石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程.pdf

./J,r-:!:;:.、-ri.ui:-,；,.二二-，erg.fgf 廿 卅:.jH|.；,.不:Y炉耗黑二上-.-4 1.，4 r-；-：.w汨.狭4 -jfaiuhi.胪F：；、*尔:通屈二；:.:一.11:二.-xxx2xxaK I:，：尾国盅wn：工艺流程.：,1.：-察写.注鑫能I：遂事乎发鞫眠喇:律；j .一，.一.:.洲W 3 J4*口;河:：，.：；.:一：K!?T iti、:.w?T，rrrr;，,Yrfl.b，；，、t;r,.E,.:s c-.一.-IgrFtBlrtErr.sjlItHIErlitBttrFrKriirgttiiKisi;-:?isi尧I-;E si!5 iliiiiil-s-.4i J 壬*xl置IB-mn+,.-n.-L.!-,a t-4.2,!,、.i:-:z:J.EVXE 工 Eyx E A:4 n:4i.IiJ:X.;:.:Ji7v:riv:;,:*tiMBH期时加口mliHIiaKUa 翻脱硫废水系统二、石灰石浆液制备系统三、烟气系统及设备四、吸收系统五、石膏脱水系统石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本脱硫效率不低重95%厂适用于任一til晨:lrllrLn1.iy I1J-;.L:,I:虫.l:&,j:小ululj-iH;HliTifM-i窜rr-iqJdSId.!-;空.-lj-l?,lqGsl3诵.s-.国盼堂.11.一,!.!.1.制成浆液作为脱硫吸收剂，与经降温后进入吸收塔的烟气 触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙，以及加入 氧化空气进行化学反应，最后生成二水石膏。脱硫后的净 气依次经过除雾器除去水滴、再经过烟气换热器加热升温,经烟囱排入大气。由于在吸收塔内吸收剂经浆液再循环 反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低般季超过匕03).-.,!,第一.-;一.r;ll;”.:J,FilrglilIItrirIFiltrsliglsl,tl-.1吸收塔 GGH脱硫反应式 BUF石灰石供给设备S02+CaC03+1/2 02+2H20CaSO/2H2O+CO2石膏脱水设备烟气换热器锅炉脱硝装置空预机除尘器引风机SO?+H20TH2$0二乙 乙 乙22a)H 2s。3H+HSO(2)；：；：；：*；：；：石灰石溶解:.湿式石灰石彳汾-制技术。I 其特点：SO2脱除率高，脱硫效率可达95%以上；能适应 容量机组、高浓度SO2含量的烟气脱硫；吸收剂石灰石价廉 得；而且可生产出副产品石膏，高质量石膏具有综合利用的 业价值。一 T-二 ,-；：-：.：，：，:，：-：-.；.：.；.：-：.：-：U：t-t；：U.JU：-；：.t i：.!.：-1 r：,：J：.；.：一.心.设熄取泊启翳撇撇解撇随着石灰而7面膏法FGD系统的不断简化和完善，不仅运行、修更加方便，而且设备造价也有所降低。据统计，目前世界 上已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，WFGD工艺占80%右。从近年国内脱硫实践看，脱硫投资已有大幅度的降低。综合各方面的情况，WFGD最适合大机组脱硫的需要O10ra.脱硫工艺过程1在湿式石灰石一石膏法脱硫工艺中作为液相化学反应的结果俅气愈物质和液态悬浮液之间发生物质的转化而吸收&。2,这是一个气液传质过程，该过程大致分为如下几个阶段:气态反应物质从气相主体向气-液界面的传递；气态反应物穿过气液界面进入液相,并发生反应;）液相中的反应物由液相主体向相界面附近的反应区迁移;D反应生成物从反应区向液相主体的迁移。t X四 件!8 月，-i序，巴 t:丽:廿，同转，巴：，*!呻，:，:i:1月 弓和:河，?CTf-.；：,：；：.:：；：；：”：,：；：；：；：；：；滋修咨绛猾j嘴爵篇始聚誓喳1缁曜啰耶容邓步申泌”1年；，及对；滓吊疝淋出中1/小沛川用耳耶明耶用耶明那口斗HHH斗删困而诵聊口用水吸收SC2一般被认为是物理吸收过程，吸收过程的机11双膜理论在吸收研究领司地位，前面关于单相内传质机理的分析和处理，都是按照双 澳理论的基本论点进行的。理论Si、：.1:二.：|弋通过此二膜层。:二:二:.