造紙廠煙氣脫硫課程設(shè)計

1、一、緒論 11.1 設(shè)計的背景及意義 . 11.2 煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 . 11.3 我國煙氣脫硫技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展 . 6二、雙堿法煙氣脫硫工藝 . 52.1 工藝簡介 . 52.2 化學(xué)反應(yīng)過程 . 52.3 雙堿法脫硫裝置 . 62.3.1 低阻高效噴霧脫硫工藝. 62.3.2 脫硫系統(tǒng)組成 . 72.3.3 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn). 92.3.4 物料消耗 . 9三、工藝設(shè)計計算 103.1 設(shè)計原始資料 103.2 治理要求 103.3 煙氣量計算 103.4 脫硫塔 113.5 物料恒算 145四脫硫工程內(nèi)容 1454.1 脫硫劑制備系統(tǒng). 1454.2 煙氣系統(tǒng) . 1454.3 SO

2、 2吸收系統(tǒng) 1564.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng) . 1674.5 消防及給水部分. 178、緒論1.1 設(shè)計的背景及意義中國是燃煤大國 , 能源結(jié)構(gòu)中約有 70%的煤。而又隨著近年來中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 由日益增多的煤炭消耗量所造成的二氧化硫污染和酸雨也日趨嚴(yán)重 , 給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來 極大的危害 ,因此,采取有效的煙氣治理措施 ,切實(shí)削減二氧化硫的排放量 , 控制大氣二氧化 硫污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量 , 事關(guān)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 , 是目前及未來相當(dāng)長時間內(nèi)中國環(huán)境 保護(hù)的重要課題之一。就目前的技術(shù)水平和現(xiàn)實(shí)能力而言，煙氣脫硫(Flue gas desulfurization ，

3、縮寫FGD)技術(shù)是世界上應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)、最有效的一種控制S02排放的技術(shù)。按照脫硫方式和產(chǎn)物的處理形式劃分 ， 煙氣脫硫一般可分為濕式脫硫、干式脫 硫和半干式脫硫三類。濕法脫硫占世界80%以上的脫硫市場 ， 是目前世界上應(yīng)用最廣的 FGD工藝 ， 具有設(shè)備簡單、投資少、操作技術(shù)易掌握、脫硫效率高等特點(diǎn)。而濕式石灰石/ 石灰法又占濕法的近 80%。濕式鈣法的優(yōu)點(diǎn)是效率和脫硫劑的利用率高， 缺點(diǎn)是設(shè)備易結(jié)垢 ， 嚴(yán)重時造成設(shè)備、 管道堵塞而無法運(yùn)行 ， 且工程投資大、 運(yùn)行成本高 ， 對于中小型鍋爐和窯爐不合適。 雙堿法正是中小型燃煤鍋爐和發(fā)電廠應(yīng)用較廣的煙氣脫硫技術(shù)， 為了克服濕法石灰 /石

4、灰石 -石膏法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。該法種類較多 ， 有鈉鈣雙堿法、鈣鈣雙堿法、 堿性硫酸鋁法等 ， 其中最常用的是鈉鈣雙堿法。 由于主塔內(nèi)采用液相吸收 ， 吸收劑在塔外的再 生池中進(jìn)行再生 ， 從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問題 ， 從而可以使用高效的板式塔或填料 塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法 ， 減小吸收塔的尺寸及操作液氣比 ， 降低成本 ， 再生后的 吸收液可循環(huán)使用。 另外，該工藝有鈉堿法中反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn) ，脫硫效率高 -可達(dá) 90%以上， 應(yīng)用較為廣泛。因此雙堿法脫硫工藝在中小型燃煤鍋爐的除塵脫硫上有推廣價值， 符合國家目前大力提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì) ，具有顯著的環(huán)境效益和社

5、會效益。以前我國燃煤電廠煙氣脫硫項目的引進(jìn)大多對硬件比較重視，而對軟件的重視程度不 夠， 不少引進(jìn)項目大多停留在購買設(shè)備上， 但現(xiàn)在越來越注重?zé)煔饷摿蚣夹g(shù)的國產(chǎn)化。 而國 產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握煙氣脫硫的設(shè)計技術(shù)， 只有實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫設(shè)計國產(chǎn)化， 才能按市場規(guī)則 選用更多質(zhì)量優(yōu)良、價格合理的脫硫設(shè)備，才有資格、有能力對脫硫工程實(shí)行總承包，承擔(dān) 全部技術(shù)責(zé)任， 推動煙氣脫硫設(shè)計國產(chǎn)化的進(jìn)程。 因此我們在引進(jìn)設(shè)計和制造技術(shù)， 在消化 吸收和創(chuàng)新方面還需要做大量的工作。1.2 煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀煙氣脫硫的歷史悠久 ， 早在一百多年前就有人進(jìn)行了這方面的研究"據(jù) 1990年美國環(huán)保局(EPA)統(tǒng)計,

6、世界各國開發(fā)、研究、使用的502控制技術(shù)達(dá)189種,預(yù)計目前已超過200種” 這些技術(shù)歸納起來可分為三大類 :(l) 燃燒前脫硫 ， 如洗煤、微生物脫硫件 ;(2) 燃燒中脫硫 ， 如工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣 ;(3) 燃燒后脫硫 , 即煙氣脫硫 (FGD)"FGD 法是世界上唯一大規(guī)模 商業(yè)化的脫硫技術(shù)"FGD技術(shù)，主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的502,并使其轉(zhuǎn)化為II較穩(wěn)定的硫的化合物"FGD技術(shù)種類繁多，但是真正工業(yè)化的只有十幾種FGD技術(shù)按脫硫后產(chǎn)物的含水量大小可分為濕法、半干法和干法；按脫硫劑是否再生分為再生法和不可再生法 ; 按脫硫產(chǎn)物是否回收分為

7、回收法和拋棄法 " 其中濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用 約占整個工業(yè)化脫硫裝置的85%左右，而濕式石灰石 /石灰法又占濕法的近80%，在現(xiàn)有煙氣脫硫技術(shù)中占主導(dǎo)地位。近年來，世界各國在煙氣脫硫(FGD)方面均取得了較大進(jìn)展”目前常用的工業(yè)化的FGD技術(shù)有：(1) 濕法石灰石 / 石灰煙氣脫硫技術(shù)該法是利用成本低廉的石灰石或石灰作為吸收劑吸收煙氣中的502， 生成半水亞硫酸鈣或石膏 "這種技術(shù)曾在 70年代因其投資大 !運(yùn)行費(fèi)用高和腐蝕 !結(jié)垢 !堵塞等問題而影響了其 在火電廠中的應(yīng)用 "經(jīng)過多年的實(shí)踐和改進(jìn) ，工作性能和可靠性大為提高 ， 投資與運(yùn)行費(fèi)用顯 著減少"該

