企業(yè)管理脫硫培訓

企業(yè)管理脫硫培訓第1頁/共188頁前言

能源和環(huán)境是當今世界上備受矚目的兩大問題。能源是創(chuàng)造現(xiàn)代工業(yè)文明的動力。但是，從鉆木取火到蒸汽機，再到火力發(fā)電，能源利用過程中的“熊熊烈火”也把數(shù)以億噸的廢氣和廢物排入大氣之中，從而造成了今天困擾世界的酸雨問題、臭氧層空洞問題、溫室效應(yīng)問題以及煙塵問題等一系列大氣環(huán)境問題。這些問題已經(jīng)嚴重地破壞地球的生態(tài)和人類的生存條件。第2頁/共188頁我國是煤炭大國，探明儲量在8600億噸以上，年開采量14億噸左右，分別居世界第三位和第一位。我國的一次能源以煤為主，在能源消費結(jié)構(gòu)中，煤占75%。在商品煤中，80%用做燃料。在今后的相當長的時期內(nèi)，中國能源不會改變以煤炭發(fā)電為主的發(fā)展特點?！耙噪娏橹行?，以煤炭為基礎(chǔ)”的能源政策是中國能源發(fā)展的必然選擇。這種能源狀況決定了我國主要大氣污染物排放總量很大，如2002年二氧化硫年排放量高達1995萬噸，超過環(huán)境容量的60%，如果不對這一問題加以控制和防治，將使我國承載著13億人口的本來就已經(jīng)很脆弱的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重的破壞，進而影響經(jīng)濟的發(fā)展。研究結(jié)果表明，每年大氣污染所造成的損失相當于我國GDP的2%~3%。其中僅酸雨一項給國內(nèi)經(jīng)濟造成的損失就超過1100億元。第3頁/共188頁在人為污染源中，火電廠是最大的大氣污染源，其排出的大氣污染物總量是相當大的，據(jù)統(tǒng)計我國每年排入大氣中90%的二氧化硫，70%的煙塵，85%的二氧化碳都來自燃煤。當前，我國電力行業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段，為達到2020年經(jīng)濟總量在2000年的基礎(chǔ)上翻兩番的目標，電力需求量將大幅度增長，預(yù)計屆時全國總裝機容量必須達9億~10億KW才能滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。而按照目前的排放控制水平，我國火電廠年排放的二氧化硫、煙塵和氮氧化物將分別達到2100萬噸、500萬噸和1000萬噸以上。因此，如果火電廠排放的大氣污染物得不到有效控制，我國將面臨十分嚴峻的大氣環(huán)境惡化問題，電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也將成為一紙空談。第4頁/共188頁目前，全世界煙氣脫硫工藝共有200多種，經(jīng)過幾十年不斷的探索和實踐，在火電廠上應(yīng)用的脫硫工藝僅在10種左右，主要包括有：石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝；旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝；爐內(nèi)噴鈣加尾部煙道增濕活化脫硫工藝；循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝；海水脫硫煙氣工藝；電子束煙氣脫硫工藝以及荷電干式噴射法煙氣脫硫等工藝。第5頁/共188頁脫硫基本術(shù)語及其意義

煙氣脫硫效率：煙氣脫硫效率表示脫硫能力的大小，一般用百分比表示，是衡量脫硫系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性的最重要的指標。脫硫系統(tǒng)的設(shè)計脫硫效率為在鍋爐正常運行中（包括各種負荷條件和最差鍋爐工況下），并注明在給定的鈣硫摩爾比的條件下，所能保證的最低脫硫效率。脫硫效率除了取決于所采用的工藝和系統(tǒng)設(shè)計外，還取決于排煙煙氣的性質(zhì)等因素。脫硫效率也是考核煙氣脫硫設(shè)備運行狀況的重要指標，是計算SO2排放量的基本參數(shù)。對于連續(xù)運行的脫硫設(shè)備，入口SO2的濃度是隨時間變化的，而且變化幅度有時很大，因此，實時計算的脫硫效率也是隨時間變化的。因此，某一監(jiān)測時段內(nèi)設(shè)備的脫硫效率，應(yīng)取整個時段內(nèi)脫硫效率的平均值。在計算脫硫效率時，只計入SO2的脫除率，而通常不考慮SO3的脫除率。第6頁/共188頁煙氣流速煙氣流速是指設(shè)計處理煙氣量的空塔截面流速，以m/s為單位，因此，煙氣設(shè)計流速決定了吸收塔的橫截面面積，也就確定了塔的直徑。煙氣設(shè)計流速越高，吸收塔的直徑越小，可降低吸收塔的造價。但另一方面，煙氣流速越高，煙氣與漿液的接觸和反應(yīng)時間相應(yīng)減少，煙氣攜帶液滴的能力也相應(yīng)增大，升壓風機的電耗也加大。比較典型的逆流式吸收塔煙氣流速一般在2.5—5m/s的范圍內(nèi)，大多數(shù)的FGD裝置吸收塔的煙氣設(shè)計流速選取為3m/s，并趨向于更高的流速。國外FGD裝置的運行經(jīng)驗表明，在SO2脫除率恒定的情況下，液氣比L/G隨著吸收塔煙氣流速的升高而降低，帶來的直接利益是可以降低吸收塔和循環(huán)泵的初投資，雖然升壓風機的電耗要增加，但可由循環(huán)泵降低的電耗沖減。因此，吸收塔煙氣設(shè)計流速的選取是一個技術(shù)經(jīng)濟的綜合比較，隨著吸收塔的設(shè)計不斷改進，煙氣和漿液的反應(yīng)吸收過程不斷改善，設(shè)計和運行的煙氣流速也在趨于提高。第7頁/共188頁液氣比液氣比是指洗滌每立方米煙氣所用的洗滌液量，單位是L/m3。比率為：循環(huán)漿液流量/處理煙氣流量（井電公司脫硫裝置設(shè)計的液氣比為16.24L/m3。)漿液的pH值漿液的pH值是FGD裝置運行中需要重點檢測和控制的化學參數(shù)之一，它是影響脫硫率、氧化率、吸收劑利用率及系統(tǒng)結(jié)垢的主要因素之一。漿液的pH值高，意味著堿度大，有利于堿性溶液與酸性氣體之間的化學反應(yīng)，對脫除SO2有利，但會對副產(chǎn)物的氧化起抑制作用。降低pH值可以抑制H2SO3分解為SO32-，使反應(yīng)生成物大多為易溶性的Ca(HSO3)2，從而減輕系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)垢傾向。漿液的pH值是靠補充新鮮的石灰石漿液來維持的。通常噴淋吸收塔漿池的pH值維持在5.0—5.8之間。第8頁/共188頁鈣硫摩爾比從化學反應(yīng)的角度，無論何種脫硫工藝，在理論上只要有一個鈣基吸收劑分子就可以吸收一個SO2分子，或者說，脫除1mol的硫需要1mol的鈣。但在實際反應(yīng)設(shè)備中，反應(yīng)的條件并不處于理想狀態(tài)，因此，一般需要增加脫硫劑的量來保證吸收過程的進行。鈣硫摩爾比就是用來表示達到一定脫硫效率時所需要鈣基吸收劑的過量程度，也說明在用鈣基吸收劑脫硫時鈣的有效利用率。一般用鈣與硫的摩爾比值表示，即Ca/S比，所需的Ca/S越高，鈣的利用率則越低。濕法脫硫工藝的反應(yīng)是在氣相、液相和固相之間進行的，反應(yīng)條件比較理想，因此，在脫硫效率為90％以上時，其鈣硫摩爾比略大于1，目前國外脫硫公司的先進技術(shù)一般不超過1.05，最佳狀態(tài)可達1.01～1.02。井電公司脫硫裝置設(shè)計的鈣硫摩爾比為1.03。第9頁/共188頁第一章煙氣脫硫技術(shù)概況一、煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀1．國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀發(fā)達國家從本世紀20年代就開始研究煙氣脫硫（簡稱FGD）技術(shù)，70年代開始大量應(yīng)用，目前在美國、德國、日本等國家已普遍對尾部煙氣實施了脫硫措施，這些國家火電廠的二氧化硫排放控制問題已經(jīng)基本得到了解決?；仡橣GD的發(fā)展歷程，大致可分為3個階段——70年代的第一代FGD階段，80年代的第二代FGD階段以及90年代的第三代FGD階段。第10頁/共188頁國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展

