t锅炉烟气石灰石石膏
法脱硫方案
Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
2*130t/h循环流化床锅炉烟气石灰石石膏法脱硫工程
技
术
方
案
*******环保工程有限公司
2016年3月
目录
第一章概述
工程概况
工程名称：***公司2*130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫工程
工程地址：*********
建设单位：**********有限公司。
范围及要求
1.2.1 范围
（1）设计（工艺、结构、电气等专业设计）；
（2）施工（设备制造、采购和安装）；
（3）指导调试；
（4）提供技术资料、编织操作维护手册、人员培训。
1.2.2 技术要求
（1）采用石灰石石膏法脱硫工艺，设计二氧化硫进口浓度为1500 mg/Nm3，系统出口二氧化硫排放浓度小于100mg/Nm3（设计脱硫效率大于97%，脱硫保证效
率大于95%）。脱硫系统入口烟尘浓度不超过50 mg/Nm3，系统出口烟尘排放浓度小于30mg/Nm3，并设置永久性采样监测孔及平台，符合环保要求。工艺系统设计上按当地环保标准在实际工艺状态下，保证外排SO2排放速率满足要求（即保证废气总排口的排放高度满足其速率达标对应值的要求）。
（2）脱硫总效率：大于95％；
（3）除尘效率：大于40％；
（3）系统漏风率：小于2％；
（4）治理技术成熟，工程投资省、性价比高，占地面积小，系统运行可靠，操作维护简单，运行费用低，使用寿命长；
（5）浆液管道材料选用防腐、耐高温材料及结构形式，风管管道阀门采用开关阀门进行风量调节和切换；
（6）引风机具备足够的引风力，振动小、运行平稳，便于检修和更换。
（7）符合国家环境保护政策、有关的法律法规、规范及标准；
（8）经济、高效节能的原则；
（9）平面布置便于施工、安装、维修、占地少、与其他设施设备协调一致的原则；
(10)废气经有效收集和治理后满足相应的国家排放标准，不会对区域环境空气造成不利影响，不会对厂区工人身体健康产生不利影响；
(11)废气治理系统风量保持稳定，系统各支管风压保持平衡，系统设计合理；
(12)废气处理系统具备灵活、可靠的调节功能，能够应对生产情况发生变化而确保稳定运行；
设计依据和标准
GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》
GB3095-1996《环境空气质量标准》
GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》
DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》
DL/T5121-2000 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》
GB50264-97 《工业设备及管道绝热工程设计规范》
HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》
GBJ17-88 《钢结构设计规范》
GB/T16157-1996 《烟尘及污染物采样方法》
DLGJ158-2001《火电厂钢制平台扶梯设计技术规定》
DL/T5072-2007《火力发电厂保温油漆设计规程》
GB14554-03《恶臭污染物排放标准》
GBJ16-87（2001年版）《建筑设计防火规范》
DL5053-1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》
GB12348-90 《工厂企业厂界噪声标准》
GB3096-93 《城市区域环境噪声标准》
GB50058-92 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB5468-91 《锅炉烟尘测量方法标准》
DLGJ102-91 《火力发电厂环境保护设计技术规定（试行）及条文说明》GB3095-1996《环境空气质量标准》
DL/T5094-99《火力发电厂建筑设计规程》
DL435-91 《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》
DL/T5032-94《火力发电厂总图运输设计技术规程》
DL/T5041-95《火力发电厂厂内通信设计技术规定》
DL/T680-99 《耐磨管道技术条件》
GB50010-2002 《混凝土结构设计规范》
GB50007-2002 《建筑地基基础设计规范》
设计治理目的目标
1.4.1设计参数
3-1 设计参数表如下：
设计治理原则
?根据现场情况，选用成本可靠的治理技术；
?在保证达到治理目标的前提下，尽可能节省投资；
?确保设备性能稳定可靠和检修方便；
第二章工况分析本工程为2*130t/h循环流化床锅炉的烟气脱硫。
厂址地理位置
本工程厂址位于******街。
交通运输：距****原约70公里，距*************城区8公里气象条件：
机组主要设备及设计参数
锅炉主要设备设计参数
燃料（煤种）
燃料消耗量：**t/h（额定工况）。
项目烟气原始排放浓度
SO2排放浓度
根据甲方提供燃煤参数，可计算SO2（额定工况下燃煤耗量***t/h）的原始排放浓度：
额定工况下燃煤耗量***t/h
全S 含量：
每小时消耗的燃煤中的全S含量：****Kg×**%=**Kg
全S的80%为可燃，形成SO2，则每小时产生的SO2：
***Kg×80%×64（SO2分子量）÷32（S分子量）=***Kg
则SO2的原始排放浓度约为：
*****Kg÷396610m3/h(锅炉工况排气量) =***8mg/Nm3
设计脱硫系统进口SO2的初始排放浓度为1500mg/Nm3。
第三章治理方案
总体设计思路
根据现场实际情况及甲方要求，治理工艺初步设计为石灰石石膏（湿法）脱硫。
设计原则：
(1)脱硫效率>97%。
(2)技术较为成熟,运行费用低;
(3)投资省；
(4)系统简便,易于操作管理。
工艺流程
3.2.1工艺流程图
3.2.2工艺流程概述
3.2.2.1脱硫工艺选择
石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺
石灰石（石灰）---石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。
脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是：
1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上；
2、原料来源广泛、易取得、价格优惠；
3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广；
4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良；
5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料；
6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放；
7、技术进步快。石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺水系统、石灰石制浆系统、脱硫塔系统、石膏脱水系统、废水处理系统、事故浆液系统、DCS控制系统、电气系统等分系统。
