烟气脱硫工艺设计及规范

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Cl As
NOX H2S 二噁英类 其它
mg/Nm3 mg/Nm3
mg/Nm3 mg/Nm3 ngTEQ/Nm3
3、烟气正常温度（℃）、事故烟气温度（℃）； 4、烟气压力（Pa）及波动范围； 5、脱硫剂成分； 6、所在地水质分析资料； 7、所在地气象资料； 8、主工艺的操作制度。
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管道：
烟气管道及材质设计
1、根据输送介质的特性，选择合适的材质和流速； 2、管道材质宜选择碳钢、不锈钢、碳钢内衬玻璃鳞片等； 3、烟气流速宜取 10m/s～20m/s。
液体管道及材质设计
1、浆液管道应根据输送介质特性选择材质和流速。 流速的选 择既要避免浆液中颗粒物的沉淀，又要减少对管道的磨损、降 低管道阻力。 2、 浆液循环泵管道宜选用衬胶或玻璃钢管道；溶液输送管道 材质可选玻璃钢、工程塑料管道、碳钢衬胶、316L不锈钢，具 体材质应根据介质的浓度、温度、压力以及管道布置等因素选 择。
4、计算结果中脱硫后的烟气中二氧化硫浓度须换算成干基、 基准过量 （过剩）空气系数的数值。 5 、采用湿法脱硫工艺，烟气应达到 100%绝热饱和，水蒸气含 量应为绝热饱和温度下的 100%，烟气温度取比饱和温度高 1～ 2℃。
热量衡算：
1、 吸收应按绝热过程计算，吸收塔（脱硫塔）的热损失可忽 略不计。 2 、吸收塔（脱硫塔）的热平衡内容，应包括入口烟气显热、 入口烟气水蒸气潜热、反应热、吸收剂（脱硫剂）带入热、补 充水带入热、排放浆液（废水）带出热、出口烟气显热、出口 烟气水蒸气潜热。 3、吸收剂制备、副产品（副产物）处理等可不做热量平衡计算。
石灰/石灰石-石膏法
适应范围：
由于吸收剂廉价、易得，适用于各行业烟气脱硫
特点：
技术成熟、运行可靠； 系统投资低； 脱硫效率较高； 是目前最为成熟的烟气脱硫技术，被国内外广泛应用
一般规定：
副产物石膏应达到再利用的要求。 脱硫装置应由吸收剂制备系统、烟气吸收及氧化系统、脱
硫副产物处置系统、脱硫废水处理系统、烟气系统、自控 和在线监测系统等组成。
目 录
术 语 活性焦（炭）法
通用规定
石灰/石灰石-石膏法 氨 法
高分子有机溶液法
循环流化床法 喷雾干燥法
钠 法
氧化锌法 氧化镁法
海水法
双氧水法
术语
0.设计规范：对设计的具体技术要求，是设计工作的规则。规范里的 限定性词语规定了对该条文执行的严格程度：“应该”就是必须执行； “不宜”就是可执行可不执行； 1.吸收剂：指脱硫工艺中用于脱除二氧化硫（SO2）等有害物质的反 应剂，非气液接触脱硫用反应剂又被称为“脱硫剂”； 2.烟气净化：指除去烟气中的烟尘、挥发性金属及其化合物、气态非 金属化合物等对脱硫过程有害的杂质； 3.再生塔：通过加热的方式，实现再生吸收剂、回收SO2的装置。也 称为“解吸(析)塔”； 4.副产物：吸收剂与烟气中SO2等反应后生成的物质。达到产（成） 品标准的也称为“副产品”； 5.废水：脱硫过程中产生的含重金属、酸以及其他有害杂质的溶液。 达到一定酸浓度的溶液也称为“废酸”； 6.液气比：指吸收塔入口循环液体积流量与吸收塔入口烟气体积流量 (湿基)的比值，单位L/m3（标况）。
3 、脱硫装置区的管道除雨水下水道、生活污水下水道外，其 他宜采用综合架空方式敷设。过道路地段，净高宜不低于 5.0m； 低支架布置时，人行地段净高宜不低于 2.5m；低支墩地段，管 道支墩宜高出地面 0.15m～0.30m。
4、脱硫装置区内的浆液沟道当有腐蚀性液体流过时应做防腐处 理，废水沟道宜做防腐处理，室外电缆沟道设计应避免有腐蚀 性浆液进入。 5、雨水下水管、生活污水管、消防水管及各类沟道不宜平行布 置在道路行车道下面。
通用规定：
工艺选择：
