煙氣脫硫工藝介紹

1、濕法煙氣脫硫工藝及主要設備介紹到目前為止，煙氣脫硫工藝方法不下幾十種。有的脫硫工藝已成功的應用于工業(yè)幾十年，有的還處于研究階段。煙氣脫硫方法大類上分為濕法和干法兩種（半干法屬于干法一類）。濕法又分為許多種工藝，若從脫硫劑上分，可分為石灰石法、石灰法、氧化鎂法、海水法、氨法等，目前應用最廣法的是濕法石灰石脫硫工藝；從技術(shù)供應商分有美國B&W工藝、德國STEIMULLER、奧地利能源公司AE工藝、美國通用公司GE工藝、日本三菱工藝等。石灰石脫硫工藝大同小異，流程基本相同，只是各家的吸收塔結(jié)構(gòu)有些差別。1濕法煙氣脫硫工藝流程（1）干磨工藝流程（2）濕磨工藝流程（3）煙氣脫硫工藝流程2濕法脫硫

2、工藝的脫硫原理（1）煙氣中的SO2，SO3和HCl被噴淋漿液中的水吸收，與煙氣分離：SO2 + H2O <=> HSO3-+H+SO3 + H2O <=> HSO4-+H+HCl <=> H+ + Cl-HF <=> H+ + F-（2）進入吸收塔的石灰石在偏酸性漿液中溶解：CaCO3 + H+<=> Ca2+ + HCO3-HCO3- + H+<=> H2O + CO2­（3）氧化和結(jié)晶反應發(fā)生在吸收塔漿池中。吸收塔漿池中的pH值控制在大約5.6 5.8，吸收塔漿液池的尺寸保證能提供足夠的漿液停留時間完成亞硫酸

3、鈣向硫酸鈣的氧化和石膏(CaSO4 2H2O)的結(jié)晶。具體反應方程式如下： 氧化：HSO3-+ 1/2O2 <=> SO42-+H+結(jié)晶：Ca2+ + SO42-+H2O<=> CaSO4·2H2O這樣就完成了SO2向CaSO4·2H2O的轉(zhuǎn)化過程，即完成煙氣的脫硫過程。2濕法脫硫裝置的組成一個完整的脫硫裝置由以下幾個部分組成：（1）煙氣系統(tǒng)：煙氣處理系統(tǒng)主要設備包括進口擋板、增壓風機、煙氣-煙氣換熱器()、出口擋板和旁路擋板等。（2）石灰石漿液系統(tǒng)：石灰石漿液系統(tǒng)主要設備包括石灰石漿液箱攪拌器、石灰石漿液泵等。（3）吸收系統(tǒng)：吸收系統(tǒng)主要設備包括吸

4、收塔（包括吸收塔攪拌器、托盤、噴淋層、噴嘴、除霧器及除霧器清洗系統(tǒng)）、漿液循環(huán)泵、氧化風機等。（4）石膏處理系統(tǒng)：石膏處理系統(tǒng)主要設備有石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮帶過濾機及輔助設備、真空泵、石膏布料皮帶、廢水旋流器及廢水泵等（5）工藝水系統(tǒng)：工藝水系統(tǒng)主要設備包括工藝水泵、除霧器沖洗水泵、工藝水自動反沖洗過濾器等。（6）排放系統(tǒng)：排放系統(tǒng)主要設備包括吸收塔排水坑攪拌器及泵、石膏脫水間排水坑攪拌器及泵、事故漿液池攪拌器及返回泵等。（7）干磨系統(tǒng)：干磨系統(tǒng)主要設備包括石灰石斗提機、石灰石稱重給料機、球磨機及輔助設備、選粉機（或分級機）、袋式除塵器、主風機、斜槽輸送機、氣力輸送機等。（8）濕磨系

5、統(tǒng)：濕磨系統(tǒng)主要設備包括石灰石斗提機、石灰石稱重給料機、球磨機及輔助設備、石灰石漿液循環(huán)箱、石灰石漿液循環(huán)泵、石灰石漿液旋流器等。此外還有廢水處理系統(tǒng)等。3濕法脫硫工藝的關鍵設備(1)增壓風機增壓風機在煙氣脫硫中的作用是克服煙氣脫硫裝置所產(chǎn)生的阻力。煙氣脫硫所采用的增壓風機一般為軸流風機，軸流風機又分為靜調(diào)和動調(diào)兩種。動調(diào)風機和靜調(diào)風機的區(qū)別是：動調(diào)風機是通過改變風機葉片的角度來調(diào)節(jié)風機的流量和壓頭；而靜調(diào)風機是通過改變風機進口的導葉的角度來調(diào)節(jié)風機的流量和壓頭。由于調(diào)節(jié)方式不同，風機的性能曲線發(fā)生較大變化。動調(diào)風機在低負荷區(qū)性能優(yōu)于靜調(diào)風機，而靜調(diào)風機在高負荷區(qū)性能由于動調(diào)風機。但總體上講動