第一代FGD以濕式石灰石法為代表，主要包括：石灰石濕法、石灰濕法、雙堿法、鈉基洗滌、堿性飛灰洗滌、檸檬酸鹽清液洗滌工藝等。第一代FGD工藝的主要特點是：·吸收劑和吸收裝置形式種類眾多，在吸收塔內(nèi)通常加入填料以提高傳質(zhì)效果；·基建投資和運行成本高；·設(shè)備可靠性和系統(tǒng)可用率較低；·脫硫效率不高（通常在70～85％）；·大多數(shù)FGD工藝為拋棄法（即脫硫副產(chǎn)物均被拋棄）。第11頁/共188頁國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展第二代FGD階段除濕法外又出現(xiàn)了干法和半干法，如噴霧干燥法和煙道或爐內(nèi)噴射法。這一時期FGD技術(shù)的主要特點是：·濕式石灰石洗滌法得到了進一步發(fā)展，特別在用單塔、塔型設(shè)計和總體布置上有較大改進。濕式石灰石洗滌法脫硫效率提高到90％以上。且脫硫副產(chǎn)品的應(yīng)用開始得到重視，如德國、日本的FGD裝置大多利用強制氧化使脫硫副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為CaSO4·2H2O以便利用?！ぴ诎l(fā)展?jié)袷绞沂に嚨耐瑫r，為降低投資、減少占地，開發(fā)了噴霧干燥法和煙道或爐內(nèi)噴射法等半干法和干法工藝。這些方法與濕法相比，結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、初投資較低、能耗低，但吸收劑耗量相對較高。適合于燃用中低硫煤的中小型鍋爐，以及現(xiàn)有電廠和調(diào)峰電廠加裝煙氣脫硫裝置的情況。由于脫硫副產(chǎn)品是含有CaSO3、CaSO4、飛灰和為未反應(yīng)的吸收劑的混合物，故脫硫副產(chǎn)品的處置和利用，成為80年代中期發(fā)展干法、半干法FGD的重要課題。第12頁/共188頁國外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展第三代FGD階段，除了對濕法工藝的進一步完善外，還出現(xiàn)了若干有發(fā)展前景的新工藝，如爐內(nèi)噴鈣后增濕活化（LIFAC）工藝，煙氣循環(huán)流化床工藝、電子束輻射工藝等。其主要特點是：·投資和運行費用都有較大幅度的下降，性能價格比大大提高，大容量、商業(yè)化發(fā)展進程十分迅速?！穹üに嚫叧墒?，大容量機組的大量投運，使?jié)穹üに嚨慕?jīng)濟性進一步得到提高，因而更具有優(yōu)勢。近年來，煙氣脫硫技術(shù)不斷進步，脫硫、脫硝、除塵一體化的技術(shù)的研究開發(fā)受到重視。第13頁/共188頁2．我國火電行業(yè)脫硫技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀我國火電廠對煙氣進行脫硫最早可以追朔到上個世紀六十年代初，但當時主要是為了防止鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，所采用的措施是在過熱器前噴入白云石粉，以減少煙氣中二氧化硫濃度，降低煙氣酸露點，保護低溫空氣預(yù)熱器在正常工作溫度下不受或減輕腐蝕。伴隨著改革開放帶來的經(jīng)濟快速發(fā)展，我國電力行業(yè)先后開展了10多項不同規(guī)模、不同工藝的試驗研究，取得了一些階段性研究成果，積累了寶貴的經(jīng)驗。主要的試驗有：湖北松木坪電廠活性炭脫硫工業(yè)性試驗；四川白馬電廠旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫工業(yè)性試驗；四川豆壩電廠磷銨復(fù)合肥料脫硫工業(yè)性試驗；爐內(nèi)噴鈣脫硫中間試驗等。但由于技術(shù)、經(jīng)濟等多方面的原因，一直未能在大型工業(yè)裝置上應(yīng)用。第14頁/共188頁到80年代后期，國際上燃煤電廠脫硫技術(shù)已趨于成熟，電力部門為了解決電力生產(chǎn)帶來的SO2污染問題。先后從國外引進了幾種具有代表性的脫硫技術(shù)，在7個電廠建立了示范工程。7個示范工程分別為華能珞璜電廠石灰石－石膏濕法、太原第一熱電廠簡易濕法、深圳西部電廠海水洗滌法、黃島電廠旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、下關(guān)電廠爐內(nèi)噴鈣后增濕活化法、成都熱電廠電子束輻射法、白馬電廠的循環(huán)硫化床鍋爐，這些示范項目涉及濕法、半干法和干法等國際上該領(lǐng)域中主要的先進技術(shù)。目前經(jīng)過十余年的努力，全國火電廠煙氣脫硫的實施取得了長足的進展，截止到2011年底，我國脫硫機組裝機容量比例達到了87.6%。第15頁/共188頁二、火電廠煙氣的特點和脫硫方法分類1．火電廠煙氣的特點：火電廠煙氣主要具有如下特點：（1）煙氣量大，污染物濃度低；（2）煙氣成分復(fù)雜，如燃煤煙氣中有SO2、NOX、CO、CO2、O2和粉塵等；（3）煙氣溫度高、壓力低。由于煙氣的以上特點，要求火電廠的脫硫技術(shù)必須有較高的脫除率和脫除速度。而且由于煙氣治理系統(tǒng)在極為不利的條件下進行，給操作帶了諸多困難。另外，由于處理量極大，脫硫工藝產(chǎn)生的數(shù)量龐大的副產(chǎn)品必須考慮利用或妥善處理，否則將造成嚴重的二次污染。第16頁/共188頁2．脫硫方法分類目前應(yīng)用的脫硫技術(shù)可以分為三類－燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫即煙氣脫硫(FGD)。燃燒前脫硫包括洗煤、煤氣化、液化以及利用機械、電磁等物理技術(shù)對煤進行脫硫。燃燒前的物理方法脫硫只能脫去煤中部分的硫（主要是無機硫），不能從根本上解決二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴締栴}。而曾經(jīng)引起廣泛重視的生物脫硫技術(shù)，由于占地太大，無法實現(xiàn)大批量機械化連續(xù)生產(chǎn)，尚無工業(yè)應(yīng)用價值。第17頁/共188頁2．脫硫方法分類燃燒中脫硫主要包括爐內(nèi)噴鈣、循環(huán)流化床鍋爐添加石灰石燃燒等。流化床添加石灰石燃燒的脫硫技術(shù)具有良好的前景，國內(nèi)外近年來發(fā)展很快。爐內(nèi)噴鈣工藝早在20世紀60年代就已經(jīng)開始研究，但由于脫硫效率不高，一直未能得到廣泛應(yīng)用。燃燒后脫硫即煙氣脫硫是目前控制燃煤電廠SO2氣體排放最有效和應(yīng)用最廣的技術(shù)。20世紀60年代后期以來，煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展迅速，從發(fā)表的文獻統(tǒng)計，其工藝有213種之多，但除少數(shù)付諸工業(yè)應(yīng)用之外，大部分方法都處于實驗室研究階段或小規(guī)模試驗階段。煙氣脫硫技術(shù)按其脫硫方式以及脫硫反應(yīng)產(chǎn)物的形態(tài)可分為濕法、干法及半干法三大類。一般把以水溶液或漿液作脫硫劑，生成的脫硫產(chǎn)物存在于水溶液或漿液中的脫硫工藝稱為濕法工藝；把以水溶液或漿液為脫硫劑，生成的脫硫產(chǎn)物為干態(tài)的脫硫工藝稱為半干法工藝；把加入的脫硫劑為干態(tài)，脫硫產(chǎn)物仍為干態(tài)的脫硫工藝稱作干法工藝。第18頁/共188頁表１－１濕法、干法、半干法煙氣脫硫技術(shù)的主要特點代表性工藝

主要特點濕法煙氣脫硫技術(shù)（WFGD）濕式石灰石/石膏工藝（L/GFGD）

脫硫反應(yīng)速度快；脫硫吸收與產(chǎn)物生成均在中低溫狀態(tài)下進行；脫硫效率高。但設(shè)備較為復(fù)雜，并普遍存在腐蝕嚴重，運行維護費用高及廢水處理等問題。

干法煙氣脫硫技術(shù)（DFGD）爐內(nèi)噴鈣固體脫硫劑在干態(tài)下與SO2反應(yīng)，并在干態(tài)下處理；煙氣在脫硫過程中無明顯降溫，利于排放后擴散；無廢液二次污染。但反應(yīng)速度慢，脫硫效率及脫硫劑利用率低。

半干法煙氣脫硫技術(shù)（SDFGD）旋轉(zhuǎn)噴霧干燥技術(shù)(SDA)脫硫劑一般在濕態(tài)下脫硫、干態(tài)下處理或再生；也有在干態(tài)下脫硫、濕態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的半干法工藝。半干法工藝兼有WFGD技術(shù)和DFGD技術(shù)的某些特點。

第19頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介1.

