电厂烟气脱硫课程设计

中南民族大学
大气污染控制工程课程设计书
设计题目：某电厂脱硫工艺设计
姓名：乔琪
学院：资源与环境学院
专业：环境工程
学号： 2
指导老师：汤迪勇
设计日期：2015.12.15~2016.01.08
目录
第1章绪论 (3)
1.1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺 (3)
1.1.1 工艺简介 (3)
1.1.2 化学反应过程 (3)
1.1.3 石灰石湿法烟气脱硫装置 (4)
1.1.4 FGD运行主要控制参数 (6)
第2章系统参数选择与计算 (7)
2.1 工艺设计计算 (7)
2.1.1 设计原始资料 (7)
2.1.2 治理要求 (7)
2.1.3 烟气量计算 (8)
2.1.4 吸收塔设计计算 (9)
2.1.5 配套设备选型 (12)
2.2 结垢问题及解决办法 (13)
2.2.1 脱硫系统中常出现的结垢及固体堆积现象 (13)
2.2.2 结垢的原因 (13)
2.2.3 结垢的防止措施 (15)
2.3 总平面图设计 (15)
2.3.1 一般规定 (15)
2.3.2 总平面布置 (16)
2.3.3 交通运输 (16)
2.3.4 管线布置 (17)
第3章特别说明 (17)
3.1 课程设计体会 (17)
3.2 致谢 (17)
3.3 附件 (17)
第1章绪论
1.1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺
1.1.1 工艺简介
石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上治理工业烟气脱硫工艺中应用最广泛的一种脱硫技术。

目前，其工艺技术完善、运行稳定、脱硫效率高、单塔出力大，脱硫剂—石灰石地理分布广，价格低廉，特别适合工业规模的应用。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺流程图如图1所示。

从锅炉引风机后烟道引出的烟气，通过增压风机升压，烟气换热器（GGH）降温后，进入吸收塔，在吸收塔内与雾状石灰石浆液逆流接触，将烟气脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经GGH升温至大于75℃，再进入净烟道经烟囱排放。

脱硫剂石灰石粉则由磨石粉厂破碎磨细成粉状，通过制浆系统制成一定浓度的石灰石浆液，运行时根据FGD处理的烟气量和SO2的浓度，由循环泵不断地把新鲜浆液补充到吸收塔内。

当塔内石膏浆液达到一定浓度后由外排泵排出，经一级旋流、二级真空皮带脱水后，得到含水率低于10%的石膏，装车外运。

1.1.2 化学反应过程
脱硫塔中烟气和石灰石脱硫剂进行着复杂的反应过程。

烟气中的主要有害成分有SO2、HCl、NOx等；石灰石浆液主要由Ca2+、Mg2+等离子组成。

它们在溶液中相互作用，生成多种反应产物。

烟气中的SO2与石灰石浆液经过一系列的化学反应，最后生成石膏。

湿法烟气脱硫吸收过程多采用双膜理论模型解释。

SO2的吸收过程以膜扩散的方式进行。

在气液相间的物质迁移主要是分子扩散的结果，物质迁移方向与相界面垂直。

化学反应可以简化为下列过程。

SO2的吸收：
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3→H++HSO3-→2H++ SO32-
石灰石的溶解：
CaCO 3 →Ca 2+
+CO 32-
中和反应：
Ca 2+
+ CO 32-+2H +
+SO 32-→CaSO 3+CO 2+ H 2O 氧化反应： CaSO 3+
2
1
O 2→CaSO 4 亚硫酸钙结晶： CaSO 3+
21 H 2O →CaSO 3·2
1
H 2O 硫酸钙结晶：
CaSO 4 +2 H 2O →CaSO 4·2 H 2O 1.1.3 石灰石湿法烟气脱硫装置
典型的石灰石湿法脱硫系统从功能上可以分为烟气系统、石灰石浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、废水处理系统、公用系统和事故浆液排放系统。

