【文章內(nèi)容簡介】 反應 用氫氧化鈣溶液對吸收液進行再生2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO31/2 H2O + 3/2 H2ONa2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO31/2 H2O 氧化反應 CaSO31/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO41/2 H2O 工程描述NaOH 溶液由罐車直接運送到廠內(nèi)，通過堿液泵送入堿液罐，再由堿液罐直接流入循環(huán)池，通過循環(huán)泵將堿液送到脫硫塔進行噴淋脫硫。脫硫吸收劑（生石灰）干粉由罐車直接運送到廠內(nèi)，同時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池，進行再生反應。工藝流程如下:循環(huán)液從脫硫塔底排入沉淀反應池。在沉淀反應池中加入氫氧化鈣, 氫氧化鈣在沉淀反應池內(nèi)發(fā)生如下再生反應：2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO31/2 H2O + 3/2 H2O 18Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO31/2 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，同時不讓石膏沉淀在曝氣池。氧化反應如下：CaSO31/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO41/2 H2O也有副反應進行：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，并通過抓斗吊抓走，最后將石膏一起外運或作其他處理。循環(huán)液中再生得到的 NaOH 可重復使用，需要說明的是因為鍋爐煙氣中有大量氧氣且溫度較高二氧化硫濃度較低副反應會較多，也就是說要補充一定量的氫氧化鈉。再通過循環(huán)泵把循環(huán)液（含補充的新鮮氫氧化鈉）再送入脫硫塔進行脫硫。 對向沉淀反應池中加 Ca(OH)2 和循環(huán)沉淀池加 NaOH 都是通過 PH 計測定 PH 值后加入堿液，達到脫硫工藝要求的 PH 值。 技術(shù)特點（1）從技術(shù)、經(jīng)濟及裝置運行穩(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 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 耗量和降低運行費用。（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，從而降低了運行成本也減少了造價。（4）保證本脫硫裝置連續(xù)運行，年運行時間大于 8400 小時。（5）為確保整個系統(tǒng)連續(xù)可靠運行，采用優(yōu)良可靠的設備，以確保脫硫系統(tǒng)的可靠運行.（6）按現(xiàn)有場地條件布置脫硫系統(tǒng)設備，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，由于過高的鹽和Cl 離子濃度會降低脫硫效率和腐蝕反應裝置，所以必須調(diào)整脫硫循環(huán)水水質(zhì)并補充少量工業(yè)用水。 19 設計基礎參數(shù)為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠以及出口煙氣達到合格的排放標準,要求提供的反應劑和工業(yè)水必須符合相關(guān)標準。 脫硫系統(tǒng)設計基礎參數(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)范書時，F(xiàn)GD裝置煤質(zhì)含硫量變化用 FGD 入口 SO2濃度變化進行覆蓋，即：“脫硫裝置燃用設計煤種時，脫硫效率≥95%，當 FGD 入口 SO2濃度增加 30%時脫硫率不低于 92%，當 FGD 入口SO2濃度增加 50%時，脫硫系統(tǒng)能安全運行” 。表 42 脫硫系統(tǒng)設計基礎參數(shù)項 目 單 位 數(shù)值（單臺爐）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） kg/h 20脫硫劑 NaOH 液用量（補充） kg/h 脫硫劑生石灰用量（含 90% CaO） kg/h 水 m3/h 10電 kw 20運行時間 h 7500脫硫塔入口水溫 度 ＞40 o 脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù)脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù)表性能和設計數(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（自引風機出口到水平煙道進口） 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 502．