【正文】 BMCR 工況下、燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)石膏產(chǎn)量的 75%。 本研究項(xiàng)目設(shè)置一座石膏倉(cāng)，其有 效容積按兩臺(tái)鍋爐 BMCR 工況下，燃用設(shè) 第 26 頁(yè) 計(jì)煤種 2 天的石膏產(chǎn)量設(shè)計(jì)。 FGD 裝置用水系統(tǒng) 脫硫裝置用水主要有二部分，一部分為脫硫系統(tǒng)工藝耗水，包括吸收塔蒸發(fā)水、石膏結(jié)晶水、石膏表面水和排放的廢水等，這部分水不能回收，二套脫硫裝置的工藝耗水量約為 150 t/h。另一部分為設(shè)備冷卻水及密封水，二套脫硫裝置的用水量約為 80 t/h，可回收利用。 脫硫工藝水從全廠(chǎng)工業(yè)水母管上引接，不足部分從循環(huán)水排污水引接。脫硫工藝用水由脫硫工藝水泵送至脫硫系統(tǒng)各用水點(diǎn)，用水點(diǎn)主要包括： 石灰石制漿系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)用水 。 所有漿液輸送設(shè)備、輸送管路、貯存箱的沖洗水。 煙氣－煙氣換熱器（ GGH）沖洗水。 脫硫裝置設(shè)備（ FGD 升壓風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等）的冷卻密封水由全廠(chǎng)工業(yè)水系統(tǒng)引接，且大部分可回收利用。 設(shè)置單獨(dú)的吸收塔除霧器沖洗水泵，提供脫硫裝置運(yùn)行時(shí)除霧器的沖洗水。除霧器沖洗水泵的水源來(lái)自脫硫工藝水箱。工藝水系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)工藝水箱，三臺(tái)工藝水泵（二運(yùn)一備）及三臺(tái)除霧器沖洗水泵（二運(yùn)一備）。 漿液排放與回收系統(tǒng) 脫硫吸收塔的漿池、攪拌器等出現(xiàn)事故需要檢修時(shí)，吸收塔內(nèi)的漿液通過(guò)吸收塔漿液排出泵排入事故漿液箱 。在吸收塔重新啟動(dòng)前，通過(guò)石膏漿液返回泵將事故漿液箱內(nèi)的漿液送回吸收塔。 脫硫裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運(yùn)時(shí)需要進(jìn)行沖洗，其沖洗水就近收集在吸收塔旁邊的集水坑內(nèi)，然后用泵送至事故漿液箱或吸收塔漿池。 兩臺(tái)爐脫硫裝置共設(shè)置一個(gè)事故漿液箱、兩個(gè)吸收塔區(qū)排水坑、一個(gè)吸收劑制備和石膏脫水區(qū)域排水坑、一個(gè)事故漿液箱區(qū)域排水坑。事故漿液箱按能容納一座吸收塔正常液位時(shí)的漿液量設(shè)計(jì)，其容積約為 2200m3。 壓縮空氣系統(tǒng) 本脫硫研究項(xiàng)目共設(shè)置三臺(tái)螺桿式空壓機(jī)（二運(yùn)一備），集中布置在石灰石制漿及石膏脫水樓內(nèi)， 作為煙氣換熱器（ GGH）的吹掃用氣。 脫硫廢水處理系統(tǒng) （ 1）系統(tǒng)功能 本研究項(xiàng)目脫硫裝置采用煙氣石灰石－石膏濕法脫硫工藝。脫硫裝置排出一定量 第 27 頁(yè) 的廢水。脫硫廢水的水質(zhì)和水量由脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸附劑等多種因素確定。廢水參考水質(zhì)見(jiàn)表 43： 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 單位 PH 懸浮物 CL— F— CODcr 砷 銅 汞 鎳 鋅 鉛 BOD5 油脂 氰化物 6． 0 ～ 17000 ～ 20220 ～ 64． 66 3029 3． 5 0． 058 0． 032 0． 62 4． 6 1． 2 160 1． 