（1）烟气系统
烟气系统通常包括一台单独的增压风机、一台气气换热器和电厂现有烟囱。

在增压风机上游和气气换热器再热侧系统出口下游都设有双百叶窗隔离挡板。

在现有旁路烟道上亦安装有两个双百叶窗旁路挡板，这些挡板的开度可以随烟气流量的变化进行调节。

每个烟气挡板可以配置两台密封风机，以防止烟气泄漏。

GGH 利用未脱硫的热烟气（一般130℃~150℃）加热已脱硫的洁净烟气（一般46℃~55℃），一般加热到80℃左右，然后排放，以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁，并可提高烟气抬升高度。

在烟气离开吸收塔前，会通过一个两级除雾器，以除去烟囱中携带的细小液滴。

沉淀在除雾器上的颗粒不利于烟气流经吸收塔，会影响塔内压降和烟气流向分布。

为了防止固体颗粒积聚在除雾器上，需定期对除雾器进行冲洗。

除雾器设有冲洗水系统，工艺水从喷嘴喷出冲洗除雾器。

（2）石灰石浆液制备系统
石灰石料应密切主要其水分含量，进入石灰石粉制备系统磨粉机地入磨物料的表面水分一般小于1%，否则就会严重恶化操作，甚至造成糊磨、堵塞。

同时 应主要氯化物、氟化物和煤灰等杂质不要混入石灰石料中，以免影响脱硫系统的正常运行和脱硫石膏的品质。

石灰石浆液制备时，成品分经仓底的两套叶轮给料机输送到石灰石浆液池，工业水通过水泵和调节阀门注入石灰石浆液池，调节石灰石浆液的密度至1230kg/m 3
（含固量30%）。

在石灰石浆液泵的出口管道设有密度监测点，从而保证30%的石灰石浆液的制备和供应。

配置合格的石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔下部浆液槽，根据烟气负荷、脱硫塔烟气入口的SO 2
浓度和pH 值来控制喷入吸收塔的浆液量，剩余部分返回浆液池。

为了防止结块和堵塞，要使浆液不断流动循环。

（3）吸收塔系统
吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求气液接触面积大，其他的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量烟气处理。

进入吸收塔的热烟气经过逆向喷淋浆液的冷却、洗涤，烟气中的SO2与浆液进行吸收反应生成亚硫酸氢根（HSO3-）。

HSO3-被鼓入的空气氧化为硫酸根（SO42-），SO42-与浆液中的钙离子（Ca2-）反应生成硫酸钙（CaSO4），CaSO4进一步结晶为石膏（CaSO4·2 H2O）。

同时烟气中的Cl、F和灰尘等大多数杂质也在吸收塔中被去除。

含有石膏、灰尘和杂质的吸收剂浆液的一部分被排入石膏脱水系统。

吸收塔中装有水冲洗系统，将定期进行冲洗，以防止雾滴中的石膏、灰尘和其他物质堵塞元件。

吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、液柱塔和鼓泡塔四种类型。

（4）石膏脱水系统
在吸收塔浆液槽中石膏不断产生，为了使浆液密度保持在设定的运行范围内，将石膏浆液（15%~20%固体含量）通过石膏浆液泵打入脱水站。

该站包括一个水力旋流器及浆液分配器，在这里将石膏浆液中的水予以脱除，使底流石膏固体含量达到50%。

在水力旋流器中，石膏浆液流进一个圆柱箱中，并由此流到敞开的各个旋流子中，在此处根据入口压力的大小，可将石膏输送至旋流器的底流，将滤液送入石膏水力旋流器上部的溢流箱内。