相互接角虫的气、液两菰两侧各有一个很薄的有效滞流膜层,吸收质 以分子扩散方双膜理论示意图相界面 即图中双膜理论认为 处于平衡状态,通过以上假设，就把 整个相际传质过程简化为 聚由气、液两膜的分子扩 散过程。勺pi与ci符合平衡关系。主 卜，整个相际传质过程的 力便决定了传质速率的 k小，因此双膜理论也可 以称为双阻力理论。根据双膜理论,S02分子由气相主体传递到液相主体I,中，其传递阻力为气膜阻力与液膜阻力之和。研究发现，S02在气相中的扩散常数远远大于液相扩散常数，所以SC)2迁til一 日串的R睡讶奈时奈E4理性司里扭:更落连隼相羿2!手自j?i2黑誓:遂:俄芝氏6记话汪:不斗S jEi法至蛇卷庄送Jim位工三三氏溟三国这始就三三才三”芸三二4!三三三5三运三三三三讲g遮那海油油mi出境引出三率译4汇谭公法:油电;三誉f 三七.三三三上三三三二.三二.二二二：.二二.为了克服液膜阻力，使SC)2的吸收过程能在较大推动力以较快的速度进行，工程上采用了两项措施:力曲力比 洋1彳市夕声TF6F；加入化学活性物质，比如加入。邵3。3。1搬I牖懒柳I*邸脚邓部M删町邪懈那册相黯 修牌螂1螂1嬲螂螂辘根懒,阚露笔林噩卜什串恨华仔小麟那坐悻*怦电部 眠仔liiiiii碌iBiiBiii加辑螂螂髀岫噩林城牌就触叫眦髀雕制制赚楣雌(tmmr(j U Pro cess unemical reactio nlimestone)O2(Oxygen)、CaSO4*2H2O(Calcium sulfate,gypsum)CO2(Carbon dioxide)(Sulfur dioxide)CaCO2(Calcium carbonate,(Water)比用先小以仪叼 人力摩3墉祗川1史A自由分子在液相甲的浓度s3的平衡分压大大降低。这样，在总压P一定的情况下,大大提高溶解的推动力，使吸收速率加快。：.SC)2的吸收SC2进入液相，首先发生如下一系列反应:Sf9+H9OH+HSO E。！.u5u 二O:SC2在水中的溶夕2线以上的区域为S O?2一离子存在 区域2,以下1线以上的区域为HS CV程皤耀雪嘴楣软；二魂.匚.:工艺中，吸收液的pH值基本上在56之间，所以进入水 中的SO2主要以亚硫酸氢根离 子hsc3一的形式存在。离子存在区域1线以下的区域为S C2H2S O3平衡区域+电0与17HSO3一氧化率4|艺上采取向循环槽中鼓入空气的方法，使HS C3-强制氧化成S 04 以 正反应按下式进行氧化反应的结果，使大量的HS O3转化成S O4 2-，使反应得以向右 进行。加之生成的S CV-会与Ca2+发生反应，生成溶解度相对较小的 Cas。,，更加大了S O2溶解的推动力，从而.使S O2不断地由气相转移到 液相，最后生成有用的石膏。HS O/+1/2O?=HS OLJ 乙 亚硫酸氢根禺子HS O3-在pH 为4.5时氧化速率最大。但实际 行中，浆液的pH值在5.45.8 间，在此条件下，HS O3-离子 不容易被氧化，为此，亚硫酸盐的4这些具有催化作用存在，加速了HSO3.的氧化速率。这些微量浓度的金属离 子主要是通过吸收剂引入的，烟气也会将这些离子带入到 洗涤悬浮液中。形成硫酸盐之后，俘获SC2的反应进入最终阶段，即生成固态盐类结晶，并从溶液中析出成为石膏Ca SO4-2H2OoCa2+SOCaSO4 2 H2。119用日日u艺控制上，要在浆液中保证石膏的晶种密度，并保证石膏分子在 这些晶种上继续长大，以形成大颗粒的石膏晶种。保证牛成大颗粒的石膏0 IREIRin重要的。在可能的条件下，石膏晶体最好形成为粗颗粒，因为层状尤其是针状晶体有结成毡状的趋势，也可能形成 非常细的颗粒，这样一方面非常难脱水，另一方面也可能 引起系统结垢。因此工艺上必须控制石膏溶液的相对过饱和度。，四-工艺条件下石膏的饱和浓度，即石膏的溶度积常数Ksp。当处于平衡状态时，RS=1；当RS1时，固体趋于结晶。下式表示石膏与溶液中石膏浓度的关系：Ro=（C-C*）/C*o0的情况下,即CC*时，溶液中将首先出现晶束（小分子团），进而形成 晶种，并逐渐形成结晶（晶体）。与此同时也会有单个分子离开 晶体而再度进入溶液。21分子的聚集和分散处于平衡在饱和的情况下(o=0)因此晶体的增长和晶种生成的速度均为0。现有的晶体在此情况事这在工艺上是不希望出现的虚险康隅，东需尉瑞罕然:根据相对过饱和度的不同，溶液中晶种的密度会不同。同时随着相对过饱和度的增加，会出现一些新的晶种，这小 出现晶种生成和晶体增长两种过程。图1表示了晶体增 累寿宝而晶,花生成速相的近饱而度。