【文章內(nèi)容簡介】 道進(jìn)入 吸收塔 ， 煙氣 被水均勻的噴入，由于煙氣高速運(yùn)動，因此噴入的水被其溶化成細(xì)小的水霧，濕潤了 煙氣中的灰 塵 。在這個過程煙氣中的灰 塵 被濕潤，使它的重量加大而有利于被離心分離，在高速呈絮流狀態(tài)中，由于水滴與塵粒差別較大，它們的速度差也較大。這樣，灰 塵 與水滴就發(fā)生了碰撞凝聚，尤其是粒徑細(xì)小的灰塵料可以被水霧水溶，這樣含塵氣體被水濕潤，塵粒隨水流到 吸收塔 底部，從溢水孔排走，在 吸收塔底部 有清理孔便于進(jìn)行清理。凈化后的氣體，通過 除霧器除水后排放。 脫硫原理 1 吸收原理 吸收液通過噴嘴霧化噴入吸收塔，分散成細(xì)小的液滴并覆蓋吸收塔的整個斷面。這些液滴與塔內(nèi)煙氣逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，煙氣中的 SO SO3被吸收。 SO2吸收產(chǎn)物的氧化和中和反應(yīng)在吸收塔底部的氧化區(qū)完成并最終形成石膏。 為了維持吸收液恒定的 pH 值并減少石灰耗量，石灰 漿液 被連續(xù)加入吸收塔，同時吸收塔內(nèi)的吸收劑漿液被攪拌機(jī)、氧化空氣和吸收塔循環(huán)泵不停地攪動，以加快石灰在漿液中的均布和溶解。 2 化學(xué)過程 （ 1）吸收反應(yīng) 煙氣與噴嘴噴出的循環(huán)漿液在吸收塔內(nèi)有效接觸 ,循環(huán)漿液吸收大部分SO2，反應(yīng)如下： SO2＋ H2O→ H2SO3（溶解） H2SO3?H＋ ＋ HSO3－ （電離） 吸收反應(yīng)的機(jī)理： 吸收反應(yīng)是傳質(zhì)和吸收的的過程，水吸收 SO2 屬于中等 溶解度的氣體組份 19 的吸收，根據(jù)雙膜理論，傳質(zhì)速率受氣相傳質(zhì)阻力和液相傳質(zhì)阻力的控制， 吸收速率＝吸收推動力 /吸收系數(shù)（傳質(zhì)阻力為吸收系數(shù)的倒數(shù)） （ 2）中和反應(yīng) 吸收劑漿液被引入吸收塔內(nèi)中和氫離子，使吸收液保持一定的 pH值。中和后的漿液在吸收塔內(nèi)再循環(huán)。中和反應(yīng)如下： Ca2＋ ＋ CO32－ ＋ 2H＋ ＋ SO42－ ＋ H2O→ CaSO4 2H2O＋ CO2↑ 2H＋ ＋ CO32－ → H2O＋ CO2↑ 中和反應(yīng)的機(jī)理： 中和反應(yīng)伴隨著石灰的溶解和中和反應(yīng)及結(jié)晶，由于石灰較為難溶，因此本環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是，如何增加石灰的溶解度，反應(yīng) 生成的石膏如何盡快結(jié)晶，以降低石膏過飽和度。中和反應(yīng)本身并不困難。 （ 3）氧化反應(yīng) 一部分 HSO3－ 在吸收塔噴淋區(qū)被煙氣中的氧所氧化，其它的 HSO3－ 在反應(yīng)池中被氧化空氣完全氧化，反應(yīng)如下： HSO3－ ＋ 1/2O2→ HSO4－ HSO4－ ?H＋ ＋ SO42－ 氧化反應(yīng)的機(jī)理： 氧化反應(yīng)的機(jī)理基本同吸收反應(yīng)，不同的是氧化反應(yīng)是液相連續(xù)，氣相離散。水吸收 O2屬于難溶解度的氣體組份的吸收，根據(jù)雙膜理論，傳質(zhì)速率受液膜傳質(zhì)阻力的控制。 （ 4） 結(jié)晶過程 CaSO3+1/2H2O→ CaSO31/2H2O CaSO4+2H2O→CaSO42H2O CaSO3 的結(jié)晶可以理解為一個中間過程 , CaSO31/2H2O 結(jié)晶體經(jīng)氧化后最終生成石膏結(jié)晶體 。 