石灰石膏法脱硫工艺参数设计

吸收塔系统
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
• 烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中 的CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙 在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓 入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏 由石膏浆排出泵排出，送入石膏处理系统 脱水。烟气从吸收塔出来后，经过二级除 雾器，以除去脱硫后烟气夹带的细小液滴 ，使烟气在含雾量低于100mg/ Nm 3下排 出。
工艺技术参数设计
湿式石灰石—石膏法烟气脱硫工艺
• （1）石灰石制浆系统； • （2）烟气系统； • （3）吸收塔系统； • （4）石膏脱水系统； • （5）脱硫废水处理系统 • （6）浆液排放及收集系统； • （7）工艺水系统； • （8）电气及仪表控制系统。
工艺流程图
工艺流程图
石灰石制浆系统
吸收塔系统
• 四、除雾器 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。
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。
排水坑： 容积 V = 90 m3 长×宽×高 = 6m×6m×2.5m
排水坑泵： 设计流量Q = 40m3/h 扬程H = 20m 为单流单级离心液下泵，一用一备
事故浆液储存池：容积 V = 1290.4 m3 长×宽×高 = 16m×16m×5.1m
事故浆液泵： 设计流量Q = 215.1m3/h 扬程H = 20m 为单流单级离心液下泵
区域
名称
布置
高度/m 泵扬程/m 泵流量m3/h
喷淋规格
管道管径
总高27.12
除雾区（ 200%覆盖率
）
第一级除雾
距离第二级除雾 2m，距离塔顶
1.5m
23.62~25. 62
第二级除雾
距离最上层喷淋 1.5m
22.12~23. 62
45.62 43.62
144.84 逆向喷淋，77个喷嘴，单 个喷嘴1.88m3/h
电气及仪表控制系统
吸收塔PH值及塔出口SO2浓度控制： 测量吸收塔前未净化和塔后净化后的烟气中
SO2浓度、烟气温度、压力和烟气量，通过这些测 量可计算进入吸收塔中SO2总量和SO2脱除效率。 根据SO2总量，控制加入到吸收塔中的石灰石浆液 量。通过改变石灰石浆液量调节阀的开度来实现 石灰石量的调节。而吸收塔排出浆液的PH值作为 SO2吸收过程的校正值参与调节。
工艺水箱
• 工艺水箱分别安装在烟道的东面。配有两台工艺水泵（1 用1备）和一台事故冲洗水泵，露天安装。工艺水还主要 用来清洗吸收塔除雾器，同时也用作清洗所有输送浆液 管道的冲洗水，包括：石灰石浆液系统、排放系统、石 膏抽吸管道、吸收塔循环管道，以及换热器等清洗用水 。
• 设计参数如下： 容积：V = 100m3 长×宽×高 = 5m×5m×4m 流量：Q = 60m3/h 扬程：H = 24m
名称
风量
压降
电压 电机额定功率 转速
材料
增压风机 143×104m3/ 3500Pa h
6000V
2200KW
460rpm 耐热合金
烟气系统
烟道上设有挡板系统，以便于FGD 系统正常运行和事故时旁路运行。 每套FGD装置的挡板系统包括一台 FGD进口原烟气挡板，一台FGD出 口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板 ，挡板为双百叶式。在正常运行时 ，FGD进出口挡板开启，旁路挡板 关闭。在故障情况下，开启烟气旁 路挡板门，关闭FGD进出口挡板， 烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直 接排到烟囱。所有挡板都配有密封 系统，以保证“零”泄露。
吸收塔系统
一、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
是石灰石溶解、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1层托盘
和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。
电气及仪表控制系统
石灰石浆液浓度控制： 石灰石浆液制备控制系统必须保证连续向吸收塔
供应浓度合适的足够浆液，设定恒定石灰石供应量 ，并按比例调节供水量，通过石灰石浆液密度测量 的反馈信号修正进水量进行细调。
吸收塔液位控制： 吸收塔石灰石浆液供应量、石膏浆排出量及烟
气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。根 据测量的液位值，调节过滤水管道调节阀门和除雾 器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。
• 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： • 旁路挡板门、入口挡板门、出口挡板门、增压风机、挡 板密封风机、烟气换热器。
烟气系统
增压风机用于烟气提压，以克服 FGD 系统烟气阻力。 对于每台锅炉的FGD系统，配置1台100％BMCR烟气量 的增压风机（BUF），布置于吸收塔上游的干烟区。增 压风机为动叶可调轴流风机。包括电动机、密封空气系 统等。 设计参数如下：
电气及仪表控制系统
增压风机入口压力控制： 为保证锅炉的安全稳定运行，通过调节增压
风机导向叶片的开度进行压力控制，保持增压风 机入口压力的稳定。为了获得更好的动态特性， 引入锅炉负荷和引风机状态 信号作为辅助信号。 在FGD烟气系统投入过程中，需协调控制烟气旁 路档板门及增压风机导向叶片的开度，保证增压 风机入口压力稳定；在旁路档板门关闭到一定程 度后，压力控制闭环投入， 关闭旁路档板门。
