石灰石——石膏濕法煙氣脫硫

石灰石——石膏濕法煙氣脫硫

石灰石——石膏濕法煙氣脫硫是已經(jīng)和的煙氣脫硫中的，占安裝煙氣脫硫裝置總?cè)萘康?/span>85以上。點(diǎn)是商業(yè)應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，工藝成熟，配套設(shè)備，工作穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，脫硫效率可達(dá)到95以上，可靠性達(dá)95以上。吸收劑為石灰石粉，資源豐富，廉，使用安全；副為脫硫石膏，可用作水泥添加劑、農(nóng)業(yè)土壤調(diào)節(jié)劑，或進(jìn)一步清洗、均化、除雜后，生產(chǎn)建筑用石膏板等。

石灰石——石膏濕法煙氣脫硫廣泛應(yīng)用于火電廠、冶金、各種工業(yè)鍋爐、窯爐、水泥工業(yè)、玻璃工業(yè)、化工工業(yè)、有色冶煉等燃燒設(shè)備煙氣中SO₂的控制。

一、工藝流程

石灰石——石膏濕法煙氣脫硫裝置主要由煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、煙氣吸收及氧化系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、煙氣連續(xù)系統(tǒng)（CEMS）以及自動(dòng)控制系統(tǒng)和公用工程系統(tǒng)等組成。工藝流程如圖示。

一定濃度的石灰石漿液連續(xù)從吸收塔頂部噴入，與經(jīng)過增加風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入吸收塔的煙氣發(fā)生接觸。在煙氣被冷卻洗滌的過程中，煙氣中的SO₂被漿液中的碳酸鈣吸收生成亞硫酸鈣而成為凈化煙氣，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除去煙氣中的小霧滴，從吸收塔上部排出，進(jìn)入。向吸收塔底部的溶液中鼓入空氣，溶液中的亞硫酸鈣被氧化成為硫酸鈣物——石膏。吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏組成的漿狀混合物，其部分被強(qiáng)制在塔內(nèi)循，部分作為產(chǎn)物排出而成為脫水石膏。

二、工藝原理

石灰石——石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中主要的化學(xué)反應(yīng)包括：

1. SO₂的吸收

2.與石灰石的反應(yīng)

3.氧化反應(yīng)

4.CaSO₄晶體生成

總的反應(yīng)方程式為：

SO₂(g)+ CaCO₃（s）+2H₂O(l)+1/2O₂（g）→CaSO₄·2H₂O(s)+CO₂(g)

三、脫硫系統(tǒng)的主要設(shè)備

1.煙氣系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)由煙氣擋板門、旁路煙氣擋板門、鋼制煙道、脫硫增壓風(fēng)機(jī)等組成。

原煙氣經(jīng)煙道、煙氣擋板門進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)，經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入吸收塔。增壓風(fēng)機(jī)為煙氣提供壓頭，使煙氣能克服吸收塔入口吸收塔之間的阻力。

通過切換旁路煙氣擋板和煙氣擋板的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)脫硫裝置運(yùn)行和脫硫裝置旁路運(yùn)行，在工況條件下均不影響燃燒設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.石灰石漿液制備系統(tǒng)

石灰石漿液制備系統(tǒng)主要由石灰石粉倉(cāng)、振動(dòng)料斗、石灰石粉稱重設(shè)備、螺旋給料機(jī)、漿液制備機(jī)、漿液輸出泵組成。

石灰石粉由振動(dòng)料斗從貯倉(cāng)中排入稱重斗計(jì)量后，由螺旋給料機(jī)輸送給漿液制備機(jī)，按比例加水?dāng)嚢杈鶆蚝螅脻{液泵輸送到中儲(chǔ)池。石灰石漿液制備系統(tǒng)間歇運(yùn)行，根據(jù)中儲(chǔ)池液位度確定制備系統(tǒng)的投入。

3.煙氣吸收及氧化系統(tǒng)

煙氣吸收及氧化系統(tǒng)是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心，主要包括吸收塔、漿液循泵、氧化風(fēng)機(jī)和除霧器等設(shè)備。

吸收塔為逆流噴淋式，塔體為鋼結(jié)構(gòu)圓柱體，內(nèi)襯不銹鋼薄板。按功能劃分，自下而上依次為底部循池、噴淋洗滌區(qū)、除霧區(qū)。

在底部循池中布置有氧化空氣分布系統(tǒng)，氧化空氣由塔外的羅茨風(fēng)機(jī)提供，其主要作用是將池中的亞硫酸鈣就地氧化成石膏。

底部循池外安裝離心漿液循泵，向噴淋區(qū)的噴嘴連續(xù)輸送漿液。噴淋區(qū)設(shè)置三層噴嘴，每臺(tái)泵對(duì)應(yīng)一層噴嘴。