8、法主要優(yōu)點(diǎn)為:a.脫硫效率高(有的裝置C留S=1時,脫硫效率大于90%);b.吸收劑 利用率高，可大于90%;c.設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)"該法是目前我國引進(jìn)的煙氣脫硫裝 置中主要方法 "主要缺點(diǎn)是投資大、設(shè)備占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高。七五期間重慶路磺電廠 引進(jìn)日本三菱重工的與2又360MW機(jī)組配套2套濕式石灰石/石膏法煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備 ，率先建成了大型電廠鍋爐煙氣脫硫示范工程 ， 并于 1992年和 1993年正式投入商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn) ，系統(tǒng) 脫硫率達(dá) 95%以上，副產(chǎn)品石膏純度高于 90%。目前， 從設(shè)計上綜合考慮加強(qiáng)反應(yīng)控制 ，強(qiáng)制氧化 ， 從而減少吸收塔和附屬設(shè)備體積

9、、 降 低電耗、 減少基本建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用 "選用耐腐蝕材料 ， 提高吸收塔及出口煙氣、 擋板、 除 霧裝置等的使用壽命 ，提高氣液傳質(zhì)效率 ， 建造大尺寸的吸收塔等因素 ，對此項技術(shù)作了進(jìn)一 步改進(jìn)和提高。(2) 氨法氨法煙氣脫硫采用氨作為二氧化硫的吸收劑 ， 氨與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸餒和亞硫 酸氫錢 ， 隨著亞硫酸氫錢比例的增加 ， 需補(bǔ)充氨 ， 而亞硫酸按會從脫硫系統(tǒng)中結(jié)晶出來 "在有 氧氣存在的情況下還可能發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸錢 "該法根據(jù)吸收液再生方法不同 ，可以分 為氨一酸法 ! 氨一亞硫酸按法和氨一硫按法 "影響氨法脫硫效率的主要因素是

10、脫硫液的組成 ， 受溶液蒸氣壓和 pH值的影響”氨法的主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫劑利用率和脫硫效率高，且可以生產(chǎn)副產(chǎn)品 "但氨易揮發(fā) ， 使得吸收劑的消耗量增加 ， 產(chǎn)生二次污染。此外該法還存在生產(chǎn)成本高 ! 易腐蝕 ! 凈化后尾氣中含有氣溶膠等問題。(3) 雙堿法脫硫工藝為了克服石灰 /石灰石法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn) ，發(fā)展了雙堿法。該法先用可溶性的堿 性清液作為吸收劑吸收 50:， 然后再用石灰乳或石灰對吸收液進(jìn)行再生。雙堿法的明顯優(yōu)點(diǎn) 是， 由于主塔內(nèi)采用液相吸收 ， 吸收劑在塔外的再生池中進(jìn)行再生 ， 從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿 料堵塞問題 ， 從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用

11、的噴淋塔漿液法，減小 吸收塔的尺寸及操作液氣比 , 降低成本 "另外 ,雙堿法可得到較高的脫硫率 ,可達(dá) 80%以上,應(yīng) 用范圍較廣 , 該法的主要缺點(diǎn)是再生池和澄清池占地面積較大。(4) 噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù)這種技術(shù)屬半干法脫硫技術(shù) , 多數(shù)采用旋轉(zhuǎn)噴霧器 , 石灰漿液作吸收劑 , 以細(xì)霧滴噴入 反應(yīng)器 ,與二氧化硫反應(yīng)并同時干燥 , 在反應(yīng)器出口 ,隨著水分蒸發(fā) , 形成了干的顆?；旌衔?" 其工藝特點(diǎn)是投資較低 ,設(shè)計和運(yùn)行費(fèi)用較為簡單 ,占地面積較少 ,脫硫率一般為 60一 80%" 在西歐的德國、 奧地利、意大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國家應(yīng)用比較多 &q

12、uot;美國也有巧套裝置 ( 總 容量5000MW在運(yùn)行,燃煤含硫量一般不超過 1.5%,脫硫效率均低于90%沈陽黎明發(fā)動機(jī)廠 從丹麥引進(jìn)技術(shù)并建成一套S0000Nm3/h工業(yè)裝置,并對低硫煤(含硫率0.97%)煙氣進(jìn)行了脫硫試驗(yàn) , 在鈣硫比為 2.2 時, 取得 80%的系統(tǒng)總脫硫效率。(5) 爐內(nèi)噴吸收劑 /增濕活化煙氣脫硫工藝該法是一種將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術(shù), 由于投資及運(yùn)行費(fèi)用較低, 該類工藝方法在近期內(nèi)取得較大進(jìn)展 , 在西北歐廣大國家均已有工業(yè)運(yùn)行裝置。 芬蘭 IV0 公司開發(fā)了爐內(nèi)噴鈣 /活化脫硫工藝 (LIFAC), 克服了脫硫效率不高及粉塵比阻升高而影響

13、除 塵效果的弊端 ,具體做法是 :在鍋爐尾部安活化反應(yīng)器 ,將煙氣增濕 ,使剩余的吸收劑活化與 502反應(yīng)"其工藝簡單 ,占地小,主要適用于中 !低硫煤鍋爐 ,脫硫率一般為 60一80%。其主要 缺點(diǎn)是脫硫劑消耗量大 , 易產(chǎn)生粉灰 , 使除塵負(fù)荷加重 "南京下關(guān)電廠引進(jìn)LIFAC 全套技術(shù) ,配套125MW機(jī)組(燃煤含硫率0.92%),設(shè)計脫硫率75%(6) 海水脫硫技術(shù)這是一種投資低 , 運(yùn)行費(fèi)用低 , 易管理的脫硫工藝 , 適用于燃煤含硫量不高 , 并以海水為 循環(huán)冷卻水的電廠。己投運(yùn)或工程建設(shè)中的國家有挪威、西班牙、英國等沿海國家現(xiàn)有20多套商業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)。煙氣處理總