1. 烟气脱硫工艺应根据主体工艺操作制度、烟气性质（包括二氧化硫 浓度和气量的波动） 、二氧化硫排放控制总量、脱硫效率、脱硫剂 供应、自然资源情况、脱硫副产物的综合利用、废水/废渣排放、厂 址条件以及技术经济指标等因素，综合比较后确定。 2. 应考虑烟气及烟尘中的有害成分对脱硫剂活性、脱硫副产物质量的 影响，对达到一定量、对环境有害的成分应集中无害化处理。 3. 除海水脱硫工艺外，应选用副产物综合利用的脱硫工艺，不应选用 副产物抛弃脱硫工艺。 4. 脱硫装置负荷波动应适应主装置的负荷变化。 5. 脱硫装置入口烟气含尘量应小于 1g/Nm3。 6. 脱硫效率应满足国家现行排放标准以及当地污染物排放总量控制的 要求，脱硫装置可用率应不低于 95%。
3、浆液管道上应有排空和停运自动冲洗的措施。 4、 浆液管道上的阀门宜选用蝶阀。阀门直径宜与主管道一致。 5、 所有泵类设备进、出口可曲挠橡胶接头的口径与管道口径 一致，即泵进、出口先连接大小头，然后通过可曲挠橡胶接头 与管道连接。 6、液体管道流速：
流速（m/s） 介质 泵前 泵后 自流
浆液 工艺水、冷却水、废水
吸收剂：
石灰石：碳酸钙（CaCO3 ）含量宜高于90%；石灰石粉宜


采用细度325目90%过筛率。 石灰粉：氧化钙(CaO)含量宜高于85%。 消石灰：氢氧化钙(Ca(OH)2)含量宜大于90%（干基）,酸不 溶物宜小于3%（干基）。 钢渣、电石渣等钙基碱性反应剂：氢氧化钙(Ca(OH)2)含量 宜大于75%（干基），酸不溶物宜小于5%（干基）。 石灰石浆液的密度宜为25-30%（wt）。
4：泵类设备 浆液循环泵数量宜按多用一备选择； 循环泵过流部件应耐磨损和耐酸、碱、氯离子、氟离子的腐蚀。
设备布置及管道敷设
设备布置：
1 、应按照工艺流程的顺序布置，满足烟道和管道短捷、顺畅 的要求。 2、公用设施宜与主体工程共用。 3 、在满足安全、生产、维护的前提下，设备布置应紧凑。 4、 符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。
烟囱：
烟囱内衬材料、出口直径、高度等应根据脱硫工艺、出口温度、 含湿量、环保要求以及运行要求等因素确定， 烟囱的设计应符 合 《烟囱设计规范》 GB 50051的规定。已建工厂新建脱硫装 置时，应对现有烟囱进行分析鉴定，确保烟囱安全运行。
管道敷设：
1 、管道敷设应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修 等因素确定，在平面及空间上应与主体工程协调统一。 2、 管道宜与建筑物及道路平行敷设， 干管宜靠近主要用户或 支管多的一侧。
3：吸收塔（脱硫塔） 吸收塔的选型应满足结构简单、 脱硫效率高、 阻力小、 操作 维护方便、投资低的要求。 吸收塔宜选用喷淋塔、填料塔、湍冲塔、旋流板塔等，应选用 耐磨损和耐酸、碱、氯离子、氟离子腐蚀的材质。 吸收塔应设置除雾器，除雾器应满足雾滴捕集效率高、阻力小、 易冲洗、耐腐蚀、方便维护等要求。
增压风机布置：
1 、湿法烟气脱硫增压风机宜布置在吸收塔或烟气净化之前； 半干法烟气脱硫的增压风机宜布置在脱硫塔之后。 2、 新建湿法烟气脱硫项目，增压风机宜与引风机合并。
泵类设备布置：
1 、寒冷、多风、多沙地区宜将泵布置在室内； 2 、泵房设计应符合《泵站设计规范》GB50265中防火、防爆、 安全、卫生、环保的规定，并应设置采暖、通风、采光、噪声 控制等措施； 3、 泵布置在室外时，宜布置在管廊的下方或侧面，也可布置 在被吸入设备或吸入侧设备的附近； 4、 在多雨地区，泵应布置在管廊下方或框架下面； 5、 布置泵时应便于阀门安装、操作和检修； 6、 泵基础边应设置带盖板的排水沟，也可使用排水漏斗和埋 地管； 7、 当移动式起动设施无法接近质量较大的泵及其驱动机时， 应设置固定式起吊设施，如吊梁、单轨吊车或桥式吊车。
设计基础：
设计基础应包括下列内容： 1、烟气量（标态）； 2、烟气成分（湿基，实际含氧量）、烟尘成分及烟尘浓度:
序号 1 成分 N2 单位 % 序号 9 成分 F 单位 mg/Nm3
2 3
4 5 6 7 8
O2 CO2
H2O CO SO2 SO3 Hg
% %
% % mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3
物料衡算：
