1、石灰石石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝介紹石膏法煙氣脫硫工藝介紹 西安西礦環保科技有限公司西安西礦環保科技有限公司 主要內容主要內容 煙氣脫硫現狀簡述1 石灰石-石膏法工藝原理2 工藝系統及主要設備介紹3 脫硫系統的運行與維護4 煙氣脫硫（fgd，flue gas desulfurization），即通過對煙 氣進行處理，如吸收、洗滌等方法降低煙氣中的二氧化硫排放濃度 的技術。 煙氣脫硫技術是當前應用最廣泛，效率最高的脫硫技術，是控 制二氧化硫排放、防止大氣污染、保護環境的一個重要手段。工業 發達國家從70年代起相繼頒布法令，強制火電廠安裝煙氣脫硫裝置 ，促進了煙氣脫硫技術的發展和完善。 濕法fgd

2、工藝有幾十年的發展歷史，技術上日趨成熟完善。其 中石灰石/石灰-石膏法脫硫工藝由于具有吸收劑來源豐富、成本低 廉、脫硫效率較高等優點，成為應用最多的一種煙氣脫硫工藝。 1. 煙氣脫硫現狀簡述 煙氣脫硫技術分類（根據產物形態） 濕法濕法 半干法半干法 干法干法 石灰石/石灰-石膏法、雙堿法、海水法、氧化鎂法、氨法 電子束噴氨法、催化氧化法、吸附-再生法 循環流化床法、旋轉噴霧干燥法、nid法 煙氣脫硫工藝的技術評價指標 u脫硫率 u鈣硫比 u吸收劑利用率 u吸收劑的可獲得性和易處理性 u脫硫副產品的處置和可利用性 u運行的穩定性 u對周圍環境的影響 u占地面積大小 u流程的復雜程度 u動力消耗

3、u工藝的成熟程度 u總的投資和運行費用 n 該工藝采用石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細 成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內，吸收 漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳 酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應吸收脫除二氧化 硫，最終產物為石膏。脫硫后的潔凈煙氣通過除霧器除 去霧滴經煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。 石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝 2. 石灰石-石膏法工藝原理 該工藝的化學反應過程如下： n吸收過程（吸收劑為石灰石） so2 (g)+ h2o h+ + hso3- hso3- h+ + so32- h+ + caco3 ca2+ + hco3- ca2+ + h

4、so3- + 2 h2o caso32h2o + h+ ca2+so32-+1/2h2ocaso31/2h2o h+ + hco3- h2co3 h2co3 co2 + h2o n氧化過程 caso32h2o + h+ ca2+ + hso3- + 2h2o hso3- + 1/2o2 so42-+ h+ ca2+ + so42- + 2h2o caso42h2o 石灰石-石膏法流程示意圖 (1) 脫硫效率高達95%以上，對煤種適用性強，可用于高中低 含硫煤種。 (2) 脫硫劑來源廣泛，價格低廉。 (3) 脫硫劑利用率高，鈣硫比ca/s一般為1.03左右。 (4) 脫硫產物為石膏(二水硫酸鈣)

5、，可作建材使用，也易于處 理綜合利用。 (5) 機組適用性強，系統利用率大于95%。 石灰石石膏法技術特點 典型的工程全景 典型的fgd系統包括以下幾個子系統： 工藝水系統 石膏脫水系統 吸收劑制備系統 3. 工藝系統及主要設備介紹 so2吸收系統 煙氣系統 3.1 吸收劑制備系統吸收劑制備系統 n吸收劑制備：干磨、濕磨或直接外購石灰石粉 n石灰石漿液制備系統的選擇應根據石灰石來源、投資、運 行成本及運輸條件的綜合技術經濟比較后確定。 n石灰石品質要求： u caco3含量85%，mgco3含量0-5%，酸不溶物10% u原料粒徑20mm（盡可能不在廠內設置破碎裝置） u粉末粒徑：90%通過3

6、25目（45m）或250目（64m） u一般消融時間在1520小時（90，100目） n石灰石漿配制濃度：20 25% n石灰石顆粒通過球磨機進行磨粉，研磨制漿后進入磨機 漿液循環箱，再通過磨機漿液循環泵運送至漿液旋流器 進行分級，達到一定粒度要求的漿液進入石灰石漿液箱， 補水制成濃度為2025%漿液，再經石灰石漿液泵輸送至 吸收塔。 n主要設備包括：卸料斗、提升機、料倉、皮帶機、球磨 機、旋流器、石灰石漿液箱、漿液泵等。 漿液制備系統漿液制備系統 n濕式球磨機 最終產品細度： 44微米顆粒90%以上 具有防磨、防腐性能 3.2 煙氣系統煙氣系統 n從除塵器后引風機出來的原煙氣通過擋板門進入脫