除霧區(qū)布置兩級(jí)除霧器，可以分離煙氣中大多數(shù)漿液霧滴。每級(jí)除霧器都安裝了噴淋水管，通過控制程序進(jìn)行脈沖沖洗，用以去除除霧器表面上的結(jié)垢和補(bǔ)充因煙氣飽和而帶走的水分，以維持吸收塔內(nèi)要求的液位。

4．石膏脫水系統(tǒng)

石膏脫水系統(tǒng)主要包括石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮帶脫水機(jī)、廢水旋流器、石膏旋流器溢流池、廢水旋流器底流池、廢水沉淀池等。

循池底部的漿液通過石膏排出泵送石膏旋流器進(jìn)行脫水，使石膏旋流器底流石膏固體含量達(dá)到50左右，底流直接送真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)一步脫水含水率達(dá)10左右后，落入石膏貯存間。石膏旋流器溢流進(jìn)入石膏旋流器溢流池，由離心泵送廢水旋流器再脫水，廢水旋流器底流進(jìn)入廢水旋流器底流池，由泵送回吸收塔。廢水旋流器溢流流入廢水沉淀池，沉淀后排入廢水管網(wǎng)。

5. 公用工程系統(tǒng)

公用工程系統(tǒng)包括工藝水系統(tǒng)、壓配電系統(tǒng)及壓縮空氣系統(tǒng)。

工藝水系統(tǒng)設(shè)有工藝水箱，配2臺(tái)工藝水泵，主要用于制漿加水，同時(shí)也用作清洗除霧器、輸送管道的沖洗水。

壓配電系統(tǒng)向脫硫系統(tǒng)提供380/220V動(dòng)力和照明的中性點(diǎn)直接接地電源。

壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)置儀用空氣儲(chǔ)氣罐，儀表氣送到脫硫裝置內(nèi)的各個(gè)氣動(dòng)閥，并用作煙氣測(cè)量裝置和分析裝置的沖洗氣。

6.煙氣連續(xù)系統(tǒng)（CEMS）

煙氣連續(xù)系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)測(cè)量脫硫裝置煙氣參數(shù)，為調(diào)整脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)提供數(shù)據(jù)，確保脫硫裝置正常運(yùn)行，并為脫硫裝置性能考核提供數(shù)據(jù)，其點(diǎn)分別設(shè)在煙氣脫硫裝置和，其中項(xiàng)目少包括煙塵、SO₂、O₂、流量、溫度、壓力，項(xiàng)目為SO₂、O₂，并與煙氣脫硫裝置的控制系統(tǒng)連網(wǎng)。

煙氣連續(xù)系統(tǒng)包括煙塵子系統(tǒng)；SO₂、O₂子系統(tǒng)；煙氣參數(shù)（壓力、流量、溫度）子系統(tǒng)；系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程子系統(tǒng)。其中SO₂、O₂子系統(tǒng)包括取樣、過濾、壓力調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)、有害或干擾成分處理等主體部分以及旁路系統(tǒng)、多點(diǎn)轉(zhuǎn)換、管線吹掃、氣體混合，化學(xué)反應(yīng)或轉(zhuǎn)化、管線伴熱、排氣、排液等輔助部分。

7.自動(dòng)控制系統(tǒng)

煙氣脫硫裝置采用分散控制系統(tǒng)。在裝置正常運(yùn)行工況下，對(duì)脫硫裝置的運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)，并能自動(dòng)維持SO₂等的濃度在正常范圍內(nèi)，以達(dá)到的脫硫效率等主要；能完成整套系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止控制；在出現(xiàn)事故的情況下，能自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)的聯(lián)鎖，停止相應(yīng)的設(shè)備甚整套脫硫裝置的運(yùn)行。

脫硫裝置主要設(shè)置以下控制系統(tǒng)；

（1）增壓風(fēng)機(jī)壓力、流量控制

在脫硫系統(tǒng)投入（旁路煙氣擋板門關(guān)閉、煙氣擋板打開）和撤出（旁路煙氣擋板打開、煙氣擋板關(guān)閉）及燃燒設(shè)備負(fù)荷發(fā)生超范圍波動(dòng)時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)壓力、流量控制系統(tǒng)可保持增壓風(fēng)機(jī)入口的壓力、流量在設(shè)定范圍內(nèi)，以燃燒設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）吸收塔PH值控制

吸收塔漿液的PH值是脫硫裝置運(yùn)行中需要重點(diǎn)控制的參數(shù)，它是影響脫硫效率、氧化率、鈣利用率的主要因素之一。漿液的PH值，有利于脫除SO₂，但會(huì)對(duì)脫硫產(chǎn)物的氧化起抑制作用，造成結(jié)垢、堵塞，因此，通常控制PH值在5—6之間。

