石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术.docx

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S02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 S02 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. S02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・2H2 0( s)+C02(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 后进入吸收塔增压风机为烟气提供压头，使烟气能克服吸收塔入口 至吸收塔出口之间的阻力通过切换旁路烟气挡板和进口烟气挡板的开关，实现脱硫装置运 行和脱硫装置旁路运行，保证在任何工况条件下均不影响燃烧设备的 安全运行2. 石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉仓、振动料斗、石灰石粉称 重设备、螺旋给料机、浆液制备机、浆液输出泵组成石灰石粉由振动料斗从贮仓中排入称重斗计量后，由螺旋给料机 输送给浆液制备机，按比例加水搅拌均匀后，用浆液泵输送到中储池 石灰石浆液制备系统间歇运行，根据中储池液位高度确定制备系统的 投入。

3. 烟气吸收及氧化系统烟气吸收及氧化系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、 浆液循环泵、氧化风机和除雾器等设备吸收塔为逆流喷淋式，塔体为钢结构圆柱体，内衬不锈钢薄板 按功能划分，自下而上依次为底部循环池、喷淋洗涤区、除雾区在底部循环池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由塔外的罗 茨风机提供，其主要作用是将池中的亚硫酸钙就地氧化成石膏底部循环池外安装离心浆液循环泵，向喷淋区的喷嘴连续输送浆液喷淋区设置三层喷嘴，每台泵对应一层喷嘴除雾区布置两级除雾器，可以分离烟气中绝大多数浆液雾滴每 级除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行脉冲冲洗，用以去除 除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水分，以维持吸收塔 内要求的液位4．石膏脱水系统 石膏脱水系统主要包括石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮带脱水 机、废水旋流器、石膏旋流器溢流池、废水旋流器底流池、废水沉淀池等 循环池底部的浆液通过石膏排出泵送至石膏旋流器进行脱水，使 石膏旋流器底流石膏固体含量达到 50%左右，底流直接送真空皮带脱 水机进一步脱水至含水率达 10%左右后，落入石膏贮存间石膏旋流 器溢流进入石膏旋流器溢流池，由离心泵送至废水旋流器再脱水，废 水旋流器底流进入废水旋流器底流池，由泵送回吸收塔。

废水旋流器 溢流流入废水沉淀池，沉淀后排入废水管网5. 公用工程系统 公用工程系统包括工艺水系统、低压配电系统及压缩空气系统 工艺水系统设有工艺水箱，配 2 台工艺水泵，主要用于制浆加水， 同时也用作清洗除雾器、输送管道的冲洗水低压配电系统向脱硫系统提供 380/220V 动力和照明合一的中性 点直接接地电源压缩空气系统设置仪用空气储气罐，仪表气送到脱硫装置内的各 个气动阀，并用作烟气测量装置和分析装置的冲洗气6•烟气排放连续监测系统（CEMS ）烟气排放连续监测系统用于实时测量脱硫装置烟气参数，为调整 脱硫装置运行参数提供数据，确保脱硫装置正常运行，并为脱硫装置 性能考核提供数据，其检测点分别设在烟气脱硫装置进口和出口，其 中进口检测项目至少包括烟尘、S02、02、流量、温度、压力，出口 检测项目为SO2、O2，并与烟气脱硫装置的控制系统连网烟气连续排放监测系统包括烟尘监测子系统；SO2、O2监测子系 统；烟气排放参数（压力、流量、温度）监测子系统；系统控制和数 据采集处理子系统及远程监测子系统其中S02、O2监测子系统包括 取样、过滤、压力调节、温度调节、流量调节、有害或干扰成分处理 等主体部分以及旁路系统、多点转换、管线吹扫、气体混合，化学反 应或转化、管线伴热、排气、排液等辅助部分。