基本工艺过程
在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为：
（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解
（2）SO2进行反应生成亚硫根
（3）亚硫根氧化生成硫酸根
（4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐
（5）硫酸盐从吸收剂中分离
用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下：
CaCO3+SO2→CaSO3+CO2
CaCO3+2SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2
在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气中。在吸收塔中SO2被吸收，生成Ca(HSO3)2，并落入吸收塔浆池中。当pH 值基本上在5和6之间时， SO2去除率最高。因此，为了确保持续高效地俘获二氧化硫（SO2）必须采取措施将PH值控制在5和6之间；为了确保要将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H++SO2-2的方向发展，持续高效地俘
获二氧化硫（SO2），必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应产物物、消耗氢离子H+，以保持ph值和反应物浓度梯度。为达到这个目的，在湿法脱硫技术研究过程中采用：通过加入氧气使硫酸氢氧化生成硫酸根，降低SO32-,通过加入吸收剂CaCO3消耗氢离子H+，维持PH值在5-6之间，同时使硫酸根与吸收剂反应生成硫酸钙，降低了溶液中硫酸根浓度。通过鼓入的空气使亚硫酸氢钙在吸收塔浆池中氧化成石膏。
Ca(HSO3)2+O2+ CaCO3+3 H2O ←→+CO2
石膏结晶是最终工艺阶段，对于整个工业过程是非常重要的，
对最终产品的质量产生决定性的影响。为生产可用的产品必须对石膏的结晶过程进行有效的控制，使石膏结晶能够生成大量易于分离和脱水的石膏颗粒。影响石膏的结晶的参数主要是溶液的相对过饱和度，晶体的增长还受到晶体生长的时间，机械力、PH值变化等的影响。搅拌悬浮液可以使晶粒大小的分布向颗粒较小的方向转移。达到一定的相对过饱和度时，晶种生长速率突然迅速加快，因此产生许多新颗粒（均匀晶种）。通过PH值的变化来改变的氧化速率有可能直接影响石膏的相对过饱和度。由于浆液循环使用，浆液中除石灰石外，还有大量的石膏。当石膏达到一定的过饱和度时（约130%）抽出一部分浆液送往石膏处理站，制成工业石膏。剩余浆液与新浆液混合循环，使加入的吸收剂充分被利用，并确保晶体的增长。石膏晶体的增长是最终产品处理比较简单的先决条件。同时从吸收塔浆池中抽出相当量的反应物并送到石膏处理站。这批物料流的组分和吸收塔浆池中悬浮液相同，但是为了使其与悬浮液区别开，称为石膏浆液。在残余水分小于10%重量的干石膏作为副产品从最后的工艺流程阶段排出。除了SO2外， Cl、F以很高的效率从烟气中排出。除氯化物、佛化物外，一系列的不溶性组分例如氧化铁，氧化铝和硅酸盐随一级脱水中产生的
稀释流有相当一部分作为废水排放，以保证那些不需要的杂质在吸收浆液中的浓度保持在正常范围内。
综上所述，脱硫效率控制主要是通过以下手段控制的：
1、控制吸收塔浆液的PH值（通过新石灰石浆液的加入）
2、增加烟气在吸收塔内部的停留时间（增开循环浆泵）
3、控制石膏晶体
3.2.3炉内喷钙
碳酸钙通过计量通过压缩空气加压喷入锅炉燃烧室内，通过高温分解石灰石为生石灰，与烟气中二氧化硫反应，起到初步脱硫效果。钙硫比：左右达到最佳脱硫效果(40%左右脱硫效率）。
炉内喷钙脱硫反应：
CaCO3→CaO+CO2（850℃）
CaO+SO2→CaSO3
石灰石石膏脱硫系统
系统配置包括：烟气系统、石灰石浆液制备和供应系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、排放系统、工艺水系统、压缩空气系统及辅助设施等。
第四章主要设备、设施的技术参数
脱硫塔
脱硫塔
塔体形式：FGD脱硫塔
塔体数量：二炉一塔，共1套。
脱硫塔材质：8-22mmQ235A（内外加强）碳钢加内防腐
烟气进塔方式：烟气由下进入，通过导流分布板均匀分布上升。
烟气处理量：600000m3/h。
脱硫塔入口二氧化硫排放浓度：≤1500mg/m3
脱硫塔出口二氧化硫排放浓度：≤100mg/m3
脱硫效率：≥97%
液气比：m3
除雾器出口烟气中雾滴浓度≤75mg/m3双层除雾
耗石灰石量：
纯度按90%计，湿法脱硫效率97%，钙硫比：，则计算碳酸钙消耗量：炉外消耗：H。
石灰石浆液浓度为30%，比重cm3。则每小时浆液消耗量：3/h。制浆工艺水需要3/h。
循环浆液PH值：脱硫主塔直径：φ5500/7600mm。
脱硫塔高度：32m。安装3层喷淋，2层除雾器。脱硫塔内部采用玻璃鳞片处理。
喷淋布水装置：
喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。对喷嘴进行优化布置，以使吸收塔断面上几乎完全均匀地进行喷淋。吸收塔喷淋系统采用三层喷淋层，每层喷淋层由一根母管、若干支管和规则分布在支管上的喷嘴组成，分别对应 1 台吸收塔再循环泵。
各部分材料选择如下：
喷淋系统管道：FRP
喷嘴：SiC（碳化硅），特别耐磨，且抗化学腐蚀性极佳。
除雾器：
除雾器用来在吸收塔所有运行状态下收集夹带的水滴，由安装在下部的一级除雾器和安装在上部的二级除雾器组成。彼此平行的除雾器为波状外形挡板，烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用留在挡板上，从而起到除雾的作用。由于被滞留的液滴也含有固态物，主要是石膏，因此就有在挡板上结垢的危险，所以设置了定期运行的清洗设备，包括除雾器冲洗母管及喷嘴系统。冲洗介质是工艺水，工艺水还用于调节吸收塔中的液位。
除雾器形式：平板式
除雾器各部分材料选择如下：
除雾器：聚丙烯
管道： PP 管
喷嘴：PP
吸收塔搅拌器：
在吸收塔收集池的下部径向布置了侧入式搅拌器，其作用是使浆液成悬浮物状态并使其进行扩散，即将固体维持在悬浮状态下，同时均匀分布氧化空气。搅拌器的型式为侧入式，轴的密封形式为机械密封。设置人工冲洗设施。吸收塔配置3 台搅拌器。
检修：
脱硫塔适当设置人孔、检修孔、观察孔。设置爬梯，每层喷淋装置设置平台。
石灰石浆液制备和供应系统
本脱硫工程设置一套石灰石浆液制备和供应系统及一套炉内喷钙系统，供应量按 1台锅炉 BMCR 工况下石灰石耗量的 180%设计。脱硫剂甲方提供，品质要
求：粒径要求 325目以下，90%过筛率。成品粉通过气力输送至 FGD 区域内的石灰石粉仓储存备用。粉仓上部为钢结构，出口为钢制锥斗，并配有仓顶袋式收尘器和仓底下料系统。石灰石粉仓配有 2 个出料口，出料口设螺旋计量输送系统，括 1只手动插板阀、1台电动插板阀及振动料斗。其中一个下料口的石灰石粉经下料系统后进入石灰石浆液箱，与来自工艺水系统的工艺水混合配置成30%含固量的石灰石浆液。石灰石浆液池的容量按 180%工况下系统4小时的耗量设计。石灰石浆液箱备有 1 只顶入式搅拌器。石灰石浆液通过石灰石浆液泵送入吸收塔内，作为脱硫吸收剂。石灰石浆液流量根据 FGD 运行负荷通过吸收塔底部的塔池内的 pH 值来自动控制。另中一个下料口的石灰石粉经下料系统后进入喷射泵，通过罗茨风机吹入炉膛内脱硫。
