【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1/2 H2O 氧化反應(yīng) CaSO31/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO41/2 H2O 工程描述NaOH 溶液由罐車直接運(yùn)送到廠內(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）干粉由罐車直接運(yùn)送到廠內(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:17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 + CaSO31/2 H2O + 3/2 H2ONa2SO3 + 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(shí)不讓石膏沉淀在曝氣池。氧化反應(yīng)如下：CaSO31/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO41/2 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%。18（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)范書時(shí)，F(xiàn)GD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 350019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 ＞40 o 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 % 9620 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(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 3000BMCR 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21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，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(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）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(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。22 （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)管道的清洗用水。除霧器沖洗水泵接電廠保安電源，當(dāng)全廠斷電時(shí)，保證能夠啟動(dòng)沖洗水泵對(duì)吸收塔進(jìn)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(xiàng)目采用雙堿法濕法煙氣脫硫工藝（FGD） ，設(shè)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(fēng)機(jī)和煙囪前，并形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的脫硫系統(tǒng)。煙氣自煙道引出經(jīng)過(guò) FGD 裝置脫硫后返回?zé)煹?，故這種工藝相對(duì)于其它脫23硫工藝與主系統(tǒng)之間的關(guān)系比較簡(jiǎn)單。（2） 現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì) FGD 裝置的影響（1）實(shí)際煤種的變化對(duì) FGD 裝置有一定的影響，因?yàn)槊撼煞值淖兓瘜⒅苯訉?dǎo)致煙氣量，煙氣中各成分的比例、SO 2 濃度、SO 3 濃度、酸露點(diǎn)等參數(shù)的變化，從而對(duì) FGD裝置的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和防腐產(chǎn)生影響。（2）鍋爐負(fù)荷大幅度下降時(shí)，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(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)發(fā)生嚴(yán)重的偏差，也會(huì)對(duì) 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(dǎo)致 FGD 裝置進(jìn)口的飛灰濃度發(fā)生變化，該數(shù)值除影響酸結(jié)露過(guò)程外，當(dāng)機(jī)組煙氣含塵量偏高時(shí)，煙塵會(huì)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(guò)最大允許值或煙氣超壓/低壓超過(guò)最大允許值，F(xiàn)GD 裝置必須解列。（3）FGD 裝置對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的影響靜電除塵器或水膜除塵器出來(lái)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(jìn)入煙氣，導(dǎo)致脫硫后的凈煙氣溫度下降較多，成為具有較強(qiáng)酸腐蝕性的濕煙氣。與濕煙氣接觸的煙道需進(jìn)行內(nèi)防腐改造。脫硫后排入煙囪的煙氣溫度下降至～50℃(無(wú) GGH)，煙囪的內(nèi)壓有所增大，脫硫裝置投運(yùn)后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煙囪的監(jiān)察，如發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取必要措施，確保煙囪安全。 主要設(shè)備選型 主要設(shè)備選型原則(1)煙道設(shè)計(jì)應(yīng)符合中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)供熱公司煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 （DL/T51212022） 。(2)脫硫塔的基本技術(shù)要求①當(dāng)鍋爐在 70110%BMCR 工況下，燃用設(shè)計(jì)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(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不會(huì)因?yàn)闈{液中24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(tái)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(tái)鍋爐配置單獨(dú)脫硫塔） 、煙氣系統(tǒng)、吸收劑供應(yīng)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(lái)源由業(yè)主方提供。③脫硫系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)滿足煤質(zhì)在下列范圍的變化：即硫（Sar）的波動(dòng)范圍 %～3%、灰（Aar）的波動(dòng)范圍 20%～40%、煙氣量增加 10%、煙溫增加 10℃等，此時(shí)脫硫效率保證值為大于 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(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。脫硫不會(huì)降低機(jī)組的出力，不會(huì)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(duì)脫硫裝置產(chǎn)生的副產(chǎn)物為穩(wěn)定性物質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。 主要設(shè)備（1）吸收塔（噴淋空塔）吸收塔是脫硫設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為噴淋塔、填料塔、塔板洗滌塔、流化床洗滌塔、文丘里洗滌器等。本工程吸收塔采用目前脫硫裝置技術(shù)成熟可靠、被廣泛應(yīng)用的噴淋空塔，內(nèi)有攪拌器、氧化空氣分布系統(tǒng)、噴淋層及玻璃鱗片防腐內(nèi)襯。設(shè)計(jì)壽