石灰石石膏湿法脱硫工艺流程_doc

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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

挡板之间连接密封空气,以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。当FGD系统运行时,旁路烟道关闭,这时烟道内连接密封空气。旁路烟气挡板设有快开机构,保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道,以确保锅炉的正常运行。

经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在46—55℃左右,含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOX,其携带的SO42-、SO32-盐等会结露,如不经过处理直接排放,易形成酸雾,且将影响烟气的抬升高度和扩散。为此湿法FGD系统通常配有一套气—气换热器(GGH)烟气再热装置。气—气换热器是蓄热加热工艺的一种,即常说的GGH。它用未脱硫的热烟气(一般130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃左右,然后排放,以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁,并可提高烟气抬升高度。烟气再热器是湿法脱硫工艺的一项重要设备,由于热端烟气含硫最高、温度高,而冷端烟气温度低、含水率大,故气—气换热器的烟气进出口均需用耐腐蚀材料,如搪玻璃、柯登钢等,传热区一般用搪瓷钢。

另外,从电除尘器出来的烟气温度高达130~150℃,因此进入FGD前要经过GGH降温器降温,避免烟气温度过高,损坏吸收塔的防腐材料和除雾器。

2)吸收系统

吸收系统的主要设备是吸收塔,它是FGD设备的核心装置,系统在塔中完成。

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