脫硝原理 20 煙氣進(jìn)入吸收塔，與噴淋而下的堿液接觸時，氮氧化物會與堿液反應(yīng)，從而達(dá)到脫除氮氧化物的效果。 為了進(jìn)一步增大設(shè)備的 脫硝 效率，在設(shè)備上 設(shè)有噴嘴， 向下噴淋堿液，與殘留氮氧化物反應(yīng)、凈化 ，凈化后的煙氣上升至除水折流板，脫水后經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排入大氣 。 6 脫硫工藝流程 本工程脫硫系統(tǒng)由煙氣系統(tǒng)、噴淋反應(yīng)塔吸收系統(tǒng)、氧化鈣制漿系統(tǒng)、硫酸鈣回收系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、 工藝 水系統(tǒng)、 自動控制系統(tǒng)等組成。 氧化鈣 濕 法脫硫工藝流程：氧化鈣粉經(jīng)加水消化制成 10~15%濃度的漿液，用乳液泵打入脫硫塔下部貯液槽中，再經(jīng)循環(huán)泵打入噴淋系統(tǒng)，噴淋脫硫。為了避免溶液飽和，塔底定期自動外排 5%左右的脫硫廢水，廢水經(jīng)處理后大部分循環(huán)回用，小部分達(dá)標(biāo)后排放。 圖 脫硫工藝流程簡圖 詳細(xì) 脫硫除塵流程圖見附件。 煙氣系統(tǒng) （ 1） 系統(tǒng)概述 從 燒結(jié)機(jī) 煙道上引出的煙氣， 通過除塵器除塵，再 通過增壓風(fēng)機(jī)升壓 后， 21 經(jīng)過噴淋冷卻后 進(jìn)入吸收塔 。在吸收塔內(nèi)脫硫凈化，經(jīng)除霧器除去水霧后，再接入 出口煙道 煙道經(jīng)煙囪排入大氣。 另外 在主煙道上設(shè)置旁路擋板門，當(dāng) 系統(tǒng)啟動、進(jìn)入 脫硫除塵裝置 的煙氣超溢和 脫硫除塵 裝置故障停運(yùn)時，煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放 ，保證系統(tǒng)安全。 （ 2） 設(shè)計原則 當(dāng) 燒結(jié)機(jī)煙氣量發(fā)生一定變化時 ， 脫硫除塵 裝置的煙氣系統(tǒng)都能正常運(yùn)行 。 煙氣 系統(tǒng)中設(shè)置一臺增壓風(fēng)機(jī) 對應(yīng) 100%煙氣量，其性能適應(yīng) 燒結(jié)機(jī) 負(fù)荷變化的要求。 設(shè)置噴淋冷卻系統(tǒng)。煙囪入口的煙氣溫度不低于 100186。C 。 在煙氣脫硫裝置的進(jìn)、出口煙道上設(shè)置 密封系統(tǒng) 用于 燒結(jié)機(jī) 運(yùn)行期間脫硫裝置的隔斷和維護(hù)。系統(tǒng)設(shè)計合理布置煙道和擋板門，考慮 燒結(jié)機(jī) 低負(fù)荷運(yùn)行的工況，并確保凈煙氣不倒灌。 壓力表、溫度計和 SO2 分析儀等用于運(yùn)行和觀察的儀表，安裝在煙道上 ，以便實時監(jiān)控運(yùn)行狀況。 在煙氣系統(tǒng)中，設(shè)有人孔和卸灰門。 煙氣擋板門易于操作， 在最大壓差的作用下具有 100%的嚴(yán)密性。 對 煙道、擋板、 增壓 風(fēng)機(jī)膨脹節(jié)等 進(jìn)行 保溫和保護(hù)層 處理 。 煙道 （ 1）設(shè)計原則 煙道根據(jù)可能發(fā)生的最差運(yùn)行條件（例如：溫度、壓力、流量、污染物含量等）進(jìn)行設(shè)計。 煙道設(shè)計能夠承受如下負(fù)荷：煙道自重、風(fēng)荷載、地震荷載、灰塵積累、內(nèi)襯和保溫的重量等。 煙道是具有氣密性的焊接結(jié)構(gòu)，所有非法蘭連接的接口都進(jìn)行連續(xù)焊接。 