣，硫酸鈣從溶液中析出成為石膏 CaSO４ 亞硫酸鹽的氧化作用主要受 pH 值的影響（附圖 22）。 引入空氣，將 HSO3氧化成 HSO4，并很快分解成 SO４ 2 （式 22）。為了保證最有效地捕集二氧化硫（ SO2），必須至少從式 (21)中消耗一項反應產(chǎn)物，以保持產(chǎn)生的濃度梯度。該過程可分為如下幾個步驟： 氣態(tài)反應物從氣相內(nèi)部遷移到相界面（擴散，對流）； 氣態(tài)反應物在相界面上從氣相進入液相； 反應組分從相界面遷移到液相內(nèi)部（擴散，對流）； 進入液相的反應組分與液相組分發(fā)生化學反應； 已溶解的反應物的遷移和由反應引起的濃度梯度產(chǎn)生的反應物的遷移 氣態(tài)組分的溶解一般非常快，因此整個反應主要由氣體和液體的擴散以及伴隨的化學反應來決定，其中確定總速度的反應是最慢的一個步驟。除氯化物外，一系列的不溶性組分，例如氧化鐵，氧化鋁和硅酸鹽等隨廢水排放，以防止那些不需要的雜質(zhì)在吸收塔中的濃度過高。 從吸收塔漿池中抽出的漿液送到石膏處理站。 新鮮的吸收劑是由石灰石 (CaCO3)加適量的水溶解制備而成，根據(jù) pH 值和SO2負荷配定的吸收劑直接加入吸收塔。 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 1 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 1． 石灰石 /石膏濕法脫硫工藝過程簡介 含硫燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣中的二氧化硫是對環(huán)境及人類有害的物質(zhì)，因此在煙氣排放之前必須采取措施使其中二氧化硫含量降低至允許排放濃度以下。 其中典型工藝流程圖見圖 1— 1。石膏晶體增長良 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 2 好是保證產(chǎn)品石膏處理簡單的先決條件。 除 SO2外， HCl 以很高的效率從煙氣中去除。 煙氣中的 SO2從煙氣主體進入吸收液的過程是物理吸收和化學反應的過程，通過這個過程，使 SO2從氣相進入液 相而被捕獲。 易溶的二氧化硫（ SO2）被吸收入水中后，發(fā)生如下反應： SO2＋ H2O HSO3＋ H＋ SO32+H＋ (21) FGD工藝的 pH值基本上在 5和 6之間，其中溶解的 SO2主要以 HSO3的形式存在。此階段，一方面維持 SO2的物質(zhì)交換所需要 的濃度梯度，一方面生成最終產(chǎn)品。 SO32＋１／ 2O2 SO42 (23) 以固態(tài)形式存在的亞硫酸鈣 晶體，會因 SO32濃度降低而溶解，進一步反應形成硫酸鹽。 圖 22： pH 值對 HSO3 形成硫酸鹽之后，吸收二氧化硫（ SO2）的反應進入最終階段，即生成固態(tài)鹽類結(jié)晶并從溶液中析出。 2H2O↓ (24) 石膏的結(jié)晶 石膏結(jié)晶是最終工藝階段，對最終產(chǎn)品的質(zhì)量有著決定性的影響。因此工藝必須滿足以下條件： 已形成的石膏在現(xiàn)有晶體上長大，形成的新晶體盡量少。在飽和的情況 下，分子的聚集和離失平衡，因此晶體增長和晶種生長為 0。通常攪拌懸浮液可以增加這種磨擦損失，其結(jié)果是使晶粒大小的分布向顆粒較小的方向轉(zhuǎn)移。但對于石膏來說，即使在相對過飽和度較低的情況下也會達到這個限度，并且石膏沉淀物因其硬度和低溶性很難去除。 新產(chǎn)生的 HCO3離子 與碳酸之間存在如下平衡： HCO3＋ H＋ H2CO3 H2O＋ CO2 (29) 該反應的作用是消耗額外的氫離子。當 pH 值在 5 和 7 之間時，這兩種反應過程 一樣重要，但是在 pH值較低時，擴散速度限制了整個過程，而在堿性范圍內(nèi)，顆粒表面的反應速度起主要作用。一方面吸收劑的消耗量增加，另一方面石膏的質(zhì)量降低。 石灰石 /石膏濕法脫硫基本原理 8 FGD 的設計和運行因素分析 L/G比 吸收液與吸收氣體的液氣比 L/G 的大小是影響 SO2去除非常重要參數(shù)。一般地，增加停留時間可提高 SO2的去除率，但要增加壓降，從而增大能耗。煙氣脫硫裝置配置一套 FGD裝置，裝置處理煙氣量為 1116150Nm3／ h(濕 )， 包括石灰石漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、 工藝水系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)等。洗滌液借助循環(huán)泵通過循環(huán)管道和噴淋管束進入吸收塔的上部，并在重力作用下落到吸收塔下部漿池內(nèi)。在吸收塔中除去SO2 過程中，煙氣將被來自循環(huán)漿液中的水冷卻到絕熱飽和溫度。清洗除霧器的沖洗程序是按下列方法計算，即吸收塔的需水量由沖 在再循環(huán)漿池中的滯留時 間適于形成良好的石膏結(jié)晶體 (CaSO4在過濾機中石膏脫水，使水份降到 10%以下，然后石 由石膏旋流器溢出的溢流液含有的固體物，該物由小粒徑石膏和石灰石結(jié)晶體構成。這樣送入的氧化氣將會很好地分配于漿液中，以便將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。 加熱元件緩慢地旋轉(zhuǎn)通過已處理過的和未經(jīng)處理的兩股煙氣流。 為了將未經(jīng)處理的煙氣漏泄到清潔煙氣一側(cè)的量降到最低限度，設置了可控防漏泄系統(tǒng)，將向位于已經(jīng)處理和未經(jīng)處理的兩股煙氣流之間的加熱元件供送已處理密封煙氣 氣體再熱器配備有兩個清洗裝置以除去換熱面的灰塵，清洗裝置采用蒸汽和 正常情況下吹掃由蒸汽進行，當運行到一定時間時，將用高壓水進行清洗。 煙道系統(tǒng)與鍋爐兩臺引風機出口之間有煙道相連接。石膏結(jié)晶體包含在漿液中，漿液主要由各種鹽的混合物 (MgSO４ ， CaCI2）， 石膏粒子，石灰石粒子， CaF2 和灰渣粒子組成。石膏旋流器底流送至真空皮帶過濾機濾布上并形成規(guī)定厚度的石膏層，以保證恒定的 為了生產(chǎn)可上市銷售的石膏，需要使石膏中的氯化物含量保持在一定限量以下。工藝水泵為一運一備，（另設一臺事故沖洗水泵）保證供水安全。事故漿罐的漿液用泵 脫硫工藝及系統(tǒng)說明 28 煙氣脫硫裝置啟動和停機時考慮初始條件和理想的最終條件都是非常重要的。 為了避免過多的灰粉進入煙氣脫硫裝置 ，鍋爐點火期間，煙氣應經(jīng)旁路煙道，通過現(xiàn)有的煙囪直接排至大氣。 在脫硫裝置停運期間必須對裝置的所有帶有漿液的管道進行沖洗。 脫硫工藝及系統(tǒng)說明 30 外觀檢查底部的防腐材料和可能觸到的管壁區(qū)段的防腐材料 判斷固態(tài)沉降物 (飛灰 )