煙氣脫硫技術方案北京佰能藍天科技有限公司第22頁，共NUMPAGES29技術方案第12頁，共12頁2.工藝描述本煙氣脫硫工程，采用石灰石-石膏法脫硫工藝。脫硫劑為CaCO3（90%純度）。煙氣經過除塵器達到煙塵排放標準后，進入脫硫塔經濃縮段濃縮除塵后，經主噴淋層脫除煙氣中SO2，吸收塔為填料噴淋吸收塔，在塔內與煙氣逆流方向布置兩層噴嘴，將煙氣中98%以上的SO2脫除，脫硫后的煙氣SO2含量≤75mg/m3，經除塵脫硫處理后通過防腐煙囪排出。系統設置100%煙氣旁路。脫硫系統在脫硫單元出現故障時均能保證不影響鍋爐的正常運轉。2.1脫硫劑制備系統（1）系統概述采用外購石灰石粉，將成品石灰石粉粒徑通過250目篩，篩余量小于10%通過氣力輸送管路送入鋼制石灰石粉倉內，通過給料機輸送到石灰石漿液箱，制漿沉淀的漿液通過排渣泵排到渣溝，制漿后的上清液經石灰石漿液輸送泵送至吸收塔。石灰石粉品質對濕法煙氣脫硫的性能有直接的影響。因此，先對石灰石粉的規格要求如下：目數：≥250目過篩率：≥90%純度：≥90%堆積密度：1.2t/m3調漿后輸送至脫硫區域。（2）設計原則石灰石粉倉設計有除塵通風系統，料倉的容量按最大連續工況運行3天（每天按24小時計）的吸收劑耗量設計。石灰石漿液制備罐設計滿足工藝要求，配置合理。全套吸收劑供應系統滿足FGD所有可能的負荷范圍。（3）設備吸收劑漿液制備系統全套包括，但不限于此：220VAC3A。執行器的速度滿足鍋爐和FGD的運行要求。擋板(包括旁路擋板)打開/關閉位置的信號將用于引風機和鍋爐的聯鎖保護。每個擋板全套包括框架、擋板本體、氣動/電動執行器，擋板密封系統及所有必需的密封件和控制件等。煙道擋板框架的安裝是法蘭螺栓連接。擋板盡可能按水平主軸布置。原煙氣擋板門葉片及框架材料為Q235，密封片采用316L。并且注意框架、軸和支座的設計，以便防止灰塵進入和由于高溫而引起的變形或老化。所有擋板從煙道內側和外側容易接近，因此我方在每個擋板和其驅動裝置附近設置平臺，以便檢修與維護擋板所有部件。全部擋板采用可拆卸保溫結構，并且避免產生熱不均勻現象。（3）膨脹節膨脹節用于補償煙道熱膨脹引起的位移。膨脹節在所有運行和事故條件下都能吸收全部連接設備和煙道的軸向和徑向位移。所有膨脹節的設計無泄漏，并且能承受系統最大設計正壓/負壓再加上1000Pa余量的壓力。低溫煙道上的膨脹節考慮防腐要求。煙道膨脹節保溫。膨脹節由多層材料組成。對于纖維波紋管或金屬波紋管的膨脹節，提供保護板以防止灰塵沉積在膨脹節波節處。在同等條件下，選擇可靠性已證實的材料。位于合金或合金內襯煙道處的膨脹節全部是合金材料。至少是耐酸耐熱鎳基合金鋼。材料選擇提交給業主確認。膨脹節考慮煙氣的特性，膨脹節外保護層考慮檢修。接觸濕煙氣并位于水平煙道段的膨脹節通過膨脹節框架排水，排水孔最小為DN150，并且位于水平煙道段的中心線上。排水配件能滿足運行環境要求，采用FRP材質，排水返回到FGD區域的排水坑。煙道上的膨脹節采用螺栓法蘭連接，布置能確保膨脹節可以更換。所有膨脹節框架有同樣的螺孔間距，間距不超過100mm。膨脹節框架將以相同半徑波節連續布置，不允許使用鑄模波節膨脹節。用螺栓、螺母和墊圈把纖維緊固在框架上，不允許使用雙頭螺栓。框架深度最小是200mm，而且最小要留80mm的余地以便于拆換膨脹節的螺栓、螺母和墊圈。最少在膨脹節每邊提供1m的凈空，包括平臺扶梯和鋼結構通道的距離。