7、硫系 統，首先經增壓風機升壓，然后通過脫硫塔入口處的預 噴淋裝置冷卻降溫，然后在塔內與噴淋漿液逆流接觸完 成煙氣脫硫凈化，再通過塔內上部的除霧器除霧脫水， 最后通過塔頂煙囪直接排放（也可引至原有鋼筋混凝土 煙囪排放）。 煙氣系統煙氣系統 n在正常運行時，旁路擋板門應關閉。fgd系統的壓力損失由 增壓風機進行補償。增壓風機安裝在引風機與脫硫吸收塔入 口之間。 n在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板門，煙氣通過旁路繞過 fgd系統直接排到原有煙囪。 n煙氣系統設置有完善的在線監測儀表系統，實時監測fgd系 統進出口煙氣溫度、壓力、成分。 n增壓風機 u一般選用靜葉可調軸流風機，適用于風機風量大，壓升低。

8、 軸流風機模型圖 n擋板門 3.3 so2吸收系統吸收系統 n空塔噴淋：內部結構簡 單，具有負荷大、不易 堵塞、操作彈性寬。 n塔內主要構件包括： u入口噴淋層 u霧化噴淋層 u二級除霧器 n吸收塔配套設備有： u循環泵 u氧化風機 u攪拌器 吸 收 塔 示 意 圖 吸 收 塔 示 意 圖 n吸收塔本體 u碳鋼結構，玻璃鱗片防腐。 n漿液噴淋系統 u漿液噴淋系統由霧化噴淋層和高效霧化噴嘴組成，噴淋液 滴主要集中在200500微米，比表面積較大。 噴嘴 霧化噴淋層 n除霧器 折板式折板式 u除霧器系統由兩層除霧器 本體及沖洗系統組成。煙 氣以一定的速度流經除霧 器，被快速、連續改變運 動方向，通

9、過除霧器的彎 曲通道，在慣性力及重力 的作用下將氣流中夾帶的 液滴分離出來。 u除霧器一般的設計要求是 出口煙氣中液滴含量不超 過75mg/nm3。 n攪拌器 u吸收塔攪拌器一般布置在吸收塔漿池區，為使漿液在漿 池內不致沉淀結垢, 保證漿液在漿池內的亞硫酸鈣充分氧 化成硫酸鈣，通常設置側進式攪拌器。 n循環泵 u為實現吸收塔內脫硫漿液循環使 用，保證最大限度地發揮脫硫劑 的效能，采用耐腐蝕、耐磨損、 流量大、壓頭穩定的脫硫專用循 環泵。 u循環泵按每一層噴淋層對應一臺 泵的單元制配置，泵體采用碳鋼 內襯高分子結構，葉輪采用防腐 耐磨材料制作，泵入口裝設濾網 等防止固體物吸入堵塞噴嘴。 n氧化風

10、機 u為將脫硫副產物caso3轉化為穩定的的caso4，保證在漿液 池內中和反應及氧化反應的完全進行，并使懸浮液均勻不 產生沉降，設置氧化風機不斷向吸收塔內漿液池鼓入空氣。 u氧化風機采用羅茨風機，入口設有過濾器，保證入塔的氧 化空氣無塵，風機外有隔音罩；氧化風量按投運風機的最 大出力供給。 3.4 石膏脫水系統石膏脫水系統 n漿液由排漿泵至旋流器進行濃縮處理，濃度為45%左右 的底流液流入真空過濾機進行脫水，5%上流液流入吸收 塔循環使用，脫硫副產物經真空脫水機脫水后，形成固 態的干渣用車外運進行填埋或綜合利用。 n主要設備有：排漿泵、旋流器、真空皮帶脫水機 脫水系統示意圖 n石膏旋流器 n