6、調(diào)風機性能優(yōu)于靜調(diào)風機。對于動調(diào)增壓風機主要由以下部分組成：進氣箱、機殼、轉(zhuǎn)軸、軸承、輪轂、葉片、導流筒、冷卻風機系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風機振動監(jiān)測系統(tǒng)等。對于靜調(diào)增壓風機還有進口導葉及導葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。風機的進氣箱主要起到整流作用，使煙氣流暢地進入風機而不產(chǎn)生渦流。機殼配合轉(zhuǎn)子工作的外殼，對轉(zhuǎn)子起支撐作用。轉(zhuǎn)子包括風機轉(zhuǎn)軸、輪轂、葉片等，是風機工作的主要動部件，它將機械能轉(zhuǎn)化為煙氣的動能和勢能（靜壓能），轉(zhuǎn)化效率一般在85以上。增壓風機一般采用滾動軸承。滾動軸承摩擦阻力小，適合于平衡性高中低各種轉(zhuǎn)速?；瑒虞S承摩擦阻力稍大，適用于低速非平衡性轉(zhuǎn)動。導流筒的主要作用是將風機的動壓頭轉(zhuǎn)化為

7、靜壓頭，并盡可能降低風機的總壓損失。冷卻風機系統(tǒng)對風機的軸承起冷卻作用，防止高溫煙氣將軸承加熱，保護軸承在8090范圍工作。潤滑油系統(tǒng)主要作用是對轉(zhuǎn)動軸承等提供潤滑油并將摩擦熱帶走，然后由油冷卻器將熱量移交給冷卻水帶走。風機振動監(jiān)測系統(tǒng)是保護風機的一種裝置。由于風機工況不同，風機有可能出現(xiàn)失速或喘振，當風機的振幅達到一定值時，振動監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出聯(lián)鎖信號，將風機電源切斷，使風機停止轉(zhuǎn)動。下面是靜調(diào)和動調(diào)風機曲線： 由上圖我們可以看出，靜調(diào)風機有一個非運行區(qū)，靜調(diào)風機在啟動時必須竄過該區(qū)域，才能到達需要的運行工況。另外，靜調(diào)風機的理論失速線非常陡，這是靜調(diào)風機的最大弱點。我們評價一臺風機的好壞，除

8、了風機本身的特性之外，還有很多評價指標，比如風機各部件的材料、關鍵轉(zhuǎn)動部件型式、軸承牌號、潤滑方式、風機振動的監(jiān)測方式、風機噪音等等，這些非常專業(yè)的技術(shù)性能需要專業(yè)人員加以評審和控制。下面是某公司對風機葉片材料壽命的模擬值國內(nèi)主要風機廠家的使用材料部件沈鼓豪頓成鼓上鼓軸的材質(zhì)42CrMo35CrMo合金或相當?shù)燃?0Cr42CrMo-5輪轂材質(zhì)15MnVS275 & SR355J0鍛鋼35CrMo15MnV葉片材質(zhì)/葉片數(shù)16GGG球墨鑄鐵/20球鐵/2215MnV/16進風箱材質(zhì)/壁厚Q235A/6Q235/6Q235/6Q235/6機殼材質(zhì)/壁厚Q235A/20Q235/1520Q

9、235/25Q235/20擴壓器材質(zhì)/壁厚Q235A/6Q235/6Q235/6Q235/6（2）煙氣換熱器GGH煙氣換熱器GGH在煙氣脫硫中的作用是利用原煙氣的熱量對脫硫后的凈煙氣復熱，降低工藝水消耗，減輕煙氣對煙囪危害，提高煙囪的自拔力和污染物擴散能力。目前最常用的煙氣換熱器GGH可分為回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器和管式煙氣換熱器兩大類。此外還有熱管式換熱器、蒸汽加熱器和直接加熱器。回轉(zhuǎn)式GGH主要由以下幾個部分組成：中心筒外殼、隔倉及上下樑GGH換熱元件吹灰器、低泄漏風機、密封風機、高壓沖洗水泵及空壓機等。GGH的工作原理圖GGH的泄漏與密封豪頓華GGH用材情況：（3）擋板門 煙氣擋板分為原煙氣擋板

