脱硫系统原理及设备注意事项

吸收系统
1．吸收塔 • 布局划分：吸收区、脱硫产物氧化区和除雾区。 • 结构类型：填料塔、喷淋塔、鼓泡塔、液柱塔、
液幕塔、文丘里塔、孔板塔。
吸收系统
1．吸收塔（喷淋塔） • 吸收塔自下而上可分为三个主要的功能区：（1）
氧化结晶区，该区即为吸收塔浆液池区，主要功 能是电石渣溶解、亚硫酸钙的氧化和石膏结晶； （2）吸收区，该区包括吸收塔入口及其以上的3 层喷淋层。其主要功能是用于吸收烟气中的酸性 污染物及飞灰等物质；（3）除雾区，该区包括两 级除雾器，用于分离烟气中夹带的雾滴，降低对 下游设备的腐蚀、减少结垢和降低吸收剂及水的 损耗。
吸收系统
吸收系统
、氧化风机的作用： 烟气中本身含氧量不足以氧化反应生成的亚 硫酸钙。因此，需提供强制氧化系统为吸 收塔浆液提供氧化空气。氧化系统将把脱 硫反应中生成的半水亚硫酸钙 (CaSO3·1/2H2O)氧化为2水硫酸钙 (CaSO4·2H2O)即石膏。氧化空气系统将为 这一过程提供氧化空气。
结晶生成石膏 CaSO4+2H2O →CaSO4.2H2O
经氧化空气鼓入吸收塔浆液在搅拌器的作用力下被氧化空气 强制氧生成硫酸钙并结晶生成二水石膏。
烟气系统及设备
系统概述 主要设备
烟气系统及设备
1.烟气系统的作用： 为脱硫运行提供烟气通道，进行烟气脱硫装置的投
入和切除，降低吸 收塔入口的烟温和提升净化烟 气的排烟温度。 2.系统组成： 原烟道、净烟道、水平烟道
烟气系统及设备
烟气系统及设备
（三）烟气再热和排放装置 2.烟气排放 2.1排放形式： • 一种是烟气再热后通过烟囱排放； • 另一种是不加热烟气直接通过湿烟囱或冷却塔排
放。
工艺水系统
工艺水系统组成：工艺水箱，工艺水泵及电机，管 道阀门及管道泵。
工艺水用途：供脱硫系统补水，冷却密封水，除雾 器冲洗水，及设备冲洗。
• 颗粒状态污染——尘、烟和雾（指液体微滴的悬浮体） • 生态污染物——以SO2为主的含硫化合物，以NO2为主的
含氮化合物，碳的氧化物。碳氮化合物等。
SO2的危害
• SO2的危害 • (1)、对人体健康危害：对人体呼吸道及内脏器官有严重的
腐蚀性。 • (2)、SO2对植物的危害：研究表明在高浓度的SO2的影响
• 脱硫系统组成：烟气系统、SO2吸收系统、浆液制备系统、 石膏脱水系统、工艺水系统、压缩空气系统、氧化空气系 统、浆液循环系统。
• 工艺流程：从锅炉来的原烟气，由原烟道引至FGD系统， 经过原烟道进入吸收塔进行脱硫反应。吸收塔为喷淋空塔， 玻璃鳞片内衬，#1吸收塔设三层喷淋层，#2吸收塔设四层 喷淋层，烟气自引风机出来进入吸收塔，90°折向朝上流 动，与喷淋而下的电石渣浆液进行大液气比接触以脱除其 中的SO2，烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性成分被 吸收，再流经两层除雾器而除去所含雾滴。经洗涤后的净 烟气由吸收塔出口烟道，经净烟道进入湿式除尘二次除尘 后经烟囱排放。在吸收塔内，烟气中SO2与浆液中的 Ca(OH)2发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的 循环浆液池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成 石膏浆液，石膏浆液由石膏排出泵排出，送入石膏处理系 统脱水。
Байду номын сангаас
吸收系统
4．除雾器 3、除雾器的组成：由除雾器本体及冲洗系统(有单
面冲洗和双面冲洗两种形式)组成。 • 除雾器本体由除雾器叶片、卡具、夹具、支架等
按一定结构组装而成。
• 除雾器冲洗系统主要由冲洗喷嘴、除雾器冲洗泵、 管路、阀门、压力仪表及电气控制部分组成。其 作用是定期冲洗由除雾器叶片捕集的液滴、粉尘， 保持叶片表面清洁，防止叶片结垢和堵塞，维持 系统正常运行。
吸收系统
• 4．4除雾器叶片形式
四、石膏脱水系统及设备
石膏脱水系统 石膏脱水系统主要设备
石膏脱水系统
系统概述：
石膏旋流站出来的溢流浆液一部分返回吸收塔循 环使用，一部分进入废水旋流器，底流返回吸收 塔，上部清液进入废水箱，泵送至废水处理区域。 石膏旋流站浓缩后的石膏浆液全部送到真空皮带 机进行脱水运行。 为控制脱硫石膏中Cl-，F-等成份的含量，确保石 膏品质，在石膏脱水过程中用工业水对石膏及滤 饼滤布进行冲洗，石膏过滤水收集在滤液箱中， 然后用泵送到吸收塔
