【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 黎明發(fā)動(dòng)機(jī)廠(chǎng)從丹麥引進(jìn)技術(shù)并建成一套 5000ONm3/h 工業(yè)裝置，并對(duì)低硫煤 (含硫率 %)煙氣進(jìn)行了脫硫試驗(yàn)，在鈣硫比為 時(shí)，取得 80%的系統(tǒng)總脫硫效率。 (5)爐內(nèi)噴吸收劑 /增濕活化煙氣脫硫工藝 該法是一種 將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術(shù)，由于投資及運(yùn)行費(fèi)用較低，該類(lèi)工藝方法在近期內(nèi)取得較大進(jìn)展，在西北歐廣大國(guó)家均已有工業(yè)運(yùn)行裝置。芬蘭 IVO 公司開(kāi)發(fā)了爐內(nèi)噴鈣 /活化脫硫工藝 (LIFAC)，克服了脫硫效率不高及粉塵比阻升高而影響除塵效果的弊端，具體做法是 :在鍋爐尾部安活化反應(yīng)器，將煙氣增濕，使剩余的吸收劑活化與二氧化硫反應(yīng)。 其工藝簡(jiǎn)單，占地小，主要適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫率一般為 60 一 80%。其主 要缺點(diǎn)是脫硫劑消耗量大，易產(chǎn)生粉灰，使除塵負(fù)荷加重。南京下關(guān)電廠(chǎng)引進(jìn) LIFAC 全套技術(shù)， 配套 125MW 機(jī)組 (燃煤含硫率 %)，設(shè)計(jì)脫硫率 75%。 項(xiàng)目脫硫工藝的選擇 根據(jù)對(duì)脫硫性能的要求和現(xiàn)場(chǎng)情況，本項(xiàng)目所選擇的技術(shù)方案應(yīng)當(dāng)遵循以下原則： 由于該廠(chǎng)地處縣區(qū)，環(huán)保要求高，又為了減輕對(duì)煙囪的腐蝕，應(yīng)達(dá)到盡可能高脫硫效率，并能適應(yīng)燃煤和運(yùn)行狀況的變化和未來(lái)對(duì)環(huán)保要求的提高，本方案按≥ 96%效率設(shè)計(jì)。 脫硫系統(tǒng)應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備。 使用當(dāng)?shù)乜梢苑€(wěn)定供應(yīng)、價(jià)格較低、性能好的脫硫劑。 副產(chǎn)品能夠在當(dāng)?shù)鼐C合利用。 降低工程造價(jià)以及運(yùn)行和維護(hù)成本。 同時(shí) 針對(duì)現(xiàn)有熱電廠(chǎng)空?qǐng)鲇邢?，且已?jīng)建成兩個(gè) 300m3的沉淀池等現(xiàn)狀，脫硫工藝選擇鈉鈣雙堿法脫硫工藝作為本工程脫硫工藝，有效地利用鈉鈣雙堿法脫硫工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又克服了該法再生池和澄清池占地面積較大的主要缺點(diǎn)。 雙堿法脫硫工程描述 雙堿法工藝原理 雙堿法脫硫工藝技術(shù) 是目前應(yīng)用成熟的一種煙氣脫硫技術(shù)，尤其是在小熱電燃煤鍋爐煙氣污染治理方面應(yīng)用較為廣泛 ,脫硫劑采用 氫氧化鈉溶液（含 30%NaOH）和生石灰（含95%CaO）。 其工藝原理是：本雙堿法是以氫氧化鈉 溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用 生 石灰加水熟化成氫氧化鈣 溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，付產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 各步驟反應(yīng)如下： 吸收反應(yīng)： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 副反應(yīng)如下： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 由于硫酸鈉是很難再生還原的，一旦生成就需要補(bǔ)充 NaOH。 再生反應(yīng) 用 氫氧化鈣 溶液對(duì)吸收液進(jìn)行 再生 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO3 1/2 H2O + 3/2 H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO3 1/2 H2O 氧化反應(yīng) CaSO3 1/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4 1/2 H2O 工程描述 NaOH 溶液 由罐車(chē)直接運(yùn)送到廠(chǎng)內(nèi) ，通過(guò)堿液泵送入堿液罐，再由堿液罐直接流入循環(huán)池，通過(guò)循環(huán)泵將堿液送到脫硫塔進(jìn)行噴淋脫硫。 