底流的石膏被送至真空皮带过滤机进一步脱水至含水小于10%。

溢流含3%~5%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱，最终返回到吸收塔。

旋流器的溢流被输送到废水旋流站进一步分离处理。

（5）废水处理系统
在湿式石灰石/石膏FGD工艺中，由于烟气中氯化物的溶解提高了脱硫吸收液中氯离子的浓度，不可避免地要产生一定量废水。

氯离子浓度的增高会引起脱硫率的下降和CaSO4结垢倾向的增大，并对副产品石膏的品质产生影响。

FGD装置的废水主要来自石膏脱水系统的旋流器溢流液、真空皮带机的滤液或冲洗水。

废水处理的工艺大致分为中和、脱重金属、絮凝、浓缩、澄清、污泥处理几部分。

中和是采用Ca(OH)2作为中和剂加入脱硫废水中，一方面可以中和水的酸性，另外还可以脱除F-，并使部分重金属沉淀下来。

接下来向废液中加入有机硫化物，进一步脱除重金属离子。

絮凝的作用是通过添加絮凝剂去除上工段中过剩的硫化物，加速废水中悬浮物的沉降。

絮凝后的废水进入澄清池时进行浓缩分离。

浓缩后的污泥一部分经脱水后抛弃，一部分返回中和池或絮凝池，以提高絮凝池的固体含量，加速絮凝过程。

澄清池的溢流则进入后处理水箱，用稀盐酸调节pH后排放。

（6）公用系统
公用系统由工艺水系统、工业水系统、冷却水系统和压缩空气系统等子系统构成，为脱硫系统提供各类用水和控制用气。

FGD的工艺水一般来自电厂循环水，并输送至工艺水箱中。

工艺水由工艺水泵从工艺水箱输送到各用水点。

FGD装置运行时，由于烟气携带、废水排放和石膏携带水而造成水损失。

工艺水由除雾器冲洗水泵输送到除雾器，冲洗除雾器，同时为吸收塔提供补充用水，以维持吸收塔内的正常液位。

此外，各设备的冲洗、灌注、密封和冷却等用水也采用工艺水。

FGD冷却水主要用户有增压风机电机、氧化风机电机、循环浆液泵电机、磨机主轴承、减速器电机，此外，部分冷却水还用于氧化空气增湿冷却。

FGD的工业水一般来自电厂补充水，并输送至工业水箱中。

（7）事故浆液排放系统
浆液排放系统包括事故浆液储罐系统和地坑系统。

当FGD装置大修或发生故障需要排空FGD装置内浆液时，塔内浆液由浆液排放泵排至事故浆液箱直至泵入口低液位跳闸，其余浆液依靠重力自流至吸收塔的排放坑，再由地坑泵打入事故浆液储罐。

事故浆液储罐用于临时储存吸收塔内的浆液。

地坑系统有吸收塔区地坑、石灰石浆液制备系统地坑和石膏脱水地坑，用于储存FGD装置的各类浆液，同时还具有收集、输送或储存设备运行、运行故障、检验、取样、冲洗、清洗过程或渗漏而产生的浆液。

主要设备包括搅拌器和浆液泵。

1.1.4 FGD运行主要控制参数
FGD系统在正常运行中，运行人员应该按照表1来控制FGD系统的主要参数。

表1 FGD主要控制参数
主要控制参数优化值主要控制参数优化值脱硫效率≥95% 烟囱入口烟气温度≥80℃
吸收剂利用率≥95% 石膏表面水质量百分比≤10%
浆液pH值5~5.5 CaCO
残留质量百分比≤3%
3
浆液密度1050~1150kg/m3 亚硫酸盐质量百分比≤0.4%
液气比10~18 石膏中Cl-含量≤100mg/L
（1）脱硫效率
脱硫效率表示FGD系统能力的大小。

脱硫效率是由许多因素决定的，诸如FGD系统运行的钙硫比、液气比、烟气的状态以及煤种的变化。

但是SO2排放标准则往往要求烟气中SO2的浓度或总量在任何情况下均不超过规定的控制值。

因此，应保证在锅炉的最差工况下，FGD 系统运行的最低脱硫效率仍能满足排放标准的要求，同时尽量使FGD系统长期经济运行。

（2）吸收剂利用率
吸收剂利用率指用于脱除的吸收剂占加入FGD系统吸收剂总量的质量分数，即脱硫效率与Ca/S比。

吸收剂的利用率与Ca/S比有密切关系，达到一定脱硫效率时所需要的Ca/S比越低，钙的利用率越高，所需吸收剂数量及产生脱硫产物的量也越少，可大大降低FGD系统的运行费用。