6 0． 002 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 根據(jù)目前收到脫硫廢水的水質(zhì)看：脫硫廢水中主要的超標(biāo)項(xiàng)目是懸浮物、pH 值、汞、銅、砷、鉛、鎳，其中汞、砷、鉛、鎳等多種屬于第一類(lèi)污染物。設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)處理脫硫裝置排出的廢水，去除其中的重金屬、部分懸浮物等，調(diào)節(jié) PH 值至合適的范圍內(nèi)，然后將其送至電廠(chǎng)除灰系統(tǒng)進(jìn)行干灰調(diào)濕。 （ 2）系統(tǒng)描述 脫硫工藝產(chǎn)生的廢水連續(xù)排至脫硫廢水處理裝置內(nèi)進(jìn)行處理。根據(jù)工藝 系統(tǒng)情況，脫硫廢水處理系 統(tǒng)出力為 16m3/h。 脫硫廢水采用中和（堿化）、沉降、絮凝處理后，經(jīng)澄清池濃縮、出水箱內(nèi)PH 調(diào)整達(dá)標(biāo)后送至電廠(chǎng)除灰系統(tǒng)進(jìn)行干灰調(diào)濕。 脫硫廢水處理系統(tǒng)包括廢水處理、加藥等二個(gè)分系統(tǒng)。 （ 3）脫硫廢水處理系統(tǒng) 系統(tǒng)流程如下： 石灰漿 有機(jī)硫化物 絮凝劑 助凝劑 脫硫廢水 中和箱 沉降箱 絮凝箱 澄清池 出水箱 電廠(chǎng)工業(yè)廢水處理系統(tǒng) 泥 第 28 頁(yè) 脫水機(jī) 鹽 酸 在中和系統(tǒng)中，廢水的 PH 值通過(guò)加入石灰漿調(diào)升至 8－ 9 范圍以便沉淀大部分重金屬和氟化物；在中和處理中，廢水中的石膏沉淀至飽和濃度。 在沉降系統(tǒng)中，通過(guò)加入有機(jī)硫化物進(jìn)一步沉淀不能以氫氧化物形式沉淀出來(lái) 的重金屬，有機(jī)硫化物的加藥量根據(jù)廢水量按比例控制。 在絮凝系統(tǒng)中，加入絮凝劑（ FeClSO4）和助凝劑 (聚合電解質(zhì) )以便使沉淀顆粒長(zhǎng)大更易沉降，懸浮物從澄清池中分離出來(lái)后，直接輸送到離心式脫水機(jī)；部分污泥作為接觸污泥通過(guò)污泥循環(huán)泵返回到中和箱，以提供沉淀所需的晶核，更好地沉降。 （ 4）加藥系統(tǒng) 加藥系統(tǒng)包括石灰漿加藥系統(tǒng)；有機(jī)硫化物加藥系統(tǒng)；絮凝劑（ FeClSO4）加藥系統(tǒng)；助凝劑 (聚合電解質(zhì) )加藥系統(tǒng)；鹽酸加藥系統(tǒng)。所有藥品均由計(jì)量泵定量加入到相應(yīng)加藥點(diǎn)。 石灰加藥系統(tǒng)設(shè)置了石灰漿制備箱，便于石灰漿的加入 和配制。 助凝劑加藥系統(tǒng)設(shè)置了螺旋給料機(jī)、噴射器、空氣過(guò)濾器和制備箱，便于聚合電解質(zhì)的加入和配制。 助凝劑加藥系統(tǒng)流程如下： 助凝劑 螺旋給料機(jī) 空氣過(guò)濾器 噴射器 制備箱 計(jì)量箱 計(jì)量 泵 加入點(diǎn) 有機(jī)硫化物加藥系統(tǒng)流程如下： 有機(jī)硫化物 貯存箱 計(jì)量泵 加入點(diǎn) 絮凝劑加藥系統(tǒng)流程如下： 絮凝劑 貯存箱 計(jì)量泵 加 入點(diǎn) 鹽酸加藥系統(tǒng)流程如下： 鹽酸 貯存箱 計(jì)量泵 加入點(diǎn) 石灰加藥系統(tǒng)流程如下： 石灰漿 制備箱 輸送泵 計(jì)量箱 計(jì)量泵 加入點(diǎn) 石灰石 — 石膏濕法煙氣脫硫工藝特性 （ 1）脫硫效率高，可高達(dá) 95%以上，而且脫硫后的煙氣含塵量也大大減少。大機(jī)組采用濕法脫硫工藝，二氧化硫脫除量大，有利于地區(qū)和電廠(chǎng)實(shí)際總量控制。 （ 2）技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性好。