【正文】 布廣 , 化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、結(jié)晶腐蝕及磨損腐蝕等交互作用 , 防腐 難度大 , 我國早期濕式 FGD 裝置的防腐 技術(shù)一直依賴國外。橡膠襯里存在施工難度大 , 可修復(fù)性較差等缺點 , 在我國其應(yīng)用不如鱗片膠泥廣泛。 蒸 汽加熱是通過熱交換器以低壓蒸汽加熱冷煙氣 ,屬間接加熱。所以 , 從液固分離和廢渣處置的角度考慮 , 脫硫反應(yīng)產(chǎn)物以石膏為優(yōu) , 這就涉及到亞硫酸鹽的氧化問題。但我公司 GGH 均為 2021 年投運(yùn)設(shè)備 ,并且自 2021年脫硫大修結(jié)束以后 ,該設(shè)備和整個脫硫系統(tǒng)一起隨主機(jī)運(yùn)行 ,如為安裝問 題 ,該卡澀現(xiàn)象應(yīng)早已出現(xiàn) ,因此這個原因也可排 除。 我公司換熱元件的材質(zhì)為 Corten 鋼 ,搪瓷表面。當(dāng)時檢查 GGH潤滑油透明無雜質(zhì) ,手動盤車 只能盤動其嚙合間隙部分 ,主軸不轉(zhuǎn)動 ,初步判斷為 1 號脫硫 GGH 卡澀。 液固分離及亞硫酸鹽的氧化 脫硫漿液需進(jìn)行液固分離再進(jìn)行處置。 27 二是低溫?zé)煔庵械乃?SO2 、 SO3 等冷凝成腐蝕性亞硫酸、硫酸等 , 對煙道、煙囪等下游設(shè)施造成嚴(yán)重腐蝕。目前 , 我國自行研制的鱗片膠泥已在火電廠煙氣脫 硫中獲得成功應(yīng)用 , 并成為濕式 FGD 系統(tǒng) 防腐 的首選技術(shù)。鋼制 FGD 設(shè)備的腐蝕率為 1125 mm/a , 局部可達(dá) 5mm/ a。 關(guān)于氧化抑制劑 , 初期采用的是硫代硫酸鈉 , Gibson 電站以價格便宜的元素硫替代硫代硫酸鈉獲得了成功 。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來再生，只有少量的 Na2SO4 被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量 Na2SO4 的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進(jìn)行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被 打到渣場進(jìn)行堆放，溶液流回 再生池繼續(xù)使用，因此不會造成二次污染。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及 NaSO4，嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄為主。 A、吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng) 脫硫裝置啟動時用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中， 加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被打入返料水池中，由泵打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn)物進(jìn)行再生還原，需用一個制漿罐。 然后 H+與溶液中的 OH— 中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進(jìn) SO2 不斷被吸收溶解。脫硫系統(tǒng)運(yùn)行費用見表 2。本工藝技術(shù)采取脫硫塔外射流循環(huán)二級氧化 ,亞硫酸銨氧化成硫酸銨的氧化率幾乎達(dá)到 100% ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于塔內(nèi)的空氣曝氣氧化 ,可以達(dá)到后級回收的硫酸銨產(chǎn)品中幾乎不含亞硫酸銨成分 ,使得回收的硫酸銨產(chǎn)品回收率高且品質(zhì)純正。同時 ,煙氣中含有的大部分的固體塵粒也被洗滌分離 ,此時脫硫過程完成。 4— 增濕塔 。 漿液制備系統(tǒng)的任務(wù)是向吸收系統(tǒng)提供合格的石灰石漿液。煙氣再熱器是濕法脫硫工藝的一項重要設(shè)備，由于熱端煙氣含硫最高、溫度高，而冷端煙氣溫度低、含水率大，故氣 —— 氣換熱器的煙氣進(jìn)出口均需用耐腐蝕材料，如搪玻璃、柯登鋼等，傳熱區(qū)一般用搪瓷鋼。 在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到 46~55℃左右，且為水蒸氣所飽和。 