10、、凈煙氣擋板和旁路擋板。擋板門的作用是用于煙氣的隔離。擋板門的結(jié)構(gòu)有各種形式，如單擋板、雙擋板、雙密封擋板，由于擋板門結(jié)構(gòu)尺寸龐大，一般都做成百頁窗式，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是轉(zhuǎn)動力矩較小，轉(zhuǎn)動靈活；由于自身尺寸變小，重量變小，節(jié)省材料；同時由于自身重量變小，請度增加，變形性小。缺點是泄漏面增加。目前較流行使用的擋板門為雙密封擋板門。它是在雙擋板的基礎上優(yōu)化而來。擋板門使用的材料部件原煙氣擋板凈煙氣擋板旁路擋板備注外框碳鋼碳鋼襯合金原煙氣側(cè)：碳鋼凈煙氣側(cè)：襯合金葉片碳鋼碳鋼襯合金或純合金原煙氣側(cè)：碳鋼凈煙氣側(cè)：襯合金密封片合金C276C276轉(zhuǎn)軸碳鋼碳鋼襯合金碳鋼襯合金合金材料指1.4529、AL6X

11、N等下面是擋板門的結(jié)構(gòu)圖：現(xiàn)場待安裝的擋板門正在安裝的擋板門待調(diào)試的擋板門（4）吸收塔煙氣脫硫的傳質(zhì)、傳熱、吸收、化學反應、石灰石的溶解和石膏結(jié)晶等過程全部在吸收塔內(nèi)完成。因此吸收塔是煙氣脫硫的核心設備。吸收塔自下而上可分為三個主要的功能區(qū)：（1）氧化結(jié)晶區(qū)，該區(qū)即為吸收塔漿池區(qū)，主要功能是石灰石溶解、亞硫酸鈣的氧化和石膏結(jié)晶；（2）吸收區(qū)，該區(qū)包括吸收塔入口及其以上的托盤和層噴淋層。其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質(zhì)；（3）除霧區(qū)，該區(qū)包括兩級除霧器，用于分離煙氣中夾帶的霧滴，降低對下游設備的腐蝕、減少結(jié)垢。煙氣通過吸收塔入口從漿液池上部進入吸收區(qū)。在吸收塔內(nèi)，熱煙氣通過托盤

12、均布與自上而下漿液（來自層噴淋層）接觸發(fā)生化學吸收反應，并被冷卻。該漿液由各噴淋層多個噴嘴層噴出。漿液（含碳酸鈣（鎂）、亞硫酸鈣（鎂）、硫酸鈣（鎂）、氯化物、氟化物及惰性物質(zhì)、飛灰和各種溶質(zhì)）從煙氣中吸收硫的氧化物（SOX）以及其它酸性物質(zhì)。在液相中，硫的氧化物（SOX）與碳酸鈣反應，形成亞硫酸鈣。吸收塔上部吸收區(qū)PH值較高，有利于SO2等酸性物質(zhì)的吸收；下部氧化區(qū)域在低PH值下運行，有利于石灰石的溶解，有利于副產(chǎn)品石膏的生成反應。Conical OutletPatened Interspatial Spray Level(s)Patented Tray Promotes Gas/Liquid

13、 Contact & Distribution吸收塔由以下幾個部分組成：煙氣進口、底部漿液池、攪拌器、托盤、噴淋層及噴嘴、除霧器、煙氣出口。除霧器 除霧器的主要作用是將除去來自噴淋層煙氣中的漿液霧滴。除霧器主要由聚丙烯材料制成。聚丙烯材料具有耐腐蝕、耐磨蝕和不易結(jié)構(gòu)的特點。缺點是結(jié)構(gòu)強度差，因此有的除霧器廠家在聚丙烯中添加滑石粉（主要成分為硅酸鎂）等材料，以增強其強度。除霧器的工作原理噴淋管噴淋管一般有耐腐蝕的材料FRP制作。管壁有三層物質(zhì)構(gòu)成：噴淋管的內(nèi)層為耐磨層，它是由樹脂和添加一定數(shù)量的石英砂或碳化硅構(gòu)成，石英砂或碳化硅都是耐磨物質(zhì)，內(nèi)層厚度一般為2.5毫米。噴淋管的中間層為結(jié)構(gòu)