14、量達(dá)6.59x106m3/h,相當(dāng)于裝機(jī)容量2150MW其中單項工程最大處理量為 Lo3xlo6M3/h,相當(dāng)于裝機(jī)容量 375MWI0。該法以利用天然純海水 (堿度1.2 一 2.5們n們以01/1)作為煙氣中的二氧化硫吸收劑 ,工藝簡單，無結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。董學(xué)德 等人曾認(rèn)為這是一種符合我國國情 , 并值得在國內(nèi)火電廠試點(diǎn)的脫硫工藝 , 但該法產(chǎn)生的廢 棄物以及熱污染對附近海洋生態(tài)的影響尚不清楚”此法已應(yīng)用于深圳西部電廠一臺200MW的機(jī)組 , 在校核工況下 , 脫硫率七 70%,曝氣池出口排放海水的pH 七 6.5,FGD 系統(tǒng)出口煙氣溫度=70C(7) 電子束煙氣脫硫技術(shù)該法是采用高能電

15、子束照射煙氣 , 使煙氣中的 N2、 02和水蒸氣等發(fā)生輻射反應(yīng) , 生成大 量的離子 !自由基!原子!電子和各種激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性物質(zhì) ,它們將煙氣中的 S02 和NOx氧化為SO3和NO2這些SO3和NO2與水蒸氣反應(yīng)生成硫酸和硝酸，再與氨反應(yīng)生成硫酸按與硝酸按。該工藝特點(diǎn)是同時脫硫脫硝 , 無廢水排放 , 運(yùn)行操作簡單 , 副產(chǎn)品可用作氮 肥, 但其核心設(shè)備加速器昂貴限制其推廣應(yīng)用。1.3 我國煙氣脫硫技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展八十年代以來 , 特別是在九五和十五期間 , 我國自主開發(fā)研究了一批煙氣脫硫技術(shù) , 其 中較為典型的有 :(l) 旋流板塔煙氣脫硫法該法主要是以旋流板塔為吸收塔的一

16、種脫硫方法。旋流板塔是浙江大學(xué)發(fā)明的新型塔 器,具有負(fù)荷高、 壓降低、不易堵、 彈性寬等優(yōu)點(diǎn) ,其綜合性能優(yōu)于國內(nèi)外普遍使用的濕法吸 收器。浙江大學(xué)對旋流板塔煙氣脫硫法已有二十年的研究, 并承擔(dān)了七五、九五、十五0863國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項目脫硫的課題 , 對旋流板塔法應(yīng)用各種吸收劑和添加劑時的脫硫機(jī)理和 應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究。該技術(shù)己在浙江、江蘇、湖南、山東等地推廣應(yīng)用在數(shù)十套 2t/h130t/h 不同規(guī)模的燃煤鍋爐上 , 采用的工藝有雙堿法 ! 石灰法及使用堿性廢物法等 , 脫 硫率達(dá) 60 一 90%,除塵效率達(dá) 9099%,全塔阻力平均為 1000Pa。(2) 氧化鎂法清華大學(xué)在十五

17、0863 計劃期間研究了氧化鎂法的工藝, 該工藝采用氧化鎂作為吸收劑 ,吸收煙氣中的二氧化硫 , 生成亞硫酸鎂 , 同時煙氣中的氧與亞硫酸鎂發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鎂。 氧 化鎂法的工藝路線按回收產(chǎn)品的不同又可以分為氧化鎂一硫酸鎂回收法和氧化鎂二氧 化硫回收法。 前者通過添加氧化池 , 把吸收漿液中的亞硫酸鎂氧化成硫酸鎂 , 硫酸鎂的溶解度 很大 ,再通過結(jié)晶回收硫酸鎂 ;后者分離一部分漿液進(jìn)行分離 , 得到的亞硫酸鎂通過鍛燒得到 氧化鎂 ,同時回收二氧化硫氣體 ,回收的氧化鎂再用于脫硫 , 二氧化硫則用來制硫酸。該工藝 優(yōu)點(diǎn)是氧化鎂的活性高于氧化鈣 , 與石灰法相比在較低的液氣比下可得到與石灰法相同

18、的脫 硫效率 , 同時由于硫酸鎂的溶解度大 , 不會結(jié)垢 " 氧化鎂法的另一個優(yōu)點(diǎn)是回收產(chǎn)品硫酸鎂或 硫酸。但是改工藝受礦產(chǎn)資源的限制 ,由于氧化鎂的價格高 , 在沒有氧化鎂資源的地方不合 適。另一方面 , 氧化鎂一一二氧化硫回收法的回收過程中 , 亞硫酸鎂和硫酸鎂鍛燒后產(chǎn)生的氧 化鎂活性較低 , 難以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用 "目前在工程應(yīng)用中大都采用氧化鎂一硫酸鎂的工藝。(3) 半干半濕法十五期間 ,中國環(huán)境科學(xué)研究院發(fā)明了自主的半干半濕法煙氣脫硫技術(shù) , 該工藝采用石 灰作為脫硫劑 , 采用脫硫灰循環(huán)應(yīng)用作為輔助脫硫劑成分。脫硫灰中含有未完全反應(yīng)的石灰 和飛灰 , 經(jīng)脫硫塔和預(yù)除

19、塵器收集后 , 通過蒸汽輸送重新進(jìn)入脫硫塔。石灰在蒸汽輸送過程 中,CaO變?yōu)閺?qiáng)活性的 Ca(0H)2,循環(huán)應(yīng)用脫硫灰通過蒸汽輸送，一部分粉煤灰中的堿性氧化物變?yōu)闈駢A性的堿性氫氧化物 , 提高了脫硫劑與 502 進(jìn)行反應(yīng)的活性和石灰的利用率。它克 服旋轉(zhuǎn)噴霧法 (SDA) 噴霧與磨損 , 對脫硫劑鈣含量要求高 , 以及爐內(nèi)噴鈣增濕活化 法 (LIFAC)Ca/S 比過高的缺點(diǎn) .具有設(shè)備系統(tǒng)簡單 ,占地少、投資低、運(yùn)行費(fèi)低、易操作和維修 等優(yōu)點(diǎn)。目前已應(yīng)用在垃圾焚燒行業(yè)的煙氣脫硫上。(4) 堿性廢物法北京市勞動保護(hù)研究院在對工業(yè)廢堿進(jìn)行了研究之后開發(fā)了利用鍋爐自身排放堿性物 質(zhì)脫硫的煙氣處理技