脫硫吸收劑（生石灰）干粉由罐車(chē)直接運(yùn)送到廠(chǎng)內(nèi)，同時(shí)按 一定比例加水并攪拌配制成一定濃度的吸收劑氫氧化鈣（ Ca(OH)2）漿液，再由輸送泵送入沉淀反應(yīng)池，進(jìn)行再生反應(yīng)。 工藝流程如下 : 循環(huán)液從脫硫塔底排入沉淀反應(yīng)池。在沉淀反應(yīng)池中加入氫氧化鈣 , 氫氧化鈣在沉淀反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生如下再生反應(yīng)： 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO3 1/2 H2O + 3/2 H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO3 1/2 H2O 在曝氣池，壓縮空氣向曝氣池送入空氣，使得氧化更加充分，同時(shí)不讓石膏 沉淀在曝氣池。氧化反應(yīng)如下： CaSO3 1/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4 1/2 H2O 也有副反應(yīng)進(jìn)行： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 循環(huán)液從曝氣池繼續(xù)溢流到循環(huán)沉淀池，讓石膏在此處沉淀下來(lái)，并通過(guò)抓斗吊抓走，最后將石膏一起外運(yùn)或作其他處理。循環(huán)液中再生得到的 NaOH 可重復(fù)使用，需要說(shuō)明的是因?yàn)殄仩t煙氣中有大量氧氣且溫度較高二氧化硫濃度較低副反應(yīng)會(huì)較多，也就是說(shuō)要補(bǔ)充一定量的氫氧化鈉。再通過(guò)循環(huán)泵把循環(huán)液（含補(bǔ)充的新鮮氫氧化鈉）再送入脫硫塔進(jìn)行脫硫。 對(duì) 向沉淀反應(yīng)池中加 Ca(OH)2和循環(huán)沉淀池加 NaOH 都是通過(guò) PH 計(jì)測(cè)定 PH 值后加入堿液，達(dá)到脫硫工藝要求的 PH 值。 技術(shù)特點(diǎn) （ 1）從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性上考慮采用生石灰和氫氧化鈉作為脫硫劑，保證系統(tǒng)脫硫效率可達(dá) 96%。 （ 2）采用雙堿法脫硫工藝，可以基本上避免產(chǎn)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象， 減少昂貴的 NaOH耗量和降低運(yùn)行費(fèi)用。 （ 3）采用懸流洗滌方式可在較小的液氣比下獲得較大的液氣接觸面積，進(jìn)而獲得較高的脫硫除塵效率；并且，較小的液氣比可以減少循環(huán)液量，從而減少循環(huán)泵的數(shù)量，從而降低了運(yùn)行成本 也減少了造價(jià)。 （ 4）保證本脫硫裝置連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間大于 8400 小時(shí)。 （ 5）為確保整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)可靠運(yùn)行，采用優(yōu)良可靠的設(shè)備，以確保脫硫系統(tǒng)的可靠運(yùn)行 . （ 6）按現(xiàn)有場(chǎng)地條件布置脫硫系統(tǒng)設(shè)備， 力求緊湊合理，節(jié)約用地。 （ 7） 最大限度的把脫硫水循環(huán)利用，但是由于煙氣中含有一定濃度的鹽份和 Cl 離子，反應(yīng)塔內(nèi)部分水分蒸發(fā)，因此形成循環(huán)水中鹽和 Cl 離子的積累，由于過(guò)高的鹽和 Cl離子濃度會(huì)降低脫硫效率和腐蝕反應(yīng)裝置，所以必須調(diào)整脫硫循環(huán)水水質(zhì)并補(bǔ)充少量工業(yè)用水。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 為保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠以及出口 煙氣達(dá)到合格的排放標(biāo)準(zhǔn) ,要求提供的反應(yīng)劑和工業(yè)水必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 根據(jù)公司燃煤鍋爐近年平均燃煤含硫的變化，建議在編制脫硫技術(shù)規(guī)范書(shū)時(shí)， FGD裝置煤質(zhì)含硫量變化用 FGD 入口 SO2濃度變化進(jìn)行覆蓋，即：“脫硫裝置燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)，脫硫效率≥ 95%，當(dāng) FGD 入口 SO2濃度增加 30%時(shí)脫硫率不低于 92%，當(dāng) FGD 入口 SO2濃度增加 50%時(shí)，脫硫系統(tǒng)能安全運(yùn)行”。 