化学反应原理-吸收区
• SO2在液相的溶解
• 在吸收区内烟气中的SO2溶解于喷淋浆液中，烟气中 的HCL和HF也同时被吸收：
• (1)
SO2二氧化硫 ＋ H2O水 → H2SO3亚硫酸
• FGD装置的脱硫效率主要受气－液两相传质速率的影 响，即L/G、气液接触时间和相对流速以及相互挠动程度 强烈影响脱硫效率。
吸收系统
• 喷淋层
吸收系统
吸收系统
2．浆液循环系统 • 主要设备是浆液循环泵，用于循环石灰石
浆液。 • 浆液循环泵必须进行防腐耐磨设计。 • 我厂吸收塔装有三个吸收塔浆液循环泵，
一个吸收塔循环泵装有一个喷淋总管。
吸收系统
• 3浆液循环泵流程 • 吸收剂输送泵→吸收剂调节门→＃1＃2＃3
浆液循环泵入口补浆、吸收塔底部浆液混 合→浆液循环泵→吸收塔喷淋层（高、中、 低三层）喷淋→吸收反应区→浆液氧化转 化区。
3.真空皮带脱水机的主要部件及功能 (7)皮带推力轴装置
用来停止皮带跑偏。 (8)真空盒
真空盒采用不锈钢、玻璃钢或高密度聚氯乙烯制 造，布置在皮带下面，其干燥孔位于输送皮带中 央，作为皮带和滤布脱水滤液的排放通道。在水 平的方向上有一狭长槽，通过此糟将滤液排走。
石膏脱水系统
3.真空皮带脱水机的主要部件及功能 (9)空气室 通过空气室供给空气浮力，支撑输送皮带。 (10)滤布 用于石膏脱水，形成石膏滤饼。滤布紧贴在输送皮
脱硫讲稿
吕庆阳 2019年04月20日
烟气污染主要来源
• 烟尘污染主要来源 • 人类活动引起的烟尘等有害物主要来源有三个方面，工业
生产过程中产生的有害物，生活过程中产生的有害物及交 通运输过程中产生的有害物，燃煤锅炉以其烟尘排放量大， 废弃物多，污染大而成为烟尘污染的最主要来源。
• 作为最大的煤炭生产国和消费国，大量使用煤炭的结果使 煤烟污染成为我国大气的主要污染源之一，这是因为煤炭 中含有硫、氮和矿物质等成分，燃烧时会放出大量的SO2、 NOx、CO、烟尘等大气污染物，其中对人类环境威胁较 大的按其状态可分为两类
吸收系统
• 3．强制氧化装置
吸收系统
除雾器 4．1除雾器的工作原理
吸收系统
除雾器 2、除雾器的工作原理 • 当带有液滴的烟气进入除雾器通道时，由于流线
的偏折，在惯性力的作用下实现气液分离，部分 液滴撞击在除雾器叶片上被捕集下来。 • 吸收塔内包括除雾器及其冲洗设备，吸收塔内最 上面的喷淋层上部设有二级除雾器，它主要用于 分离由烟气携带的液滴，采用阻燃聚丙烯材料制 成。
概述
脱硫方法可划分为燃烧前脱硫、炉内脱硫和烟气(FGD)3类。 燃烧前脱硫 ：分物理脱硫和化学脱硫两种。其优点是时除 去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂 灰渣处理量，还可回收部分硫资源。但煤的燃烧前的脱硫 技术还存在着种种问题，得不到广泛应用。 炉内脱硫：是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如 CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除。 应 用较多的就是循环硫化床锅炉。缺点：脱硫效率低，对锅 炉受热面磨损大。 烟气脱硫：主要是使用石灰石(CaCO3）、石灰（CaO)或 碳酸钠(Na2CO3）电石渣浆液(Ca(OH)2)等浆液作洗涤剂， 在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。技 术比较成熟，脱硫效率高(90%～98％)，机组容量大，煤 种适应性强，运行费用较低,原料廉价宜得等优点。
石膏脱水系统
• （一）水力旋流器
石膏脱水系统
（一）石膏旋流器 1.工作原理：利用离心水和重力作用按照石膏颗粒
的粒度对石膏浆液分选。 2.旋流器的处理量：
表示为来流体积流量，表征旋流器在操作条件下 对浆液的处理能力。处理量与压力降、设备直径 有关。 3.旋流器的分离粒度 定义为质量分布累计频率为 50％的点所对应的 颗粒粒径，记为d50。用来表征一个旋流器所能 达到的分离效果。
• 吸收浆液通过吸收区后，由于吸收了SO2、HCl、HF等 酸性物质，产生了H＋，使浆液PH下降，吸收SO2能力降 低。因此必须除去H＋才能恢复洗涤浆液吸收SO2的能力。