20、術(shù) " 鍋爐自身排放的灰渣中含有的氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉和氧化鉀等 堿性金屬氧化物的含量范圍很寬 ,它們具有中和酸性物質(zhì)的作用 ; 三氧化二鐵和三氧化二鋁 是兩性氧化物 , 在酸性條件下又具有中和酸的能力。利用這些堿性物質(zhì)脫硫具有工藝簡單 , 操作方便 ,基建投資少 , 運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。 既解決了工業(yè)堿性廢棄物被拋棄,占用土地 ,給環(huán)境帶來的嚴(yán)重污染問題 , 又可脫除煙氣中的二氧化硫 , 降低脫硫成本 , 起到了以廢治廢綜合治 理環(huán)境的目的，有較好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。(5) 循環(huán)流化床流化床脫硫技術(shù)在 20世紀(jì) 60年代開始燃燒中脫硫中得到應(yīng)用 ,后來應(yīng)用到了煙氣脫硫 中。浙江大學(xué)熱

21、能工程研究所和山東大學(xué)能源與動力工程研究院在循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù) 方面做的研究較多 , 并且己應(yīng)用到工程實(shí)例中。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)與流化床燃燒脫硫 技術(shù)類似 ,煙氣通過流化床 ,使吸收劑在流化床內(nèi)處于流化態(tài) , 煙氣與懸浮的吸收劑發(fā)生反應(yīng) 在流化床出口設(shè)置氣固分離裝置把吸收劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離出來回到流化床內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng), 煙氣經(jīng)過除塵以后排放 " 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、占地小、脫硫效率較高、投 資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn) , 但是對于后續(xù)的除塵負(fù)荷較大 , 鈣硫比較濕法高。(6) 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 (LsDP)西南電力設(shè)計院等單位經(jīng)過七五攻關(guān) , 己建造出自動化水平較高、全套

22、設(shè)備國產(chǎn)化 , 用 于高硫煤的中試裝置”應(yīng)用于四川內(nèi)江白馬電廠70,000Nm/h的煙氣處理，煙氣中S02氣體含量 3,500ppm, 脫硫率 80%,每年減少 502 排放量 3300t 。(7) 磷餒肥法 (PAFP)該法是我國自主開發(fā)的一種煙氣脫硫技術(shù) "其特點(diǎn)是利用天然磷礦石和氨作為原料 , 在 煙氣脫硫過程中副產(chǎn)磷按復(fù)合肥料。 已在四川豆壩電廠建成 5,000Nm3/h 中試裝置 ,系統(tǒng)總脫 硫率七95%副產(chǎn)品磷按復(fù)肥含水量三 4%,肥料品位(N+PZOS含量)全35%(8) 脈沖電暈等離子法 (ppCp)該技術(shù)利用高電壓脈沖在煙氣中電暈放電，使S02和NOx分子氧化并與注

23、入的 NH3反應(yīng)生成硫錢和硝餒 , 可實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫脫硝 , 具有電子束輻照法的全部優(yōu)點(diǎn) , 同時一次性投資和運(yùn) 行費(fèi)用較低 , 因而受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。 該技術(shù)也被列入十五國家 863計劃"中國工程物理院 也己在四川建成 20,000 Nm3/h 的裝置。(9) 活性炭纖維法 (ACFp)該技術(shù)利用活性炭纖維作催化劑 ,脫硫率可達(dá) 95%以上,單位脫硫劑處理能力高于活性 炭脫硫一個數(shù)量級 , 且工藝流程簡單 , 設(shè)備少 , 操作容易 , 投資和運(yùn)行成本低 , 并能在消除 502污染的同時回收硫資源。另外我國還在生物法脫硫、電化學(xué)脫硫、電子束輻照法、氧化熱化二、雙堿法煙氣脫硫工藝2.1

24、工藝簡介雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收S02，然后再用石灰乳或石灰對吸收液進(jìn)行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。鈉鈣雙堿法 是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的S02，然后再用石灰或熟石灰作為第二堿，處理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。由于采用鈉堿液作為吸收液，不存 在結(jié)垢和漿料堵塞問題， 且鈉鹽吸收速率比鈣鹽速率快，所需要的液氣比低很多， 可以節(jié)省動力消耗。2.2化學(xué)反應(yīng)過程本方案采用雙堿法旋流板塔脫硫除塵工藝：其基本化學(xué)原理可分為脫硫過程和再生過程、氧化過程三部分：A、脫硫過程：Na2CO3+SO2 t Na2SO3+CO2(1

25、)2NaOH+SO2 t Na2SO3+H2O(2)Na2SO3+SO2+H2O t 2NaHSO3(3)以上三式視吸收液酸堿度不同而異：堿性較高時(pH > 9), (2)式為主要反應(yīng)；堿性較低時，式為主要反應(yīng)；堿性為中性甚至酸性時(5 V pH V 7)，則 式為主要反應(yīng)。B、再生過程(石灰乳置換再生)：2NaHSO3+Ca(OH) 2 t Na2SO3+CaSO31/2H2O +3/2出0(4)Na2SO3+Ca(OH)2 t 2NaOH+CaSO31/2H2O(5)C、 氧化反應(yīng)(不穩(wěn)定的亞硫酸鈣氧化成穩(wěn)定的硫酸鈣)：2CaSO3 1/2H2O + O2 + 3H2O t 2Ca

26、SO4 2H2OCa（HSO3）2 + 1/2O2 +H2O t CaSO H2O+ SO2在石灰乳液（石灰水達(dá)到飽和狀況）中，中性的Na2HSO3很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出 Na+, 隨后生成的 SO32-又繼續(xù)跟石灰反應(yīng)，反應(yīng)生成物以半水化合物形式慢慢沉淀下來，從而使 鈉基得到再生?？梢姡∟a2CO3、NaOH）只是作為一種起動堿，起動后實(shí)際消耗的是石灰，理 論上不消耗純堿 （只是排渣時會帶出一些，因而有少量損耗）。當(dāng)堿性吸收液在洗滌塔洗滌廢氣時，SO2被吸收，SO2能溶解于水，特別是在堿性溶液中，SO2的溶解度更大，可以認(rèn)為是全溶和全吸收，pH=10的堿性溶液，溶解 SO2后，pH值迅速下