（3）浆液PH值
典型湿法FGD系统中浆液对SO2的吸收程度受气液两相SO2浓度差的控制。

要是烟气中“毫克/升”级的SO2在较短的时间内和有限的脱硫设备内达到排放标准，必须提高SO2的溶解速率，这主要通过调整和控制浆液的pH值来实现。

另外，浆液的pH值不仅对SO2的脱除效率有显著影响，而且对运行可靠性亦有显著影响。

低PH值运行时，一方面SO2排放量显著提高，难以达到排放标准；另一方面，设备腐蚀也会显著加剧，不能保证设备运行安全。

高pH值运行时，SO2含量会显著降低，但pH值太高会使脱硫设备内部固体颗粒堆积而结垢，使设备堵塞，无法正常运行，不能保证设备安全运行。

（4）浆液密度
石灰—石灰石湿法烟气脱硫技术中，由于吸收剂在水中的溶解度很小，它们在水中形成溶液的脱硫容量不能满足工程的要求，故采用含有固体颗粒的浆液来吸收SO2。

常用的石灰石湿法脱硫装置中气液接触时间很短，因此石灰石浆液的初始吸收速率对脱硫装置的脱硫效率有很大影响，其吸收SO2容量亦反映出该吸收剂的脱硫能力。

（5）液气比
液气比是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，它直接影响设备尺寸和操作费用。

液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面，在其他参数一定的情况下，提高液气比相当于增加了吸收塔的喷淋密度，使液气间的接触面积增大，脱硫效率也将增大。

要提高吸收塔的脱硫效率，提高液气比是一个重要的技术手段。

（6）烟囱入口烟气温度
如果脱离后饱和湿烟气直接排放不仅对烟囱造成腐蚀，而且还引起环境污染。

因此，脱硫后的湿烟气必须加热到规定温度。

国内普遍采用英国的排烟温度规定，即脱硫后烟囱入口烟气温度不低于80℃。

第2章系统参数选择与计算
2.1 工艺设计计算
2.1.1 设计原始资料
(1)电厂装机容量2×300MW
(2)电厂所用煤的组成成分：C 73.1%；灰分 8.8%；S 2.4%；H 4.7%；水分 7.8%；O 3.2%
(3)每小时煤的用量140t
(4)排烟温度：132℃
(5)锅炉燃烧的空气过剩系数取a=1.05-1.2
(6)系统钙硫比为1.1-1.2
2.1.2 治理要求
(1)排放气体中SO2浓度小于100 mg/ Nm3
(2)脱硫效率≥90% 2.1.3 烟气量计算
（1）烟气量计算
取100g 煤为研究对象，煤的组成成分见表4。

表4 燃煤成分分析表
生成物CO2、H2O 、SO2的摩尔分数分别是6.09mol 、2.35mol 、0.075mol 。

理论燃烧需氧量：
l 100gdrycoa mol 24.722.0075.047.409.642=-++=-++
=o s H c stoich n n n n n
设锅炉燃烧的过剩空气系数a=1.06，取空气湿度为X=0.0116。

则100g 煤完全燃烧所需空气量：
drycoal
mol
X a stoich n n total 10095
.360116.121.006.124.7)1(21.0=⨯⨯=+⨯⨯=
即：
kgcoal m n v total 328
.81.010004.22=⨯⨯= 100g 煤完全燃烧产生的烟气量：
gdrycoal mol X a n n n n n stoich s H c out 10024.381)1(21.02=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-++++
= 即：
kgcoal m n v out 3
57.81.010004.22=⨯⨯= （2）SO2的流量计算
已知锅炉每小时用煤140t ，则标况烟气流量：
s Nm Q v /28.333360057.810001403=÷⨯⨯=
SO 2的摩尔百分含量：
ppm n n y out
so so 1961001961.024
.38075
.022===
=
，即5.60g/m3。