1、标准烟气流量和实际烟气流量转换时，烟气可视为理想气体。 2、 物料衡算的主要参数，应包括二氧化硫、三氧化硫、氧气、 氮气、二氧化碳、氮氧化物等的体积流量；烟尘和挥发物包括 氟、氯、汞、砷、铅、硒等对脱硫反应和环境排放有影响的有 害物质浓度；烟气温度、烟气压力等。 3 、 烟气量、烟气成分波动较大时，应对最大、正常、最小烟 气条件下分别做物料平衡计算。
设备选型：
1：各类设备的选型应满足长期安全可靠运行的要求。 2：增压风机 大容量吸收塔的脱硫增压风机宜选用静叶可调轴流式风机或高 效离心风机。当风机进口烟气含尘量能满足风机要求，且技术 经济比较合理时，可采用动叶可调轴流式风机。 烟气量小于 360Nm3/s 时，每座吸收塔宜设置一台增压风机；当 多台主机排烟合用 1 座吸收塔时，应根据技术经济比较比较后 确定风机数量。对烟气量在720～840 Nm3/s 时，经技术经济比 较确定，可设置 1 台、也可设置 2 台增压风机；对于烟气量在 960～1200 Nm3/s 时，宜设置 2 台增加风机。 增压风机的风量应为满负荷工况下的烟气量的110%； 增压风 机的压头应为脱硫装置在满负荷工况下并考虑10℃温度裕量下 阻力的120%。
1.0-2.0 1.0-2.0
2.0-3.0 2.0-3.0
<1.0 <1.0
石灰/石灰石-石膏法
该工艺采用液态钙基为吸收剂，与烟气中的SO2反应，生成亚 硫酸钙，亚硫酸钙经强制氧化后生成硫酸钙（石膏）。石灰 石-石膏法是目前世界上应用最为广泛的脱硫方法，所占比例 在90％以上。
脱硫系统主要包括烟气系统；吸收系统；除雾系统；石灰石 浆液制备及供应系统；石膏脱水系统；废水处理系统。 该工艺以技术成熟、运行可靠，脱硫剂来源广泛且价格便宜， 系统投资低等优点而被国内外广泛应用，是目前最为成熟的 烟气脱硫技术之一。
7.装置可用率：指脱硫装置每年正常运行时间与主装置每年总运行时间的百 分比。 装置可用率=(A-B)/A×100% 式中：A：主装置每年的总运行时间，h。 B：脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间，h。 8.脱硫效率：脱硫装置脱除的SO2量与未经脱硫烟气中所含SO2量的百分比。 脱硫效率=（C1-C2）/C1×100% 式中： C1：脱硫前烟气中SO2的折算浓度，mg/m3； C2：脱硫后烟气中SO2的折算浓度，mg/m3。 9.液气比：指吸收塔入口循环液体积流量与吸收塔入口烟气体积流量(湿基)的 比值，单位L/m3（标况）。 10.生石灰消化：指生石灰（CaO）与适量的水反应，生成消石灰（Ca(OH)2） 或者生成消石灰浆液。 11.氨回收率：指氨法脱硫工艺中氨的量与用于脱硫的氨的量之比。 12.吸收塔内饱和结晶：吸收塔内，利用进口烟气的热量，使副产物溶液达到 饱和并析出晶体的过程，又称为塔内结晶。
13.吸收塔外蒸发结晶：吸收塔外，利用蒸汽等热源，将副产物溶液进行蒸 发并析出结晶的过程，又称为塔外结晶。 14活性焦：指一种以煤为主要原料，经过炭化、活化后所制备的圆柱状多孔 材料，用于脱除烟气中的二氧化硫。 15.吸附硫容：指把一定质量的活性焦填充于吸附柱中，指定二氧化硫浓度 的污染气体，在恒温、恒湿、恒压下以一定的速度流过，在规定的时间内活 性焦吸附二氧化硫增重所占填充样品质量的百分比。 16.高分子有机溶液：指脱硫工艺中用于低温吸收二氧化硫（SO2），高温 解吸出SO2，可循环利用的液体反应剂。 17.富液/贫液：富液指溶剂类脱硫工艺中吸收了二氧化硫（SO2）的吸收液； 贫液指经过再生二氧化硫（SO2）后的吸收液。 18.海水恢复系统 ：指将吸收塔出口脱硫后的海水经中和、曝气等方法使最 终排放的海水水质恢复到满足相关水质要求的系统。一般包括曝气池、曝气 风机和曝气器等。 19.曝气池：指利用中和、曝气方法对海水进行水质恢复处理的构筑物。
吸收塔（脱硫塔）布置：
1、除寒冷地区外，塔设备宜布置在室外。 2 、塔内液体重力自流到泵槽或其他设备时，安装高度应根据 塔内液面压力、流入设备高度、流入设备内部压力及管道压力 降等因素确定。
3、吸收塔宜布置在烟囱附近，浆液循环泵（房）应紧邻吸收塔 布置。氧化风机宜布置在吸收塔附近，氧化风机采用罗茨风机 时，应加设隔音设施。 4、吸收剂制备及脱硫副产物处理场地宜在吸收塔附近集中布置， 或结合工艺流程和场地条件因地制宜布置。