石灰石浆液制备和供应系统及炉内喷钙系统包括的设备有：
石灰石粉仓： 1个（包括仓顶除尘器、进料管、安全阀）6mmQ235A碳钢制作，容积450m3。锥斗内衬防堵塞树脂版。
料位计：2个
震动料斗：2个
手动插板阀：2个
电动插板阀：2个
变频螺旋计量输送机：2台。
石灰石浆液罐（包括搅拌器）：6mmQ235A碳钢制作。容积150m3。内防腐。
超声波液位计：1个
工艺水箱（含计量泵）：4mmQ235A碳钢制作.容积80m3。自动补水。
超声波液位计：1个
浆液输送泵：3台
罗茨风机：3台
烟气系统
烟气自引风机出口烟道引出，进入吸收塔脱硫除尘。自吸收塔出来的净烟气，97%以上的硫份已被脱除，温度由 150℃降至 50℃左右，通过混凝土烟囱排出。吸收塔入口至烟囱部分烟道需采用防腐处理，防腐具体方法是：吸收塔入口干湿界面处烟道采用双相合金钢内衬板，吸收塔出口直排烟囱采用低温玻璃鳞片防腐。考虑到吸收塔实际运行期间，可能出现喷淋浆液沉积在吸收塔入口烟道的情况，设计吸收塔入口烟道倾斜向塔内布置，以防止浆液的沉积。
浆液循环系统
烟气脱硫循环浆液系统循环量6600m3/h，补充浆液为：3/h。循环水池为：塔底部作为循环水池，塔底直径为：φ7600mm，高度8000mm。上部设置溢流管，控制液位。内部设置3个侧向搅拌器，防止结垢。
循环泵：3台Q=2200m3/h，H=20~24m。（单台控制单层喷淋）
PH计：2个（自带冲洗）
脱硫石膏系统：
吸收塔系统设置2台石膏排出泵，1运1备。石膏排出泵连续运转，当吸收塔浆液的浓度达到高设定值时，石膏排出泵将浆液排至石膏旋流站。同时亦作吸收塔检修或事故状态时塔内浆液的排空设备。
氧化槽：约400m3
氧化风机：2台（一备一用）3500m3/h，，380V，180KW。
石膏脱水系统：
石膏脱水系统由一套石膏旋流站、一套真空皮带脱水机系统和一座滤液水池系统等组成。石膏浆液经石膏排出泵打入石膏旋流站进行第一级脱水。石膏旋流站配备 N+1 个旋流子（N 运 1 备）及将浆液分配到各个旋流子的隔离阀组成。石膏旋流站的底流浓缩液(悬浮物固体重量含量约为 40～60%)依靠重力自流至真空皮带脱水进行第二级脱水。系统配备一套真空皮带脱水机用于石膏脱水，单套出力为两台锅炉燃用设计煤种BMCR 工况运行时 150%的石膏产量。石膏旋流站的溢流液大部分依靠重力自流至滤液池。真空皮带脱水机排出的滤水也进入滤液水池。滤液水池中的滤液可用于石灰石浆液的制备，或打回吸收塔重复利用；在吸收塔检修或系统停运时候将滤液水打至事故浆液箱。经过脱水后的石膏饼含水量不大于 10%( wt)，真空皮带脱水机脱水后的石膏经卸料管落入石膏库内，卸至石膏库中的石膏用铲车装车运出。
（1）石膏旋流站
本系统设一套石膏旋流站，单台出力为两期工程两台机组燃用设计煤种 BMCR 工况运行时 150%的石膏产量，并增加一个备用旋流子。石膏旋流站主要性能参数：
给料含固量：18-20%
溢流含固量：4%
底流含固量：50%
（2）真空皮带脱水机及辅助设备
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目 前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当 前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得 的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅 拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制 成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除， 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴， 经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是 为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配 套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了 应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广
4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为：（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解 （2） SO2进行反应生成亚硫根 （3）亚硫根氧化生成硫酸根 （4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 （5）硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2 在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷
深度脱硫工艺流程简介 班级：应化141 ：段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟 气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破 碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化 处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产 物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排 入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收 剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较 高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾 电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料