膨脹節及與煙道的密封有100％氣密性。膨脹節的法蘭密封焊在煙道上。特別注意不銹鋼與普通鋼的焊接（即使提供了內襯），以便將腐蝕減至最小。膨脹節和膨脹節框架全部在車間制造和鉆孔，并且運輸整套組件。如果裝運限制，要求拆開完整的膨脹節，那么這種拆開范圍也最多僅是滿足裝運的限定，臨時設置的鋼條和支架將附在膨脹結框架一起，以維持準確的接合面尺寸，直到完成FGD系統和煙道的安裝工作。膨脹節框架與煙道連接按現場焊接設計。框架內外密封焊在煙道上。鄰近擋板的膨脹節留有充分的距離，防止與擋板的動作部件互相干擾。（4）煙囪脫硫濕煙氣等級為強腐蝕性，煙囪在含有腐蝕性介質的煙氣壓力和濕度的雙重作用下，結露形成的冷凝物具有很強的腐蝕性，對煙囪內側結構致密度差的材料產生腐蝕，影響結構耐久性。依據國際工業煙囪協會（CICIND）的設計標準：脫硫煙囪應按強腐蝕煙氣等級來設計。防腐方案參考專題一。2.3SO2吸收系統原煙氣進入吸收塔中下部，漿池液面以上。吸收塔上部布置有石灰石漿液噴淋層，煙氣由下至上與噴淋層的吸收漿液逆流接觸，逆氣流運行有利于煙氣與吸收塔充分接觸，更有利于吸收反應的進行。在吸收塔內進行吸收反應，生成CaSO3·1/2H2O落入吸收塔底部漿池中，氧化空氣經氧化噴槍注入吸收塔漿池對中間產物進行強制氧化生成脫硫副產品石膏（CaSO4·2H2O）。1）這兩個過程的化學反應方程式如下：（1）吸收反應高速煙氣與循環漿液在吸收塔內逆流接觸，循環漿液吸收SO2，生成亞硫酸鈣，并排放出二氧化碳，反應如下：SO2＋H2O→H2SO3H2SO3→H＋＋HSO3－HSO3－→H＋＋SO32－（2）氧化反應在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中采用強制氧化，氧化率達不到時，不能產生足夠的石膏晶種而使石膏晶體迅速增長，導致石膏在吸收塔內結垢。強制氧化通過向洗滌液中鼓入空氣，提高氧化率，避免石膏在塔內結垢。一部分HSO3－在湍流層中被煙氣中的氧所氧化，其它的HSO3－在氧化池中被氧化空氣完全氧化，反應如下：HSO3－＋1/2O2→HSO4－HSO4－→H＋＋SO42－（3）中和反應吸收劑漿液被引入吸收塔內中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的漿液再循環。中和反應如下：CaCO3＋2H＋→Ca2+＋H2O＋CO2Ca2+＋SO42－＋2H2O→CaSO4·2H2O或Ca2+＋2OH－＋2H+＋SO42－＋H2O→CaSO4·2H2O經吸收劑洗滌脫硫后的凈煙氣，通過除霧器除去霧滴后由吸收塔頂部引出，進入原有吸收塔，再次經脫硫除塵后進入煙囪。脫硫后的煙氣夾帶的液滴在吸收塔出口的除霧器中收集，使凈煙氣的液滴含量不超過保證值。吸收塔和整個漿液循環系統盡可能優化設計，能適應鍋爐負荷的變化，保證脫硫效率及其他各項技術指標達到合同要求。SO2吸收系統包括：吸收塔、漿液循環泵、漿液攪拌系統、石膏漿液排出系統、煙氣除霧等幾個部分，還包括輔助的放空、排空設施。（1）吸收塔吸收塔采用空塔噴淋形式。高溫煙氣進入脫硫塔的底部，鍋爐煙氣中的粉塵被捕集下來，由于煙氣粉塵濃度不高，本項目除塵水在循環一定時間之后，再將循環水排入過濾器進行灰水分離。煙氣經過除塵降溫之后進入脫硫部分。吸收塔由我方按設備整體供貨，包括吸收塔殼體、噴嘴及所有內部構件、吸收塔脈沖懸浮泵、除霧器、塔體防腐及保溫緊固件等。