鍋爐煤質(zhì)特性表 項目 符號 單位 設(shè)計煤種 校核煤種 I 校核煤種Ⅱ 收到基全水份（ Mt） Mar % 空氣干燥基水份 Mad % 1 收到基灰份 Aar % 24.07 空氣干燥無灰基揮發(fā)份 Vdaf % 8 收到基低位發(fā)熱量（實測） Q. KJ/Kg 23110 21480 20480 哈氏可磨度 HGI 65 70 71 SO2 的排放系數(shù) % 82 83 收到基碳 Car % 61.22 收到基氫 Har % 2 收到基氧 Oar % 5 收到基氮 Nar % 4 全 硫份 Star % 0 收到基全水份（ Mt） Mar % 11 收到基灰份 Aar % 24.07 灰變形溫度 DT(T1) ℃ 1450 1210 1160 灰軟化溫度 ST(T2) ℃ 1470 1350 1300 灰半球溫度 HT ℃ 1480 1420 1320 灰熔化溫度 FT(T3) ℃ 1500 1450 1330 四、 石灰石 石膏濕法脫硫技術(shù) （一）石灰石 石膏濕法脫硫技術(shù)原理 簡介 技術(shù)特點 1．高速氣流設(shè)計增強(qiáng)了物質(zhì)傳遞能力，降低了系統(tǒng)的成本，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計煙氣流速達(dá)到。 干法煙氣脫硫過程脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進(jìn)行，具 有設(shè)備腐蝕小、凈化后煙溫高而利于煙囪排氣擴(kuò)散等優(yōu)點，但脫硫效率低、反應(yīng)速度較慢、設(shè)備龐大。 生物脫硫技術(shù)是利用微生物參一與鐵和硫化合物的氧化作用，使硫鐵礦降解，細(xì)菌作用將 Fe2+氧化為 Fe3+ ，單質(zhì)硫由于細(xì)菌作用而氧化為硫酸。這也是向社會不斷發(fā)展的電子技術(shù) *攏。脫硫成本低于傳統(tǒng)方法。 ② 半干法脫硫 (1)爐內(nèi)噴鈣式活化 (LIFAC)法 是在傳統(tǒng)爐內(nèi)噴鈣法基礎(chǔ)上增加了活化反應(yīng)器 ,并促進(jìn)噴水增濕。 ① 濕法脫硫 這是目前較成熟、運(yùn)行較穩(wěn)定的方法。 酸雨使得森林枯萎，土壤和湖泊酸化，植被破壞，糧食、蔬菜和水果減產(chǎn)，金屬和建筑材料被腐蝕 [2]。 畢業(yè)論文 題目名稱 鍋爐煙氣脫硫設(shè)計 系 （部） 動力工程系 專 業(yè) 熱能動力設(shè)備與應(yīng)用 班 級 動力 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生 姓名 班級 學(xué)號 聯(lián)系電話 電子郵箱 課題 題目 鍋爐煙氣脫硫設(shè)計 形式 畢業(yè)設(shè)計（ √） 畢業(yè)論文（ ） 任務(wù) 來源 指導(dǎo)教師命題 （ √ ） 指導(dǎo)教師結(jié)合學(xué)生就業(yè)崗位命題 （ ） 學(xué)生從實習(xí)崗位提煉，指導(dǎo)教師確認(rèn) （ ） 完成時間 任務(wù)下達(dá) 10 月 25 日 畢業(yè)答辯 定稿提交 指導(dǎo)教師 姓名 職稱 聯(lián)系電話 電子郵箱 畢業(yè)設(shè)計（論文） 任務(wù) 簡介 ： 利用所學(xué)專業(yè)知識，通過收集資料和查閱參考書， 結(jié)合就業(yè)崗位 撰寫一篇鍋爐運(yùn)行方面的 論文 ?？諝庵械亩趸蛞矅?yán)重地影響人們的身心健康 [3]，它還可形成硫酸酸霧，危害更大。由于是氣液反應(yīng) ,脫硫反應(yīng)速率快、效率高、脫硫劑利用率高。脫硫效率可達(dá)到75%80%左右。但此法需要大功率、長期溫度的電子槍 ,同時需要防輻射屏蔽。相應(yīng)的 ,其科技含量也將越來越高。該工藝目前尚未獲得大規(guī)模應(yīng)用，不過，隨著生物技術(shù)的突破發(fā)展，該工藝具有良好的發(fā)展前景。多數(shù)干法脫硫技術(shù)還能同時脫除煙氣中含有的 NOX，即脫硫脫硝一體化，具有廣闊的應(yīng)用前景。 2．技術(shù)成熟可靠，多用于 55,000MWe 的濕法脫硫安裝業(yè)績。通過 GGH 將煙氣加熱到 80℃以上，以提高煙氣的抬升高度和擴(kuò)散能力。 另外，從電除塵器出來的煙氣溫度高達(dá) 130~150℃，因此進(jìn)入 FGD 前要經(jīng)過 GGH 降溫器降溫，避免煙氣溫度過高，損壞吸收塔的防腐材料和除霧器。通常要求粒度為 90%小于325 目。 5— 氨水罐 。 (三 )回收 (1) 凈化后的煙氣經(jīng)過脫硫塔頂部除霧器將煙氣中含有的大顆粒霧滴除去后 ,再經(jīng) 1 層除沫器將煙氣中的液滴阻擋以免被煙氣帶出塔體。 (5) 節(jié)能性好。 注 :按年運(yùn)行 7 200 h 計。具體反應(yīng)方程式 如下： 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是 Ca(OH)2 進(jìn)行再生，再生反應(yīng)過程如下： Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3制漿罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在水力旋流器內(nèi)，石膏漿被濃縮 (固體含量約 40％ )之后用泵打到渣處理場，溢流 液回流入再生池內(nèi)。 （五） 工藝特點 與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優(yōu)點： （ 1）用 NaOH 脫硫，循環(huán)水基本上是 NaOH 的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)； （ 2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率； （ 3）鈉基吸收液吸收 SO2 速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在 90%以上 ； （ 4）對脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。工業(yè)應(yīng)用已證明 , 通過向脫硫系統(tǒng)加乳化硫而現(xiàn)場產(chǎn)生硫代硫酸根的辦法 , 可有效地抑制亞硫酸鹽的氧化。產(chǎn)生腐蝕的原因有幾個方面 : (1) 煙氣中部分二氧化硫會被氧化成三氧化硫 , 三氧化硫與水汽作用形成硫酸霧 , 硫酸霧在管壁上沉積而造成腐蝕 。 橡膠襯里具有良好的彈性和應(yīng)變性能 , 襯層本體致密 , 防滲耐磨性能較好 , 在德國應(yīng)用較多。 為防止 “ 白煙 ” 現(xiàn)象和設(shè)備腐蝕 , 脫硫后的煙氣須進(jìn)行再加熱以升高溫度 , 溫度升高幅度依環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不同各國差異較大 [29 ] 。目前多采用真空帶式過 濾機(jī)進(jìn)行過濾。以下對可能導(dǎo)致 GGH 發(fā)生卡 澀的幾個原因進(jìn)行分析 : ① 保溫不完全 ,GGH 受熱膨脹不均勻。為 了加強(qiáng)換熱效果 ,提高凈煙氣溫度 ,利于煙囪防腐和 煙氣擴(kuò)散 ,換熱元件形狀采用 DU。 ② GGH 支撐點安裝方式與安裝說明有偏差 ,或 GGH 部分附屬管道支架直接焊接在GGH 本體上 , 限制了 GGH 自由膨脹。前已述及 , 石膏結(jié)晶為較大的圓形顆粒 , 而亞硫酸鈣半水合物為片狀細(xì)顆粒 , 過濾脫水相對困難 , 而且亞硫酸鈣半水合物不穩(wěn)定 , 不滿足填埋要求。 ② 煙氣再熱方式 煙氣再熱主要有低壓蒸汽 (或燃料燃燒 ) 加熱、旁路再熱及冷熱煙氣換熱等方式。吸收塔、循環(huán)泵等的葉輪和泵殼、攪拌器等可采用襯膠方式 防腐 , 對溫度較高 的部位 ,可與鱗片膠泥等配合使用。 (3) 煙氣中的氯化物和所用水中含有的氯離子 , 在脫硫過程中會在漿液中累積 , 而氯離子會破壞金屬表面的鈍化 膜 , 造成麻點腐蝕 , 使腐蝕速率大增 。 為進(jìn)一步 降低成本 , 美國 EPRI 等提出以氣體脫硫 (H2S) 過程產(chǎn)生的固體元素硫來替代商品乳化硫 。另外， Na2SO4 的存在也將降低石膏的質(zhì)量。在脫硫電氣控制室，電源分為兩路，一回經(jīng)由配電盤、控制開關(guān)柜直接與高壓電機(jī) (漿液循環(huán)泵 )相連接。由于排走的殘渣中會損失部分氫氧化鈉，所以，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充，以保證整個脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。 H2O 脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、拋棄。 （六）環(huán)保效益 濕式氨法煙氣脫硫工藝可達(dá)到以廢治廢的目的 ,且每年減少排放 SO2 3 738 t,運(yùn)行過程中沒有廢水排放。本工藝在脫硫塔內(nèi)為堿性非飽和條件下 (pH 7)吸收 ,避免了硫酸銨晶體的產(chǎn)生 ,脫硫循環(huán)泵的動力消耗可以節(jié)約40%左右。在煙氣與脫硫漿液接觸、洗滌過程中 , SO2 被漿液吸收。 7— 脫硫塔 。 水力旋流器作為石膏漿液的一級脫水設(shè)備，其利用了離心力加速沉淀分離的原理，漿液流切向進(jìn)入水力旋流器的入口，使其產(chǎn)生環(huán)形運(yùn)動。濕法脫硫吸收塔有許多種結(jié)構(gòu)，如填料塔、湍球塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等等，其中噴淋塔因為具有脫硫效率高、阻力小、適應(yīng)性、可用率高等優(yōu)點而得到較廣泛的應(yīng)用，因而目前噴淋塔是石灰石 —— 石膏濕法煙氣脫硫工藝中的主導(dǎo)塔型。 脫硫 過程主反應(yīng) 1． SO2 + H2O → H2SO3 吸收 2． CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3． CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 4． CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O 結(jié)晶 5． CaSO4 + 2H2O → CaSO4?2H2O 結(jié)晶 6． CaSO3 +