國(guó)外火電廠(chǎng)石灰石 /石灰 石膏濕法脫硫裝置投運(yùn)率一般可達(dá) 98%以上。不會(huì)因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運(yùn)行。 （ 3）對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫。 第 29 頁(yè) （ 4）吸收劑資源豐富，價(jià)格便宜。作為吸收劑的石灰石在我國(guó)分布很 廣，資源豐富，許多地區(qū)石灰石品位也很好，碳酸鈣含量在 90%以上，優(yōu)者可達(dá) 95%以上。在脫硫工藝的各種吸收劑中，石灰石價(jià)格最便宜，破碎磨細(xì)較簡(jiǎn)單，鈣利用率較高（一般在 左右）。 （ 5）脫硫副產(chǎn)物為二水石膏，便于綜合利用?？捎糜谏a(chǎn)建材產(chǎn)品和水泥緩凝劑。脫硫副產(chǎn)物綜合利用，不僅可以增加電廠(chǎng)效益、降低運(yùn)行費(fèi)用，而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費(fèi)用，延長(zhǎng)灰場(chǎng)使用年限。 （ 6）占地面積大，一次性建設(shè)投資相對(duì)較大，現(xiàn)有電廠(chǎng)在沒(méi)有預(yù)留脫硫場(chǎng)地的情況下采用該工藝有一定的難度。耗水量相對(duì)較大，有污水排放；副產(chǎn)品品質(zhì)要求高，則 要求除塵器效率高。技術(shù)進(jìn)步快。近年來(lái)國(guó)外對(duì)石灰石 (石灰 )石膏濕法工藝進(jìn)行了深入的研究與不斷的改進(jìn)，如吸收裝置由原來(lái)的冷卻、吸收、氧化三塔合為一塔，塔內(nèi)流速大幅度提高，噴嘴性能進(jìn)一步改善等。通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，可望使該工藝占地面積較大、造價(jià)較高的問(wèn)題逐步得到妥善解決。 影響石灰石 — 石膏濕法煙氣脫硫工藝的因素分析 濕法煙氣脫硫工藝中 ,吸收塔循環(huán)漿液的 PH 值、液氣比、煙速、漿液洗滌溫度、 鈣硫比、 石灰石漿液顆粒細(xì)度 、石膏過(guò)飽和度 、漿液停留時(shí)間 等參數(shù)對(duì)煙氣脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行影響較大。 吸收塔 洗滌漿液的 pH 值 料漿的 pH 值對(duì) SO2 的吸收影響很大，一般新配制的漿液 PH 值約在 8～ 9 之間。隨著吸收進(jìn)行， PH 值迅速下降，當(dāng) pH 值低于 6 時(shí)，下降變得緩慢，而當(dāng) pH值小于 4 時(shí)，吸收幾乎不進(jìn)行。 pH 值除了影響 SO2 吸收外，還影響結(jié)垢、腐蝕和石灰石粒子的表面鈍化。用含有石灰石粒子的料漿吸收 SO2，生成 CaSO3 和 CaSO4， PH 值的變化對(duì) 和 的溶解度有著重要影響。表 3— 1 給出了 pH 值對(duì) CaSO3 和 CaSO4 溶解度的影響。由表 3— 1 的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，隨著 pH 值的升高， CaSO3 溶解度明顯下降，而 CaSO4溶 解度則變化不大。因此，隨著 SO2 的吸收，溶液的 pH 值降低，溶液中的 CaSO3量增加，并在石灰石粒子表面形成一層液膜，而 CaSO3 的溶解度又使液膜的 PH值上升，溶解度的變化使液膜中 CaSO3 析出并沉積在石灰石粒子的表面，形成一層外殼，使粒子表面鈍化。鈍化的外殼阻礙了 CaSO3 的繼續(xù)進(jìn)行溶解，抑制了吸收反應(yīng)的進(jìn)行。因此，漿液 pH 值應(yīng)控制適當(dāng)。采取消石灰漿液時(shí)， pH 值控制為 5～ 6，采用石灰石漿液時(shí)， pH 值控制為 6～ 7。 