所有不可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來的霧氣和液滴的煙道，用碳鋼或相當(dāng)材料制作，所有可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔 22 帶來的霧氣和液滴的煙道，采用可靠的內(nèi)襯進(jìn)行防腐保護(hù)。 旁路煙道（從旁路檔板到煙囪）防腐， 防腐材料能夠長時間耐受 160℃煙氣 。 煙道的布置能確保冷凝液的排放， 沒 有水或冷凝液的聚積。因此，煙道要提供低位點(diǎn)的排水和預(yù)防冷凝液的聚積措施，任何情況下膨脹節(jié)和擋板都不能布置在低位點(diǎn)。 在 脫硫除塵 裝置停運(yùn)期間，煙道（包括旁路煙道）采取適當(dāng)?shù)拇胧┍苊飧g。煙道外部要充分加固和支撐，以防止顫動和振動，并且設(shè)計滿足在各種煙氣溫度和壓力下能提供穩(wěn)定的運(yùn)行。 煙氣系統(tǒng)的設(shè)計保證灰塵在煙道的沉積不會對運(yùn)行產(chǎn)生影響，在煙道必要的地方設(shè)置清除粉塵的裝置。另外，對于煙道中粉塵的聚集，考慮附加的積灰荷重。 所有煙道在適當(dāng)位置配有足夠數(shù)量和大小的人孔門 和清灰孔，以便于煙道（包括膨脹節(jié)和擋板門）的維修和檢查以及清除積灰。另外，人孔門與煙道壁分開保溫，以便于開啟。 煙道的設(shè)計盡量減小煙道系統(tǒng)的壓降，其布置、形狀和內(nèi)部件（如導(dǎo)流板和轉(zhuǎn)彎處導(dǎo)向板）等均進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 為了使與煙道連接的設(shè)備的受力在允許范圍內(nèi)，特別要注意考慮煙道系統(tǒng)的熱膨脹，熱膨脹通過膨脹節(jié)進(jìn)行控制。 （ 2）具體設(shè)計 煙道能夠承受如下負(fù)荷：煙道自重、風(fēng)荷載、地震荷載、灰塵積累、內(nèi)襯和保溫的重量等。 煙道是具有氣密性的焊接結(jié)構(gòu)，所有非法蘭連接的接口都進(jìn)行連續(xù)焊接。 所有不可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液 或從吸收塔帶來的霧氣和液滴的煙道，用碳鋼制作，所有可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來的霧氣和液滴的煙道，采用可靠的內(nèi)襯（橡膠 /鱗片樹脂）進(jìn)行防腐保護(hù)。 旁路煙道防腐， 防腐材料能夠長時間耐受 160℃煙氣 。 23 煙道的布置能確保冷凝液的排放， 沒 有水或冷凝液的聚積。煙道提供低位點(diǎn)的排水和預(yù)防冷凝液的聚積措施，任何情況下膨脹節(jié)和擋板都不能布置在低位點(diǎn)。 排水設(shè)施的容量將按預(yù)計的流量設(shè)計，排水設(shè)施將由合金材料制作。排水將返回到 脫硫除塵 排水坑或吸收塔漿池。 在 脫硫除塵 裝置停運(yùn)期間，煙道（包括旁路煙道）采取適當(dāng)?shù)拇胧?避免腐蝕。 煙道外部充分加固和支撐，以防止顫動和振動， 能 滿足在各種煙氣溫度和壓力下能提供穩(wěn)定的運(yùn)行。 所有需防腐保護(hù)的煙道僅采用外部加強(qiáng)筋， 沒 有內(nèi)部加強(qiáng)筋或支撐。煙道外部加強(qiáng)筋統(tǒng)一間隔排列。加強(qiáng)筋使用統(tǒng)一的規(guī)格尺寸，以便使敷設(shè)在加強(qiáng)筋上的保溫層易于安裝，并且增加外層美觀，加強(qiáng)筋的布置 能 防止積水。 