则标况下烟气中SO2的流量为：
s
Nm Q so /65.010004.22646.528.33332=÷⨯÷⨯=
根据脱硫率为99%，得到出口SO2的流量为：
s
Nm Q so /0065.065.0)99.01('32=⨯-=
（3）石灰石消耗量
每天产生SO 2的总量为56160m 3
，即2507143mol 。

设系统钙硫比为1.11，石灰石纯度为90%，则石灰石消耗为：
h kg d t m /9.12884/2.309109.0/10011.125071436==⨯⨯⨯=-
2.1.4 吸收塔设计计算
（1）吸收塔选型
吸收塔是燃煤烟气湿法脱离装置的核心设备，SO 2的吸收与脱硫产物—亚硫酸钙的氧化均是在吸收塔内完成的。

根据企业接触形式不同，可把常用的吸收塔类型分为喷淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱吸收塔四种形式。

各种类型吸收塔的类型技术特性对比见于表2。

表2 四种类型吸收塔的技术特性对比
由于喷淋塔结构简单，操作与维护方便，脱硫效率高而且在工程上的应用比较成熟，喷淋塔成为湿法脱硫工艺的主流塔型。

因此本工艺选择喷淋塔脱硫技术。

（2）吸收塔设计计算 1） 吸收塔直径设计
吸收塔的直径（D ）可由吸收塔出口实际烟气体积流量和烟气流速确定，烟气流速通常为3.0~4.5m/s ，工程实践表明，3.6~4.2m/s 是性价比较高的流速区域，因此，本工程的实际烟气流速设为4.0m/s 。

吸收塔直径计算公式为：
21
()2Q A v D v
π=⨯=⨯
式中Q 为烟气体积流量，m3/h ；v 为烟气流速，m/s ；A 为烟气过流断面面积，m2。

设塔内的操作温度为50℃,Q —高温状态下烟气进口流量为
s m Q /3.39427350
27328.3333=+⨯
=
则吸收塔直径为：
m Q D 20.110.43.3944v 4=⨯⨯==
ππ，取11.2m 。

2） 喷淋塔塔高设计 ① 吸收区高度（h 1）：
吸收区高度h 1一般指烟气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离。

容积吸收率的定义为：含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔，塔内喷淋浆液将烟气中的SO 2
浓度降低到符合排放标准的程度，将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均计算到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷—平均容积吸收率，以ζ表示。

其表达式如下：
01Q C K V h ης=
=
其中，ζ—平均容积吸收率，kg/（m
3
）；
C —标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3
； V —吸收区容积，m 3
；
η—给定的二氧化硫吸收率（％）；本设计方案为99％ h 1—吸收塔内吸收区高度，m ；
K 0—常数，K 0=3600v ×273/(273+t)其数值取决于烟气流速v(m/s)和操作温度(℃) ； 将ζ的单位换算成kg/( m 2
.h)，可以写成：
ζ=
11
64273
3600/22.4273v y h t η⨯
⨯⨯+
在喷淋塔操作温度为10050
752+=℃，烟气流速为 v=4.0m/s 、脱硫效率η=0.99，又
y 1=0.1961%。

总结已经有的经验，容积吸收率范围在5.5-6.5 kg/（m 3
﹒h ）之间，取η=6 kg/
（m 3
﹒h ），代入上式可得：
1
/99.0001961.00.475273273
4.226436006h ⨯⨯⨯+⨯⨯
=
故吸收区高度h 1=10.4m 。