由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地 斗，通过斗提机送入石灰石贮仓（贮仓的容量按需要的 石灰石耗量设计），石灰石贮仓出口由皮带称重给料机 送入石灰石湿式磨机，研磨后的石灰石进入磨机浆液循 环箱，经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器，合格的石 灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱，不合格的 从旋流器底流再送入磨机入口再次研磨。
因此设计浆液箱长8m，宽8m，高2.5m
烟气系统
• 从锅炉来的热烟气经增压风机增压后进入烟气换热器 (GGH)降温侧，经GGH冷却后，烟气进入吸收塔，向上 流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中 的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOX及其它污染物的烟 气经GGH加热至80℃以上，通过烟囱排放。
0.6
4492
逆向+顺向喷淋，232个喷 嘴，单个喷嘴21.52 m3/h
0.9
4492
逆向+顺向喷淋，232个喷 嘴，单个喷嘴21.52 m3/h
0.9
烟气管道
烟气进口
风速12.78 m/s
8.62~14.6 2
6m
塔底 储蓄浆液区 5min储量
0~8.62
石膏脱水系统
• 石膏脱水分为两级处理，即利用水力旋流器进行一级脱 水，再利用真空脱水皮带机进行二级脱水。
• 排水坑用于收集正常运行，清洗和维修时吸收塔区管道的排 放物。
• 事故浆液池用于在事故情况和维修工作时，收集吸收塔浆液 池，石灰石浆液箱和排水坑中的浆液。 事故浆液池配有4个搅拌器，安装在排放坑顶，垂直安放。搅 拌器用来保持池内浆液的旋转悬浮，防止固体颗粒的沉积。
浆液排放及收集系统
相关参数如下：
144.84 逆向喷淋，77个喷嘴，单 个喷嘴1.88 m3/h
0.15m 0.15m
第一层喷淋
19.62~22. 12
反应区（
300%覆盖率 ）
第二层喷淋
各层之间相差 2.5m
17.12~19. 62
42.12 39.62
第三层喷淋
14.62~17. 12
37.22
2496
逆向喷淋，116个喷嘴， 单个喷嘴21.52 m3/h，
电气及仪表控制系统
石膏浆排出量控制： 根据吸收塔石灰石浆液供应量，并用排出石膏
浆的密度值进行修正，通过控制两只阀门的开关， 以此改变石膏浆流向，调节浆液排至石膏浆池或返 回吸收塔，从而控制石膏排出量。
除上述主要闭环控制回路外，还将设置旁路挡 板差压控制、吸收塔供浆流量控制、石灰石浆液池 液位控制、石膏排出泵出口浓度控制、工业水池液 位控制等。
脱硫废水处理系统
• 脱硫废水处理系统包括： 脱硫装置废水处理系统、 化学加药系统、 污泥脱水系统。
• 脱硫装置废水处理系统工艺流程： • 脱硫废水→中和箱(加入石灰乳)→沉降箱(加入FeClSO4
和有机硫)→絮凝箱(加入助凝剂)→澄清池→清水pH调整 箱→达标排放
浆液排放及收集系统
• 该系统主要包括：吸收塔区排水坑和事故浆液池两个部分。
吸收塔系统
二、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。 • 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。
三、石膏氧化系统 • 主要设备：氧化风机、氧化装置等 • 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。
石灰石制浆系统
• 系统设置一个石灰石浆液箱，每塔设置2台石灰石浆液供 浆泵。吸收塔配有一条石灰石浆液输送管，石灰石浆液 通过管道输送到吸收塔。每条输送管上分支出一条再循 环管回到石灰石浆液箱，以防止浆液在管道内沉淀。
• 脱硫所需要的石灰石浆液量由锅炉负荷，烟气的SO2浓 度和Ca/S来联合控制，而需要制备的石灰石浆液量由石 灰石浆液箱的液位来控制，浆液的浓度由浆液的密度计 控制测量量作前馈控制旋流器个数。
脱硫副产物处置系统设备设计参数：
名称
处理量
数量
石膏旋流器
20t/h
2台，一运一备
真空脱水机
10t/h
2台，一运一备
脱硫废水处理系统
• 脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等 多种因素有关。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、PH 值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以 及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。 本工程设置脱硫废水处理系统处理脱硫装置排出的废水 ，去除其中的重金属、悬浮物等，调节pH值至合适的范 围内，以达到国家二级排放标准。
石灰石制浆系统
石灰石的消耗量为：
M(石灰石) [1.05×100 ×(2.51 32)]÷90% = 3.66t/h
40
64
石灰石仓的容量为：
V( 石灰石仓) = 3.66 24 3 2.7 = 97.6m 3
取100m3，因此设计浆液箱长5m，宽5m，高4m
石灰石浆液箱容量为：
V(浆液箱) = 3.66 8 = 158.64m3，取 160m3 15%1.23
• 从吸收塔排出的石膏浆，通过排放泵送入石膏旋流器中 ，旋流器采用的是水力旋流器，它的功能：使浆液变浓 与分离。在旋流器出口，石膏浆液浓缩成40%（质量） 浓浆，被收集到皮带真空脱水机中脱水，脱后含水率小 于10%。
石膏脱水系统
机组FGD所产生的25wt％浓度的石膏浆液由吸收塔 下部布置的石膏浆液排放泵（每塔两台石膏浆液排放泵， 一运一备）送至石膏浆液旋流器。系统设置2套石膏旋流 站，2套石膏旋流站底流自流进入2台真空皮带脱水机。 每台真空皮带脱水机的设计过滤能力为2台机组脱硫系统 石膏总量的75％。