7.自动控制系统 烟气脱硫装置采用分散控制系统在装置正常运行工况下，对脱 硫装置的运行参数和设备的运行状态进行实时监控，并能自动维持 S02 等污染物的排放浓度在正常范围内，以达到设计的脱硫效率等主 要技术指标；能完成整套系统的启动和停止控制；在出现事故的情况 下，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套脱硫装置 的运行脱硫装置主要设置以下控制系统；（1）增压风机压力、流量控制 在脱硫系统投入（旁路烟气挡板门关闭、进口烟气挡板打开）和 撤出（旁路烟气挡板打开、进口烟气挡板关闭）及燃烧设备负荷发生 超范围波动时，增压风机压力、流量控制系统可保持增压风机入口的 压力、流量在设定范围内，以保证燃烧设备的安全、稳定运行2 ）吸收塔PH值控制吸收塔浆液的PH值是脱硫装置运行中需要重点控制的参数，它是 影响脱硫效率、氧化率、钙利用率的主要因素之一浆液的PH值高，有利于脱除SO2，但会对脱硫产物的氧化起抑制作用，造 成结垢、堵塞，因此，通常控制PH值在5—6之间测量吸收塔前原烟气的烟气量、SO2浓度和净化烟气中SO2浓度， 计算进入吸收塔中的 SO2 总量和脱硫效率，据此控制浆液循环泵流量 和加入到吸收塔中的石灰石浆液流量。

吸收塔浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节3）吸收塔液位控制吸收塔石灰石浆液供应量、石膏排出量及烟气进入量等因素的变 化造成吸收塔的液位波动根据测量的液位值，调节除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定4）石膏浆液浓度、流量控制 在石膏浆液排出泵出口管道装设浆液浓度计，根据检测值与设定 值的差值控制石膏浆液排出泵的运行与流量调节5）石灰石浆液浓度控制根据单位时间 SO2 脱除量计算制浆机中石灰石粉的加入量，并按 要求的浓度加入工艺水除上述主要控制系统外，还设置石灰石粉仓料位、石灰石制浆机 液位、中储池液位、石膏旋流器溢流池液位计、废水旋流器底流池液 位控制及吸收塔浆液中氯离子浓度检测四、技术特点 秦皇岛开发区华耀机电开发有限公司自主研发的烟气脱硫装置具 有以下特点；1、逆流喷淋双循环吸收塔 吸收塔被安装在其中部的集液斗分成上、下两个循环回路双循 环吸收塔具有以下特点：（1）液气比小在吸收塔的上部循环回路中，由于新鲜的石灰石 浆液不断加入，可维持较高的PH值，在满足同样脱硫效率的条件下， 可以采用较小的液气比2） 钙硫比小在吸收塔下部回路中，较低的 PH 值有利于石灰 石的溶解和亚硫酸钙的氧化，提高了石灰石的利用率，可以采用较小 的钙硫比。

3） PH 值稳定，运行可靠由于上循环回路的浆液有过量的石 灰石，系统缓冲量大，系统被最佳地自动控制在高PH值范围内，不会 随原烟气 SO2 含量的变化而超范围波动，因此系统不需要频繁调整石 灰石浆液流量及浓度4） 上循环集液斗导流板的设计使得塔内气流分布均化，气液接 触良好，减少了死角和涡流现象，提高了塔的空间利用率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，从而降低造价2、喷淋层喷嘴成对反向安装喷嘴成对反向安装后，浆液在垂直方向上向两个方向喷射，其中 向上的浆液喷射后散开回落，与单纯向下喷射的喷嘴比较，气液传质 路程增加了 2倍，烟气与浆液能够充分接触，从而提高了脱硫效率3、合金多孔托盘在上、下回路喷淋层下部各设置一个合金多孔托盘，托盘开孔率 为50%左右，孔径为25—40mm，相当于一块筛板，可使烟气、浆液 重新分布，运动速度改变，气液接触面积增大，消除烟气附壁现象， 在脱硫效率一定的情况下，可降低液气比，减少电力消耗4、 氧化空气悬浮与池分离将吸收塔浆液中的氧化空气分布管道设置两个方向——水平方向 管道和与塔横断面成倾角方向的管道水平方向管道吹出的氧化空气 形成“水平风幕”，“水平风幕”上方为氧化区，提高了氧化率； “水平风幕”下方为结晶区，石膏浓度最高而石灰石浓度最低，提高 了钙利用率。

与塔横断面成倾角方向的管道吹出的氧化空气使浆液悬 浮，与机械搅拌方式比，消除了死角，防沉积范围大，安装、维护、 检修也比较方便5、 DCS 控制系统特点五、主要技术指标1. 脱硫效率参照相关行业二氧化硫排放标准2. 主体设备设计寿命2 5—30年3. 可靠性大于或等于95%。