27、降，大約穩(wěn)定在 5-7之間，以后下降緩慢，這是因?yàn)?SO2在酸性液中溶解很少。煙 氣脫硫裝置根據(jù) SO2的特性采用多級噴淋裝置，當(dāng)一級噴淋裝置中噴淋出來的pH值=10的液體吸收SO2后，液體中pH值迅速降至5-7。此時，液體下落到水封池排出的塵液pH值約為 4-6 進(jìn)入置換池，補(bǔ)充 pH 值及置換出 Na 離子。 pH 值恢復(fù)到 7 左右。2.3 雙堿法脫硫裝置本方案設(shè)計采用雙堿法：即以鈉基 （Na2CO3、NaOH）洗滌液進(jìn)入塔體吸收 SO2，脫硫后 漿液用鈣基（Ca（OH） 2、CaCO3）乳液苛化再生，并固化亞硫酸根實(shí)施渣水分離后， 再入塔循環(huán)。 鈉基可以再生，消耗很少。工藝流程主要包括

28、：脫硫制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)、消防及給水部分。2.3.1 低阻高效噴霧脫硫工藝噴淋塔也成為噴霧塔， 是在吸收塔內(nèi)上部布置幾層噴嘴， 脫硫劑通過噴嘴噴出形成液霧， 通過液滴與煙氣的充分接觸， 來完成傳質(zhì)過程。 空塔噴淋吸收塔主體為矩形塔體， 塔體內(nèi)配 置有多個高效噴嘴及高效除霧裝置， 漿液在吸收塔內(nèi)通過高效霧化噴嘴霧化， 霧化覆蓋面積 可達(dá) 200%，形成良好的氣液接觸反應(yīng)界面，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)之后，在塔內(nèi)勻速上升，與霧狀 噴液進(jìn)行全面高效混合接觸，脫除SO2等酸性氣體。根據(jù)燃煤含硫量、 脫硫效率等，一般在脫硫塔內(nèi)布置幾層噴嘴。 噴嘴形式和噴淋壓力對液滴直徑有

29、明顯的影響。 減少液滴直徑， 可 以增加傳質(zhì)表面積， 延長液滴在塔內(nèi)的停留時間， 兩者對脫硫效率均起到積極的作用。 液滴 在塔內(nèi)的停留時間與液滴直徑、 噴嘴出口速度和煙氣流動方向有關(guān)。 帶霧點(diǎn)的煙氣上升至高 效除霧裝置時， 通過除霧裝置的作用， 氣液進(jìn)行接觸二次吸收并同時得到有效分離， 從而避 免煙氣夾帶霧沫，最大限度地減少煙氣帶水現(xiàn)象。空塔噴淋煙氣洗滌技術(shù)是現(xiàn)在國際國內(nèi)技術(shù)成熟，最為前沿流行使用的空塔噴淋技術(shù)。1、空塔噴淋是經(jīng)過大型石灰石石膏法演變而來的噴淋塔，具有很高的脫硫效率，最 高時可達(dá) 95 ;2、 可操作彈性大，對煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)，含硫率在4以下可確保二氧化硫排放濃度， 在鍋爐工況

30、 110以下均能正常等等 ;3、 系統(tǒng)阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，權(quán)為大型濕法的十分之一;4、采用進(jìn)口的除霧技術(shù)，煙氣含濕量確保符合要求;5、不存在堵塞問題 ;6、設(shè)備利用率高，保證與鍋爐同步運(yùn)行達(dá)100以上 ;7、空塔投資與其它塔形相差無幾 ;8、運(yùn)行操作簡便，維護(hù)方便，穩(wěn)定性是其它塔形的三到五倍。 除霧器可安裝在吸收塔上部， 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/Nm 3，分為兩級布置在脫硫塔上部，設(shè)置兩級四通道平板式除霧器，一層粗除霧，一 層精除霧。除霧器型式能夠保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果， 且保證脫硫后的煙 氣以一定流速均勻通過除霧器，防止發(fā)生二次攜

31、帶，堵塞除霧器。除霧器系統(tǒng)的設(shè)計考慮了 FGD 裝置入口的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器 沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)， 運(yùn)行時根據(jù)給定或可變化的程序， 既可進(jìn)行自動沖洗， 也可進(jìn)行 人工沖洗。 設(shè)計了合理的沖洗時間和沖洗水量， 既能沖洗干凈除霧器， 又防止生成二次攜帶。位于下面的第一級除霧器是一個大液滴分離器， 葉片間隙稍大， 用來分離上升煙氣所攜 帶的較大液滴。 上方的第二級除霧器是一個細(xì)液滴分離器， 葉片距離較小， 用來分離上升煙 氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。 煙氣流經(jīng)除霧器時， 液滴由于慣性作用， 留在擋板 上。 由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物， 因此存在擋板上結(jié)垢的危險， 同

32、時為保證煙氣通過除 霧器時產(chǎn)生的壓降不超過設(shè)定值， 需定期進(jìn)行在線清洗。 為此，設(shè)置了定期運(yùn)行的清潔設(shè)備， 包括噴嘴系統(tǒng)。沖洗介質(zhì)為工業(yè)水。一級除霧器的上下面和二級除霧器的下面設(shè)有沖洗噴嘴， 正常運(yùn)行時下層除霧器的底面 和頂面，上層除霧器的底面自動按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器每層沖洗可根據(jù)煙氣負(fù)荷、 除霧器兩端的壓差自動調(diào)節(jié)沖洗的頻率。沖洗水由除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補(bǔ)充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。2.3.2 脫硫系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖和平面布置圖見附圖1 和附圖 2。整個工藝由五大部分組成：(1) 脫硫劑制備系統(tǒng)由成品石灰(粒徑小于 10mm( 100)的粉狀石灰)運(yùn)至廠里后手工加

33、入石灰消化池 進(jìn)行消化，消化后的石灰漿液自流至再生池中進(jìn)行脫硫液再生反應(yīng)。鈉堿由運(yùn)輸車給料至鈉堿池， 在池中與工藝水進(jìn)行混合直至達(dá)到所需的濃度， 自流到再 生池。(2) 煙氣系統(tǒng) 熱煙氣自鍋爐出來后進(jìn)入吸收塔，向上流動穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度， 煙氣中的 SO2 等污染物被脫硫液吸收。經(jīng)過噴淋洗滌后的飽和煙氣，經(jīng)除霧器除去水霧后， 通過煙道經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排空。從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用 A3 鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接 煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)， 以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時旁路運(yùn)行。 擋板采用手動抽板閥門， 包括 1 個入口擋板、 1 個旁路擋板和 1 個脫硫裝置出口