如果仅从脱硫技术角度考虑，设计时ζ应取低值以求保险；但如果考虑经济因素，ζ低则塔容积增大，会使投资、运行维护费用等增加。

在吸收区中，喷嘴布置分为2~6层，喷淋层间距0.8~2m ，脱硫率要求低时可减少，低负荷时可停运某一层。

本设计方案喷淋层设为4层，间距2m 。

②烟气进口高度h 2，出口高度
2'
h ：
根据工艺要求，进出口流速（一般为12m/s-30m/s ）确定进出口面积，一般希望进气在塔内能够分布均匀，且烟道呈正方形，故高度尺寸取得较小，但宽度不宜过大，否则影响稳定性。

其计算公式如下：
Q h uL =
式中： u —烟气入口气速，一般取14~15m/s ；本设计取15m/s ； L —烟气进、出口宽度；
Q —高温状态下烟气进口流量为：s m /4.494273
132
27328.3333=+⨯。

烟气进出口宽度占塔内径的60%~90%。

本设计取入口宽度为内径的80%，出口宽度为内径的60%。

则：
L 入 =11.2×0.8=8.96m L 出=11.2×0.6=6.72m 所以由上面公式得： h 2=494.4÷15÷8.96=3.7m
2'
h =494.4÷15÷6.72=4.9m
③浆液池高度h 3：
浆池容量V1的计算表达式如下：
11L
V Q t G =
⨯⨯
式中：L/G —液气比，取15L/m 3
；
Q —烟气标准状态湿态容积，m 3
/h ，Q=333.28m 3
/s ； t 1—浆液停留时间，4~8min ，取t1=4min=240s 。

由上式可得喷淋塔浆液池体积：
V 1=(L/G) ×Q ×t 1=15×333.28×240/1000=1200 m 3
选取浆液池内径略大于吸收区内径，内径D=12.0m 。

根据V 计算浆液池高度h 3：
m D V h 6.100.1214.31200
442213=⨯⨯==
π
④ 除雾区高度h 4：除雾区分为2层，本设计高度确定为3.0m ，即h4=3.0m 。

⑤烟道入口到第一层喷淋层的距离h 5=2~3.5m ；本设计取3.0m 。

⑥烟气进口底部至浆液面的距离h 6：一般定为0.8~1.2m 为宜，本设计方案取1m 。

⑦最顶层喷淋层到除雾器的距离h 7=1.2~2m ；本设计取1.2m 。

⑧除雾器到吸收塔出口的距离h 8=0.5~1m ；本设计取0.6m 。

因此喷淋塔最终的高度为：
H=3×2.0+3.7+4.9+10.6+2×3.0+3.0+1+1.2+0.6=37.0m ，取37m 。

2.1.5 配套设备选型
（1）再循环系统设计
本设计中的烟气含硫量较低，循环泵可采用单元制。

吸收塔内喷淋层设计为4层，每台循环泵对应一层喷淋层；运行的再循环泵数量根据吸收浆液流量的要求确定，以达到每台锅炉负荷的吸收效率。

4层喷淋布置能够满足整套装置对脱硫效率的要求。

循环浆液量为要脱除SO 2的量与单位循环浆液吸收SO 2能力的比值。

本设计中要脱除的SO 2量为0.75×140×1000×64/1000=6720kg/h ，单位体积循环浆液吸收SO 2的能力约为0.20g/L ，可计算得出循环浆液量为6720/0.20=33600m 3
/h 。

本设计中采用4台浆液循环泵，每台泵的流量为9000m 3
/h 。

（2）氧化风机的设计及选型
亚硫酸钙和亚硫酸氰盐的氧化分为两个部分，一是吸收塔内烟气中氧气进入浆液液滴的自然氧化，二是空气通过曝气管网进入浆液池的强制氧化。

考虑空气富余量，氧化所需的氧气流量，等于SO 2烟气量，即0.65 m 3
/s ，则相应的湿空气量为：0.65×（3.78+1）×（1+0.0116）= 3.14m 3
/s=11304m 3
/h 。