6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO 2 ）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1)气态SO 2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO 2 进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO 2 在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO 3+2 SO 2 +H 2 O=Ca(HSO 3 ) 2 +CO 2 在此，含CaCO 3 的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气 中。在吸收塔中SO 2被吸收，生成Ca(HSO 3 ) 2 ，并落入吸收塔浆池中。 当pH值基本上在5和6之间时，SO 2 去除率最高。因此，为了确保持续高 效地俘获二氧化硫（SO 2 ）必须采取措施将PH值控制在5和6之间；为了确保要 将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H+和SO 3 2-的方向发展，持 续高效地俘获二氧化硫（SO 2 ），必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关，又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， 3、气液界面处：参加反应的主要是SO 2和HSO 3 －，它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO 2 在气流中的扩散， 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应） 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、
还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO 2 无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质：由二氧化硫SO 2 催化氧化而得，无色易挥 发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物，SO 3 极易溶于水，溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热， ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点 为10.4℃，沸点338℃，密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热，具有强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO 2被液相吸收的反应：SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 －和氢离子H＋，当PH值较高时， HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2－，要使SO 2 吸收不断进行下去，必须中和 电离产生的H＋，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H＋当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸 度迅速提高，PH值迅速下降，当SO 2溶解达到饱和后，SO 2 的吸收就告停止，脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应：固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解， 固体石灰石的溶解速度，反应活性以及液相中的H＋浓度（PH值）影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应，以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤，因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去， 3、氧化反应：亚硫酸的氧化，SO 32－和HSO 3 －都是较强的还原剂，在痕量过渡金属 离子（如锰离子Mn2+）的催化作用下，液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2－。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气，烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出：当中和反应产生的Ca2+、SO 32－以及氧化反应产生的SO 4 2－，达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物： ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的，系统易产生硬垢。
石灰石石膏湿法脱硫原理
深度脱硫工艺流程简介 班级：应化 141 姓名：段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊 石灰石- 石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆
液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW 以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10 多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80% 左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道， 主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO）的基本工艺 过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1) 气态SO2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SQ在吸收塔中转化，其反应简式式如下：
氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案 比选 工艺流程比较 半干法烟气脱硫 半干法以生石灰（CaO）为吸收剂，将生石灰制备成Ca(OH) 2 浆 液，或消化制成干式Ca(OH) 2 粉（也可以直接使用电石渣），然后将 Ca(OH) 2浆液或Ca(OH) 2 粉喷入吸收塔，同时喷入调温增湿水，在反应 塔内吸收剂与烟气混合接触，发生强烈的物理化学反应，一方面与烟 气中SO 2 反应生成亚硫酸钙；另一方面烟气冷却，吸收剂水分蒸发干 燥，达到脱除SO 2 的目的，同时获得固体分装脱硫副产物。原则性的工艺流程见下图。 半干法烟气脱硫工艺示意图 整套脱硫系统包含：预除尘系统，脱硫系统，脱硫后除尘系统，