表 42 脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù)值（單臺(tái)爐） 入口煙氣量 m3/h 100,000 入口煙氣溫度 ℃ 140 入口煙氣量 Nm3/h 66,143 入口二氧化硫 kg/h 入口 SO2 濃度 mg/Nm3 3500 入口 煙塵 kg/h 入口 煙塵濃度 mg/Nm3 200 出口煙氣量 m3/h 88,718 出口煙氣溫度 ℃ 60 出口二氧化硫 kg/h 出口 SO2 濃度 mg/Nm3 140 出口 煙塵 kg/h 出口 煙塵濃度 mg/Nm3 50 液氣比 L/ m3 鈣硫比 脫硫率 % 96 除塵 率 % 73 脫硫劑 30%NaOH 用量（啟動(dòng)） kg/h 脫硫劑 NaOH液用量（補(bǔ)充） kg/h 脫硫劑生石灰用量（含 90% CaO） kg/h 水 m3/h 10 電 kw 20 運(yùn)行時(shí)間 h 7500 脫硫塔入口水溫 度 ＞ 40o 脫硫系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù) 脫硫系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù)表 性能和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 單位 數(shù)據(jù) 1．一般數(shù)據(jù) 脫硫系統(tǒng)總壓力損失 Pa 1100 其中： 脫硫塔 Pa 600 總煙道（自引風(fēng)機(jī)出口 到水平煙道進(jìn)口） Pa 500 吸收劑摩爾比 Ca/S mol/mol 循環(huán)液氣比 L/Nm3 SO2脫除率 % 96 出口 SO2濃度 mg/Nm3 140 脫硫塔出口含塵濃度 mg/Nm3 50 2．消耗 石灰粉（ 90%CaO） kg/h 其他助脫硫劑（ 100%NaOH） kg/h 工業(yè)水（規(guī)定品質(zhì)） m3/h 10 電力（電動(dòng)機(jī)總?cè)萘浚? kW 20 電力（ BMCR工況 設(shè)備耗電量） 20 壓縮空氣（儀表控制用） m3/h 3．脫硫塔 設(shè)計(jì)壓力 Pa 3000 BMCR時(shí)煙氣流速 m/s 脫硫塔直徑 m 脫硫塔高度 m 16 脫硫塔壁厚 mm 10 脫硫塔本體材質(zhì) 碳鋼 4．吸收劑消化系統(tǒng) 系統(tǒng)耗電量 系統(tǒng)耗水量 t/h 第六章 脫硫工程設(shè)想 脫硫裝置的總平面布置 本布置按一爐一塔（噴淋式 空腔塔）、無(wú)升壓風(fēng)機(jī)布置。 脫硫系統(tǒng)按其工藝特性集中布置于爐后煙囪南側(cè)。脫硫采取一爐一塔的布置方式，無(wú)升壓風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)爐吸收塔布置在爐后煙囪南側(cè)，兩臺(tái)爐吸收塔的西側(cè)及東側(cè)分別布置吸收塔漿液循環(huán)泵。 再生池和澄清池利用已經(jīng)建成兩個(gè) 300m3的沉淀池（加以改造）。 一爐一塔 脫硫工藝系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 脫硫工藝系統(tǒng) 本工程煙氣脫硫技術(shù)為雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。方案設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的噴淋塔（懸流洗滌方式）工藝，塔內(nèi)上部設(shè)置噴淋層，出口煙道上設(shè)二級(jí)除霧器。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的 SO2 被脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 NaOH 發(fā)生反應(yīng)，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設(shè)有旋風(fēng)分離器，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 75mg/Nm3 下排出。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰， SO3， HCL 和 HF 也大部分得到去除。 氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氫氧化鈣溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，付產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 脫硫工藝系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 兩臺(tái)爐各用一套脫硫吸收塔。