表 3— 1 50℃時(shí) pH 值對(duì) CaSO31/2H2O 和 CaSO42H2O 溶解度的影響 第 30 頁(yè) 吸收塔內(nèi)的液氣比 （ 1）液氣比（ L/G,L/G）。 是指與流經(jīng)吸收塔單位體積煙氣量相對(duì)應(yīng)的漿液噴淋量， 在吸收塔內(nèi) ， 除了 PH 值 ， 對(duì)于吸收效率影響較大的另一操作參數(shù)是液氣比。對(duì)于吸收操作液氣比越大吸收越完全 ， 而且液氣比越大 ， 氧化槽不易結(jié)垢 ，但是液氣比太大 ， 液體停留時(shí)間有所減少 ， 而且循環(huán)泵流量增大 ， 塔內(nèi)氣體流動(dòng)阻力增大使風(fēng)機(jī)耗能增大 ， 投資和運(yùn)行費(fèi)用相應(yīng)增加。石灰石法噴淋塔的液氣比一般在 15～ 25 L/m3有采用這種液氣比才能保證不小于 95%的高脫硫效率 ， 這正是濕法煙氣脫硫工藝的關(guān)鍵所在 。同時(shí) 它直接影響設(shè)備尺寸和操作費(fèi)用。液氣比決定酸性氣體吸收所需要的吸收表面，在其 他參數(shù)值一定的情況下，提高液氣比相當(dāng)于增大了吸收塔內(nèi)的噴淋密度，使液氣間的接觸面積增大，脫硫效率也將增大，要提高吸收塔的脫硫效率，提高液氣比是一個(gè)重要的技術(shù)手段。目前廣泛使用的噴淋塔內(nèi)持液量很小，要保證較高的脫硫效率，就必須有足夠大的液氣比。據(jù)美國(guó)電力研究院的 FGDPRISM 程序的優(yōu)化計(jì)算，液氣比為 15L/m3時(shí)，脫硫效率已接近 100%了，液氣比超過(guò) L/m3后，脫硫效率的提高非常緩慢，通常單純噴霧型吸收塔，其液氣比不會(huì)大于 25 L/m3，帶篩孔板的不大于 。 在實(shí)際工程中，提高液氣比將 使?jié){液循環(huán)泵的流量增大，從而增加設(shè)備的投資和能耗。同時(shí)，高液氣比還會(huì)使吸收塔內(nèi)壓力損失增大，增加風(fēng)機(jī)能耗，因此應(yīng)尋找降低液氣比的途徑。例如加入鎂鹽、鈉鹽、己二酸的碳酸鈣漿液，可以克服其活性較弱的缺點(diǎn)，可以降低液氣比，同時(shí)還可以提高脫硫效率。 煙速和煙氣溫度 在其他參數(shù)恒定的情況下，提高塔內(nèi)煙氣流速可提高其液兩相的湍動(dòng)，降低煙氣與液滴間的膜厚度，提高傳質(zhì)面積，增加了脫硫效率。但氣速增加，又會(huì)使氣液接觸時(shí)間縮短，脫硫效率可能下降。試驗(yàn)表明氣速在 逐漸增大時(shí)，脫硫效率幾乎與氣速變化 無(wú)關(guān)。 pH 溶解度 /（ mg/L) pH 溶解度 /（ mg/L) Ca CaSO31/2H2O CaSO42H2O Ca CaSO31/2H2O CaSO42H2O 7 675 23 1320 4 1120 1873 1072 6 680 51 1340 1763 4198 980 5 731 302 1260 3 3135 9375 918 841 785 1179 5973 21995 873 第 31 頁(yè) 煙速提高可增大吸收系數(shù)。煙速增大 ， 氣液兩相界面湍動(dòng)加強(qiáng) ,液滴的內(nèi)循環(huán)更加顯著 ， 氣液相傳質(zhì)系數(shù)都提高 ； 另外煙速增大可減緩液滴下降速度 ， 使液滴分布變小 ， 傳質(zhì)面積增加 ， 氣相分布也越均勻。但另一方面 ， 煙速提高造成霧沫夾帶嚴(yán)重 ， 影響除霧效果。 研究表明 ， 低洗滌溫度有利于 SO2 的吸收。所以要求整個(gè)漿液洗滌過(guò)程中的煙氣溫度都在 100℃以下。 100℃左右的原煙氣進(jìn)入吸收塔后 ， 經(jīng)過(guò)多級(jí)噴淋層的洗滌降溫 ， 到吸收塔出口時(shí)溫度一般為 45～ 70℃。 在實(shí)際工程中，煙氣流速的增加無(wú)疑將會(huì)使吸收塔的塔徑變小，減小吸收