吸收剂供应系统，灰再循环系统，灰外排系统，工艺水系统及其他公用系统。 目前半干法应用案例较成功的主要是福建龙净环保公司研发的DSC-M干式超净工艺，在广州石化有应用业绩。主要烟气脱硫机理为：锅炉烟气从竖井烟道出来后，先进入预电除尘器进行除灰，将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。经预电除尘器之后，烟气从半干法脱硫塔底部进入，与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO 2 等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向脱硫塔内喷水，使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。主要化学反应式为： Ca(OH) 2+SO 2 =CaSO 3 ·1/2 H 2 O+1/2H 2 O Ca(OH) 2+SO 3 =CaSO 4 ·1/2H 2 O+1/2H 2 O CaSO 3·1/2H 2 O+1/2O 2 =CaSO 4 ·1/2H 2 O 2Ca(OH) 2+2HCl=CaCl 2 ·Ca(OH) 2 ·2H 2 O 半干法脱硫技术特点：一是烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染。二是无废水产生，半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱硫副产物为干态的，整个系统无废水产生，不必配套污水处理设施。缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。 石灰石－石膏法烟气脱硫 石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺（简称钙法）采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，
石灰石石膏法
石灰/石灰石－石膏法脱硫 石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。 (1)反应原理 用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。 1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下。 石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O 石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2 CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2 由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。 2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20 ②氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。 2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20 Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收so:后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。 现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。 ①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目，筛余量为5%)，采用自卸封罐车运输，并卸人石灰石料仓。每个料仓可有多个进料口，能同时进行多台运料车卸料作业。在每个仓底设有粉碎装置，仓顶安装布袋除尘器。 ②浆液制备系统石灰石粉料从料仓下部出来，经给料机及输送机送人石灰石浆液槽。 石灰石浆液槽为混凝土结构，内衬树脂防腐，容积为l00m3”左右。浆液浓度约为30%，用调节给水量来控制浆液浓度。 ③烟气脱硫系统烟气脱硫系统主要由吸收塔、烟气再加热装置、旁路系统、有机剂 添加装置及烟囱组成。 吸收塔是脱硫装置的核心设备，现普遍采用的集冷却、再除尘、吸收和氧化为一体的新型吸收塔。常见的有喷淋空塔、
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO ）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 3 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下： SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) （4）其他污染物
脱硫工艺－强制氧化石灰石石膏法计算步骤2008-06-17 17:51:25) 由于本人并非工艺设计人员，所以这个计算步骤有可能存在不足之处；但应该是脱硫工艺入门同行有的参考价值的计算向导。 首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。 其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。 1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。） 2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。 3 由H as＝0.622P as/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度 4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出 T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490） 5 如果T as接近于 T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。 (上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的) 6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GGH出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。 再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。 7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。 8 计算消耗的石灰石用量 由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。 对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
石灰石-石膏湿法脱硫技术的工艺流程 如下图的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺流程图。 图一常见的脱硫系统工艺流程 图二无增压风机的脱硫系统 如上图所示引风机将除尘后的锅炉烟气送至脱硫系统，烟气经增压风机增压后(有的系统在增压风机后设有GGH换热器，我们一、二期均取消了增压风机，和旁路挡板，图二)，进入脱硫塔，浆液循环泵将吸收塔的浆液通过喷淋层的喷嘴喷出，与从底部上升的烟气发生接触，烟气中SO2的与浆液中的石灰石发生反应，生成CaSO3，从而除去烟气中的SO2。经过净化后的烟气在流经除雾器后被除去烟气中携带的液滴，最后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入吸收塔底部的浆液池，被氧化风机送入的空气强制氧化生成CaSO4，结晶生成石膏。石灰石浆液泵为系统补充反应消耗掉的石灰石，同时石膏浆液输送泵将吸收塔产生的石