每套旋流脫硫除塵塔有以下設(shè)備組成：脫硫塔本體，主筒內(nèi)有四層噴嘴，煙氣經(jīng)下部切向進(jìn)入 除塵脫硫塔 ,使煙氣呈高速旋轉(zhuǎn)氣流。 .在高速旋轉(zhuǎn)氣流中再加以四道旋轉(zhuǎn)噴咀 ,噴流逆向噴淋注入堿性水，使水氣充分接觸，利用水氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)使水在煙氣旋轉(zhuǎn)離心力作用下被甩到除塵脫硫塔內(nèi)壁自動(dòng)形成水膜 ,起到非常好的除塵脫硫效果，煙氣到除塵脫硫塔上部再進(jìn)入脫水筒 ,煙氣呈螺旋上升脫水。脫水后的煙氣進(jìn)入熱交換器于除塵脫硫前的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，對(duì)凈煙氣進(jìn)行升溫，從而有效介決低溫潮濕煙氣造成引風(fēng)機(jī)等的腐蝕。 （ 1） 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、噴嘴、脫水筒和漿液 循環(huán)泵等設(shè)施、設(shè)備。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的 SO2被脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 NaOH 發(fā)生反應(yīng)，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設(shè)有旋風(fēng)分離器，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 75mg/Nm3下排出。 脫硫塔采用開(kāi)式噴淋塔（即“空塔”），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不會(huì)因?yàn)闈{液中的固態(tài)物質(zhì)和灰份在塔內(nèi)件沉積和結(jié)垢。在噴淋塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣逆流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用四層噴嘴將脫硫劑漿液以霧狀均勻地噴灑于充滿(mǎn)煙氣的塔中，以保證高脫硫吸收效率，并具有一定的除塵效果。 脫硫塔采用碳鋼襯鱗片，上部 分為噴淋層和脫水筒兩部分，每塔配置 2 臺(tái)循環(huán)泵（一備一用）。 當(dāng)脫硫系統(tǒng)解列或出現(xiàn)事故停機(jī)需要檢修時(shí)，脫硫塔內(nèi)的漿液流入沉淀反應(yīng)池。 （ 2）煙氣系統(tǒng) 鍋爐機(jī)組燃煤的全部煙氣量經(jīng)各自的除塵器被送進(jìn)脫硫塔，經(jīng)洗滌脫硫后的煙氣溫度約 60℃，經(jīng)引風(fēng)機(jī)被送進(jìn)共用煙道，最終由共用煙囪排入大氣。 鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，其脫硫系統(tǒng)亦同時(shí)運(yùn)行。正常運(yùn)行時(shí)，無(wú)論脫硫裝置處于何種工況都不會(huì)對(duì)鍋爐和發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生影響。吸收塔低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可按吸收塔特性停運(yùn)一層噴嘴。 整個(gè)脫硫系統(tǒng)隨鍋爐一起檢修，更換噴嘴不需要停運(yùn)鍋爐 。 。 （ 3）控制和電氣系統(tǒng) 除塵脫硫系統(tǒng)將配備一套控制系統(tǒng)，能適應(yīng)鍋爐變負(fù)荷運(yùn)行，極大地減少操作員的干預(yù)。更重要的是系統(tǒng)中還設(shè)置了連鎖保護(hù)和其它安全措施，以防止高溫對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的損壞及保障系統(tǒng)的可用性、設(shè)備的保護(hù)及安全。 （ 4）脫硫副產(chǎn)品處理系統(tǒng) 通過(guò)抓斗吊從循環(huán)沉淀池抓走石膏，最后將石膏一起外運(yùn)或作其他處理。 （ 5）工藝水系統(tǒng) FGD 裝置所用的工藝水來(lái)源于電廠(chǎng)主體工程的工業(yè)水。 2 臺(tái)爐兩爐共設(shè)一個(gè)工藝水箱。兩塔共配 2 臺(tái)工藝水泵 (1 用 1 備 )。 在 FGD 裝置內(nèi)水的損耗主要用于石膏附帶水分和結(jié)晶水、以及蒸發(fā)水。這 些損耗通 過(guò)輸入新鮮的工藝水來(lái)補(bǔ)足。 工藝水還用來(lái)清洗吸收塔除霧器，同時(shí)也用作清洗所有輸送漿液管道的沖洗水，包括：石灰石漿液系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、石膏漿液管道、吸收塔循環(huán)管