11、真空脫水機 3.5 工藝水系統工藝水系統 n工藝水管路采用碳鋼材質，在必要的地方設置檢修隔離閥， y型過濾器等。 n用水點包括： u吸收塔漿池、制漿系統、真空皮帶脫水裝置用水 u除霧器沖洗用水 u煙氣冷卻用水 u設備冷卻水 u系統中管道、罐體沖洗水 3.6 fgd工藝輔助系統工藝輔助系統 n廢水處理系統 n消防系統 n雜用/儀用壓縮空氣系統 廢水特性 排水呈酸性，ph值較低； 懸浮物和氟離子含量高； 氯離子濃度高，含鹽量大； 含有多種濃度超標的重金屬； 含有難處理的cod和氮化物。 3.7 fgd系統的保溫與防腐系統的保溫與防腐 n保溫范圍：吸收塔、煙道、各種管道及箱罐體 n防腐范圍：所有與脫

12、硫漿液接觸的設備、管道、池體以 及可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液的煙道都需要采取防 腐措施，具體的方案如下： u吸收塔、煙囪、出口及部分進口煙道采用內襯玻璃鱗片防腐； u各種漿液泵的殼體及葉輪用防腐耐磨材料； u各種鋼結構箱體與罐體內襯玻璃鋼防腐； u各種接觸漿液的管道采用碳鋼襯膠管或者玻璃鋼管。 4. 脫硫系統的運行與維護 4.2 實際入口煙氣參數偏離設計值 4.1 fgd系統運行的關鍵參數 4.3 石灰石來料品質對脫硫裝置的影響 ph值太高，則容易造成設備的堵塞和結垢，同時 使得脫硫劑的利用率降低，脫硫產物的品質下降。 而ph值太低，則影響了脫硫效率。 在相同的條件下，液氣比越大，脫硫效率越

13、高，但 隨之動力的消耗就越大，煙氣出口的溫度就越低。 塔內漿液的ph值 入口煙氣溫度太高，會導致脫硫效率的下降。 入口煙氣性質偏離設計值，將對系統產生嚴重影響。 鈣硫比高，脫硫效果較好，但脫硫劑利用率下降， 一般石灰-石膏工藝控制鈣硫比在1.031.05 進口煙氣溫度、成分 鈣硫比 ca/s 液氣比 l/g 4.1 fgd系統運行的關鍵參數系統運行的關鍵參數 （1）當so2濃度超出設計裕度時，會帶來以下問題： u吸收劑制備系統達到最大出力也難以滿足系統的需要，吸 收塔ph難以穩定； u吸收塔氧化效果下降，脫硫效率下降，石膏中亞硫酸鹽含 量顯著上升； u吸收塔漿液密度顯著上升，石膏排漿泵難以降低

14、吸收塔漿 液密度，系統內部設備磨損加劇； u石膏產量顯著增加，石膏品質下降，真空皮帶脫水機脫水 困難。 4.2 實際入口煙氣參數偏離設計值實際入口煙氣參數偏離設計值 （2）煙塵濃度的增加對脫硫系統會產生嚴重的影響： u增加管道和設備的沾污、堵塞和磨損； u導致吸收塔漿液中重金屬離子增加，漿液品質惡化，引起 石灰石的“封閉效應”，石灰石溶解度下降，脫硫效率下 降的同時石灰石利用率下降； u導致石膏中的雜質上升，石膏品質(顏色、純度)下降；石 膏中的超細顆粒增加，堵塞濾布，脫水困難； u漿液中引起泡沫表面張力上升的重金屬離子含量增加，引 起吸收塔虛假液位，嚴重時引起吸收塔起泡、溢流。 成份成份符號

15、符號作作 用用 氧化鈣cao有效成分，并非愈多越好，活性要好。 氧化鎂mgo有助脫硫，不利于結晶和脫水，偏無用成分。 水份h2o結晶體，與反應無關。 二氧化硅sio2無用成分，越少越好。塔內及所有流通部位的磨蝕根源。 三氧化二鐵fe2o3無用成分，越少越好。 三氧化二鋁al2o3無用成分，越少越好。甚為堅硬，磨機功耗大增。 其它惰性物 無用成分，影響反應、增加磨蝕。 4.3 石灰石來料品質對脫硫裝置的影響 n石灰石顆粒粒徑不合要求時，大顆粒石灰石比表面積小 ，石灰石的溶解速率大大減緩，即使加大給漿流量也無 法顯著提高和穩定吸收塔的ph值，進入吸收塔的石灰石 漿液不能很快為吸收系統提供足夠的堿度，從而引起脫 硫效率下降； n當石灰石顆粒粒