某电厂石灰石石膏湿法脱硫系统设计

火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石-石灰－石膏法1. 引言火电厂燃煤引发空气污染问题，其中SO2是一种重要的污染物。

烟气脱硫工程是实现烟气净化的重要环节之一。

石灰石-石灰-石膏法是一种常用的烟气脱硫工艺，本文将介绍该工艺的技术规范。

2. 工程设计2.1 设计原则石灰石-石灰-石膏法的设计应遵循以下原则： - 实施烟气脱硫应考虑经济可行性和技术可实现性。

- 设计要满足环保要求，确保排放的烟气SO2浓度符合国家标准。

- 设计要合理安排设备布置，减少占地面积，以便节约土地资源。

2.2 设备选择石灰石-石灰-石膏法需要选择适当的设备，包括石灰石磨煤机、石膏磨煤机、浆液计量装置、循环泵等。

设备选择应综合考虑性能、稳定性、维护成本等因素。

2.3 工艺流程石灰石-石灰-石膏法的工艺流程一般包括以下步骤： 1. 进料：将石灰石和石膏送入磨煤机进行研磨，形成细粉。

2. 干式除尘：将磨煤机产生的石灰石-石膏混合粉进入电除尘器进行干式除尘，收集大部分粉尘。

3. 湿式脱硫：将磨煤机产生的石灰石-石膏混合粉与烟气接触，进行化学反应，使SO2与石灰石反应生成石膏。

4. 液固分离：将湿法脱硫产生的石膏与废水进行分离，以便石膏的后续处理和废水的回用。

5. 输送与处理：将产生的石膏输送到石膏堆场进行储存或进一步处理，废水经处理后可以回用或排放。

2.4 工程布置考虑到石灰石-石灰-石膏法需要多个设备的配合操作，工程布置务必合理安排设备之间的距离和管道的连接。

同时，要保证设备的运维和维护空间。

3. 运行与维护3.1 操作规范为了保证石灰石-石灰-石膏法的正常运行，应遵循以下操作规范： - 各设备必须按照操作手册进行操作。

- 定期检查设备运行情况，及时处理异常情况。

- 对于生产过程中的重要指标，如石膏产量、废水浓度等，应进行监测记录，以便进行评估与分析。

3.2 维护保养定期维护保养是确保石灰石-石灰-石膏法持续高效运行的关键。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术，占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。

特点是商业应用时间长，工艺技术成熟，配套设备完善，工作稳定，操作简单，脱硫效率可达到95%以上，可靠性高达95%以上。

吸收剂为石灰石粉，资源丰富，价格低廉，使用安全；副产品为脱硫石膏，可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂，或进一步清洗、均化、除杂后，生产建筑用石膏板等。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。

一、工艺流程石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气排放连续监测系统（CEMS）以及自动控制系统和公用工程系统等组成。

工艺流程如图示。

一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入，与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。

在烟气被冷却洗涤的过程中，烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气，净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴，从吸收塔上部排出，进入大气。

向吸收塔底部的溶液中鼓入空气，溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙结晶物——石膏。

吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物，其部分被强制在塔内循环，部分作为产物排出而成为脱水石膏。

二、工艺原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括：1. SO2的吸收2.与石灰石的反应3.氧化反应4.CaSO4晶体生成总的反应方程式为：SO2(g)+ CaCO3（s）+2H2O(l)+1/2O2（g）→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)三、脱硫系统的主要设备1.烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。

原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机，经增压风机升压后进入吸收塔。

（完整word版）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（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→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）其他污染物烟⽓中的其他污染物如SO 3、Cl －、F －和尘都被循环浆液吸收和捕集。

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。

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（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→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）其他污染物烟气中的其他污染物如SO 3、Cl －、F －和尘都被循环浆液吸收和捕集。

石灰石（石灰）湿法脱硫技术湿法脱硫中所应用的脱硫系统位于烟道的末端，脱硫过程中的反应温度低于露点，因此，脱硫后的烟气需要进行加热处理才能排出。

由于脱硫过程中的反应类型为气液反应，其脱硫效率和所用脱硫添加剂的使用效率均较高，因此，在许多大型燃煤电站中都已建成使用。

一、石灰石（石灰）湿法脱硫技术概述根据最新的技术统计资料显示，到目前为止投入使用的脱硫技术种类已经超过200种，在形式多样的脱硫技术中，湿法脱硫技术是应用范围最广、脱硫效率最高的一种应用技术，占脱硫设备总装机量的80%以上，始终占据着脱硫技术领域的主导地位。

石灰石（石灰）湿法脱硫技术作为最成熟的一种脱硫技术，其脱硫效率可到90%以上，成为效果最显著的脱硫方法。

石灰石（石灰）湿法脱硫技术经过几十年的发展，已被应用于600MW 烟气单塔的烟气处理系统中，脱硫剂的利用效率基本稳定在95%以上，反应过程所消耗的电能不足电厂出力的1.5%，与十多年前的脱硫系统相比，在脱硫成本轻微上升的条件下脱硫效果却得到了质的飞跃。

二、石灰石（石灰）湿法脱硫技术的应用原理（一）工艺流程石灰石（石灰）湿法脱硫技术的基本过程是：烟气经锅炉排出后进入除尘器，之后进入脱硫塔，脱硫塔内的石灰石浆液与烟气中的SO2进行气液反应，生成CaCO3和CaCO4。