濕式石灰石-石膏法（1）工藝原理第20頁/共188頁化學反應(yīng)式分別如下：脫硫反應(yīng)的基礎(chǔ)是溶液中H的生成，只有H的存在才促進了Ca2+的生成，因此，吸收速率主要取決于溶液的pH值。故濕式脫硫工藝的應(yīng)用中控制合適的pH值和保持pH值的穩(wěn)定是保證脫硫效率的關(guān)鍵。第21頁/共188頁煙氣中除含SO2外，還含其它有害氣體如HCl、HF等。CaCO3與這些有害氣體發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：SO2+1/2O2+2H2O+CaCO3→CaSO4·2H2O+CO22HCl+CaCO3)→CaCl2+H2O+CO22HF+CaCO3→CaF2+H2O+CO2其中，CaCl2溶于水，可隨廢水排放。第22頁/共188頁（2）吸收劑濕法煙氣脫硫的吸收劑可以用石灰石、石灰和鎂加強石灰（MEL）等。在煙氣脫硫?qū)嵤┑脑缙?，由于石灰具有比石灰石更好的與SO2的反應(yīng)活性，所以石灰曾廣泛被用作吸收劑，但是石灰要通過石灰石煅燒獲得，耗能較大，導(dǎo)致費用偏高，因此，現(xiàn)在多用石灰石替代石灰。隨著技術(shù)的不斷改進，目前，使用石灰石的濕式煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)幾乎達到了與石灰一樣的脫硫效率。(3)技術(shù)特點·技術(shù)成熟，脫硫效率高，吸收劑價廉易得、利用率高；·能適應(yīng)大容量機組的需要，煤種適應(yīng)性好，尤其適用高濃度SO2的煙氣條件；·吸收劑來源廣、價格低；·副產(chǎn)品石膏有綜合利用的商業(yè)價值；·工藝系統(tǒng)較復(fù)雜、占地面積大、有廢水排放濕式石灰石－石膏工藝是目前世界上應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)。第23頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介2．旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫，是最先由美國JOY公司和丹麥NiroAtomier公司共同開發(fā)出的一種脫硫工藝，70年代中期得到發(fā)展，并在電力工業(yè)迅速推廣應(yīng)用。(１)工藝原理該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧干燥塔中與煙氣接觸，石灰漿液與SO2反應(yīng)的同時不斷吸收煙氣中的熱量使霧滴中水分蒸發(fā)干燥，使生成物成固體狀，可以連同飛灰一起被除塵器收集。第24頁/共188頁(２)工藝流程旋轉(zhuǎn)噴霧半干法工藝主要由以下幾個系統(tǒng)組成：①生石灰制粉系統(tǒng)：采購來的塊狀生石灰在這里被制成粉狀，送到生石灰貯存?zhèn)}貯存；②漿液制造供給系統(tǒng)：生石灰粉在這里被消化成熟石灰漿液，并被輸送到旋轉(zhuǎn)噴霧器；③煙氣脫硫塔系統(tǒng)：石灰漿液從安裝在脫硫塔內(nèi)的噴霧器以霧狀噴出，和煙氣中的酸性氣體反應(yīng)生成干態(tài)的顆粒狀物質(zhì)，一部分沉降到硫塔下部，一部分被煙氣帶走。④灰處理系統(tǒng)：包括脫硫塔下部、電除塵器的排灰和輸送，煙氣經(jīng)電除塵器除塵，凈化后的煙氣由風機引入電廠煙囪排放。脫硫灰渣收集再循環(huán)利用或處置。(３)技術(shù)特點·系統(tǒng)簡單，占地面積小，投資費用低；·以石灰作吸收劑且品質(zhì)要求高、價格高；·脫硫產(chǎn)物為干態(tài)，無廢水排放，但其綜合利用受限制；·下游除塵設(shè)備受一定影響。第25頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介3.石灰石粉爐內(nèi)噴射和鈣活化（1）工藝原理分成兩個階段——爐內(nèi)噴射階段和爐后活化階段第26頁/共188頁（2）工藝流程爐內(nèi)噴鈣-尾部增濕活化工藝主要由以下幾個子系統(tǒng)組成：①石灰石制備系統(tǒng)：制備系統(tǒng)一般由主粉倉、輸送倉泵、計量倉、平衡倉、噴射倉以及螺旋給料機等設(shè)備組成②爐內(nèi)噴射系統(tǒng)：爐內(nèi)噴鈣部分由給料系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)組成，噴射系統(tǒng)由羅茨風機和吸收劑噴嘴組成。噴嘴的布置根據(jù)爐膛的情況設(shè)定層數(shù)和噴嘴個數(shù)，一般分為上下2層。③增濕活化系統(tǒng)：增濕活化系統(tǒng)由活化器本體及輔助設(shè)備組成。通過噴水強化脫硫反應(yīng)。第27頁/共188頁(3).技術(shù)特點·脫硫效率中等，適用于中低硫煤；·系統(tǒng)簡單，占地面積小，投資費用低；·脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，無廢水排放；·副產(chǎn)品產(chǎn)物綜合利用受限制。第28頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介4．海水脫硫（1）工藝原理天然海水中含有大量的可溶鹽，其主要成分是氯化物和硫酸鹽，也含有一定量的可溶性碳酸鹽。海水通常呈堿性。這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO2能力。利用海水這種特性洗滌并吸收煙氣中的SO2，達到煙氣凈化之目的。第29頁/共188頁海水脫硫的主要特點是:1）工藝簡單。采用天然海水作吸收劑，既無需添加其它脫硫劑，也無廢料產(chǎn)生，因此可節(jié)省脫硫劑制備和廢渣液處理系統(tǒng)；（2）系統(tǒng)可靠可用率高。因為海水脫硫系統(tǒng)中不存在堵塞、結(jié)垢等問題，根據(jù)國外經(jīng)驗，可用率保持在100%；（3）脫硫效率高，可達90%以上，有明顯環(huán)境效益；（4）投資低，運行費用也低；（5）只能用于海邊電廠，且只能適用于燃煤含硫量小于1.5的中低硫煤。第30頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介5．氨肥法氨肥法是華東理工大學在FGD領(lǐng)域開展了長期的工作所提出的適合國情的專利技術(shù)，1999年9月，國家“九五”攻關(guān)項目氨－肥法通過教育部和科技部組織的驗收鑒定后，被評價為國際領(lǐng)先水平，它以我國龐大的化肥工業(yè)為基礎(chǔ)，將火電廠煙氣中的SO2回收，生產(chǎn)高效化肥，化害為利，變廢為寶，一舉多得，同時促進我國煤炭、電力和化肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(1)工藝原理:利用氨水為吸收劑，與煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨化肥。氨肥法煙氣脫硫工藝主要包括吸收過程和結(jié)晶過程。在吸收塔中，煙氣中的SO2與氨水吸收劑逆向接觸，SO2被氨水吸收，生成亞硫酸銨與硫酸氫銨第31頁/共188頁（２）工藝流程該工藝由三個模塊組成，各個模塊的設(shè)備和技術(shù)都是成熟和常用的。①吸收劑輸送系統(tǒng)：這一子系統(tǒng)負責將氨水運進電廠、貯存和按一定比例送入吸收塔；②吸收塔系統(tǒng)：煙氣與氨水逆向接觸，SO2被氨水吸收，強制氧化，生成硫酸氫銨與硫酸銨；③硫酸銨析出、貯運系統(tǒng)：由底槽排出的硫酸銨吸收液，先經(jīng)灰渣過濾器濾去飛灰，再在結(jié)晶反應(yīng)器中析出硫酸銨結(jié)晶液，經(jīng)脫水、干燥后得到副產(chǎn)品硫酸銨化肥。(３)技術(shù)特點該工藝的主要技術(shù)特點為：·對煙氣條件變化適應(yīng)性強，脫硫效率高，能滿足任何當?shù)氐沫h(huán)保要求；·也不產(chǎn)生二次污染和新的生態(tài)環(huán)境問題?！ぷ鳛樵系陌眮碓簇S富?！じ碑a(chǎn)物為直徑0.2~0.6mm的硫酸銨晶體，在某些地區(qū)可做肥料；·煤的含硫量越高效果越好?！ふ麄€系統(tǒng)不產(chǎn)生廢水或廢渣；能耗低；具有高安全運行可靠性和適用性。·基建和運行成本底。這項技術(shù)被國家科技部和教育部列入“十五”專項攻關(guān)計劃、“清潔能源行動”，并已經(jīng)列為在200MW機組上進行煙氣脫硫的樣板工程。第32頁/共188頁三、主要煙氣脫硫技術(shù)簡介6．電子束輻照法（EBA）（１）工藝原理電子束（數(shù)百KeV）輻照含有水蒸氣的煙氣時，其中的N2、O2和水蒸氣（H2O）被電離、激發(fā)，生成大量易于進行化學反應(yīng)的離子、自由基團，特別是OH-等基團與SO2，NOx作用生成硫酸、硝酸，然后與添加進去的氨（NH3）反應(yīng)生成農(nóng)用化肥（硫銨、硝銨），致使SO2、NOx被清除掉。（2）技術(shù)特點該工藝的特點是：·干式脫硫脫硝可同時進行；·工藝簡單，占地少；·副產(chǎn)品可作肥料使用；·粉塵影響較??；·不需要排水處理。但該工藝需要大功率連續(xù)穩(wěn)定的電子槍，同時需要防輻射屏蔽，而且運行、維護技術(shù)要求高。目前，減少該技術(shù)所需要的放射量。開發(fā)廉價的加速器是該技術(shù)應(yīng)用于實際的關(guān)鍵。第33頁/共188頁四、煙氣脫硫技術(shù)綜合評價近十幾年來，我國加大了對火電廠二氧化硫排放控制的力度，為此，先后從國外引進了幾種成熟的煙氣脫硫工藝，這些工藝有濕式石灰石/石膏法、旋轉(zhuǎn)噴霧法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法、海水脫硫法、電子束法。通過實踐，火電行業(yè)已經(jīng)基本掌握了這些工藝在設(shè)計、施工、運行、檢修等方面的技術(shù)，為今后的應(yīng)用取得了第一手經(jīng)驗。目前我國火電行業(yè)已經(jīng)將濕式石灰石/石膏法作為大型火電廠采用的主要煙氣脫硫技術(shù)。因該法具有脫硫效率高、技術(shù)成熟、設(shè)備投運率高、對煤種含硫量變化適應(yīng)性強等優(yōu)點，而且我國石灰石資源豐富、價廉，多數(shù)地區(qū)石灰石品位高、質(zhì)優(yōu)。另外，脫硫渣可進行綜合利用如做建筑材料、水泥緩凝劑等。加之該方法經(jīng)過不斷改進，造價也有了大幅度地下降，是一種在經(jīng)濟上和技術(shù)上都比較適用于我國現(xiàn)階段火電廠發(fā)展水平的工藝。第34頁/共188頁五、脫硫工藝的選擇1．脫硫工藝選擇的影響因素在選擇脫硫工藝時，除了工藝的可靠性以外還應(yīng)考慮以下因素：（1）設(shè)備投資；（2）環(huán)保要求；（3）系統(tǒng)所占場地面積；（4）吸收劑來源；（5）水源問題；（6）脫硫系統(tǒng)的電耗；（7）燃煤含硫量；（8）脫硫渣的處理與利用。第35頁/共188頁五、脫硫工藝的選擇2．脫硫工藝選擇的原則根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5196—2004規(guī)定，脫硫工藝的選擇一般可按照以下原則：燃用含硫量≥2％煤的機組、或大容量機組（≥200MW）的電廠鍋爐建設(shè)煙氣脫硫裝置時，宜優(yōu)先采用石灰石－石膏濕法脫硫工藝，脫硫率應(yīng)保證在90％以上。燃用含硫量<2％煤的中小電廠鍋爐（<200MW），或是剩余壽命低于10年的老機組建設(shè)煙氣脫硫裝置時，在保證達標排放，并滿足SO2排放總量控制要求，且吸收劑來源和副產(chǎn)物處置條件充分落實的情況下，宜優(yōu)先采用半干法、干法或其它費用較低的成熟技術(shù)，脫硫率應(yīng)保證在75％以上。燃用含硫量<1％煤的海濱電廠，在海域環(huán)境影響評價取得國家有關(guān)部門審查通過，并經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較合理后，可以采用海水法脫硫工藝；脫硫率宜保證在90％以上。脫硫裝置的可用率應(yīng)保證在95％以上。

第36頁/共188頁第二章典型的濕式石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)介紹濕式石灰石-石膏工藝具有脫硫效率高，能適應(yīng)大容量機組、高濃度SO2含量的煙氣條件等特點，且吸收劑價廉易得，副產(chǎn)品具有綜合利用的商業(yè)價值。隨著系統(tǒng)的逐步簡化，不但運行、維修更為方便，而且造價也有所下降。是目前世界上應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最為成熟的SO2排放控制技術(shù)。第37頁/共188頁典型的濕式石灰石－石膏煙氣脫硫工藝流程簡圖：1.鍋爐;2.電除塵器3.未凈化煙氣4.凈化煙氣5.煙氣/煙氣換熱器6.吸收塔7.吸收塔持液槽（吸收塔底槽）8.除霧器9.氧化用空氣10.工藝過程用水11.粉狀石灰石12.工藝過程用水13.粉狀石灰石儲倉14.石灰石中和劑儲箱