采用4台L48×66WD-2型罗茨风机，电机型号为Y315L-6，流量为6960 m 3
/h 。

风压为49050Pa ，两备两用。

（3）氧化吸收池搅拌机的选型
在吸收塔底部浆液池设有4台侧进式搅拌机，用来使石灰石固体颗粒在浆液中保持均匀悬浮状态，保证浆液对SO 2的吸收和反应能力。

搅拌器的搅拌直径为10.0m ，转速130r/min ，功率3kW 。

搅拌器的转速不能太高，否则不利于石膏晶体成长，且会造成叶轮磨损。

（4）石灰石浆泵的选型
上已算出石灰石用量为12884.9kg/h。

石灰石浆液由制浆系统配制而成，调节浆液密度至1230kg/m3(含固量30%)，则相应的体积用量为：
12884.9/(1230×0.3)=34.92m3/h
设计采用的石灰石浆泵为2台双相流泵，流量为50 m3/h，扬程为50m，一用一备。

（5）脱硫增压风机的选型
增压风机是用于克服FGD装置的烟气阻力，将原烟气顺利引入脱硫系统，并稳定锅炉引风机出口压力的设备。

其运行特点是低压头、大流量、转速低。

在安装了烟气脱硫系统的情况下，锅炉的送、引风机将无法克服FGD的烟气阻力，所以必须设置增压风机。

湿法烟气脱硫系统中一般采用轴流风机或离心风机。

根据设计的实际入口烟气流量510.3m3/s，以及吸收塔、GGH、烟道的总压力损失，取三部分的压力损失分别为1500、1000、500Pa，总计3000Pa，可选用轴流式静叶可调风机。

2.2 结垢问题及解决办法
石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统运行经常遇到的最严重的问题就是结垢、堵塞，结垢可导致脱硫塔内部构件上固体物质的堆积，同时也会造成仪表和流程控制失灵，最终导致整个系统的停运。

经过几十年的不断改进，结垢问题完全可通过合理的结构设计和运行操作来解决。

2.2.1 脱硫系统中常出现的结垢及固体堆积现象
结垢现象主要发生在以下区域：
（1）湿/干界面。

热烟气被冷却的吸收塔区域，气流及气体分布的波动从湿态变成干态的区域。

（2）吸收塔喷淋层及喷嘴。

（3）烟道入口、导流板。

（4）出口烟道。

（5）除雾器。

（6）GGH。

（7）氧化空气管道。

（8）浆液管道
2.2.2 结垢的原因
（1）工艺参数控制不当
①自然/抑制氧化工艺
在自然氧化工艺中，氧化率受燃煤含硫量、烟气中O2浓度、浆液中溶解的催化金属元素影响。

当燃低硫煤（含硫量低于1%）时，亚硫酸钙的氧化速率可大于80%；当燃煤含硫量低于0.5%时，氧化率趋于100%；当燃高硫煤（含硫量大于3%）的氧化率大多在15%~50%。

在自然氧化工艺中，浆液中的石膏浓度相对降低，除雾器叶片极易产生石膏的过饱和，同时存在于浆液中的石膏晶种又少，结垢即很容易发生，特别是当燃烧高硫煤、脱硫剂的利用率又较低时。

②强制氧化工艺
在最小过饱和度的条件下，完成结晶反应需要足够大的储浆池容积和较高的固体悬浮物。

当储浆池的容积足够大时，池内浆液中CaSO4将处于轻度过饱和状态。

与CaSO3一样，洗涤液经过吸收区后，浆液中Ca2+、SO42-浓度的变化与单位体积内吸收的SO2浓度成正比，此时若L/G太小，密度太低，浆液中的石膏RS可能超过临界值1.3~1.4，从而导致结垢的发生。