之间的定性界限决t到一定的相对过饱和度日 这时晶体会呈现指数增长”步增长而生成大的石膏颗粒过幽度。|iS 叁善/冷慕祭；二：；彳；:I?:可；，i:?；:；:蓝；:；:；:；:；:萩；:；:冒!图1-6品种生成速率和晶体增长速率与相对过饱和度。的关系R工艺上一般控制相对过饱和度0=61 0.3（或相对饱和度S为,I：；：；：:：I-：；：!：-：:,：；：;：以保证生成的石膏易于脱水，同时防止系若有足够的时间，能形成大小为100um及其以上的膏晶体/这种石膏将非常容易脱成。通过pH值的变化来改变氧化速率有可能直接影响浆液中.膏的相对过饱和度。在pH值为4.5时，亚硫酸氢盐的氧化;用最强。而在pH值偏禺时，HSO3-的氧化率将项。上，当pH值降到足够低时，溶液中存在的只是水化了的SO2 分子，这对氧化相当不利。因此，用控制浆液pH值的手段来 影响石膏的过饱和度也是一个重要手段。24以加入石灰石Ca CC)3。Ca CO3+H+=Ca 2+HCO3-这是以Ca C03作为吸收剂进行脱硫时的关键步骤，这 是被大量实验研究和工程实际所证明。；：新沔生的雇j 子与碳酸建立平衡：这个基本反应的结果消耗了额外的氢离子。；一般在实际工程运行的pH值下，还会生成一小部分的 半水硫酸钙沉淀，这也是造成设备结垢的原因这样之一。|HC|一+H 睦 1=HfJ+GOlI理在m 在间时,这两种过程在pH值较低时，扩散速度限制着整个过程；而在碱性范围 颗粒表面的化学动力学过程起主要作用。低pH值有利于Ca CC)3的溶解。当pH值在46之间时，若其 之数大部分保持恒定，则石灰石的溶解速率按近似线性的规 1快，直至pH=6为止。为提高SO2的俘获量，需要尽可能保 t高的pH值。因此，在给定的石灰石规格和不变的工艺条件 只能提高石灰石浆液的浓度，以加快动力学过程，从而加 快氢离子的消耗和钙离子的生成速度。但这要有一个上限，若 悬浮液中Ca CC3含量过高，在最终产物和废水中的Ca CC3含量 也都会增高。这一方面增加了吸收剂的消耗，另一方面降低了 石膏的质量。26X-uonnoss-pAaQ5 5 6 PH r图2 PH值与温度对石灰石溶解的影响吸收剂最终影响到石灰石浆液实际供给量的是石灰石的浓度和石的品质其中影响石灰石品质的主要因素是石灰石的纯在其形成和开采的过程中难免会含石灰石是天然矿石石灰石矿中Ca CO3的含量从50%90%分布不均纯度低的不灰不浆液难以维持吸收式同量的石灰石浆液此时会增加罐中的杂质含量容易造成石塔罐中的pH值，多的石灰石浆液使脱硫效率降低，为了维持pH值必须送入较膏晶体的沉积结垢，影响到系统的安全性石灰石浆液的实际供给量取决于Ca CC3的理论供给量和石 灰石的品质。灰石中M g、Al等杂质对提图脱硫效率虽有有利的不利的是氟铝复合体形成包膜覆盖在石灰石颗粒表面:潘乐三:;:志於滑滑:那匕於承父;*把沦击可正当译”：那三封寿苒喈酒;三转；押甫百子三岁:三：.左：三裁三;，：;”：钟：崇:潭;:那:三;三转：笆;二:常”誉三三三巴”溟去;:：济於；W；三评：*A；：，”：；：；：,;子化合,二的存在1成.画均将溶会!石灰石的活性降低，也就降低了石灰石的利用率 一方面，杂质碳酸镁、氧化铁、氧化铝进入浆液彳 成易溶的镁、铁、铝盐类。由于浆液的循环，这 集起来，浆液中大量增加的非钙离子，将弱化碳 系中的溶解和电离。所以，石灰石这些杂质含量 脱硫效果。致磨机系统功率消耗大，系统磨损严重。石灰石中的杂质含量 高，必然导致脱硫副产品石膏品质的下降。由于石灰石纯度越 高价格也越高，因此采用纯度高的石灰石做脱硫剂将使运行成 I-脑加，但这可以通过出售高品质石膏以弥补，对于石灰石湿 因气脱硫，石灰石纯度至少控制在90%以上。而灰石颗粒粒度越小，质量比表面积就越大。由于石灰石的 存反应是固液两相反应，其反应速率与石灰G颗粒比表面积 成正比关系，因此石灰石颗粒性能好各种反应速率也高，脱硫 效率和石灰石的利用率就高，同时石膏中的石灰石含量低，有 利于提高石膏的品质。但石灰石的粒度越小，破碎能耗越高。302 0 89 9 8_goE380 8 6 40 9 9 9Utilisation for fine grind86848280S02 removalUtilisation for normal grind100999897969594939291905.0 5.25.4 5.6 5.86.0 6.2 6.4pH S02 removal UtilisationO$令Figure 07Utilisation characteristics for normally and finely ground limestone(Klingspor and Bresowar.1995b)31，东_ _率。