15.水力旋流分離器16.皮帶過濾機17.中間儲箱18.溢流儲箱

19.維修用塔槽儲箱20.石膏儲倉21.溢流廢水22.石膏第38頁/共188頁第三章設(shè)備及子系統(tǒng)介紹石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)由七個子系統(tǒng)組成——吸收劑制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)、石膏脫水貯存系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)（廢水處理系統(tǒng)）、排空系統(tǒng)。第39頁/共188頁一、吸收劑制備系統(tǒng)

石灰石（CaCO3）在自然界的數(shù)量僅次于硅酸鹽而居第二位，且價廉易得，無毒無害，在使用和處置中很安全。但其成分和性能區(qū)別很大，其特性會影響到FGD系統(tǒng)的運行，而且當煤種含硫量較高時石灰石消耗將占用相當部分的運行費用。所以在選擇時必須考慮石灰石的純度和活性，其脫硫反應(yīng)主要取決于石灰石粉純度、顆粒度和顆粒比表面積。H:\脫硫\脫硫照片\石灰石檢驗項目.JPG照片（井岡山石灰石進廠檢驗項目）第40頁/共188頁石灰石主要由碳酸鈣組成，也含有碳酸鎂及砂、粘土等雜質(zhì)。碳酸鎂以溶解形式或白云石形式存在，石灰石中的白云石（CaCO3.MgＣＯ3）在吸收塔中不隨固體副產(chǎn)物而離開系統(tǒng)，所以含高濃度白云石的石灰石活性較低。濕法FGD工藝一般要求CaCO3≥90%；MgCO3<2%。通常要求石灰石粉90%<325目（44微米）。石灰石越細越易溶解。某些化學物質(zhì)會阻礙石灰石的溶解，如氟化鋁絡(luò)合物和氯化物。如果氟化物濃度過高，氟化鋁會從溶液中析出覆蓋在未溶解的石灰石顆粒上，導(dǎo)致石灰石閉塞，抑制了石灰石的溶解和利用。溶解的氯化物也影響石灰石的溶解，導(dǎo)致CaCl2濃度增加，共同離子效應(yīng)使溶解的CaCl2阻礙了石灰石中的CaCO3的溶解。第41頁/共188頁井岡山電廠脫硫所需石灰石外購購，粒度≤20mm，由自卸汽車運至廠內(nèi)，卸至制漿樓的地下卸料斗內(nèi)，經(jīng)斗式提升機輸送進石灰石倉。石灰石倉排料再經(jīng)稱重給料機和皮帶輸送機送入濕式球磨機加水碾磨后進入磨機循環(huán)漿液箱，然后由磨機循環(huán)漿液泵送至石灰石漿液旋流器。經(jīng)旋流器分離后的底流返回磨機、而濃度約30%、固體粒徑為325目（90%通過）的石灰石漿液溢流至石灰石漿液箱，再由石灰石漿液泵送至SO2吸收塔。吸收塔內(nèi)的石灰石漿液供給量根據(jù)進入FGD的煙氣量、進出FGD的煙氣中SO2含量以及吸收塔的pH值進行調(diào)整。磨機制漿補充用水采用石膏脫水機的濾液水。第42頁/共188頁1、系統(tǒng)流程：粒徑小于20mm的石灰石塊由卡車卸入卸料斗，進入卸料斗內(nèi)的石灰石由振動給料機送至斗式提升機，經(jīng)石灰石輸送機由犁式卸料器卸至石灰石倉，石灰石輸送機上配有用于分離大金屬的電磁除鐵器（金屬分離器）。石灰石從石灰石貯倉經(jīng)皮帶秤重給料機送至濕式球磨機進行研磨。濾液水將按與送入石灰石成定比的量而加入濕式球磨機的入口，經(jīng)過濕式球磨機的強力研磨，石灰石旋流器的分離，最后得到細度為90％<60μm、濃度為30％的石灰石漿液。石灰石在濕式球磨機中被磨成漿液并自流至濕磨排漿罐，然后再由濕磨漿液泵打至石灰石旋流器。旋流器底流再循環(huán)至濕式球磨機入口，進入球磨機內(nèi)重磨；而溢流則自流入石灰石漿液箱中，再由石灰石漿液輸送泵送至兩臺機組的吸收塔。第43頁/共188頁典型的系統(tǒng)流程(井岡山電廠）第44頁/共188頁濟南重工股份有限公司生產(chǎn)的濕式球磨機的典型石灰石漿液制備系統(tǒng)立面圖第45頁/共188頁大部分電廠都是用汽車將商品石灰石運入廠內(nèi)，再在廠內(nèi)將石灰石加工成石灰粉，也有一些電廠直接使用商品石灰粉。后者只需在廠內(nèi)建立制漿系統(tǒng)。下圖是一個直接使用商品石灰石粉的制漿系統(tǒng)示意圖。

1-狀石灰石粉倉2-除塵器3-壓縮空氣填充裝置；

4-計量和輸送裝置5-漿液罐；6-灰漿泵第46頁/共188頁2、吸收劑制備系統(tǒng)主要設(shè)備和功能2.1、濕式球磨機濕式球磨機是一種低速筒體球磨機。它利用低速旋轉(zhuǎn)的滾筒帶動筒內(nèi)鋼球運動，通過鋼球?qū)κ沂瘔K的撞擊、擠壓、研磨，實現(xiàn)石灰石塊的破碎并且磨制成細度為90％<60μm的細小粉末。它的磨碎部分是一個圓筒。筒內(nèi)用護甲做內(nèi)襯，護甲與筒壁間有一層石棉襯墊，起隔音作用。球磨機筒體內(nèi)裝載了一定數(shù)量直徑30—60mm的鋼球和被磨物料及適量的水，并按工藝要求對物料、水和研磨體進行適當?shù)钠ヅ?。電動機經(jīng)過變速箱帶動圓筒產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，研磨體受離心的作用，貼在筒體內(nèi)壁與筒體一起旋轉(zhuǎn)上升，當研磨體被帶到一定高度時，由于受到重力作用而被拋出，并以一定的速度下落，通過鋼球?qū)κ沂瘔K的撞擊以及鋼球之間、鋼球與護甲之間的研壓，把石灰石磨碎，和水攪拌、混合成漿液。石灰石漿液經(jīng)溢流口溢出。第47頁/共188頁球磨機的轉(zhuǎn)速對球磨效率影響很大，如果球磨機以臨界速度或更高速度旋轉(zhuǎn)，起不到粉碎的作用。理論和實踐證明，球磨機最佳轉(zhuǎn)速為：Vzj=32/D：球磨機的直徑（m）大噸位球磨機由于直徑大，轉(zhuǎn)速則低；小噸位球磨機由于直徑小，轉(zhuǎn)速則高。臨界轉(zhuǎn)速（VL）就是當圓筒轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值而使作用在鋼球上的離心力等于鋼球的重力時所對應(yīng)的圓筒轉(zhuǎn)速，如圖下所示。第48頁/共188頁磨機實物照（豐城電廠）第49頁/共188頁

一般來說，球磨機的初始鋼球級配為：大球25％，中球50％，小球25％。實際中主要取決于被磨物料的粒度，也要適當考慮球磨機的直徑和轉(zhuǎn)速。濕式球磨機對物料的粉碎主要是靠研磨而不是沖擊，因此就適當減少大鋼球用量，多用中、小鋼球以保證良好的研磨效果。井岡山電廠濕式球磨機出力為11t/h，球磨機能連續(xù)和非連續(xù)運行。在所有條件下，球磨機能確保向FGD工藝供應(yīng)足量的石灰石細度至少應(yīng)為90％小于60μm的漿液量。第50頁/共188頁井岡山電廠磨機介紹球磨機安裝在前、后軸承座上，其重量由兩端的巴氏合金軸瓦支承。由于鎢金軸瓦的特殊性，因此，啟動前的檢查就尤為重要，必須確保軸瓦在潤滑良好，進油壓力、油量，回油流量正常。潤滑油泵運行良好，備用泵可靠，聯(lián)鎖投入的情況下方可啟動。同時運行中要求球磨機回油溫度不得超過40℃，最高不得超過45℃；軸瓦溫度不得超過50℃；否則有燒瓦的危險。大牙輪的噴霧潤滑必須良好，牙輪上應(yīng)沒有積垢，噴油間隔時間選擇適當，運行中要加強對噴霧裝置空壓機的檢查，確保運行良好。濕式球磨機配備有全套驅(qū)動系統(tǒng)，包括電動機、減速器和用于檢修時慢速轉(zhuǎn)動的空氣離合器、軸承和潤滑系統(tǒng)（含油冷卻設(shè)備）。第51頁/共188頁每臺濕式球磨機配一套高、低壓潤滑油系統(tǒng)，包括一個潤滑油箱、一臺高壓潤滑油泵、兩臺低壓潤滑油泵以及與其配套的潤滑油管道、再循環(huán)管、油冷卻器及閥門、壓力表等。正常運行中，潤滑油壓、油量應(yīng)能滿足系統(tǒng)用量要求，高壓油泵一臺只在濕式球磨機啟動時投用，當濕式球磨機運轉(zhuǎn)正常后1分鐘自動停止。在球磨機運行中，要定期從油箱底部放油管取油進行油質(zhì)化驗，確保油質(zhì)良好，雜質(zhì)含量在允許的范圍內(nèi)。否則要及時濾油或更換新油。根據(jù)球磨機回油溫度及氣溫綜合情況，及時投入和退出潤滑油冷卻設(shè)備。對于運行中油溫不正常的升高，要及時查明原因予以消除。濕式球磨機漿液箱由碳鋼制造，內(nèi)襯丁基橡膠。每個箱體配有攪拌器，石灰石漿液由漿液循環(huán)泵輸送到水力旋流器。石灰石在濕式磨機內(nèi)磨制成漿液，磨漿方式采用再循環(huán)方式。每臺磨機的額定出力按三臺鍋爐BRL工況時50％的石灰石耗量設(shè)計，磨機出口物料細度應(yīng)能滿足SO2吸收系統(tǒng)的要求，粒徑至少可達到≤0.06mm（60um）。鋼球能耐運行時的沖擊（如磨損，腐蝕），最小硬度620HB，至少為17％的鉻含量。第52頁/共188頁由于運行期間的磨損而造成的鋼球質(zhì)量減小將通過及時裝填新鋼球來補償，這些補償?shù)匿撉蛲ㄟ^石灰石進料口裝入球磨機。運行中一些小鋼球會隨漿液流出球磨機，這些鋼球?qū)⒅饕皇站墼谇蚰C出口和石灰石漿再循環(huán)槽之間的篩網(wǎng)上。通過篩網(wǎng)的小鋼球會落入石灰石漿再循環(huán)槽。每年必須將這些鋼球從這個槽內(nèi)清除一或兩次。第53頁/共188頁2.2、稱重皮帶給料機稱重皮帶給料機是一種計量式全封閉膠帶給料機，適用于電力行業(yè)和其它行業(yè)的連續(xù)給料。它可以連續(xù)稱量及自動調(diào)節(jié)給料量，是一種先進的給料設(shè)備。