在反应之后的浆液中充入氧气，可将CaCO3氧化成CaCO4和石膏，石膏经脱水处理后可作为脱硫反应的副产品被回收利用。

工业实践中采用最多的脱硫塔方式是单塔，在单塔中可完成脱硫反应的全过程，脱硫成本和运行费用也更低。

（二）反应过程烟气中的SO2在脱硫塔内的反应过程可用下面两个方程表示，其中，第二个反应过程中生产的CaSO3会被烟气中的氧气氧化生成CaSO4，形成副产品被回收利用。

SO2+CaCO3—CaSO3+CO2 石灰石浆液（1）SO2+Ca（OH）2—CaSO3+H2O 石灰浆液（2）（三）脱硫效率脱硫效率受到诸多因素的影响，其中，脱硫塔中的pH值对脱硫效率会产生较大的影响。

燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术摘要：本文首先阐述了石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫技术的现状，论述了燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统分析，接着分析了湿法脱硫工艺在电厂的应用，最后对石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫技术的发展趋势进行了探讨。

关键词：燃煤电厂；石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术引言：火电厂脱硫是电能生产过程中的重要环节之一，它不仅仅需要满足技术要求同时还要结合社会经济以及企业经济进行具体实施。

在烟气脱硫技术不断发展的过程中出现了多种方法如半干法、电子束法、吸附法等，但从市场现状以及市场需求来看石灰石-石膏湿法依然占据了极大的比重。

相对于其他技术而言石灰石-石膏湿法更为成熟，它不仅仅具有较高的脱硫效率且吸收剂来源较为丰富，经济性较好。

另外它的副产品可进行充分利用、回收，因此受到了广泛应用。

1石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫技术的现状石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫系统中典型脱硫塔型主要有填料塔、鼓泡塔、喷淋塔和液柱塔。

填料塔是最早的脱硫塔型，系统阻力很大且极易堵塞，目前已不采用。

鼓泡塔具有塔内布局复杂、安装难度大、阻力大等缺点，目前很少用。

而三菱重工近年来开发的液柱塔虽然技术比较先进，应用潜力较大，但还有待完善。

喷淋塔是目前的主流塔型，具有脱硫效率高、塔内构件少、阻力低等显著优点，但也存在着塔内烟气分布不均和塔结构较大的缺点。

喷淋塔作为二氧化硫脱除的直接反应场所，是湿法脱硫系统中的最关键设备。

2燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统分析2.1 烟气系统烟气系统是燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统的核心构成，它主要由增压风机、烟道以及烟囱构成，其中烟气挡板是承担了重要的脱硫功能。

烟气挡板又可分为FGD 主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板，FGD 主烟道烟气挡板主要适用于 FGD 系统，其主体结构为双层模式，当主烟道处于关闭状态时，双层挡板间隙间与密封空气相联通，这便可对 FGD 系统当中的原件产生保护作用。

中国华电集团公司火电厂烟气脱硫（石灰石－石膏湿法）设计导则（A版）中国华电集团公司2007年10月北京目录前言 (1)1 范围 (2)2 规范性引用文件 (3)3 术语和符号 (4)4 一般规定 (6)5 总平面布置 (8)5.1 一般规定 (8)5.2 总平面布置 (8)5.3 竖向布置 (9)5.4 交通运输 (9)5.5 管线布置 (10)6 吸收剂制备系统 (11)7 二氧化硫吸收系统 (14)7.1 系统选择 (14)7.2吸收塔 (14)8 烟气系统 (17)9 副产物处置系统 (19)9.1 一般规定 (19)9.2 皮带脱水系统 (19)10 废水处理 (21)10.1 废水水质 (21)10.2 废水处理系统和布置 (21)10.3 废水处理设备、管道和阀门 (21)10.4 废水处理加药系统 (22)10.5 脱硫废水的利用和排放 (22)11 热工自动化 (23)11.1 热工自动化水平 (23)11.2 控制方式及控制室 (23)11.3 脱硫控制系统 (24)11.4 热工检测 (24)11.5 热工报警 (25)11.6 热工保护 (25)11.7 热工顺序控制及联锁 (26)11.8 热工模拟量控制 (26)11.9 脱硫烟气监测 (27)11.10 脱硫控制系统接口 (28)11.11 热工电源、气源 (28)11.12就地仪表要求 (29)11.13 电缆及导管 (29)11.14 火灾报警系统 (29)11.15 闭路工业电视监视系统 (30)11.16 热工实验室 (30)12 电气设备及系统 (31)12.1 脱硫电气设计总则 (31)12.2 脱硫高低压供电系统 (34)12.3 脱硫直流系统 (35)12.4 交流不停电电源（UPS） (36)12.5 二次线 (36)12.6 脱硫岛电缆及其敷设 (39)12.7 脱硫岛防雷接地 (39)12.9 脱硫岛通讯 (42)12.10 脱硫岛电动机 (42)13 建筑结构及暖通部分 (44)13.1 建筑 (44)13.2 结构 (45)13.3生活给排水与消防系统 (49)13.4 采暖通风与空气调节系统 (51)附录A 水域类别划分 (55)附录B1 脱硫控制系统与主机DCS之间的硬接线接口信号 (56)附录B2 环保实时在线监测参数 (57)附录B3 实验室设备仪表清单 (58)条文说明 (60)前言随着我国对火力发电厂SO x排放控制的日益严格，采用各种烟气脱硫装置愈来愈普遍，为了贯彻华电集团公司提出的“安全高效、经济适用、有保有压、区别对待”的电力建设方针和控制工程造价的一系列措施，统一和规范中国华电集团公司火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的设计和建设标准，以合理的投资，获得最佳的企业经济效益和社会效益。