湿法脱硫中使用了多种添加剂,主要分为有机缓冲剂和氧 抑制剂。有机缓冲剂用来提高脱硫性能和运行灵活性;氧 抑制剂用来抑制自然氧化，使得石膏不结垢。在系统的运行过程中，缓冲剂会有两个方面的损耗：一是 溶解损耗，如化学降解，共沉淀，蒸发作用；另一种是溶廨损耗，;即同体中1MBMI；甲酸和乙酸缓冲剂的挥发性比二元酸（DBA；丁二酸、已二酸组成）高，蒸发损耗也高。ill古乳酸32NosFigure 2-1S02 Removal vs.DBA Concentration with Two Recycle Pumps in Service中犯h%限每立方米烟气所用的洗涤液量单位是L/rrP。脱硫效率随L/G的增加而增加其影响更显著增大L/G比削减了传质速率提高对SO?吸收有利的强度在实对于反应活性较弱的石灰石从而有利于S02的吸收，但是停留时间随L/G比的增大来克服其不利的影响。朋I 一般适当的L/G比操作范围为1525日减小，示应用中I,特别是在L/G较低的时 气相和液相的传质系数提下度。设吸况密大 响体情淋增 影气的喷将 接性定的也 直酸一内率 比定值塔效 气决数收硫 液比参吸岫,提高液气比相当于增大了，便液气间接触面积增大，憎加了浆液循环泵的流量，从而增加设备的投资O同时，高液气比还会使吸收塔内压力损S径,可以适当降,增加风机能耗，因此应寻找降低液气比，例如加入镁盐、钠碱、已二酸的CaCC)3,前以克服其活性较弱的缺点 气比，同时还可以提高脱硫率解、HSC)3-的氧化和石膏的结晶，但是高pH值有利于SO吸收。pH对WFGD的影响是非常复杂和重要的。吸收塔罐中的反应若要生成较多的石膏晶体，经发达国 的运行经验证明必须维持吸收塔罐中的pH值在57左右,而罐中pH值的维持是依靠石灰石浆液量来控制的。石灰石浆 液量的调整会影响到吸收塔罐内的pH值，随着反应的进行石 发石浆液减少导致pH值的降低，此时必须增加石灰石浆液的 擒给量。|参数之一，它是影响脱硫率、氧化率、吸收剂利用率及系 结垢的主要因素之一。脱硫效率随pH值的升高而提高。低pH值有利于石灰石的方面pH值卡2H2。和a SO31/2H2。的溶解度Ca s。?溶解度随着pH值的升高而Ca SC)4的溶解度则变化不大显下降此随着SO?的吸收溶液的pH值降低并在彳i灰彳i粒子表面形成一层液膜溶解度的变化使液膜中a CQ的溶解文使pH值上邛|a SC)3析出并沉积在石灰石粒子表面，层外壳形成钝化的外壳阻碍了 Ca CC3的继续溶解子表面钝化吸收反应的进行这就是所谓的还影响石灰石、Ca SO溶液中Ca SO.，而液膜内部与烟气中所含硫量的摩尔比根据国外湿式石灰石石膏法脱硫法的运行经验Ca/S比的脱硫效率最高当Ca/S低于1.02或高于1.05以后吸收剂的利用率（吸收利用率等于钙硫比的倒数）均明显于降而且当钙硫比太于会影响到浆液的pH使浆液的pH偏大应的进行S增加过多,汪 不利于脱硫反1.05以后，脱硫率开始趋于稳定。如果Ca/必须大于1.0,胆 剂具有最佳的利用脐世_SOi Removal EMcletKy.%8 8 91 8设计流速决定了吸收塔的横截面面积，也就确定了塔的直径。烟气设 更越高，吸收塔的直径越小，可降低吸收塔的造价。但另一方面，烟 克越高，烟气与浆液的接触和反应时间相应减少，烟气携带液滴的能 相应增大，升压风机的电耗也加大。比较典型的逆流式吸收塔烟气流速一般在2.55m/s的范围内,大多数；d装置吸收塔的并心I川J 71冒j n勺沆速FGD装置的运行经验表明,在S O?脱除率恒定的情况下，液气比随 随着吸收塔烟气流速的升高而降低，带来的直接利益是可以降低吸收塔和 循环泵的初投资，虽然增压风机的电耗要增加，但可由循环泵降低的电耗I90KIO(a)塔内速度矢软(b)烟气迹线图2塔内烟气速度场Fig.2 Flue gas flow field inside the scrubber41浆叫浆液循环停留时间（q）,可通过反应池浆液体积（m3）以循环浆液总流量（m3/min）来计算。浆液在反应池内停留时间长有助于浆液中石灰石与SO2全反应，并能使反应生成Ca SC）3有足够的时间完全氧化成Hi形成粒度均匀、:纯度高的优质脱水石膏。;但是，延浆液在反应池内停留时间会导致反应池的容积增大，氧化 气量和搅拌机的容量增大，土建和设备费用以及运行成本 加。典型湿式石灰石石膏法的浆液停留时间7为3.5-8min。42石灰石浆液吸收SO2后生成Ca SC3和Ca SCU。