第54頁/共188頁工作原理：計量式全封閉膠帶給料機的計量部分由稱重橋架、稱重托輥、負荷傳感器、速度傳感器和微處理機五部分組成。當物料從輸送皮帶通過時，其重量由設(shè)置在皮帶下面的稱重托輥及稱重橋架傳遞到負荷傳感器上，負荷傳感器由此而輸出一個與皮帶上物料重量成正比的電信號，此電信號經(jīng)放大及變換后以數(shù)字形式送至微處理機。速度傳感器直接聯(lián)在給料機尾部的從動滾筒上，隨著滾筒的傳動可測出皮帶的運行速度，即皮帶上的物料輸送速度，該信號以脈沖形式送給微處理機。上述兩種信號經(jīng)微處理機處理后可得出給料機的給料率和累積變量。第55頁/共188頁⑴封閉外殼：該機由堅固的封閉外殼組合而成，可防止粉塵外揚，有利于環(huán)境保護，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。另外，由于側(cè)門和蓋板開閉靈活，便于檢修，在計量段、頭部、尾部設(shè)有觀察窗，內(nèi)裝照明燈具，以便于隨時觀察輸送機的運行情況。（2）落地料清掃系統(tǒng)：該系統(tǒng)是對膠帶運行中撒落下來的石灰石料或當運行的膠帶跑偏時撒落下來的料進行自動清掃至濕磨內(nèi)。該系統(tǒng)運行非常平穩(wěn)，積可定時清掃，又可就近控制隨時清掃，且可實現(xiàn)自動控制。操作簡單，清掃效率高。（3）計量系統(tǒng)：計量系統(tǒng)采用先進的電腦皮帶稱，自動化程度高，計量精度高（±0.5％）。第56頁/共188頁2.3、水力旋流器作用：將由球磨機來的石灰石漿液進行粗細分離。漿液中的大顆粒被分離到旋流器的底部形成底流濃漿，從入口回到球磨機被再次碾磨，而漿液中的小顆粒則從頂部溢出形成稀漿進入石灰石漿液箱備用。為保證系統(tǒng)物料平衡、漿液濃度和細度合格，旋流系統(tǒng)設(shè)有再循環(huán)管道及濃度、液位、細度調(diào)節(jié)閥門。系統(tǒng)還設(shè)有沖洗水用于設(shè)備停止或切換時沖洗泵、管路和旋流器。漿液中顆粒的細度受旋流分離器漩流強度的控制，漩流強度越大溢出的漿液中的顆粒力度越細，調(diào)節(jié)旋流強度的方法通常是采用變頻再循環(huán)泵。第57頁/共188頁2.3、水力旋流器第58頁/共188頁

水力旋流器工作原理模擬圖第59頁/共188頁水力旋流器作為一種常見的分離分級設(shè)備，其工作原理是離心沉降。當待分離的兩相（或三相）混合液以一定壓力從旋流器周邊切向進入旋流器內(nèi)后，產(chǎn)生強烈的三維橢圓型強旋轉(zhuǎn)剪切湍流運動。由于粗顆粒（或重相）與細顆粒（或輕相）之間存在著粒度差（或密度差），其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心沉降作用，大部分粗顆粒（或重相）經(jīng)旋流器底流口排出，而大部分細顆粒（或輕相）由溢流管排出，從而達到分離分級的目的。應(yīng)用于固液分離、液氣分離、固固分級、固固分離、液液分離、液氣固三相分離。第60頁/共188頁水力旋流器是一個帶有圓柱部分的錐形容器。錐體上部內(nèi)圓錐部分叫液腔。圓錐體外側(cè)有一進液管，以切線方向和液腔連通。容器的頂部是上溢流口，底部是底流口（也叫排料口）。一個空心的圓管沿旋流器軸線從頂部延伸到液腔里，這個圓管稱為溢流管，也叫旋流定向器。其內(nèi)部形成的上溢流通道，以便稀漿上溢排出。旋流器的尺寸由錐體的最大內(nèi)徑?jīng)Q定。其優(yōu)點有：⑴結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于安裝和操作；

⑵體積小，占地面積小，處理能力大，運行費用低；

⑶處理工藝簡單，運行參數(shù)確定后可長期穩(wěn)定運行，管理便利；

⑷旋流中存在較高的剪切力，有利于固體顆粒的分級與洗滌。第61頁/共188頁為防止旋流器底流管被大顆粒堵塞，旋流器組安裝有過濾器，過濾器采用不銹鋼。每臺磨機配置一組石灰石漿液旋流器，并滿足石灰石漿液細度的要求。每組石灰石漿液旋流器的溢流漿液進入石灰石漿液池。石灰石漿液的濃度控制在30％左右。第62頁/共188頁2.4、石灰石漿液箱和輸送泵經(jīng)過旋流器分選以后合格的石灰石漿液，都集中存放在石灰石漿液箱內(nèi)待用。石灰石漿液箱為圓柱體的箱罐，有效體積為346立方米。為了防止石灰石漿液的沉淀，在石灰石漿液箱內(nèi)設(shè)置了一個攪拌器，其驅(qū)動裝置在石灰石漿液箱的頂部。箱內(nèi)的石灰石漿液通過石灰石漿液輸送泵輸送到吸收塔的漿液池內(nèi)，共吸收系統(tǒng)使用。兩臺機組的脫硫系統(tǒng)公用一個石灰石漿液箱，每臺機組的吸收塔設(shè)置3臺石灰石輸送泵，共6臺。石灰石漿液輸送泵為耐腐蝕和耐磨損的離心式輸送泵。第63頁/共188頁石灰石漿液箱和輸送泵實物圖第64頁/共188頁二、吸收塔系統(tǒng)

2.1、系統(tǒng)簡介SO2吸收系統(tǒng)是整個脫硫裝置的核心系統(tǒng)，對煙氣除去SO2等有害成分的過程主要在這個系統(tǒng)完成。本系統(tǒng)主要是由吸收塔、漿液循環(huán)泵、除霧器、吸收塔攪拌器及氧化風機等組成。石灰石－石膏濕法煙氣脫硫是由物理吸收和化學吸收兩個過程組成。在物理吸收過程中SO2溶解于吸收劑中，只要氣相中被吸收氣體的分壓大于液相呈平衡時該氣體分壓時，吸收過程就會進行，吸收過程取決于氣-液平衡，滿足亨利定律。由于物理吸收過程的推動力很小，所以吸收速率較低。而化學吸收過程使被吸收的氣體組分發(fā)生化學反應(yīng)從而有效地降低了溶液表面上被吸收氣體的分壓，增加了吸收過程的推動力，吸收速率較快。FGD反應(yīng)速率取決于四個速率控制步驟，即SO2的吸收、HSO3氧化、石灰石的溶解和石膏的結(jié)晶。第65頁/共188頁2.2、主要設(shè)備作用及結(jié)構(gòu)2.2.1、吸收塔本體作用與功能：煙氣進入吸收塔內(nèi)，自下而上流動與噴淋層噴射向下的石灰石漿液滴發(fā)生反應(yīng)，吸收SO2、SO3、HF、HCl等氣體。吸收塔采用先進可靠的噴淋空塔，系統(tǒng)阻力小，塔內(nèi)氣液接觸區(qū)無任何填料部件，有效地杜絕了塔內(nèi)堵塞結(jié)垢現(xiàn)象。石灰石漿液制備系統(tǒng)制成的新石灰石漿液通過石灰石漿液泵送入吸收塔漿液池內(nèi)，石灰石在漿液池中溶解并與漿液池中已經(jīng)生成石膏的漿液混合，由吸收塔漿液循環(huán)泵將漿液輸送至噴淋層。漿液通過空心錐型噴嘴霧化，與煙氣充分接觸。在吸收塔漿液池中部區(qū)域，氧化風機供給的空氣通過布置在漿液池內(nèi)的噴槍與漿液在攪拌器的協(xié)助下進一步反應(yīng)生成石膏（CaSO4·2H2O）。第66頁/共188頁第67頁/共188頁2.2.2、噴淋層石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝中，噴淋式吸收塔中噴射石灰石漿液的霧化噴嘴是控制濕法脫硫系統(tǒng)運行和維護費用的重要因素。霧化噴嘴的功能是將石灰石漿液轉(zhuǎn)化為能提供足夠接觸面積的霧化液滴以有效脫除煙氣中的SO2。液體的霧化方法有壓力霧化、轉(zhuǎn)盤霧化、氣體霧化、聲波霧化等。在濕法脫硫系統(tǒng)中，一般采用壓力霧化方法。用于FGD濕式洗滌塔和吸收塔的噴嘴通常有6種:空心錐切線型、實心錐切線型、雙空心錐切線型、實心錐、螺旋型、大通道螺旋型第68頁/共188頁2.2.2、噴淋層（井岡山脫硫）每只吸收塔配備四臺漿液循環(huán)泵，采用單元制運行方式，每一臺循環(huán)泵對應(yīng)一層噴淋裝置。循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液從下部漿液池打到噴淋層，經(jīng)過噴嘴噴淋，形成顆粒細小、反應(yīng)活性很高的霧化液滴。四層噴淋層可以根據(jù)煙氣負荷的大小選擇投用的層數(shù)，以降低能源的消耗和保證出口煙氣的溫度。噴淋層采用高級的螺旋狀噴嘴，在同等噴霧條件下，對循環(huán)泵的壓力需求較低。該種噴嘴可使噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸效率高，能達到高效吸收性能和高除塵性能。噴淋層的布置增加了漿液與氣體的接觸面積和幾率，保證吸收塔橫截面能被完全布滿，使SO2、SO3、HF、HCl等被充分去除。由于在吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高。第69頁/共188頁吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖第70頁/共188頁