34、擋板。在正常運(yùn)行時，入口擋板和出口擋 板開啟，旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板，關(guān)閉入口擋板和出口擋板，煙 氣通過旁路煙道繞過煙氣脫硫系統(tǒng)直接排到煙囪。(3) SO2 吸收系統(tǒng)在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的SO2、SO3、 HF、HCl 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。采用噴淋塔作為吸收塔，噴淋塔是目前中小型鍋爐脫硫裝置中應(yīng)用較為廣泛的脫硫塔， 其具有氣液流通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。吸收塔脫硫主要反應(yīng)原理如下：a) 吸收在吸收塔中，煙氣中的 S02和S03按照以下反

35、應(yīng)式被溶液中的水吸收：502 + H 2O<=> H 2SO3503 + H 20<=> H 2S04b) 中和反應(yīng)H2SO3和H2SO4必須很快被中和以保證有效的S02和S03 .吸收。H2S03、H2S04 、HCl 和 HF 與懸浮液中堿按以下反應(yīng)式發(fā)生反應(yīng)：Na2C03 + H2S03 <=>Na 2S03+C02 +H 20Na2C03 + H2S04 <=> Na 2S04 + C02+ H20Na2C03 + HCl <=> NaCl +C0 2 +H20Na2C03 + HF <=>NaF +C0 2 +H

36、20C)副反應(yīng)煙氣中所含的氧量將把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈉(Na2SO3)氧化成硫酸鈉(Na2SO4)：2 Na2S03+02 <=>2 Na 2S04(4) 脫硫液循環(huán)系統(tǒng)與脫硫渣處理系統(tǒng)泵前池的脫硫液通過循環(huán)水泵泵送到脫硫塔內(nèi)與煙氣接觸反應(yīng)后，從脫硫裝置底部排出，排出的含有 CaSC4、CaSO3及少量粉塵渣(大部分煙塵在原除塵器中除去)的混合渣漿 液體進(jìn)入再生池、 沉淀池， 與從石灰漿液池過來的石灰漿液發(fā)生再生反應(yīng)， 并進(jìn)行脫硫副產(chǎn) 物的沉淀，上清液流經(jīng)泵前池，經(jīng)沉淀后的池底渣漿由人工清出，濾液返流回泵前池，由循 環(huán)水泵抽送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫循環(huán)利用。(5) 電氣控制系統(tǒng) 供

37、電方式系統(tǒng)內(nèi)的動力設(shè)備為分散式布置， 均為三相電源供電， 廠內(nèi)民用動力和民用照明為單路 三相電源供電分配使用，設(shè)計處理系統(tǒng)供電采用放射式供電方式，優(yōu)點(diǎn)是安全可靠。 接地系統(tǒng)處理系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)接地接零保護(hù)采用TN-C-S 系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均需 可靠接地和接零，民用動力、照明接地接零保護(hù)采用 TT 系統(tǒng)。 低壓配電位置的確定 設(shè)計要求低壓配電位置盡可能靠近負(fù)荷中心，由于區(qū)內(nèi)大功率用電設(shè)備主要為循環(huán)泵、 渣漿泵等，其它動力及照明負(fù)荷較小，故在泵房內(nèi)設(shè)一電控室，安裝電源總柜、動力柜和儀 表柜等。 動力設(shè)備起動和控制方式 所有動力設(shè)備均設(shè)有欠壓、短路和過載保護(hù)，電源總柜設(shè)過流保護(hù)。 民用動力

38、和民用照明設(shè)有短路、過載和漏電保護(hù)。動力電纜采用鎧裝電纜沿電纜溝暗敷設(shè)， 無電纜溝地方軟電纜和信號電纜均采用穿鋼管 埋地暗敷設(shè)，電纜溝支架均可靠接地，形成接地網(wǎng)。脫硫系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備間電纜的設(shè)計、 供貨由供方負(fù)責(zé)。 供貨及島外部分 （分界點(diǎn)為脫硫 島外 1 米）的敷設(shè)由業(yè)主方負(fù)責(zé)。脫硫島采用手動控制 .本工程系統(tǒng)涉及的所有規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)或材料規(guī)格 （包括一切有效的補(bǔ)充或附錄） 均為最新 版本，即以合同生效之日作為采用最新版本的截止日期。對脫硫系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)進(jìn)行啟/?？刂?、正常運(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的報警。工藝系統(tǒng)和儀表、控制設(shè)備的設(shè)計、供貨能夠滿足上述要求。本系統(tǒng)供電電源均采用 38

39、0V ，50Hz 交流電源，配電柜和動力控制柜根據(jù)用電負(fù)荷由 設(shè)計院負(fù)責(zé)設(shè)計。2.3.3 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)? 工藝先進(jìn)，技術(shù)指標(biāo)完全能滿足環(huán)保要求和廠家要求；? 采用特制進(jìn)口高效、防腐、耐磨噴頭，噴霧液滴8001200 ym,具有極大的比表面積，同時又不易引起二次夾帶；? 脫硫效果好，脫硫效率達(dá) 65%95%，脫硫塔煙所出口濃度不高于130mg/m3；? 投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，具有良好的經(jīng)濟(jì)性；? 防結(jié)垢、防堵性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，安全性能高；? 防腐性能好，使用壽命長（主體設(shè)備在 20年以上）；? 阻力小，壓降低（濕法脫硫系統(tǒng)小于1000Pa）；? 操作彈性寬，運(yùn)行管理方便，系統(tǒng)簡便，投資?。?/p>

40、? 可確保風(fēng)機(jī)安全可靠長期運(yùn)行。2.3.4 物料消耗（1）石灰消耗量石灰消耗量： 90純度生石灰一小時用量126.5kg.實(shí)際石灰的投加量隨石灰純度、燃?xì)夂蛄亢兔摿蚵实淖兓兓?。?）鈉堿消耗量理論上，采用雙堿法第一堿(碳酸鈉或氫氧化鈉)無需增加，但在吸收液在循環(huán)吸收過 程中蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放。按以往工程運(yùn)行的實(shí)際情況，本工程的鈉 堿的消耗量為13.1kg/天(以100%氫氧化鈉計)。(3) 用水量耗水量主要由三部分，即蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放，每臺爐耗水量 約為 78m3/h。(4) 副產(chǎn)物和脫硫渣量產(chǎn)生量脫硫的產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣和硫酸鈣，灰水中除了煙氣