膏外排至石膏脱水系统将石膏脱水或直接抛弃。同时为了防止吸收塔内浆液沉淀在底部设有浆液搅拌系统，一期采用扰动泵，二期采用搅拌器。 石灰石-石膏湿法脱硫反应原理 在烟气脱硫过程中，物理反应和化学反应的过程相对复杂，吸收塔由吸收区、氧化区和结晶区三部分组成，在吸收塔浆池(氧化区和结晶区组成)和吸收区，不同的层存在不同的边界条件，现将最重要的物理和化学过程原理描述如下：(1)SO2溶于液体 在吸收区，烟气和液体强烈接触，传质在接触面发生，烟气中的SO2溶解并转化成亚硫酸。 SO2+H2O<===>H2SO3 除了SO2外烟气中的其他酸性成份，如HCL和HF也被喷入烟气中的浆液脱除。装置脱硫效率受如下因素影响，烟气与液体接触程度，液气比、雾滴大小、SO2含量、PH值、在吸收区的相对速度和接触时间。 (2)酸的离解 当SO2溶解时，产生亚硫酸，同时根据PH值离解： H2SO3<===>H++HSO3-对低pH值 HSO3-<===>H++SO32-对高pH值 从烟气中洗涤下来的HCL和HF，也同时离解： HCl<===>H++Cl-F<===>H++F- 根据上面反应，在离解过程中，H+离子成为游离态，导致PH值降低。浆液中H+离子的增加，导致SO2在浆液中的溶解量减少。因此，为使浆液能够再吸收SO2，必须清除H+离子。H+离子的清除采用中和的方式。
第一部分石灰石—石膏法湿法脱硫装置的运行 第一章脱硫系统概述 第一节安全规程 第1条本运行规程必须与国家有关部门与行业、主管部门及本企业颁布实行的通用安全规程、安全指南、国家学会指南、工人自身安全规程与通用事故预防法规结合起来使用。 第2条必须遵守有关防止空气污染的各项法律、法令与技术说明、以及防止噪音与保护水质的各项措施。 第3条一旦出现本运行规程始料不及的运行故障与装置故障时,运行人员必须像专家一样熟练的采取行动,以防止可能出现的损坏。 第4条在装置运行期间要遵守装置专用运行说明,同时必须遵守运行说明中包含的各种规则。 第5条本运行规程要求运行人员认真仔细地观察烟气脱硫装置的各个程序,以便识别发生的各种异变并做出正确的判断,必要时排除异常情况。 第6条新运行人员通过本运行规程的学习,力争尽快精通本脱硫装置的运行、维护等工作。通过充分地与协调一致的应用本运行规程中的信息,应当达到以下几点: 1装置达到最大的可能利用率; 2不延迟验收烟气; 3最大限度地减少烟囱上游已处理烟气中的污染物; 4由于对装置进行预防性巡回检察,因而能确定在最佳时间进行维修工作; 5能确保对人员与装置的保护。 第7条启动调试已排空的系统(系统排空等)期间需要特别熟练的动作,以避免由于干运行,气穴现象与水锤而可能造成的损坏。在装置或其部件按计划长期停止运行时,尤其就是浆液输送管路,必须特别注意要完全排空并进行充分的冲洗。 第8条在检修关闭的槽罐与烟道之前与期间,必须检查防漏烟气的密封件;并要保证能充分的排空。要严格遵守有关的槽灌与狭小室内工作的指南(有中毒危险！！)。 第9条遵守意外事故预防规则;熟练操作装置;在处理化学物质时遵守涉及有损健康的运行说明;一旦发生火灾时的行为准则与灭火器的使用。 第10条安排与维持好各项设施,满足现有的各项规定,并尽可能地消除与/或防止可
石灰石-石膏湿法脱硫技术原理简介 技术特点 1. 高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到 4.0m/s。 2?技术成熟可靠，多用于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。 3 ?最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了SO2去除与压降的关系，使得资金投入和 运行成本最低。 4 ?吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。从而达到： a. 脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制； b. 技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）; c. 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大； d. 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫； e对锅炉负荷变化的适应性强（30%~100%BMCR ）; f. 设备布置紧凑减少了场地需求； g. 处理后的烟气含尘量大大减少； h. 吸收剂（石灰石）资源丰富，价廉易得； i. 脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著。 工艺流程 石灰石（石灰）——石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下： 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH（可选）降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的 喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除S02、S03、HCL和HF，与此同时在强制氧化工艺”的处 理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO4?2H2O）,并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充 分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。 在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除 雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46~55 C左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80C以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 脱硫过程主反应 1. SO2 + H2O T H2SO3 吸收 2. CaCO3 + H2SO3 T CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3. CaSO3 + 1/2 O2 T CaSO氧化 4. CaSO3 + 1/2 H2O T CaSO3?1/2H2黠晶 5. CaSO4 + 2H2O T CaSO4?2H2O结晶