石膏结晶 度依赖于石膏的过饱和度，在循环操作中，当超过某一相 饱和度值后，石膏昂体就会在悬浊液内已经存在的石膏晶 上生长。当相对饱和度达到某一更高值时，就会形成晶核 时石膏晶体会在其他物质表面上生长，导致吸收塔浆液池 面结垢。止匕外，晶体还会覆盖那些还未及反应的石灰石颗 表面，造成石灰右利用率和脱硫效率下降。举飞覆|一般控制相对饱和度低于1.3-1.4。i43二、石灰石浆液制备系统I运输条件等进行综合技术经济比较后确定。当资源落实、合理时，应优先采用直接购买石灰石粉方案；当条件许可 案合理时，可由电厂自建湿磨吸收剂制备系统。当必须新 灰石加工粉厂时，应优先考虑区域性协作即集中建厂，且.据投资及管理方式、加工方式、厂址位置、运输条件等因 行综合技术经济论证。石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉贮仓、石灰石粉计量 和输送装置、带搅拌的浆液罐、浆液泵等组成。将石灰石粉由 罐车运到料仓存储，然后通过给料机、计量器和输粉机将石灰 石粉送入在浆配制罐。在罐中与来自工艺过程的循环水一起配 制成石灰石质量分数为30%浆液。葭：匚:;；BilBIII石灰石供应系统石灰石块由卡车运到脱硫岛，直接倒入卸料斗,，上部设钢格栅防止大块的石灰石进入设备。卸率斗的石灰石经振动给料机稳流后送入斗式提升机垂直提升至石灰石仓 的仓顶,经斗式提升机出口的落料管,物料进入石灰石意储存，同时，仓顶装行一台套式卷尘掰及其空压 放阀、，设2个出料口，石灰石卷储存可满足新组燃,计煤种3天石灰石用量。石灰石仓底部成锥形。振动给料机为非封闭式，上方配有用于分离大金属件左解:石卸料振动给料机:石卸料皮带输送机石斗式提升机石灰石研磨系统由下列设备组成:石称重式皮带给料机 分离器灌机浆液循环箱搅拌器,磨机浆液循环泵 石灰石浆液旋流站二.，、一石灰石研磨系统:,湿式球诲机磨机浆液循环箱:石卸料间布袋除尘器 石仓石仓布袋除尘器.DMLK与，J L”叫 浦贝帼44火句枇里耳取般为。磨制后的石灰石粒度为90%通过250目筛(63pm)或90%通过 25目筛(44 um)。F江石灰石在湿式球磨机内磨碎后自流到磨机浆液循环箱，然后由 机浆液循环泵输送到石灰石浆液旋流站。含有大颗粒物料的石灰I亍浆液从旋流站底流浆液再循环回到湿式球磨机入口，上溢浆液排IJ石灰石浆液箱，制成的浆液浓度约为30%。(3)石灰石浆液供给系统包括石灰石浆液箱和石灰石浆液泵。每只吸收塔配有一条石灰存浆液输送管，石灰石浆液通过管道输出口空气滤清器LI(篦石灰石储仓压缩空气填充浆液罐扰动用空,循环水灰浆泵石灰石储存和制浆系统新鲜石灰浆 通往吸收塔rHIH1 hlilHHHH：50_占加石粉g罐球磨机;二；石灰石粉贮罐支架三、烟气系统及设备1.烟气系统的作用:为脱硫运行提供烟气通道，进行烟气脱硫装置的投 入和切除，降低吸收塔入口的烟温和提升净化烟气的排 囚血1度O2.系统组成：旁路挡板门、入口挡板门、出口挡板门、增压风机、挡板密封风机、补偿器、换热器等。:由竟 矍工艺流程正常运行时出口挡板门打开旁路挡板M关闭过烟囱排放吸收塔检修时或事故处理因口挡板和出口挡板关闭系统设讳工作概况当锅炉从35%M CR到BM CR工况条件下FGD装置的烟气系统都并且在BM CR工况下进烟温度加10裕量条件能正常运行路挡板全开，：烟气通过旁路烟道经烟囱排放下仍能安全连续运行。当烟气温度超过限定的温度时 气套路系统启运。原烟气经增压风机进入吸收塔，在吸收塔中脱除SO2后烟囱引风机1锅炉GGH吸忸苔燃炉相气烟气再热系统%为了增加烟囱排出烟气的扩散能力，许多国家规定了烟囱 1的最低排烟温度。德国有关大型燃煤装置的法规中，要求对洗涤后的烟气进行&。到烟囱顶部达到72。英国规定的排烟温度为80;日本要求把烟气加热到90110C,防止烟囱排巾蒸汽白烟。美国、般不采用烟气再加热系统，111唧I旷冈气抬升和扩散的热量、消除（或减少）可见烟羽的热量、蒸 皮滴的热量以及防止在烟道和烟囱凝结的热量之和。最常用的再热形式是循环再热。循环再热是把吸收塔之前 村处理烟气的热量传递给处理过的烟气。德国和日本的大多数燃煤机组都采用循环再热。自从20世。年代开始，上百套脱硫装置都采用了旋转再生式换热器，也叫回旋式气气换热器（GGH）。虽然循环再热系统具有较低的运行费用，但是其初始投资却较高,气），而且材料必须耐腐蚀。设备庞大（要处理所有烟58中间梁、转子、中心筒、传热元件、导向轴承、支承轴承主要机构件组成。GGH的外围配套件由轴承润滑装置、转个具有完整功能的GGH系统。