41、中吸收下來的塵以外，主要是亞硫酸鈣、硫酸鈣及少量未反應(yīng)的脫硫劑。經(jīng)計算，經(jīng)二氧化硫脫除量約為130.1kg/h，終產(chǎn)物含水量約為30%，則排放量約為500kg/h，年排放量為4000噸。由于受實(shí)際燃?xì)夂蛄?，?shí)際脫硫率等因素的影響，實(shí)際產(chǎn) 渣量將有很大變化。(5) 廢水排放脫硫液為循環(huán)用水，基本不外排，但為了保持氯離子的平衡，需排放35立方米/小時的廢水，這部分廢水經(jīng)處理后納入廢水中和槽中和達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。三、工藝設(shè)計計算3.1設(shè)計原始資料(1) 造紙廠鍋爐170t/h(2) 造紙廠所用煤的組成成分：C 72.2% ;灰分10.7%； S 2.1% ； H 5.7% ;水分7.2

42、% ；O 2.1%(3) 每小時煤的用量1.3t排煙溫度：133 C3.2治理要求(1) 排放氣體中 SO2濃度小于100 mg/ Nm 3(2) 脫硫效率 90%3.3煙氣量計算(1) 煙氣量計算取100g煤為研究對象，煤的組成成分見表4。表4燃煤成分分析表成分CHSO灰分水分合計含量%72.25.72.12.110.77.2100含量mol6.025.70.0660.130.4生成物 CO2、H2O、SO2 的摩爾分?jǐn)?shù)分別是 6.02mol、2.85mol、0.066mol。19理論燃燒需氧量:nHnstoich nc ns6.024。2乎 0.066空 7.446 mQl2100gdry

43、coall00g煤完全燃燒產(chǎn)生的煙氣量:nHmoln outncn sn stoich16 .9762100 gdrycoalnout22.43 mv3.8即：10000.1kgcoal標(biāo)態(tài)：Q06.46 105Nm3/h273 13353133 C： Q16.46 105960718m3/h273(2) SO2的流量計算已知鍋爐每小時用煤 170t，則標(biāo)況煙氣流量:Qv 17010003.8179.4Nm3/sSO2的摩爾百分含量:ns°0.066口3ysqnout16.9760.003888 3888PPm，即"噸。則標(biāo)況下煙氣中SO2的流量為：Qso 179.4 11

44、.11 64 22.4 1000 0.70Nm3/s根據(jù)脫硫率為95%，得到出口 SO2的流量為：Q's°2(10.95) 0.700.035Nm3/s3.4脫硫塔(1)塔徑及底面積計算：塔內(nèi)流速：取v 3.2m/s小2(Q?： 960718/3600Q1 vs v r r 十 5.15m:v 3.143.2D=2r=10.3m 即塔徑為 10.3 米。底面積 S=nr=83.3 m2(2 )噴淋塔塔高設(shè)計 吸收區(qū)高度(h1)：吸收區(qū)高度h1 一般指煙氣進(jìn)口水平中心線到噴淋層中心線的距離。SO容積吸收率的定義為：含有二氧化硫的煙氣通過噴淋塔，塔內(nèi)噴淋漿液將煙氣中的濃度降低到符

45、合排放標(biāo)準(zhǔn)的程度，將此過程中塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量平均計算到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中，即為吸收塔的平均容積負(fù)荷一平均容積吸收率，以表示。其表達(dá)式如下：KoChi其中，一平均容積吸收率，kg/ ( m h)；C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)口煙氣的質(zhì)量濃度，kg/m3；v 吸收區(qū)容積，m；給定的二氧化硫吸收率();本設(shè)計方案為95%hiK0常數(shù)，吸收塔內(nèi)吸收區(qū)咼度，K0=3600vX 273/(273+t)m；其數(shù)值取決于煙氣流速v(m/s)和操作溫度(C )；將 的單位換算成kg/( m 2 .h)，可以寫成:36006427v y1 /h,22.4273 t100 50在噴淋塔操作溫度為275 C，煙氣流速為

46、v=3.2m/s脫硫效率=0.95，又y1=0.3888%?？偨Y(jié)已經(jīng)有的經(jīng)驗(yàn),容積吸收率范圍在5.5-6.5 Kg/ (mi h)之間，取 =6 kg/(m5 h)，代入上式可得:36006422.4273273 753.2 0.003888 0.95/hi故吸收區(qū)高度hi=15.9m。如果僅從脫硫技術(shù)角度考慮,設(shè)計時 應(yīng)取低值以求保險；但如果考慮經(jīng)濟(jì)因素,則塔容積增大，會使投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等增加。在吸收區(qū)中，噴嘴布置分為26層，噴淋層間距0.82m，脫硫率要求低時可減少，低負(fù)荷時可停運(yùn)某一層。本設(shè)計方案噴淋層設(shè)為4層，間距2mo 煙氣進(jìn)口高度h2,出口高度b根據(jù)工藝要求，進(jìn)出口流速(一般為

47、12m/s-30m/s )確定進(jìn)出口面積，一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)能夠分布均勻，且煙道呈正方形，故高度尺寸取得較小，但寬度不宜過大，否則影響穩(wěn) 定性。其計算公式如下:Q uL式中：u 煙氣入口氣速，一般取 1415m/s ;本設(shè)計取15m/s;L煙氣進(jìn)、出口寬度；273 1453Q-高溫狀態(tài)下煙氣進(jìn)口流量為：179.4280.6m3/s。273煙氣進(jìn)出口寬度占塔內(nèi)徑的60%90%本設(shè)計取入口寬度為內(nèi)徑的80%出口寬度為內(nèi)徑的60%則：L 入=10.3 X 0.8=8.24mL 出=10.3 X 0.6=6.18m所以由上面公式得：h2=280.6 - 15-8.24=2.3mh2 '=280

48、.6 - 15- 6.18=3.1m 漿液池高度h3：漿池容量V1的計算表達(dá)式如下：V) Q t1G式中：L/G 液氣比，取15L/m3;Q-煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，m/h , Q=179.4m3/s ;t1漿液停留時間，48min，取 11=4min=240s。由上式可得噴淋塔漿液池體積：3M=(L/G) X QX11=15X 179.4 X 240/1000=646m選取漿液池內(nèi)徑略大于吸收區(qū)內(nèi)徑，內(nèi)徑D=12.0m。根據(jù)V計算漿液池高度h3：h34V14 646D23.14 12.025.72m 除霧區(qū)兩層總咼度取 6米h4=6m 煙道入口到第一層噴淋層的距離h5=23.5m；本設(shè)計取3.