煙氣系統(tǒng)的設(shè)計 能 保證灰塵在煙道的沉積不會對運(yùn)行產(chǎn)生影響，在煙道必要的地方設(shè) 有 清除粉塵的裝置。 所有煙道在適當(dāng)位置配有足夠數(shù)量和大小的人孔門和清灰孔，以便于煙道（包括膨脹節(jié)和擋板門）的維修和檢查以及清除積灰。另外， 人孔門與煙道壁分開保溫，便于開啟。 在外削角急轉(zhuǎn)彎頭和變截面收縮急轉(zhuǎn)彎頭處，設(shè)置導(dǎo)流板。在煙道有內(nèi)襯的地方，內(nèi)部導(dǎo)流板和排水裝置，采用合金材料。 脫硫系統(tǒng)煙道對 燒結(jié)機(jī) 尾部煙道的水平推力在控制范圍內(nèi)。 為了使與煙道連接的設(shè)備的受力在允許范圍內(nèi)，考慮煙道系統(tǒng)的熱膨脹，設(shè)置 膨脹節(jié)進(jìn)行 熱膨脹 控制，膨脹節(jié)的 具體設(shè)計見下 。 煙氣流量為 230000m3/h， 煙道直徑為 2400mm。 煙氣擋板 （ 1） 設(shè)計原則 煙氣擋板 采用先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，采用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。擋板的設(shè)計能承受各種 24 工況下煙氣的溫度和壓力，并且不能有變形或 泄漏。擋板和驅(qū)動裝置的設(shè)計能承受所有運(yùn)行條件下工作介質(zhì)可能產(chǎn)生的腐蝕。 擋板的設(shè)計能承受各種工況下煙氣的溫度和壓力，并且 沒 有變形或泄漏。擋板和驅(qū)動裝置的設(shè)計能承受所有運(yùn)行條件下工作介質(zhì)可能產(chǎn)生的腐蝕。 煙道旁路擋板采用 帶密封氣 的型式，而且具有 100％的氣密性。旁路擋板具有快速開啟的功能，全關(guān)到全開的開啟時間 ≤15 秒。 脫硫除塵系統(tǒng) 入口原煙氣擋板和出口凈煙氣擋板為 帶密封氣的 擋板，有100%的氣密性。 煙氣擋板能夠在最大的壓差下操作，并且關(guān)閉嚴(yán)密，不會有變形或卡澀現(xiàn)象，而且擋板在全開和全閉位置與鎖緊裝置要能匹配， 煙道擋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置要使擋板內(nèi)的積灰減至最小。 每個擋板的操作靈活方便和可靠。驅(qū)動擋板的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可進(jìn)行就地配電箱（控制箱）操作和 FGD— PLC 遠(yuǎn)方操作，擋板位置和開、關(guān)狀態(tài)反饋進(jìn)入FGD— PLC 系統(tǒng)。 執(zhí)行器配備兩端的位置 限位 開關(guān)，兩個方向的轉(zhuǎn)動開關(guān)，事故手輪和維修用的機(jī)械聯(lián)鎖。 執(zhí)行器的速度滿足 燒結(jié)機(jī) 和 系統(tǒng) 增壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行要求。 擋板 (包括旁路擋板 )打開 /關(guān)閉位置的信號將用于增壓風(fēng)機(jī)和 燒結(jié)機(jī) 的聯(lián)鎖保護(hù)。 每個擋板全套包括框架、擋板本體、氣動 /電動執(zhí)行器，擋板密封系統(tǒng)及所有必需的密封件和控制件等。 煙 道擋板框架的安裝是法蘭螺栓連接。 擋板盡可能按水平主軸布置。要特別注意框架、軸和支座的設(shè)計，以便防止灰塵進(jìn)入和由于高溫而引起的變形或老化。 擋板密封空氣系統(tǒng)包括密封風(fēng)機(jī)及其密封空氣站。 