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（電動機總?cè)萘浚?kW 20電力（BMCR 工況設備耗電量） 20壓縮空氣（儀表控制用） m3/h 3．脫硫塔設計壓力 Pa 3000BMCR 時煙氣流速 m/s 脫硫塔直徑 m 脫硫塔高度 m 16脫硫塔壁厚 mm 10 21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） 、無升壓風機布置。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，無升壓風機，兩臺爐吸收塔布置在爐后煙囪南側(cè)，兩臺爐吸收塔的西側(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 300m3的沉淀池（加以改造） 。 一爐一塔脫硫工藝系統(tǒng)設計 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。方案設計采用先進的噴淋塔（懸流洗滌方式）工藝，塔內(nèi)上部設置噴淋層，出口煙道上設二級除霧器。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，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設有旋風分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的細小液滴，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，SO 3，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)設計兩臺爐各用一套脫硫吸收塔。每套旋流脫硫除塵塔有以下設備組成：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 22相對運動使水在煙氣旋轉(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入脫水筒,煙氣呈螺旋上升脫水。脫水后的煙氣進入熱交換器于除塵脫硫前的高溫煙氣進行熱交換，對凈煙氣進行升溫，從而有效介決低溫潮濕煙氣造成引風機等的腐蝕。 （1）SO 2 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)泵等設施、設備。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，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設有旋風分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的細小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75mg/Nm3 下排出。脫硫塔采用開式噴淋塔（即“空塔” ） ，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，不會因為漿液中的固態(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)設計。采用四層噴嘴將脫硫劑漿液以霧狀均勻地噴灑于充滿煙氣的塔中，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 臺循環(huán)泵（一備一用） 。 當脫硫系統(tǒng)解列或出現(xiàn)事故停機需要檢修時，脫硫塔內(nèi)的漿液流入沉淀反應池。 （2）煙氣系統(tǒng)鍋爐機組燃煤的全部煙氣量經(jīng)各自的除塵器被送進脫硫塔，經(jīng)洗滌脫硫后的煙氣溫度約 60℃，經(jīng)引風機被送進共用煙道，最終由共用煙囪排入大氣。 鍋爐正常運行時，其脫硫系統(tǒng)亦同時運行。正常運行時，無論脫硫裝置處于何種工況都不會對鍋爐和發(fā)電機組產(chǎn)生影響。吸收塔低負荷運行時，可按吸收塔特性停運一層噴嘴。整個脫硫系統(tǒng)隨鍋爐一起檢修，更換噴嘴不需要停運鍋爐。 。（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)，能適應鍋爐變負荷運行，極大地減少操作員的干預。更重要的是系統(tǒng)中還設置了連鎖保護和其它安全措施，以防止高溫對系統(tǒng)設備的損壞及保障系統(tǒng)的可用性、設備的保護及安全。（4）脫硫副產(chǎn)品處理系統(tǒng)通過抓斗吊從循環(huán)沉淀池抓走石膏，最后將石膏一起外運或作其他處理。 23（5）工藝水系統(tǒng)FGD 裝置所用的工藝水來源于電廠主體工程的工業(yè)水。2 臺爐兩爐共設一個工藝水箱。兩塔共配 2 臺工藝水泵 (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。這些損耗通過輸入新鮮的工藝水來補足。