噴淋層和噴嘴實物圖第71頁/共188頁

噴淋效果圖

噴嘴實物圖第72頁/共188頁2.2.3、吸收塔漿液池吸收塔漿液池的主要功能如下：完成酸性物質(zhì)和石灰石的反應(yīng)通過強制氧化把亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽提供石灰石足夠的溶解時間促使過飽和溶液里面的石膏結(jié)晶提供石膏晶體充分長大的停滯時間當鍋爐原煙氣通過吸收塔時，會蒸發(fā)帶走一部分吸收塔內(nèi)的水分，石膏結(jié)晶也會帶走一定的水分，廢水排放也會帶走一部分水，這樣將導(dǎo)致吸收塔漿液中的固體濃度逐步增大，進而影響反應(yīng)的正常進行。漿液的液位由吸收塔的液位控制系統(tǒng)控制，流失的水將通過除霧器沖洗水來補充，同時亦通過向吸收塔補充新鮮工藝水來保持液位。塔內(nèi)漿液的密度通過調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)石膏漿液的排放量來控制。第73頁/共188頁吸收塔漿液池上部設(shè)溢流口，保證漿液液位低于吸收塔煙氣入口段的下沿。吸收塔頂部設(shè)有放空閥。在正常運行時該閥門是關(guān)閉的，當FGD裝置走旁路或當FGD裝置停運時，閥門開啟。在調(diào)試及FGD系統(tǒng)檢修時打開，可排除漏進的煙氣，有通氣、通風、通光的作用，方便工作人員操作；FGD停運時，可避免煙氣在系統(tǒng)內(nèi)冷凝并腐蝕系統(tǒng)。第74頁/共188頁漿液池攪拌器漿液池里面的漿液為含有多種溶解鹽的水溶液。為了保證這些固態(tài)物質(zhì)能夠真正懸浮在漿液中，必須在漿液池周圍安裝攪拌器。

吸收塔攪拌器外觀圖第75頁/共188頁

攪拌器葉片（吸收塔內(nèi)）第76頁/共188頁2.3、吸收塔漿液循環(huán)泵吸收塔漿液循環(huán)泵安裝在吸收塔旁，用于吸收塔內(nèi)石膏漿液的循環(huán)。井岡山電廠吸收塔選配的是四臺流量都是5640m3/h的離心式循環(huán)泵，在保證噴嘴前壓力相同的前提下，泵的揚程分別為14.6m/16.6m/18.6m/20.6m。實際運行中并不一定是四臺同時運行，也可能兩運兩備。第77頁/共188頁2.3、吸收塔漿液循環(huán)泵

漿液循環(huán)泵實物圖第78頁/共188頁2.4、氧化空氣系統(tǒng)

每套吸收塔的氧化系統(tǒng)由氧化風機、氧化空氣噴槍及相應(yīng)的管道、閥門組成。氧化空氣通過氧化空氣噴槍均勻地分布在吸收塔底部漿液池中，將CaSO3氧化成CaSO4，進而結(jié)晶析出。氧化空氣系統(tǒng)是吸收系統(tǒng)的一個重要組成部分，氧化空氣的功能是促使吸收塔漿液池內(nèi)的亞硫酸氫根氧化成硫酸根，從而增強漿液進一步吸收SO2的能力，同時使石膏得以生成。氧化空氣注入不充分或分布不均勻都將會引起吸收效率的降低，嚴重時還可能導(dǎo)致吸收塔漿液池中亞硫酸鈣含量過高而結(jié)垢，甚至發(fā)生亞硫酸鈣包裹石灰石顆粒使其無法溶解。因此，對該部分的優(yōu)化設(shè)置對提高整個設(shè)備的脫硫效率和石膏產(chǎn)品的質(zhì)量顯得尤為重要。第79頁/共188頁氧化和結(jié)晶主要發(fā)生在吸收塔漿液池中。吸收塔漿液池的尺寸足夠保證提供漿液完成亞硫酸鈣的氧化和石膏（CaSO4?2H2O）的結(jié)晶的時間。井岡山電廠氧化空氣噴槍布置在吸收塔漿液池中下部，為石灰石溶解、亞硫酸鈣氧化和石膏結(jié)晶過程提供最佳反應(yīng)條件。氧化空氣噴槍上部漿液因為剛吸收了大量SO2，pH值略低，有利于石灰石的進一步溶解和石膏的生成，對提高石膏的品質(zhì)有利，氧化空氣噴槍下部由于有新加入的石灰石漿液，pH值略高，將漿液提升至噴淋層的吸收塔循環(huán)泵入口位于該區(qū)域，有利于提高吸收SO2的能力。第80頁/共188頁氧化風機設(shè)在氧化風機房內(nèi)，采用羅茨風機。羅茨風機是一種定排量回轉(zhuǎn)式風機，如圖所示，靠安裝在機殼1上的兩根平行軸5上的兩個“8”字形的轉(zhuǎn)子2及6對氣體的作用而抽送氣體。轉(zhuǎn)子由裝在軸末端的一對齒輪帶動反向旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，空腔7從進風管8吸入氣體，在空腔4的氣體被逐出風管，而空腔9內(nèi)的氣體則被圍困在轉(zhuǎn)子與機殼之間隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)向出風管移動。

羅茨風機原理示意圖第81頁/共188頁2、5、除霧器濕法吸收塔在運行過程中，易產(chǎn)生粒徑為10~60μm的“霧”?！办F”不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，如不妥善解決，任何進入煙囪的“霧”，實際就是把SO2排放到大氣中。因此，工藝上對吸收設(shè)備提出除霧的要求。被凈化的氣體在離開吸收塔之前要進行除霧。脫硫塔頂部凈化后煙氣的出口通常設(shè)置二級除霧器，安裝在塔的圓筒頂部（垂直布置）或塔出口的彎道后的平直煙道上（水平布置）。后者允許煙氣流速高于前者。對于除霧器應(yīng)設(shè)置沖洗水，間歇沖洗除霧器。凈化除霧后煙氣中殘余的水分一般不得超過100mg/m3，更不允許超過200mg/m3，否則含沾污和腐蝕熱交換器、煙道和風機。第82頁/共188頁常用除霧器有以下幾種：折流板除霧器、旋流板除霧器、絲網(wǎng)除霧器和填料除霧器。絲網(wǎng)除霧器和填料除霧器不容易清洗,不適合煙氣凈化領(lǐng)域,濕法煙氣脫硫塔采用的除霧氣主要是折流板除霧器，其次是旋流板除霧器。折板除霧器是通過板形的折彎捕集霧滴，達到除霧的作用；旋流板除霧器的工作原理是氣流經(jīng)過旋流板間距時轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)氣流，將氣流中的液滴甩向外側(cè)，從而匯集到溢流槽內(nèi)，達到除霧的目的。第83頁/共188頁折板除霧器原理示意

旋流板除霧器

第84頁/共188頁井岡山電廠采用折流板除霧器，是利用液滴與固體表面的相互撞擊而將液滴凝聚并捕集。氣液通過曲折的擋板，流線多次偏轉(zhuǎn)，液滴則由于慣性而撞在擋板上被捕集。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級臥式除霧器，在此處將煙氣攜帶的漿液微滴除去。從煙氣中分離出來的小液滴慢慢凝聚成比較大的液滴，然后沿除霧器葉片的下部往下滑落，直到漿液池。經(jīng)洗滌和凈化的煙氣流出吸收塔，最終排入煙囪。第85頁/共188頁井岡山電廠除霧器的構(gòu)成二級除霧器（水平式），配備沖洗水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)（包括管道、閥門和噴嘴等）。除霧系統(tǒng)包括一臺安裝在下部的粗除霧器和一臺安裝在上部的細除霧器，彼此平行下層除霧器（一級除霧器）的上下面和上層除霧器（二級除霧器）的下面設(shè)有沖洗噴嘴，正常運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。當除霧器壓降超出設(shè)定值時即自動完成一個沖洗程序。