密封氣壓力至少維持比煙氣最高壓力高 500Pa，因此風(fēng)機(jī)必須設(shè)計有足夠的容量和壓頭。密封空氣站配 25 有電加熱器。 所有擋板從煙道內(nèi)側(cè)和外側(cè)容易接近，因此在每個擋板和其驅(qū)動裝置附近設(shè)置平臺，以便檢修與維護(hù)擋板所有部件。 全部擋板采用可拆卸保溫結(jié)構(gòu)，并且避免產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。 （ 2）具體設(shè)計 煙氣擋板采用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。擋板能夠承受各種工 況下煙氣的溫度和壓力，不會發(fā)生變形或泄漏。擋板和驅(qū)動裝置能夠承受所有運(yùn)行條件下工作介質(zhì)可能產(chǎn)生的腐蝕。 擋板能承 夠 受各種工況下煙氣的溫度和壓力， 不會發(fā)生 變形或泄漏。擋板和驅(qū)動裝置能 夠 承受所有運(yùn)行條件下工作介質(zhì)可能產(chǎn)生的腐蝕。 煙道旁路擋板采用雙 軸 雙 葉片帶密封氣 的型式，具有 100％的氣密性。旁路擋板具有快速開啟的功能，全關(guān)到全開的開啟時間 為 15 秒。 脫硫除塵系統(tǒng) 入口原煙氣擋板和出口凈煙氣擋板為 帶密封氣的雙軸雙百葉擋板， 具 有 100%的氣密性。 煙氣擋板能夠在最大的壓差下操作，關(guān)閉嚴(yán)密，不會有變形或卡澀現(xiàn)象，而且擋 板在全開和全閉位置與鎖緊裝置要能匹配，煙道擋板的結(jié)構(gòu) 能夠 使擋板內(nèi)的積灰減至最小。 擋板操作靈活方便和可靠。驅(qū)動擋板的氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu) 采用 就地配電箱（控制箱）操作和 FGD— PLC 遠(yuǎn)方操作，擋板位置和開、關(guān)狀態(tài)反饋進(jìn)入 FGD— PLC系統(tǒng)。 執(zhí)行器配備兩端的位置 限位 開關(guān)，兩個方向的轉(zhuǎn)動開關(guān)，事故手輪和維修用的機(jī)械聯(lián)鎖。 擋板 /執(zhí)行器的全開全關(guān)位配有四開四閉行程開關(guān)，接點(diǎn)容量為 220VAC、3A。 執(zhí)行器的速度 能夠 滿足 燒結(jié)機(jī) 和 系統(tǒng) 增壓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行要求。 擋板 (包括旁路擋板 )打開 /關(guān)閉位置的信號將用于增壓風(fēng)機(jī)和 燒結(jié)機(jī) 的聯(lián)鎖保護(hù)。 26 每個擋板全套包括框架、擋板本體、氣動 /電動執(zhí)行器，擋板密封系統(tǒng)及 其它 必需的密封件和控制件等。 煙道擋板框架的安裝 采用 法蘭螺栓連接。 擋板按水平主軸布置。 煙氣擋板門葉片及框架材料為 304，密封片采用 316L，凈煙氣擋板門及旁路擋板門葉片、框架內(nèi)側(cè)、軸的外側(cè)采用 316L。 框架、軸和支座 可 以防止灰塵進(jìn)入和由于高溫而引起的變形或老化。 擋板密封空氣系統(tǒng)包括密封風(fēng)機(jī)及其密封空氣站。 密封氣壓力維持比煙氣最高壓力高 500Pa， 密封空氣站配有電加熱器。 煙氣 擋板從煙道內(nèi)側(cè)和外側(cè)容易接近，在每個擋板和其驅(qū)動裝置附近設(shè) 置平臺，以便檢修與維護(hù)擋板所有部件。 所有煙氣 擋板采用可拆卸保溫結(jié)構(gòu)， 可以 避免產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。