測(cè)量吸收塔前原煙氣的煙氣量、SO₂濃度和凈化煙氣中SO₂濃度，計(jì)算進(jìn)入吸收塔中的SO₂總量和脫硫效率，據(jù)此控制漿液循泵流量和加入到吸收塔中的石灰石漿液流量。

吸收塔漿液的PH值作為SO₂吸收過程的校正值參與調(diào)節(jié)。

（3）吸收塔液位控制

吸收塔石灰石漿液供應(yīng)量、石膏排出量及煙氣進(jìn)入量等因素的變化造成吸收塔的液位波動(dòng)。根據(jù)測(cè)量的液位值，調(diào)節(jié)除霧器沖洗時(shí)間間隔，實(shí)現(xiàn)液位的穩(wěn)定。

（4）石膏漿液濃度、流量控制

在石膏漿液排出泵管道裝設(shè)漿液濃度計(jì)，根據(jù)值與設(shè)定值的差值控制石膏漿液排出泵的運(yùn)行與流量調(diào)節(jié)。

（5）石灰石漿液濃度控制

根據(jù)時(shí)間SO₂脫除量計(jì)算制漿機(jī)中石灰石粉的加入量，并按要求的濃度加入工藝水。

除上述主要控制系統(tǒng)外，還設(shè)置石灰石粉倉(cāng)料位、石灰石制漿機(jī)液位、中儲(chǔ)池液位、石膏旋流器溢流池液位計(jì)、廢水旋流器底流池液位控制及吸收塔漿液中氯離子濃度。

四、點(diǎn)

秦皇島區(qū)華耀機(jī)電有限公司自主的煙氣脫硫裝置具有以下點(diǎn)；

1. 逆流噴淋雙循吸收塔

吸收塔被安裝在其中部的集液斗分成上、下兩個(gè)循回路。雙循吸收塔具有以下點(diǎn)：

（1）液氣比小。在吸收塔的上部循回路中，由于的石灰石漿液不斷加入，可維持較的PH值，在滿足同樣脫硫效率的條件下，可以采用較小的液氣比。

（2）鈣硫比小。在吸收塔下部回路中，較的PH值有利于石灰石的溶解和亞硫酸鈣的氧化，提了石灰石的利用率，可以采用較小的鈣硫比。

（3）PH值穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。由于上循回路的漿液有過量的石灰石，系統(tǒng)緩沖量大，系統(tǒng)被自動(dòng)控制在PH值范圍內(nèi)，不會(huì)隨原煙氣SO₂含量的變化而超范圍波動(dòng)，因此系統(tǒng)不需要頻繁調(diào)整石灰石漿液流量及濃度。

（4）上循集液斗導(dǎo)流板的使得塔內(nèi)氣流分布均化，氣液接觸好，減少了死角和渦流現(xiàn)象，提了塔的空間利用率。

（5）由于氯化物集中在塔下部，使得塔的上、下部可使用不同的防腐材料，從而降造價(jià)。

2、噴淋層噴嘴成對(duì)反向安裝

噴嘴成對(duì)反向安裝后，漿液在垂直方向上向兩個(gè)方向噴射，其中向上的漿液噴射后散開回落，與單純向下噴射的噴嘴比較，氣液傳質(zhì)路程增加了2倍，煙氣與漿液能夠充分接觸，從而提了脫硫效率。

3、合金多孔托盤

在上、下回路噴淋層下部各設(shè)置一個(gè)合金多孔托盤，托盤開孔率為50左右，孔徑為25—40mm，相當(dāng)于一塊篩板，可使煙氣、漿液重新分布，運(yùn)動(dòng)速度改變，氣液接觸面積增大，消除煙氣附壁現(xiàn)象，在脫硫效率一定的情況下，可降液氣比，減少消耗。

4、氧化空氣懸浮與池分離

將吸收塔漿液中的氧化空氣分布管道設(shè)置兩個(gè)方向——水平方向管道和與塔橫斷面成傾角方向的管道。水平方向管道吹出的氧化空氣形成“水平風(fēng)幕”，“水平風(fēng)幕”上方為氧化區(qū)，提了氧化率；“水平風(fēng)幕”下方為區(qū)，石膏濃度zui而石灰石濃度zui，提了鈣利用率。與塔橫斷面成傾角方向的管道吹出的氧化空氣使?jié){液懸浮，與機(jī)械攪拌方式比，消除了死角，防沉積范圍大，安裝、維護(hù)、檢修也比較方便。

5、DCS控制系統(tǒng)點(diǎn)

五、主要

1.脫硫效率              參照相關(guān)二氧化硫

2.主體設(shè)備壽命           25—30年

3.可靠性                     大于或等于95