除霧器沖洗系統(tǒng)的設(shè)計特別注意到FGD裝置入口的飛灰濃度及除霧器沉積物的影響。在吸收塔上層除霧器上部增加設(shè)置一層沖洗噴嘴，該層噴嘴可異常情況或檢修時對二級除霧器進行人工沖洗，以確保除霧器的高可靠性。第86頁/共188頁井電噴霧塔具有如下特點：采用螺旋狀噴嘴，所噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸效率高，能達到高效吸收性能和高除塵性能；通過煙氣流速的最適中化和布置合理的導(dǎo)向葉片，達到低阻力、節(jié)能的效果；吸收塔內(nèi)部只布置有噴嘴，構(gòu)造簡單且沒有結(jié)垢堵塞；通過控制泵運行臺數(shù)，可以針對負荷的變化達到經(jīng)濟運行；低壓噴嘴需要泵的動力小，為節(jié)能型，單個噴嘴的噴霧量大，需要布置的數(shù)量少；噴嘴材質(zhì)為陶瓷，耐腐蝕、耐磨損，具有30年以上的使用壽命。吸收塔塔體材料為碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片。吸收塔煙氣入口段為耐腐蝕、耐高溫合金。每臺吸收塔配四臺漿液循環(huán)泵。運行的漿液循環(huán)泵數(shù)量根據(jù)鍋爐負荷的變化和對吸收漿液流量的要求來確定，在達到要求的吸收效率的前提下，可選擇最經(jīng)濟的泵運行模式以節(jié)省能耗。第87頁/共188頁3、煙道系統(tǒng)煙氣的簡要流程（井岡山為例）脫硫島煙氣系統(tǒng)從鍋爐每臺引風機后的主煙道上引出煙氣，需要脫硫的原煙氣經(jīng)過擋板門進入增壓風機，原煙氣通過增壓風機升壓后進入吸收塔。原煙氣在吸收塔內(nèi)經(jīng)過石灰石漿液洗滌凈化，并經(jīng)除霧器除去水霧后成為凈煙氣，在吸收塔出口凈煙氣溫度降低到51.25℃，然后送到水平煙道，通過煙囪排入大氣。在水平煙道上設(shè)置旁路擋板門，當鍋爐啟動、進入FGD的煙氣超溢和FGD裝置故障停運時，煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。FGD煙氣系統(tǒng)包括煙氣從水平煙道經(jīng)過增壓風機、脫硫塔、及其設(shè)備和風道附件。脫硫系統(tǒng)設(shè)置100%容量的煙氣旁路煙道，旁路煙道擋板采用雙百葉窗式擋板。在鍋爐啟動階段和FGD停止運行時，F(xiàn)GD進出口擋板門關(guān)閉，旁路擋板門打開，使鍋爐煙氣通過旁路擋板直接進入煙囪排放。旁路擋板具有快開功能。在鍋爐起動階段和煙氣脫硫設(shè)備(FGD)停止運行時,煙氣通過旁路煙道進入煙囪。豐城電廠與井岡山不同之處:為防止凈煙氣在排放過程中結(jié)露，同時也增加凈煙氣排入煙囪后的抬升高度，在吸收塔與公用煙道之間設(shè)置回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器。第88頁/共188頁3.1、煙氣系統(tǒng)的主要設(shè)備及作用3.1.1、再熱器煙氣經(jīng)過濕法FGD系統(tǒng)洗滌后，溫度一般均降至50～60℃，已低于露點，為了降低對尾部的腐蝕、增加煙囪排出煙氣的擴散能力，減少可見煙流的出現(xiàn)，需要對煙氣再加熱以提高溫度。在德國有關(guān)大型燃煤裝置的法規(guī)中要求，當燃料為褐煤時，進入煙囪的煙氣溫度為60～80℃，到煙囪頂部時為72℃。英國規(guī)定的排煙溫度為80℃，而日本要求把煙氣加熱到90～110℃，防止煙囪排出蒸汽白煙。美國一般不采用煙氣再加熱系統(tǒng)，而對煙囪采取防腐措施。第89頁/共188頁對煙氣進行再熱處理有很多種方式。最簡單的方法是使用燃燒天然氣或低硫油的后燃器，這種方法要消耗大量的燃料，不但不經(jīng)濟還又增加了一個污染源。另一種是采用蒸汽－煙氣再熱器，利用工藝蒸汽或鍋爐產(chǎn)生的熱量加熱低溫浄煙氣，但運行費用高。最常用的再熱方式是利用未脫硫的熱煙氣加熱冷煙氣的一種熱交換設(shè)備—煙氣/煙氣熱交換器，這是一種氣/氣換熱器(簡稱GGH)。這種蓄熱式換熱器又分回轉(zhuǎn)式換熱器、介質(zhì)循環(huán)式換熱器和管式換熱器三種類型，它們都是通過載熱體或載熱介質(zhì)將熱煙氣的熱量傳遞給冷煙氣。第90頁/共188頁旋轉(zhuǎn)式煙氣換熱器與電廠用的旋轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的工作原理相同，是通過平滑的或帶波紋的金屬薄片或載熱體將煙氣的熱量傳遞給凈化后的冷煙氣。使用旋轉(zhuǎn)式氣一氣熱交換器會出現(xiàn)的一個問題是,當煙氣溫度在150℃以上運行時,將有總流量的3％～5％的熱煙氣泄漏到冷煙氣中去，進而導(dǎo)致干凈煙氣被污染，使脫硫效率降低。雖然旋轉(zhuǎn)式換熱器有泄漏問題，且占用空間大，投資高，但由于其運行成本低。因此到目前為止,旋轉(zhuǎn)式換熱器在脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛。德國的80%濕法FGD系統(tǒng)安裝了這種再熱器。第91頁/共188頁下圖是旋轉(zhuǎn)式氣一氣熱交換器的結(jié)構(gòu)簡圖：第92頁/共188頁豐電選用的再熱器為回轉(zhuǎn)式煙氣/煙氣換熱器，根據(jù)他們廠提供的數(shù)據(jù)來看，原煙氣設(shè)計溫度為120.5℃，凈煙氣設(shè)計溫度為≥80℃。該再熱器將原煙氣由120℃最低降至80℃，又將從吸收塔出來的凈煙氣由51℃升溫至80℃以上。第93頁/共188頁3.1.2、增壓風機（BUF）煙氣脫硫系統(tǒng)帶來的管道阻力（一般在2500Pa左右）很大，單靠鍋爐引風機（IDF）不足以克服這些阻力，必須設(shè)增壓風機。脫硫增壓風機有4種布置方案，如下圖：