测速装置、高压水泵、吹灰器、传动装置、密封风机系统、化/加压风机系统等组成。这些结构件和外围的配套件组成GGH是在原烟气和净烟气之间通过受热面回转进行热交,原烟气和净烟气间采用逆流布置来强化换热。传热元件 平行于流动方向布置在转子中，转子以衡定速度转动。当传 热元件转到原烟气侧时，元件吸收原烟气的热量；转到净烟 气侧时，传热元件将吸收到的热量散发给净烟气，达到加热 净烟气的目的。60缪震博里甘于密封片两侧存在当原烟气侧的压力高就产生了原烟净烟气侧时向净烟气的直接泄漏套加通过布置跟热端扇形板的增压密封系统烟气压力高的净烟气流形成将原烟气与净烟气进行隔离高压净烟气流将阻止原烟气向净烟气泄漏起到密封隔离作用震道局部高压区 件转到此处时，这种状况 密封系统转子的连续旋转，会将留在仓格内的烟气从一侧携带到另 侧。而原烟气被携带至净烟气中去，产生携带泄漏。为减 携带泄漏，根据转子转向，在上游密封区可布置一套净化，统，从GGH净烟气侧的出口处抽取一定量的净烟气，喷.密封区的转子内来置换转子内的原烟气从而达到减少携带,烟气的目的。要求GGH的烟气泄漏率低于1%。1J1:I1:11:JtlrlT 2Ml一ri舞建fl犍nMHMzsunNnnHnL!驾I1.i1-ltlt:!*:1-!*:1?:?-:!:8:一:5:注:!淮:5:注注:*!1!注:球:!:2:巫？！:|堂？！至*”.-.I.r.I.s:c7-:i!:5:2i:5:is:!喧展:(:5平-.:!;:|:!啰:嫉利用冷却塔的热交换 通烟气在大气中的扩散 勺投资和运行费用_脱硫风机 500-3000Pa,单靠原有锅炉引风机(IDF)不足以克服这 邛且力，需增设推风机，或称脱硫风机(BoostupFa n,UF),脱硫增压风机宜装设在脱硫装置进口处，在综合，术经济比较合理的情况下也可装设在脱硫装置的出口处。1条件允许时，也可与引风机结合设置。脱硫增压风机的布置位置可以有4种情况：邮隔隔渊邮渊目尾厂烟道接口与烟气换热器之间；B位：烟气换热器和吸收塔进口之间 C位：吸收塔出口和烟气换热器之间 D位：烟气换热器和烟囱之间。69.zanziiS!A位布置规的风机r.r-i-r-Y J十中函rwpB位和C位布置主要用于采用回转式烟气换热器时减少 热器净烟气和原烟气之间的压差，在要求很高的脱硫率时,沙烟气泄漏带来的影响，但是风机需要采用防腐材料，价J I、.，.，卬贝；C位风机容易发生腐蚀问题，它们是所谓的“湿风J,它易于受到湿烟气中的SO3和CI的腐蚀。可能的解决 是选用高银合金材料;二是通过连续或间歇性地喷:、法：水保持风机叶片表面的湿度，从而降低叶片表面沉积物和氯 化物浓度。由于风机位于气一气热交换器的下游，水的使用量必须在一定限度范围内。i(D位布置的电耗较低,强免石膏结垢的冲洗设施。i 士会 一溢三：货j .：:涕.y但是需要采取一些防腐措施和701 00-1 5070-1 1 070-1 00磨损腐蚀有（由于SO有（由于so玷污漏尘率/%约6。约4.0约4.0级0漏气率/%约3.0约0.3约0.3100基数脱硫风机不同布置方案比较烟风系统烟气挡板门JiwTTr *-i：.*1 3xwyi*-3.，挡板门闭S02吸收系统 浆液循环系统 石膏氧化系统,:;:;：；;:：r ,-I；，;:：,：:;：,;：；：；：；:；：:：:.;,_.I.i F1p j I:F乙沉住石灰石浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷嘴系统与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的so在吸收塔循环浆池利用氧化空气将硫酸钙氧化成硫酸钙石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统吸收塔.吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求气液接触面积；1的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量 烟气处理。吸收塔的数量应根据锅炉容量、吸收塔的容量和 可靠性等确定。300M W及以上机组宜一炉配一塔。200M W 及以下机组宜两炉配一塔。根据国外脱硫公司的经验，一般炉一塔的脱硫装置投资比一炉一塔的装置低5%10%,在,0M W以下等级的机组上采用多炉一塔的配置有利于节省投.吸收塔的设计在湿法FGD系统中是十分关键的。