塔體的預組裝在工廠內完成，塔體的組裝、塔內防腐及保溫緊固件的施工由我方在現場完成。吸收塔內所有部件能承受最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊，高溫煙氣不對任何系統和設備造成損害。吸收塔選用的材料適合工藝過程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內部結構設計考慮腐蝕余度。吸收塔設計成氣密性結構，防止液體泄漏。保證殼體結構的完整性，盡可能使用焊接連接，法蘭和螺栓連接僅在必要時使用。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方進行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設計要能承受壓力荷載、管道力和力矩、風載和地震載荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷載。吸收塔的支撐和加強件能充分防止塔體傾斜和晃動。有關計算將提交給業主方確認。采用脈沖懸浮泵來避免脫硫塔底部漿液沉淀。吸收塔底面設計能完全排空漿液。塔的整體設計方便塔內部件的檢修和維護，吸收塔內部的結構和支撐等盡可能不堆積污物和結垢，并且設有通道以便于清潔。吸收塔脈沖懸浮系統確保在任何時候都不會造成塔內沉淀、結垢或堵塞。吸收塔煙道入口段能防止煙氣倒流和固體物堆積。吸收塔配備有足夠數量和大小合適的人孔門和觀察孔，人孔門和觀察孔不能有泄漏，而且在附近設置走道或平臺。觀察鏡易于更換；直徑不小于500mm，且設置照明裝置和沖洗系統。在除霧器區域裝設觀察孔。人孔門的尺寸至少為DN800，易于開關，在人孔門上裝有手柄，如果必要，設置爬梯。吸收塔系統包括所有必需的就地和遠方測量裝置，提供足夠的吸收塔液位、PH值（至少兩個）、溫度（至少五個）、壓力、除霧器壓差等測點，以及吸收劑漿液和硫酸鈣漿液的流量測量裝置。吸收塔進行合理的保溫設計。吸收應采用隔音保溫措施。保溫材料采用憎水巖棉，外護板采用壓型彩鋼板。漿液攪拌系統能防止沉淀、結垢。（2）除霧器除霧器安裝在吸收塔上部或吸收塔出口的煙道上，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。除霧器出口煙氣濕度不大于75mg/Nm3(干基)。除霧器的設計保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果。除霧器系統的設計特別要注意FGD裝置入口的飛灰濃度的影響。該系統還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統，運行時根據給定或可變化的程序，既可進行自動沖洗，也可進行人工沖洗。除霧器材料可采用聚丙稀，能承受高速水流沖刷，特別是人工沖洗造成的高速水流沖刷，選用的材料提交給業主方確認。內部通道的布置適于維修時內部組件的安裝和拆卸。除霧器沖洗系統能夠對除霧器進行全面沖洗，不能有未沖洗到的表面。沖洗水的壓力進行監視和控制，沖洗水母管的布置能使每個噴嘴基本運行在平均水壓。除霧器的布置可結合吸收塔的設計統一考慮，以方便運行和維護。除霧器沖洗用水由單獨設置的除霧器沖洗水泵提供。除霧器沖洗水泵每個吸收塔設置兩臺，一運一備，并考慮在事故狀態下，可由保安電源供電。