1-再熱器2-吸收塔3-FGD增壓風機第94頁/共188頁4種方案中，（a）和（c）較為常用。（a）的優(yōu)點是無腐蝕，用常規(guī)的風機就可以，風機的造價低。缺點是能耗較大，氣壓造成氣—氣換熱器漏風率升高。盡管如此，在WFGD中還是常常選用（a）方案。在4種方案中，（c）最為節(jié)能，這是由于運行溫度較低，風機中氣流體積減少所致。此外，該方案還會降低氣—氣熱交換器的漏風率。但是，（c）風機容易發(fā)生腐蝕問題，它們是所謂的“濕風機”，極易于受到濕煙氣中的SO2和Cl的腐蝕。豐城電廠5、6號機組的脫硫增壓風機采用上圖中（a）的安裝方式。第95頁/共188頁增壓風機的選擇有兩種方案，一種是選擇靜葉可調(diào)軸流風機，另一種是選擇動葉可調(diào)軸流風機。靜葉可調(diào)軸流風機效率曲線近似呈圓面，當機組在低負荷下運行時，風機效率下降的幅度比動葉可調(diào)軸流風機大，優(yōu)勢在于對煙氣中的含塵量不敏感，即風機葉輪的耐磨壽命比動調(diào)風機長，因此在煙氣中含塵量較高情況下靜葉可調(diào)軸流風機有其優(yōu)勢。動葉可調(diào)軸流風機可以在運行中調(diào)節(jié)動葉片的安裝角，改變風機特性使之與使用工況相適應(yīng)，風機運行的高效區(qū)范圍大，機最大的優(yōu)勢在于效率高，運行費用低。第96頁/共188頁由進氣室、前導(dǎo)葉、集流器、葉輪、后導(dǎo)葉和擴壓器組成。風機工作時，煙氣由除塵器出來后進入風機進氣室，經(jīng)過前導(dǎo)葉的導(dǎo)向，在集流器中收斂加速，再通過葉輪的作功產(chǎn)生靜壓能和動壓能；后導(dǎo)葉又將煙氣的螺旋運動轉(zhuǎn)化為軸向運動而進入擴壓器，并在擴壓器內(nèi)將煙氣的大部分動能轉(zhuǎn)化成靜壓能，從而完成風機的工作過程。靜葉可調(diào)軸流風機1—前導(dǎo)葉2—葉輪3—擴壓器4—集流器5—進氣室第97頁/共188頁3.1.3、、煙氣擋板和密封風裝置煙氣擋板和密封風的作用與構(gòu)造:原煙氣擋板門設(shè)置在引風機后的煙道上，凈煙氣擋板設(shè)置在FGD出口的管道上，其目的是將原煙氣引向煙氣脫硫系統(tǒng)（FGD）或防止煙氣滲入煙氣脫硫系統(tǒng)。旁路擋板位于旁路煙道上，其作用是當脫硫系統(tǒng)或鍋爐處于事故狀態(tài)的情況下使煙氣繞過FGD而通過旁路直接排入煙囪。原/凈煙氣擋板、旁路擋板均為雙百葉型擋板，具有開啟/關(guān)閉功能，執(zhí)行機構(gòu)為電驅(qū)動。擋板與密封空氣系統(tǒng)相連接。擋板處于關(guān)閉位置時，密封空氣在擋板內(nèi)形成正壓室防止煙氣從擋板一側(cè)泄露到另一側(cè)。旁路擋板正常開啟時間在30-40秒，同時設(shè)置快開執(zhí)行機構(gòu)，采用氣動式彈簧快開機構(gòu)，快開時間≤15秒。當需緊急打開旁路擋板時，電磁閥切斷通向擋板的壓縮空氣，使彈簧機構(gòu)運作，旁路擋板將在15秒內(nèi)被打開，在斷電情況下也可使用。旁路和凈煙氣的擋板框架、板片和軸的材料是不銹鋼，檔板的密封片和螺栓是合金鋼，外部件用普通碳鋼制作；位于熱的原煙氣側(cè)煙道的擋板由碳鋼制作。每臺爐的所有擋板共用一套密封空氣系統(tǒng)，包括2臺密封空氣風機（一運一備），兩級電加熱器第98頁/共188頁煙氣擋板實物圖第99頁/共188頁4、石膏脫水貯存系統(tǒng)石膏的基本知識石膏是石灰石—石膏濕法煙氣的副產(chǎn)品，可用來制造墻板或水泥出售。由于其穩(wěn)定性好,對環(huán)境無害，也可以用于土地回填。在氧化石灰石濕法脫硫工藝中，從吸收塔排出的石膏漿經(jīng)過旋流分離、洗滌和脫水后，得到10%左右游離子的石膏。石膏晶體的粒徑為1～250μm，主要集中在30～60μm，晶體主要為立方形和棒形。在脫硫裝置正常運行時產(chǎn)出的脫硫石膏顏色近乎白色，當除塵器運行不穩(wěn)定，帶進較多的飛灰等雜質(zhì)時顏色發(fā)灰。當石灰石的純度較高時，脫硫石膏的純度一般為90%～95%之間，含堿低，有害雜質(zhì)少。脫硫石膏和天然石膏一樣，都是二水硫酸鈣晶體（CaSO4.2H2O）。其物理化學性質(zhì)和天然石膏具有共同規(guī)律。脫硫石膏由于穩(wěn)定性好，一般可作為制造墻板或水泥而出售，其綜合利用前景十分看好，是一種高附加值產(chǎn)品。第100頁/共188頁石膏的結(jié)晶石膏結(jié)晶是濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程的最終階段，控制好石膏結(jié)晶的條件，對最終產(chǎn)品的質(zhì)量將產(chǎn)生決定性的影響。其生成過程為：煙氣中的SO2經(jīng)過一系列反應(yīng)生成HSO3—和SO32-；生成的HSO3—和SO32-離子與石灰石漿液中的Ca2+反應(yīng)生成CaSO3和Ca（HSO3）2，并被空氣氧化成CaSO4。隨著反應(yīng)的進行，漿液中的CaSO4濃度逐漸升高。當達到飽和濃度時，漿液中出現(xiàn)石膏的小分子團，稱為晶束，聚集將形成晶種。與此同時，也會有石膏分子溶入漿液，形成動態(tài)平衡。隨著脫硫反應(yīng)的進行，漿液中CaSO4出現(xiàn)飽和，動態(tài)平衡被打破，晶種逐漸長大稱為晶體，新形成的石膏將在現(xiàn)有晶體上長大。同時伴有新的晶種的生成。晶種生成和晶體長大這兩個過程速率的相對大小，直接影響石膏的質(zhì)量，而影響這兩種速率的主要因素是漿液中石膏的相對過飽和度。第101頁/共188頁理論上，正常運行的FGD吸收塔的過飽和度一般控制在1.15至1.25之間。過飽和度過低，石膏無法在漿池內(nèi)正常析出結(jié)晶；過飽和度過高，則易在內(nèi)壁及管口等處發(fā)生結(jié)垢堵塞。除過飽和度外，漿液的pH值、石膏的結(jié)晶溫度、氧化空氣用量、漿液的攪拌強度以及石膏脫水工序等也影響石膏的品質(zhì)。第102頁/共188頁石膏洗滌和脫水石膏脫水常用工藝有真空皮帶脫水和離心機脫水。離心機脫水機性能好，操作工作量低，可使石膏含水量降到5%。但投資和維修費用高。而帶式真空脫水綜合性能好，并且單機過濾面積可達100多平方米。石膏漿液是含有石膏晶體、CaCl2、少量未反應(yīng)的石灰石、CaF2和少量飛灰等的混合物，經(jīng)過石膏水力旋流器后，可實現(xiàn)與雜質(zhì)的一定的分離效果，此后再經(jīng)過真空皮帶脫水機實現(xiàn)石膏的洗滌和脫水。為了使氯離子濃度減少到不影響石膏的使用的質(zhì)量，同時在過濾皮帶上對其進行洗滌。其工藝流程說明如下：第103頁/共188頁石膏漿液通過吸收塔石膏漿液排出泵送至石膏一級脫水系統(tǒng)，經(jīng)過石膏水力旋流器進行濃縮和石膏晶體分級。石膏水力旋流器的底流（主要為較粗晶粒）依重力流至石膏漿液分配箱，再流入真空皮帶脫水機進行脫水，皮帶上的石膏層厚度通過調(diào)節(jié)皮帶速度來實現(xiàn)，以達到最佳的脫水效果。石膏水力旋流器的溢流收集于旋流器溢流箱，大部分通過旋流器溢流返回泵送回吸收塔，另一部分通過廢水旋流泵送到廢水旋流器進行濃縮分離。廢水旋流器底流返回旋流器溢流箱，廢水旋流器溢流液作為廢水排放。通過控制廢水的排放量達到控制排出細小的雜質(zhì)顆粒從而保證石膏的品質(zhì)，同時達到控制FGD系統(tǒng)中氯離子、氟離子的濃度,以保證FGD系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的目的。第104頁/共188頁在二級脫水系統(tǒng)，濃縮后的石膏漿液經(jīng)過真空皮帶脫水機進行真空脫水。石膏在該部分經(jīng)脫水后含水量降至10%以下。經(jīng)過兩級脫水濃縮的石膏產(chǎn)品是含水量小于10%的優(yōu)質(zhì)脫硫石膏，通過石膏皮帶輸送機送至石膏貯倉。石膏貯倉底部設(shè)有汽車裝運石膏的卸料裝置。典型的系統(tǒng)流程示意圖第105頁/共188頁石膏漿液是含有石膏晶體、CaCl2、少量未反應(yīng)石灰石、CaF2和少量飛灰等其它化合物的混合物，經(jīng)過石膏水力旋流器旋流可實現(xiàn)與雜質(zhì)的一定的分離效果，此后再經(jīng)過真空皮帶脫水機脫水后實現(xiàn)石膏的洗滌和脫水。為了使氯離子濃度減少到不影響石膏的使用的質(zhì)量，確保石膏的品質(zhì)，在石膏脫水過程中用工藝水和濾液對濾布和石膏濾餅進行沖洗，沖洗后的濾液進入濾液箱，部分濾液進入廢水旋流器，廢水旋流器的溢流作為脫硫廢水進入廢水處理系統(tǒng)，底流回FGD系統(tǒng)進行循環(huán)利用。在二級脫水系統(tǒng)，濃縮后的石膏漿液經(jīng)過真空皮帶脫水機進行真空脫水。石膏在該部分經(jīng)脫水后含水量降至10%以下。經(jīng)過兩級脫水濃縮的石膏產(chǎn)品是含水量小于10%的優(yōu)質(zhì)脫硫石膏，通過石膏皮帶輸送機送至石膏貯倉。石膏貯倉底部設(shè)有汽車裝運石膏的卸料裝置。第106頁/共188頁主要設(shè)備及功能石膏水力旋流器水力旋流器是主要的脫水設(shè)備，它主要由進液分配器、旋流子、上部稀液儲箱及底部石膏漿液分配器組成。旋流子是利用離心力加速沉淀分離的原理，迫使?jié){液流切向進入水力旋流器的入口，由此使其產(chǎn)生環(huán)形運動。粗大顆粒富集在水力旋流器的周邊，而細小顆粒則富集在中心。水力旋流器主要有二重作用：對吸收塔出料漿液中懸浮固體的分類，即石膏漿液預(yù)脫水和石膏晶體分級。進入水力旋流器的石膏漿液切向流動產(chǎn)生離心運動，重的固體微粒被拋向旋流器壁，并向下流動，形成含固濃度為50％的底流。細小的微粒從旋流器的中心向上流動形成溢流，經(jīng)一節(jié)流孔板流至溢流緩沖箱，通過溢流輸送泵返回吸收塔，以便晶體的長大；部分溢流經(jīng)廢水旋流器給料泵送至廢水旋流器；將石膏溢流緩沖箱中一部分漿液進行旋流，底流返回石膏溢流緩沖箱，溢流被送到廢水處理系統(tǒng)進行除氯離子和重金屬的處理。第107頁/共188頁石膏水力旋流器實物圖第108頁/共188頁真空皮帶脫水機第109頁/共188頁真空皮帶機的工作原理石膏漿液自其供給箱進入皮帶機，石膏脫水依靠過濾層下面的真空來脫水真空泵運轉(zhuǎn)所形成的負壓使?jié){液中的水分通過濾布，流經(jīng)濾布上的排水孔及排水通道進入真空箱，而濾出水分后的漿液在濾布上移動數(shù)米后形成含水分小于10%的固形物，為除去其中的氯，再加上清洗水再次脫水。真空皮帶脫水機將濃縮后的石膏進一步脫水至含固率達到90%以上，石膏濾餅中的氯離子含量將通過石膏濾餅清洗而控制在小于100ppm。第110頁/共188頁⑴料漿通過給料箱沿整個帶寬方向均勻分布，解決了快速沉淀所產(chǎn)生的濾餅成形問題。在水平帶式真空過濾機的運行過程中，由于重力的作用，有助于減少真空消耗并縮短濾餅成形時間。⑵濾餅在濾布上形成并和濾布一同移動。橡膠脫水帶支撐著濾布。脫水是由橡膠脫水帶底部的真空來實現(xiàn)的。⑶在濾餅兩側(cè)壓差的作用下，濾餅中的水分穿過濾布沿著脫水帶上的排水溝進入到位于真空盤中心線上方的排水孔，從真空盤排出。⑷可以提供順流或逆流洗滌來滿足特殊工藝需要，并且可以提供一段或相互獨立的多段洗滌區(qū)進行洗滌以獲得最佳的回收效果。⑸濾液和空氣進入氣/液分離器。在氣/液分離器中，濾液匯集在底部并由泵抽走。而空氣由于真空泵產(chǎn)生的負壓，從氣/液分離器頂部排出。⑹多噴嘴洗滌系統(tǒng)分別對橡膠脫水帶和濾布進行洗滌，延長濾布的使用壽命。（7）在運行中，脫水帶和濾布始終處于適當?shù)膹埦o狀態(tài)。濾布的對中是由傳感器控制、自動氣動糾偏機構(gòu)來完成的。濾布的徹底清洗、適當?shù)膹埦o和自動糾偏及橡膠脫水帶的支撐將延長濾布的使用壽命。第111頁/共188頁真空皮帶脫水機原理圖第112頁/共188頁真空泵真空式氣力輸送系統(tǒng)中，要利用真空泵的作用使管路中保持一定的真空度。有吸升式吸入管段的大型泵裝置中，在啟動時也常用真空泵抽氣使入口管及泵內(nèi)充滿水。按其工作原理分有液環(huán)式和離心式兩種，常用的是水環(huán)式真空泵。水環(huán)式真空泵實際上是一種壓氣機，它抽取容器中的氣體將其加壓到高于大氣壓，從而能夠克服排氣阻力將氣體排入大氣，使容器內(nèi)保持一定的真空度。第113頁/共188頁真空泵結(jié)構(gòu)簡圖有12個葉片的葉輪1偏心地裝在圓柱形泵殼2內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間