电厂烟气脱硫系统典型工艺（石灰石-石膏湿法脱硫技术） 1.石灰石－石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理 从电除尘器出来的烟气通过增压风机BUF进入换热器GGH，烟气被冷却后进入吸收塔Abs，并与石灰石浆液相混合。浆液中的部分水份蒸发掉，烟气进一步冷却。烟气经循环石灰石稀浆的洗涤，可将烟气中95%以上的硫脱除。同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。在吸收器的顶部，烟道气穿过除雾器Me，除去悬浮水滴。 离开吸收塔以后，在进入烟囱之前，烟气再次穿过换热器，进行升温。吸收塔出口温度一般为50-70℃，这主要取决于燃烧的燃料类型。烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。在我国，有GGH 的脱硫，烟囱的最低气温一般是80℃，无GGH 的脱硫，其温度在50℃左右。大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板（正常情况下处于关闭状态）。在紧急情况下或启动时，旁路挡板打开，以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置，直接排入烟囱。 石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。在石灰石—石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。烟气中的SO2溶入水溶液中，并被其中的碱性物质中和，从而使烟气中的硫脱除。 石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧（空气中的氧）发生反应，并最终生成石膏，这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出，经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来，然后再从当地运走。 2.脱硫过程主反应 1．SO2 + H2O → H2SO3 吸收 2．CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3．CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 4．CaSO3 + 1/2 H2O →CaSO3?1/2H2O结晶 5．CaSO4 + 2H2O →CaSO4?2H2O结晶
石灰石石膏湿法烟气脱硫技术 1、石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术特点： 1）．高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到4.0 m/s。 2）．技术成熟可靠，多于 55,000 MWe 的湿法脱硫安装业绩。 3）．最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了 SO2 去除与压降的关系，使得资金投入和运行成本最低。 4）．吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。从而达到： 脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制； 技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）； 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大； 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫； 对锅炉负荷变化的适应性强（30%—100%BMCR）； 设备布置紧凑减少了场地需求； 处理后的烟气含尘量大大减少； 吸收剂(石灰石)资源丰富，价廉易得； 脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著； 2、系统基本工艺流程 石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下： 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除SO2、SO3、HCL和HF，与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO42H2O），并消耗作为吸收剂的石灰石。循环
浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。 在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46—55℃左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80℃以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫工艺流程图 3、脱硫过程主反应 1） SO2 + H2O → H2SO3 吸收 2） CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3） CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化 4） CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶 5） CaSO4 + 2H2O → CaSO4 •2H2O 结晶 6） CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制 同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5—6.2之间。 4、主要工艺系统设备及功能 1）烟气系统 烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器（GGH）等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道，烟气温度较低，烟气含湿量较大，容易对烟道产生腐蚀，需进行防腐处理。 烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备，分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口，它是由双层烟气挡板组成，当关闭主烟道时，双层烟气
石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫系统 运行中石膏浆液品质控制综论 引言 在石灰石- 石膏湿法烟气脱硫系统 石灰石-石膏湿法脱硫系统设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月 1 1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （ 4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。 （5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望 使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。）