除霧段的測點包括：每個除霧段的壓降，在沖洗期間沖洗水母管的瞬時水壓和流量(配低流量/壓力的報警)等。對測量除霧器壓降的裝置采取防止堵塞的措施。除霧器將以單個組件進行安裝。而且組件能通過附近的吸收塔人孔門進入。所有除霧器組件、沖洗母管和沖洗噴嘴易于靠近進行檢修和維護。設計的除霧器支撐梁可作為維修通道，至少能承受300kg/m2的活荷載。（3）脫硫循環泵循環泵將脫硫塔底部漿液送至噴淋層，循環泵共3臺，每臺對應1層噴淋。循環泵及進口閥門能夠由脫硫自控系統自動開啟和關閉。循環泵為離心泵，葉輪由防腐耐磨材料制成，配有油位指示器、機械密封、聯軸器罩和泄漏液收集設備等其他附件。機械密封室的設計足夠大，能夠讓漿液圍繞機械密封循環和冷卻機械密封件。在泵啟動時，機械密封室允許空氣排出；而在停泵時機械密封允許漿液排出。設計吸收塔循環泵有10％的流量裕度，15％的壓頭裕度。循環泵便于拆換和維修，配置整體底盤或安裝框架。設計選用的材料適于輸送的介質，按40g/L的氯離子濃度進行選材。其材料提交給業主方認可。泵吸入口配備濾網，濾網材料為FRP。循環泵及驅動電機適應戶外露天布置的要求。（4）石膏漿液排出泵吸收塔設置兩臺漿液排出泵，一運一備。漿液排出泵的葉輪采用防腐耐磨的材料制作。2.4副產物回收系統石膏脫水系統包括兩級脫水系統，第一級為石膏旋流器，離開旋流器的含固量為40%至60%，第二級經壓濾機脫水，石膏濾液返回新建吸收塔。石膏旋流器濃縮后的石膏漿液從旋流器下部經石膏漿液箱緩沖后自流到真空皮帶脫水機。離開旋流器的漿液中固體含量約為40%～60%。旋流器環狀布置在分配器內，每個旋流器都裝有單獨的手動閥。旋流器采用耐磨耐腐蝕的材料制作（碳鋼襯膠或聚氨酯），旋流器組整個系統為自帶支撐結構，同安裝的結構鋼支腿、平臺扶梯一起作為設計的完整部分，所有支撐結構件采用碳鋼構件。石膏旋流濃縮器的設計保證吸收塔排出漿液的分離效率，同時還考慮石膏漿液量變化范圍調整的要求，旋流器至少備用一只旋流子。布置人員到達所需要的通道和扶梯。石膏脫水系統由板框壓濾機、事故池、渣漿泵等組成。主要是對脫硫產物進行脫水、干燥以及對系統所產生廢水的處理排放等。脫硫吸收系統內經過氧化后產生的脫硫石膏漿液經過排液泵從塔內打到石膏脫水系統進行脫水，脫水產生的石膏進入灰庫儲存待運、回收利用。脫硫產品為石膏（CaSO4·2H2O），目前國內脫硫石膏主要用于：生產石膏制品、作為水泥緩凝劑等用途。2.5廢水處理系統脫硫裝置漿液內的水在不斷循環的過程中，會富集重金屬元素和Cl-等，一方面加速脫硫設備的腐蝕，另一方面影響石膏的品質，因此，脫硫裝置要排放一定量的廢水，進入廢水處理系統，經中和、絮凝和沉淀等處理過程，達標后再次綜合利用。因此，在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統運行過程中，為了維持系統安全穩定運行，同時確保較高的脫硫效率，必須定期外排一定量的廢水。廢水主要來源于石膏漿液經處理后生產石膏產品的過程，通常石膏漿液濃度達15%時有輔助設備從吸收塔抽出經濃縮、脫水、洗滌后儲存。針對脫硫廢水水量及水質特點，采用相應、合理的處理工藝，提供一套功能完整的脫硫廢水處理系統，以達到去除脫硫廢水中的污染因子，如懸浮物、PH值、氟離子、氯離子、硫酸根等，以及少量金屬元素。廢水處理系統設備及功能。三聯箱（中和/沉降/絮凝