吸收塔 最主要的塔型是喷淋吸收塔，在世界的湿法FGD系统中占有 突出的地位，大多采用逆流喷淋塔。报嵯黑船糊朋!：.：,：r r-：.：r：,：-r：-：r：.:：,r：-H|n-t：,：t r r：.:：:HH-：r:r L，耍，*；1，:1；.11：1/11最111：11：|通|；|：|78喷淋塔的优点是塔内部件少故结垢可能性4逆气流运行有利于烟气与吸收液充分接触力损失比顺流大吸收区高度为515m,如按塔内流速3m/s详算区内设36个喷淋层每个喷淋层都装有多二应时间25s喷嘴入口在0.5 X1。50.9 X1 dPa lt 间喷嘴出液滴在定条件II呈悬浮状态药为10m/s.雾卡 的滞留时间110s,交叉布置，覆盖率达180%300%雾化喷嘴，力不能太高关系较大 力损失小4t姻气入口浆液糟抵择器喷嘴WWW厥射为细小加吸收塔内浆液与烟气的接触面积螺旋喷嘴:二:二二.:二：M匕:七Ifg 三：二；三二三二三二三二：;：三二三二，三二 ft 源,：；尸二 ii./：-；=港懑丁*.更嗤矗.H,A-L ox-i,itx-1.-ItA-i.5tA-i.ItA-Itrt t.it A 4.摭2*孀上呼应需；,:，；，；.,.“一：，：、L_在吸收塔内，每两个相邻喷嘴喷射的浆 液都要互相重叠部分，整个吸收塔断面 每层喷淋层喷嘴喷射浆液的重叠，也就 是我们常说的覆盖率达到180%300%。目的是为保证烟气在吸收塔断面上能均 匀流动，不致形成烟气走廊。吸收塔系统tSsiaS化系统装在塔的筒顶部后者允评烟气流速高丰前者并设置冲洗水洗除雾器否则会玷污热交换器在嘉多要求零超过?5mg/m3（垂直布置）或塔出口弯道后的平直烟道毒设除雾器，通常为二级除雾器冷烟气中残余水分一般不能超过1001Wm3“风机等;,雌澜钾血事Q呼一湿法烟气脱硫塔采用的除雾器主要为折流板除雾器 流板除雾器。即制（忝平 间歇收集囊雾器板之于垂置的折流板孤引起二次夹带折流板除雾器结构与除雾原理见下图折流板除雾器结构与除雾原理3罩筒4集液槽5溢流口6异形接管7圆形溢流管8塔壁盲板樱摘气流在芽过板片叫书 变成旋转气流，其中 液滴在惯性作用下以 定的仰角射出作螺旋 动而被甩向外侧，汇1烟氢残余n芬室能超过歆遍施in-Ek、/J 口.Lr*4xgw浸:mfill i.1:承;m：t：k.予.汨:二.度;一襄:.在石灰石湿法烟气脱硫工艺中有强制氧化和自然氧化之分，其区别在于脱硫塔底部的持液槽中是否充入强制氧化空气。对于自然氧化工艺，吸收浆液中的HSC3一在吸收塔中被烟气 中剩余的氧气（电厂烟气含氧量一般在6%左右）部分氧化成 R-2,其脱硫副产物主要是亚硫酸钙和亚硫酸氢钙。*然氧化因锅炉和脱硫系统运行参数不同而氧化程度各异J 化率在1595%,钙的利用率低于80%范围内亚硫酸钙易结 垢，因为氧化率较高时（15%）,生成的硫酸钙不能与亚硫酸 笆一起沉淀析出；氧化率达不到一定程度（95%）,就不能产 生足够的石膏晶种而使石膏晶体迅速增长，导致石膏在脱硫塔内 结垢。L.90野 I 滂-一一，E：,寰霁，.遇事l；li；I患黑患I邈塞1逑墨II咨咨I盘;iUl；I质，控制氧化率低于15%,使浆液SO42一浓度远低于饱和浓,生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。抑制氧化采用 抑制有：单质硫、E DTA以及其他的有机物。强制氧化通过向洗涤液中鼓入空气，并添加催化剂使氧 反应趋学完全氧化率提高到高至95%胃并保持足够的浆 含固量（12%）,以提供石膏结晶所需的晶种，此时，石 膏晶体生长占优势，产生沉淀性能优良的石膏，从而避免在以获得高脱硫率，其脱攵溶解、碳酸钙的溶解中和、亚硫酸盐的氧化等在一个反 工罐（吸收塔）内进行，吸收塔循环浆液采用单回路，浆 也维持衡定的PH值运行。单回路石灰石一石膏法应用于大 口型机组，目前采用该工艺的脱硫装置单塔可处理1000M W 亨级机组的锅炉烟气，技术成熟可靠，其脱硫率可达到95%A _L o双回路石灰彳iG膏法脱硫工艺与单回路的.工艺原理类 器 仅吸收塔循环浆液是有两个回路和两个独立的反应罐:，勺个循环回路在不同的PH值下运行,气率可达到95%以上。BUM是湿法脱硫的垂流塔型多采用逆流方式布置札速为3.8m/s左右故结垢的可能性逆流运行有利蛋烟气与吸收液充分接压为损失也小但阻力损失比顺流大吸收塔主要有喷淋塔、双回路塔等类型优点是:讷部部件少吸收塔是烟气业 气体的吸收反应良女HHHH-HH:(H311I!r!nr!l,.in!；：Um!l-a.