14、成，它主要有樹脂和玻纖構(gòu)成，噴淋管的結(jié)構(gòu)強度主要有結(jié)構(gòu)層保證。噴淋管的外層外防沖刷層，它和能層一樣，也是由樹脂和添加一定數(shù)量的石英砂或碳化硅構(gòu)成，厚度一般為4毫米，最定層噴淋層的防沖刷層較薄，一般和內(nèi)層一樣厚。因此，噴淋層在安裝時一定注意不要把最上層的噴淋管安裝在下面。噴嘴 噴嘴是將漿液分布成細小液滴的專用設備。它一般由高強度的耐磨材料碳化硅制成。噴嘴噴出的液滴形成一個空心錐面，煙氣穿過空心錐面時的時間基本一樣，這就保證煙氣在吸收塔均勻的流過，且脫硫效率均勻一致。下面是噴嘴的一些性能曲線：托盤 托盤是巴威在煙氣脫硫領域的專利技術(shù)。托盤主要作用起煙氣分布作用，托盤還具有保護吸收塔底設備的作用。其

15、工作原理是：托盤上均勻開有大量小孔，開孔率在3040不等，開孔率在吸收塔的優(yōu)化時會有些變化。在正常操作時，托盤上有一層漿液，當煙氣穿過這些小孔和漿液層時，煙氣會受到一些阻礙，這些阻礙使煙氣均勻通過托盤，從而使煙氣得到分布。吸收塔攪拌器吸收塔攪拌器主要作用有兩個，一個是使吸收塔漿液池的固體物質(zhì)離底懸浮，第二個作用使氧化空氣均勻分布在吸收塔漿液池內(nèi)，提高氧化效果。攪拌器是一個技術(shù)性很強的設備，一般由專業(yè)的攪拌器廠家制造。它的關鍵部件有：攪拌器葉片、機械密封和軸承；主要技術(shù)參數(shù)有葉片和軸的直徑、攪拌器轉(zhuǎn)速。EKATO公司在FGD側(cè)進式攪拌器使用的材料（5）吸收塔漿液循環(huán)泵吸收塔漿液循環(huán)泵的作用是將吸

16、收塔漿液池的漿液循環(huán)到吸收塔的噴嘴，循環(huán)吸收煙氣中的二氧化硫等酸性物質(zhì)。此外漿液的連續(xù)噴淋，對于保護噴淋管和除霧器及吸收塔的內(nèi)襯至關重要，因此在FGD的操作手冊中規(guī)定，當所有的漿液循環(huán)泵停止運行時，旁路擋板打開，升壓風機關閉，F(xiàn)GD進入保護狀態(tài)。由于循環(huán)泵所供噴淋層高度不同，漿液循環(huán)泵的壓頭也不同。一般設計采用相同泵型，通過減速機改變轉(zhuǎn)速而達到不同揚程，這對用戶來說在采購備品備件時是非常方便的。循環(huán)泵的關鍵部件是葉輪、泵殼、機械密封、軸承等循環(huán)泵的關鍵參數(shù)是汽蝕余量、效率、揚程、流量等。（6）石膏旋流站在吸收塔反應生成石膏漿液由吸收塔排出泵或石膏排出泵送石膏旋流站來。石膏旋流站的作用是對石膏漿

17、液進行初步濃縮，石膏漿液由20的固含量濃縮到40到50，為真空皮帶過濾機進一步脫水提供便利條件。石膏旋流器的工作原理：（7）真空皮帶過濾機真空皮帶過濾機在煙氣脫硫中的作用是將吸收塔系統(tǒng)生成的石膏過濾出去，并使石膏濾餅的游離水含量小于等于10。真空皮帶過濾機可以說是脫硫設備中最復雜的一臺設備。它主要由以下部分組成：濾布、皮帶、機架、皮帶糾偏裝置、漿液分布器、真空箱、真空密封系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等。真空皮帶過濾機有許多輔助設備，如真空泵、濾布沖洗水泵、濾餅沖洗水泵、濾布沖洗水箱、濾餅沖洗水箱、氣液分離罐等。真空皮帶過濾機的工作原理：由于真空皮帶過濾機結(jié)構(gòu)復雜，其工作原理非常復雜，簡單說就是利用真空進行抽

18、吸進行石膏過濾。過濾機的漿液分布裝置EIMCO真空皮帶過濾機用材情況：AFrame：CS with paintingBPulley：Shell:CS covered with rubber Shaft:CS AISI 4140Rubber covering hardness of the pulley 65±5 Shore ACDrainage belt Support roll and Cloth Support rollShell:CS Cover:RubberDDrainage beltBelt:SBRFlange:High temp. SBREVacuum pan and sealVacuum pan:254 SMO ssWear belt:Complex materialT-bar and other out parts:316LssFWash pipe and nozzles：PP or SS316/brassGFeed boxBox:PPSupport:316