49、0m。 煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離h6： 般定為0.81.2m為宜，本設(shè)計方案取 1m。 最頂層噴淋層到除霧器的距離hv=1.22m ;本設(shè)計取1.2m。 除霧器到吸收塔出口的距離hs=0.51m;本設(shè)計取0.6m。故脫硫塔總高度 H=3*2+2.3+3.1+5.72+6+3+1+1.2+0.6=28.92m取整數(shù)為29m塔體直徑和高度可綜合考慮，直徑大一點(diǎn)，高度可矮一點(diǎn)，從施工的方便程度、場地情 況，周圍建筑物配套情況綜合考慮，可適當(dāng)進(jìn)行小的修正。如采用塔內(nèi)循環(huán)，底部不考慮持 液槽，進(jìn)口管路中心線高度可設(shè)在2.5m，塔排出口設(shè)為溢流槽，自流到循環(huán)水池。塔的高度可設(shè)定在1618m。3.5 物料

50、恒算每小時消耗 99%的 NaOH1.075Kg 。每小時消耗 85%的 CaO60.585Kg 。石灰漿液濃度： 含 固量 15%，可得石灰漿液密度1.093。按半小時配置一次石灰漿液計算，每次配置石灰漿液的體積是 185m3。漿液區(qū)的體積是 24.26 m3。石灰漿液按漿液區(qū)體積的10%的流量（即石灰漿液泵的流量為2.4 m3/h）不間斷往塔內(nèi)輸送漿液。石膏漿液排出泵按漿液區(qū)體積的 20% 的流量（即石膏漿液排出泵的流量為 4.8 m3/h）不間斷往塔外輸出石膏漿液。由計算可得每小時產(chǎn)石膏干重0.129噸。蒸發(fā)水分量2.16 m3/h。除霧器及管道沖洗水量約為3 m3/h。補(bǔ)充堿液量按按漿

51、液區(qū)體積的10%的流量（即堿液泵的流量為2.4 m3/h）不間斷往塔內(nèi)輸送堿液進(jìn)塔部分：石灰漿液 2.4 m3/h + 除霧器及管道沖洗水量3 m3/h + 補(bǔ)充堿液量 2.4 m3/h出塔部分：石膏漿液4.8m3/h +蒸發(fā)水分量 2.16 m3/h若氧化還原池按兩塔5小時排出漿液量計算，則容積應(yīng)為3.6 >2 >5=36 m3如果采用塔外循環(huán)，循環(huán)水池也即再生、沉淀、堿水池可設(shè)定容量為250m3,有效容積200m3,池高度< 4m（便于抽沉淀），循環(huán)水停留時間設(shè)定為1小時。石灰采用人工加料，沉淀用離心渣泵或潛水渣泵抽出，采用臥式離心機(jī)脫水。四脫硫工程內(nèi)容4.1 脫硫劑制備

52、系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括： 石灰消化池、 鈉堿罐、 攪拌器及相應(yīng)的閥門、 管道及管件等。（1） 石灰消化池 漿液制備系統(tǒng)配置一個石灰漿液池, 漿液池有效容積為 1 臺（公用工程全部按兩臺鍋爐 考慮）鍋爐機(jī)組在最大工況下運(yùn)行 3小時的石灰漿液消耗量，石灰消化池容積為3m3。其基本尺寸：C 1.4 >.0，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，半地下式布置，池內(nèi)設(shè)有攪拌器（其功率為4.5kW、漿葉采用 SUS316L 制作）,化灰用水為工藝用水。（2）鈉堿池鈉堿池的有效容積為 5m3，用以將鈉堿液送入再生池中。（3）閥門、管道及管件 閥門、管道及管件均采用 SUS304 材質(zhì)。4.2 煙氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng)包括煙道、

53、膨脹節(jié)及電動擋板。 從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用 A3 鋼制作,并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時旁路運(yùn)行。擋板采用手動插板閥，包括 1 個入口擋板、 1 個旁路擋板和 1 個脫硫裝置出口擋板。本煙氣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)100% 煙氣旁路。以滿足脫硫塔內(nèi)檢修與維護(hù)的需要從而保證鍋爐的正常穩(wěn)定的運(yùn)行。4.3 SO2 吸收系統(tǒng)SO2 吸收系統(tǒng)主要由脫硫主塔、連接煙道(副塔)、噴淋層、組合式除霧器、預(yù)埋件及 外部鋼結(jié)構(gòu)、沖洗系統(tǒng)組成。(1) 脫硫塔 脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，按照 要求，脫硫塔體材質(zhì)采用麻石制作。按國家相

54、應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。吸收塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)(根據(jù)脫硫率的需要設(shè)置2 層高效霧化噴淋層)。吸收塔選用的麻石，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(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計均考慮防腐要求。吸收塔設(shè)計能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進(jìn) 行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設(shè)計能承受各種荷載， 包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、 介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、雪載、地震荷載等。吸收塔底面能完全排空漿液。 塔的整體設(shè)計方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等 不易堆積污物和結(jié)垢。吸收塔煙道入口段的設(shè)計考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。 吸收塔配備足夠

55、數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走道和平臺。 噴淋系統(tǒng)的設(shè)計能合理分布要求的噴淋量 , 使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣 充分接觸和反應(yīng)。所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為2 年。噴咀與管道的設(shè)計便于檢修，沖洗和更換，可實(shí)現(xiàn)不停爐檢修。(2) 連接煙道 連接煙道(副塔)是指從脫硫塔主塔出口至風(fēng)機(jī)進(jìn)口段。連接煙道采用碳鋼。其要求按 國家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。(3) 噴淋層在本脫硫系統(tǒng)中， 為了達(dá)到良好的吸收效果， 吸收塔設(shè)計成逆流式噴淋塔， 設(shè)置 2 層的 噴淋層， 每層噴淋層由若干個高效霧化實(shí)心噴嘴組成， 而每個噴嘴自成體系統(tǒng)， 可單獨(dú)開啟 與關(guān)閉并可調(diào)節(jié)其噴液量。 吸收液由噴嘴噴出， 噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上， 噴射出來的成 實(shí)心錐型的漿液可以覆蓋整個橫截面， 在滿足吸收 SO2 所需的比表面積的同時， 該技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時間為2-3 秒。噴嘴是本凈化裝置最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點(diǎn)： 國內(nèi)霧化噴嘴由于受到國內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無法與進(jìn)口的相比擬，為 提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進(jìn)原裝 316L 高效霧化噴嘴。 原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，