*ll可亲lll-l.i-.;l小双相整流喷淋塔AbsorberMist Eliminator米米米米米米IMist EliminatorHeaderAbsorber pray Header双回路塔最早由美国Reserch-Conttrell公司开发，又称Noel 1-2 CaSO4*2 H2O+CO2+SOPuffegleichunqS02+Ca S03*1/2 H20+4 H20=Ca(HSO3)2Temperatur 50-60 pH-Bereich 4,0-5,0有利于so很高须保证较高的pH则有助于Ca 2+的析出二者相互定范围内因为高的pH值意味岩浆液中有较多的Ca C()3呈上升趋势TOW.8后脱硫效率不会继续方对脱硫当然有益原因是随着甲浓度的降低随着吸收塔浆液pH值的升高,脱硫效越高越好。高pH值的浆液有利高，反而降低,越困难。但并非pH 而低的pH行补充控制;SO2的吸收,较高的pH值意味着浆液中石灰石的浓 的吸收。为了保证较高的SO?吸收速率,配 吸收塔中的pH值通过不断加石灰石,我so；两20的含量也低于90几显WL7I当P.9时:蚪夜中峥正含达耶康与 25.5,，能使脱硫反应的Ca/SC物质的量)保持在1.02左右，获得较为理想的脱硫效率。浆液pH值既不能太高又不能太低,塔浆液的pH值在5.4-二,应不彻底，既浪费了石灰石，又降低了石膏的品质。pH值 再下降时，Ca S04-2H20的含量又回升,Ca CC)3则降低。因此一般情况事控制吸收工中溶有较多的Ca S()3，并在石灰石表面形成一层液膜。而|a SO3的溶解度又使液膜的pH值上升，溶解度的变小使液眠中的Ca S()3析出并沉积在石灰石粒子的表面，形成一个保 壳，钝化脱硫剂。钝化的外壳阻碍了Ca SC)3继续溶解,抑 金制了吸收反应的进行。Ik Hz 下rnpiL恒vpr久力blpur.w-m7yH 刁bl pH6.2)下，按前述有关反应生成Ca S(V 1/2为0软垢；(2)在石灰系统中，较高pH值烟气中CO2的再碳酸化，生成Ca C03沉积物。一般烟气中，CO2的浓度达10%以上，是SO2浓度的50100倍。美国E pA和TVA的实验证明，当 进口浆液的PHN9时，CO2的再碳酸化的作用是显著的。所以无论从生成软垢的角度还是从CO2的性碳酸化作用讲，石灰石浆液的进口pH29时,一定会结垢。总之,-方面，川值越高，：氧化硫的吸收速度就越快 但是浆液容易结垢，堵塞泵和管道，这是烟气脱硫过 程中最容易出现也是最难解决的问题。pH/利用率/脱硫效率关系五、石膏脱水系统体的粒径为1250所，主要集中在3060日m,在脱硫装置正 常运行时产生的脱硫石膏颜色近白色,采用石灰石石膏法脱 硫石膏的纯度一般在90%95%之间，采用白云石石膏法，脱 硫沙膏的纯度可达96%以上，有害杂质较少，主要成分与天然 碟一样都是二水石膏晶体(Ca SOM HzO)。脱硫石膏物理化学性质与天然石膏具彳了共同的特征，但作 为L种工亚副产品，菅真看标B着葡痔谓:箭关装声 相比又有一定的差异，其中二水石膏的含量较天然石膏还要高109水力旋流器为石膏脱水的主设备，也叫石膏旋流器，它 主要由进液分配器、旋流子、上部稀液储箱及底部石膏浆液 分配器组成。旋流子是利用离心分离的原理，其分离效果可;通过进液压力来控制。石膏旋流器的溢流含固量一般在1%3%左右，固相颗粒 细小，主要为未完全反应的吸收剂、石膏小结晶等，前者继参与脱硫反应，后者作为浆池中结晶长大的品核，影响着 下一阶段石膏大晶体的形成。：旋流器的底流含固量一般在45%50%左右，固相主要为 粗大的石膏结晶，真空脱水皮带机的目的就是要脱除这些大 结晶颗粒之间的游离水。吸收塔浆液排出泵溢流水水力旋流器石膏旋流站rWqPl.,Im工.知）5真空皮带过滤机石膏仓M石膏脱水系统t滋流】（进门）（内脸诋）（外旄滋）冰流口）【连下流从而实现液体与固体流体中的固体颗粒则被截留项粒的分离越有利于石营脱水动力作用下，流体通过过滤介质的细孔道流到介质的另石膏结晶效果越好麻粒径越塞啊飞灰等杂质含量越低 解提高副产品石膏的品质。对不同厂家生产的真空皮带机的运行情况的研究表明:IJ产品看膏的含水率主要受石膏的物理特性和皮带机运行口界两需要通过干燥重做建筑石膏时需要通过煨烧,I,必要时在煨烧前干燥设备的能耗确定，一般石膏含水量宜小于%以减少干燥能耗。用于水泥添加剂时有两种情况,时仍需要通过煨烧、相同；另一种情况）膏的含水量一般应才,要求和用建筑石膏时此时石Fo六、脱硫废水系统4理还要降低COD。产生废水是石灰石湿法脱硫的缺点O些国家和地区政废水处理有严格的规定。例如德国对废水排放有严格的