• 酸的离解
化学反应原理-氧化及结晶
亚硫酸钙的氧化 2Ca（HSO3）2+O2 →CaSO4+2H2O 2CaSO3+O2 →2CaSO4
脱硫压缩空气系统
来源：厂用机务空压机。 组成：管道及各阀门。 用途：脱硫脱水机气囊纠偏装置，烟气在线 分析吹扫，湿除及脱硫系统各气动门。
吸收系统
1．吸收系统组成 • SO2吸收系统 • 浆液循环系统 • 石膏氧化系统 • 除雾器
吸收系统
2．工艺流程 电石渣浆液通过循环泵从吸收塔浆池送至塔
内喷嘴系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气 中的SO2，在吸收塔循环浆池中利用氧化空气将 亚硫酸钙氧化成硫酸钙。石膏排出泵将石膏浆液 从吸收塔送到石膏脱水系统。
化学反应原理-吸收区
• SO2溶解于吸收液中形成的亚硫酸迅速离解成亚硫酸
根、亚硫酸氢根和氢离子：
• 当低PH时（<5） H2SO3 → H＋ ＋ HSO3－ (2)
• 当高PH时（>5） H2SO3 → 2H＋ ＋ SO32－ (3)
•
HCl → H＋ ＋ Cl－
(4)
•
HF → H＋ ＋ F－
(5)
系统概述
• #1、#2号机组脱硫系统为一炉一塔系统，无增压 风机无烟气旁路及烟气换热器，我厂烟气脱硫系 统采用电石渣-石膏湿法脱硫工艺，脱硫效率不低 于96.6吸收塔入口设有事故喷淋系统，在烟气温 度超限时，对脱硫装置进行保护；配套的废水处 理系统，对脱硫后废水进行分级处理，以达到排 放标准。
脱硫系统组成及工艺流程
石膏脱水系统
石膏旋流器 4.减小d50，大小颗粒之间实现更好的分离，旋流器
分级效率更高。 5.减小d50有两种途径：一是提高旋流器入口压力，
二是选用小直径设备。 6. 旋流器设计选型的主要任务是选定旋流器的直径
和入口压力，而这两个参数综合起来，就是选定 其分离粒度d50。 7.每台炉设一套石膏旋流站。
下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑点或直接使 植物叶片枯萎脱落。 • (3)、SO2对金属的腐蚀：大气中的SO2对金属的腐蚀主要 是对钢结构的腐蚀，据统计，发达国家每年因金属腐蚀而 带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%~4%。 • (4)、对生态环境的影响：SO2形成的酸雨和酸雾危害也是 相当大，主要表现为对湖泊，地下水，建筑物，森林，古 文物以及人的衣物构成腐蚀，同时，长期的酸雨作用还将 对土壤和水质产生不可估量的损失。
石膏脱水系统
3.真空皮带脱水机的主要部件及功能 (1)脱水皮带 脱水皮带连接真空盘和滤盘表面的皮带，对滤布起
支撑传动作用，皮带上的脱水孔为滤布上面的水 和空气提供了通道。 (2)皮带轮 具有驱动皮带、张紧皮带、支撑和校正皮带等功能。 (3)脱水机电机 脱水机电机转速用来控制滤饼厚度和脱水速率。其
氧化空气系统
氧化系统 • 主要设备：氧化风机、氧化装置等。 1氧化方式：自然氧化、强制氧化。
目前广泛采用强制氧化方式。
吸收系统
• 2氧化空气流程 • 氧化风机（两用一备）→氧化空气母管→
吸收塔环管→对称布置分管进吸收塔→ • 搅拌器搅拌碎化→浆液混合氧化。
吸收系统
强制氧化主要特点如下： • 氧化空气分布均匀 • 氧化空气用量较少 • 氧化效率高 • 压降小
速度由电机变频器进行控制调整。
石膏脱水系统
3.真空皮带脱水机的主要部件及功能 (4)皮带滑动支撑装置 皮带滑动支撑装置起支撑皮带作用，它配备水力润
滑系统以减少皮带滑动支撑与皮带之间的摩擦。 (5)滤布转轴和皮带支撑转轴 支撑皮带和滤布转动。 (6)滤布校正器 用来控制脱水机滤布中心位置。
石膏脱水系统
石膏脱水系统
2.真空皮带式脱水机的工作原理： 石膏旋流器底流浆液通过进料箱输送到皮带脱水 机，均匀地排放到真空皮带机的滤布上，依靠真 空吸力和重力在运转的滤布上形成石膏饼。石膏 中的水分沿程被逐渐抽出，石膏饼由运转的滤布 输送到皮带机尾部，落入石膏库。在此处，皮带 转到下部，滤布冲洗喷嘴将滤布清洗后，转回到 石膏进料箱的下部，开始新的脱水工作循环。滤 液收集到滤液水箱。从脱水机吸来的大部分空气 经真空泵排到大气中。