（2）设计问题
①管道流速太小
石膏浆液的腐蚀性强，沉淀快，沉淀有自密实的倾向。

因此，管道设计中首先要考虑的是防止发生石膏浆液沉淀。

据介绍，管径和管道的倾斜度（0°~20°）对沉积的形成影响不大，主要是石膏浆液的浓度和流速。

当浆液浓度为10%~14%时，流速0.67m/s是沉淀形成的临界值。

装有调节阀的管道要在阀门入口端的官道上安装回流管。

当阀全关时，回流浆液流速不低于引起沉淀的最低流速，否则调节阀要设定最小开度。

提高流速对防止沉淀有利，但不可过高，易造成管道磨损增加。

②管道坡度不合理，未设排空装置
在布置设计中要力求避免管道下凹，否则应在管道的最低点安装排空阀，停运时用水冲洗。

对于斜度不大，较长的管道也应设置停运自动冲洗装置。

③干湿交界处未设相应装置
干湿交界处的结垢可通过合理的设计来避免，如烟道入口处设计莲蓬、氧化空气降温增湿等均可有效避免或减轻干湿交界处的结垢。

（3）仪表不准确
液位计、密度计、pH计不准时，极易造成溢流、堵塞现象，如因吸收塔液位计不准，使浆液产生溢流，有时吸收塔外的溢流排出管及溢流箱未定期冲洗而堵住，致使浆液反流至吸收塔入口。

（4）其他问题
①浆液中有机械异物或垢片，最易在阀门或管道大小头处造成堵塞。

②泵的出力严重下降，使向高位输送的管道堵塞。

③阀门内漏。

④管内结垢。

⑤氧化风机故障停运，浆液进入氧化配气母管并很快沉淀，多次发生此种事故后易诱发风机喘振。

2.2.3 结垢的防止措施
结垢可以通过严格控制浆液的pH值、石灰石利用率、控制保证储浆池足够的停留时间、添加品种、内部结构简化、保持内部构件湿润、拐角圆滑过渡、优化L/G、提高镁离子浓度、添加有机酸、保持储浆池内足够浓度的固体含量等措施来防止。

（1）优化设计
实践表明，做好以下几点，可大大减少FGD系统结垢的发生。

①当进入脱硫塔中的烟气含尘量较少时，储浆池内的固体含量应不小于8%（质量比）；当进入脱硫塔中的烟气含尘量较高（如某些除尘脱硫一体化设备），储浆池内的固体含量不应小于15%。

脱硫浆液中含有1%的石膏晶种即可降低结垢速率达40%。

②储浆池应能提供至少8min的时间以便彻底消除石膏的过饱和度。

③当石灰石的利用率大于85%时，对除雾器进行间歇冲洗即可消除除雾器的软垢。

当石灰石利用率小于85%时，间隙清洗无法保证除雾器不结垢，需要对除雾器进行连续冲洗才能保持结垢不超过10%。

④在脱硫塔及其循环浆液（洗涤液）的设计中，应注意各局部的pH值大小、相对饱和度，以防局部结垢的发生。

⑤采用憎水性好的材质做填料，配置喷雾液滴均匀分散的喷嘴，采用无浆液停滞的塔结构等措施。

⑥对于烟尘的堆积、浆液中固形物的沉积以及结垢等造成的堵塞，除采用优化的结构外，还应在设计上充分考虑采用水洗、调节PH以及在脱硫设备停运时进行搅拌等处理对策。

⑦对于回转式GGH，设置吹灰装置和运行中的冲洗设计；对于热媒式GGH，设置清洗装置，简洁配置传热管。

（2）预防措施
①提高锅炉电除尘的效率和可靠性，使FGD入口烟尘在设计范围内，原烟气含尘量高时的保护停FGD。

②运行控制吸收塔浆液中石膏过饱和度最大不超过1.4。

③选择合理的pH值运行，尤其避免PH值的急剧变化，保持吸收剂利用率在设计范围内，即Ca/S<1.03。

④保证吸收塔浆液充分氧化，对抑制氧化工艺，使用阻氧剂。

⑤向吸收塔中加入添加剂如镁离子、乙二酸等。

⑥适当增加液气比。

2.3 总平面图设计
2.3.1 一般规定
根据《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》（DL/5196-2004）的规定，总平面图布置有如下要求：
（1）脱硫装置的总体设计应符合下列要求：。