CaCO3（2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO，反应如下：2SO(气)+HO→HSO(吸收) 3222+－H→+HSOHSO323+2+－Ca→（溶解）+HCO +CaCOH 332++－(结晶2HO+H) →+2HO CaSO·Ca +HSO2233+－→HCO(H中和+HCO) 323CO3→CO+HO H222总反应式：SO＋CaCO+2HO→CaSO·2HO+CO2 32232（3）氧化反应 －－在反应池中被氧化空气HSOHSO在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的一部分33完全氧化并结晶，反应如下： →CaSO(氧化CaSO＋1/2O) 342CaSO+2HO→CaSO·2HO(结晶) 2442（4）其他污染物 2 －－HF和和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO、烟气中的其他污染物如SO、ClHCl、F33与悬浮液中的石灰石，按以下反应式发生反应：2－＋O→2H ＋SO＋HSO322 O+ COCa CO +2HCl<==>CaCl + H2322+2HF <==>CaF +HO+ COCa CO2223 3.工艺流程工业水石灰石浆池事故水池石灰石浆液CaCO3脱硫液经除尘器脱硫 石灰石石膏湿法脱硫改造方案 发表时间：2017-10-23T14:12:56.597Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：揣宇[导读] 摘要：采用石灰石石膏进行脱硫效率高、安全性好、成本低，受到了化工企业的广泛关注，同时，对其的生产与使用环节进行改进也是至关重要的，本文对其展开探讨。 （辽宁华电铁岭发电有限公司辽宁省铁岭市 112000） 摘要：采用石灰石石膏进行脱硫效率高、安全性好、成本低，受到了化工企业的广泛关注，同时，对其的生产与使用环节进行改进也是至关重要的，本文对其展开探讨。 关键词：石灰石；石膏；湿法脱硫 1 含硫废物的污染现状 我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOX可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等，伦敦正是由于光化学烟雾的原因，整天被雾所笼罩着，所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。 2 湿法脱硫概述 2.1 关键技术 湿法脱硫是向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏），脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90 %的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。在湿法石灰洗涤中，将石灰加入到水中，并将所得浆液喷入烟道气洗涤器中。在典型的系统中，待清洁的气体进入圆柱状塔的底部并向上流过石灰浆淋浴。二氧化硫被吸收到喷雾中，然后以硫酸亚钙盐的形式沉淀。亚硫酸盐可以转化为石膏，这是一种可销售的副产物。湿法洗涤处理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。湿法洗涤主要使用镁强化石灰（含3-8％的氧化镁），因为它提供高碱度以增加SO2去除能力并降低结垢潜力。 2.2 优缺点分析 石灰石/石膏法的主要优点是：适用的煤种范围广、脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）、吸收剂利用率高（可大于90%）、设备运转率高（可达90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的烟气脱硫工艺）、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理（由于销路问题只能堆放）、废水较难处理。为了提升脱硫效率，需要对于各种化工产品的成因及效果做出明显的界定，传统的脱硫方式采取一刀切的方式，效率高，但是也难免造成误杀，将原本对产品无害的处理掉。但是缺点也是明显的，与上述方法相比，湿法处理就要好很多，采用酸碱平衡原理，增加石灰石量，使其在保持化学平衡的条件下，可以将硫含量长期控制在一个较低的范围内。但是客观来说，石灰石石膏的效果并不能如我们预期那样稳定，它会随着各种因素而变化，周期也长，遇到突发情况时难以应对。而且需求量是很大的，对于资源短缺情况难以缓解，且不利于销售。 3 改进方案 石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统模型需要进行改进，开发吸收段和氧化段的工艺模型，并结合到湿法脱硫积分模型中。吸收段模型中包括浆液滴运动子模型，SO2吸收，石灰石溶解和石膏结晶，氧化段模型由平衡理论研究。我国电厂锅炉的运行模式与其他国家的锅炉运行模式不一样，因为煤炭质量不均和锅炉不稳定。操作模式的差异导致了湿法脱硫系统工艺参数的变化。通过分析液气比，入口烟气的SO2浓度，可以看出不同喷淋水平的组合模式对脱硫效率的影响。需要加快石灰石的溶解速率，提升操作温度与速度，使其可以在较短的时间内充分反应。 当前对于石灰石石膏有以下几种广泛销售的方法，如通过公司直接采购，中介人员向使用者快速推送等。这一过程中有两方面是需要重视的，物流是最基本的物质基础，信息流在向基层推送的过程中意义重大。目前，国家范围内的石灰石石膏有三个节点，公司产品在开发后，将通过多个方面的评价来确定市场预期，市场的大小、经济发展、工业经济的比重、工业生产的形态与合作方式、产品出售的价格、地方政府对于环保问题的政策等。确定这些之前需要通过预实验的方式，合作者一般来说是在当地能力较强的产品种植专家，对合作者的选区也是个需要多方面研究的问题，他们的专业能力要强，责任意识较好，为推广作出贡献有信心和决心。场地的选择将直接影响到最终的成效，需要分析资源并作出对比试验，保证实验较快较好进行。实验效果得到验证后，需要对成果进行及时的公开展示以便招标与未来市场的出售。先研究、再交流、最终反馈修正，这一流程是各个相关产品获得成功的关键性因素。其中最后一步直接关系到未来市场的发展，因此需要保证其准确、科学与严谨。 4 总结 当代工业生产的关键已由生产效率改为环保技术，而石灰石石膏作为一种化工产品，对于环境尤为重要。很多发展中国家由于石灰石石膏研制的成本过高而进展缓慢，这种高要求体现在较高的投资量与过久的时间成本上。跨国的企业却由于得天独厚的优势而生存下来，比如杜邦等。采用石灰石进行脱硫则可以避免上述问题，在科学技术不断发展的今天，我们可以充分利用已有的快速培养技术在较短的时间内找到有效的、容错性好的石灰石石膏来源，通过自然界中的物质存在原理而定向选择一部分活力满足我们需求的材料。对于环境来说，及时科学有效地进行脱硫对生态平衡影响很小且可以快速再造，这对于资源短缺的今天有着重要的意义。 参考文献 [1]张宝财.烧结烟气脱硫工艺技术分析[J].当代化工研究. 2016(09). [2]董丽彦,杨贝,马帅,宋宝华,牛建青,张文婷.湿法脱硫除雾器减缓结垢的方法研究[J].现代化工. 2017(01). [3]贾斌,靳登超,鲍振博,江薇,杨帆,汤玥,胡文韬,王海粟.沼气净化中脱硫技术的研究进展[J].天津农学院学报. 2016(02). [4]许明.多喷嘴对置式气化装置水洗塔气体带水原因及处理措施[J].小氮肥. 2014(02).石灰石 石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石石膏湿法脱硫改造方案
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