工藝水還用來清洗吸收塔除霧器，同時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)管道的清洗用水。除霧器沖洗水泵接電廠保安電源，當全廠斷電時，保證能夠啟動沖洗水泵對吸收塔進行沖洗。（6） 廢水處理系統(tǒng)本工程脫硫廢水排往再生池和澄清池，循環(huán)利用，不外排。 脫硫系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)的影響（1）FGD 裝置和現(xiàn)有系統(tǒng)的相互影響本項目采用雙堿法濕法煙氣脫硫工藝（FGD） ，設置于系統(tǒng)現(xiàn)有除塵器后 (其中 2鍋爐配套水膜除塵器,4鍋爐配套靜電除塵器),引風機和煙囪前，并形成一個相對獨立的脫硫系統(tǒng)。煙氣自煙道引出經(jīng)過 FGD 裝置脫硫后返回煙道，故這種工藝相對于其它脫硫工藝與主系統(tǒng)之間的關(guān)系比較簡單。（2） 現(xiàn)有系統(tǒng)對 FGD 裝置的影響（1）實際煤種的變化對 FGD 裝置有一定的影響，因為煤成分的變化將直接導致煙氣量，煙氣中各成分的比例、SO 2 濃度、SO 3 濃度、酸露點等參數(shù)的變化，從而對 FGD裝置的設計、運行和防腐產(chǎn)生影響。（2）鍋爐負荷大幅度下降時，由于 FGD 裝置漿液系統(tǒng)流量不可能同步作大幅度調(diào)整，F(xiàn)GD 裝置的單位能耗將隨之上升。（3）若燃燒系統(tǒng)中空氣預熱器的漏風系數(shù)發(fā)生嚴重的偏差，也會對 FGD 裝置產(chǎn)生影響。（4）靜電除塵器或水膜除塵器除塵效率的變化導致 FGD 裝置進口的飛灰濃度發(fā)生變化，該數(shù)值除影響酸結(jié)露過程外，當機組煙氣含塵量偏高時，煙塵會被大量捕集于石膏漿中影響脫硫副產(chǎn)物石膏的質(zhì)量與綜合利用。（5）若鍋爐燃燒系統(tǒng)發(fā)生故障造成煙氣溫度超過最大允許值或煙氣超壓/低壓超過 24最大允許值，F(xiàn)GD 裝置必須解列。（3）FGD 裝置對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響靜電除塵器或水膜除塵器出來的干煙氣經(jīng) FGD 裝置吸收塔噴淋脫硫后，脫硫漿液中的水分大量蒸發(fā)進入煙氣，導致脫硫后的凈煙氣溫度下降較多，成為具有較強酸腐蝕性的濕煙氣。與濕煙氣接觸的煙道需進行內(nèi)防腐改造。脫硫后排入煙囪的煙氣溫度下降至～50℃(無 GGH)，煙囪的內(nèi)壓有所增大，脫硫裝置投運后，應加強對煙囪的監(jiān)察，如發(fā)現(xiàn)異常及時采取必要措施，確保煙囪安全。 主要設備選型 主要設備選型原則(1)煙道設計應符合中華人民共和國電力行業(yè)標準《火力發(fā)供熱公司煙風煤粉管道設計技術(shù)規(guī)程》 （DL/T51212022） 。(2)脫硫塔的基本技術(shù)要求①當鍋爐在 70110%BMCR 工況下，燃用設計煤種情況下，保證脫硫效率≥90% 、排塵濃度 ≤50mg/Nm3②)脫硫塔采用開式噴淋塔（即“空塔” ） ，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，不會因為漿液中的固態(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)設計。采用四層噴嘴將脫硫劑漿液以霧狀均勻地噴灑于充滿煙氣的塔中，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配置 2臺循環(huán)泵（一備一用） 。③)脫硫塔采用碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片，系統(tǒng)使用壽命 10 年.（3） 工藝部分基本技術(shù)要求①采用濕式雙堿法脫硫工藝，主要為脫硫塔系統(tǒng)（每臺鍋爐配置單獨脫硫塔） 、煙氣系統(tǒng)、吸收劑供應及制備系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)及再生系統(tǒng)、脫硫渣處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)和電氣及儀表控制系統(tǒng)等組成。②) 脫硫系統(tǒng)采用石灰粉作為消耗劑，來源由業(yè)主方提供。③脫硫系統(tǒng)應同時滿足煤質(zhì)在下列范圍的變化：即硫（Sar）的波動范圍 %～3%、灰（Aar）的波動范圍 20%～40%、煙氣量增加 10%、煙溫增加 10℃等，此時脫硫效率 25保證值為大于 90%。④脫硫塔在 Ca/S 摩爾比為小于 ，最低脫硫率保證值為 90%。⑤脫硫塔不影響機組的安全、穩(wěn)定運行。脫硫不會降低機組的出力，不會影響鍋爐效率。⑥脫硫后的主要副產(chǎn)物為石膏，可以作為建筑材料使用。⑦)對脫硫裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)物為穩(wěn)定性物質(zhì)，不會對環(huán)境造成二次污染。 主要設備（1）吸收塔（噴