1、煙氣脫硫技術專題研修班培訓教材石灰石-石膏法煙氣脫硫濕法系統設計講義目 錄1.概述12.典型的系統構成13反應原理24 系統描述65.FGD系統設計條件的確認156.物料平衡計算、熱平衡計算197.設備選型計算267.1 設備選型依據267.2 增壓風機267.3 GGH(略)287.4 吸收塔287.5 除霧器327.6 吸收塔漿液循環泵337.7 氧化風機347.8 石灰石卸料裝置367.9 濕式球磨機377.10 真空皮帶脫水機387.11 石膏輸送皮帶387.12 空氣壓縮機397.13 箱, 坑407.14 泵417.15 攪拌器428.脫硫島平面布置一般要求439.漿液管道布置要求

2、4310.脫硫裝置常見故障及原因（案例分析）451.概述石灰石-石膏法煙氣脫硫技術已經有幾十年的發展歷史,技術成熟可靠,適用范圍廣泛,據有關資料介紹,該工藝市場占有率已經達到85%以上。由于反應原理大同小異，本培訓教材總結了一些通用的規律和設計準則，基本適用于目前市場上常用的各種石灰石-石膏法煙氣脫硫技術，包括噴淋塔、鼓泡塔、液柱塔等。2.典型的系統構成典型的石灰石/石灰石膏濕法煙氣脫硫工藝流程如圖2-1所示，實際運用的脫硫裝置的范圍根據工程具體情況有所差異。GGH煙 囪廢水旋流器石膏旋流器真空皮帶脫水機除霧器進口擋板旁路擋板出口擋板濾液水箱廢水排放廢水排出泵濾液泵吸収塔吸收塔排出泵吸收塔循環

3、泵石灰石漿液泵石灰石漿液箱氧化風機增壓風機鍋爐排煙石灰石筒倉石灰石副產品石膏副產品深 加工工序最終產品典型的工藝流程 工業用水脫硫系統（石灰石石膏法）圖2-13反應原理3.1 吸收原理吸收液通過噴嘴霧化噴入吸收塔，分散成細小的液滴并覆蓋吸收塔的整個斷面。這些液滴與塔內煙氣逆流接觸，發生傳質與吸收反應，煙氣中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。SO2吸收產物的氧化和中和反應在吸收塔底部的氧化區完成并最終形成石膏。為了維持吸收液恒定的pH值并減少石灰石耗量，石灰石被連續加入吸收塔，同時吸收塔內的吸收劑漿液被攪拌機、氧化空氣和吸收塔循環泵不停地攪動，以加快石灰石在漿液中的均布和溶解。3.2 化學

4、過程強制氧化系統的化學過程描述如下：（1）吸收反應煙氣與噴嘴噴出的循環漿液在吸收塔內有效接觸,循環漿液吸收大部分SO2，反應如下：SO2H2OH2SO3（溶解）H2SO3HHSO3（電離）吸收反應的機理：吸收反應是傳質和吸收的的過程，水吸收SO2屬于中等溶解度的氣體組份的吸收，根據雙膜理論，傳質速率受氣相傳質阻力和液相傳質阻力的控制，吸收速率吸收推動力/吸收系數（傳質阻力為吸收系數的倒數）強化吸收反應的措施：a)提高SO2在氣相中的分壓力（濃度），提高氣相傳質動力。b)采用逆流傳質，增加吸收區平均傳質動力。c)增加氣相與液相的流速，高的Re數改變了氣膜和液膜的界面，從而引起強烈的傳質。d)強化

5、氧化，加快已溶解SO2的電離和氧化，當亞硫酸被氧化以后,它的濃度就會降低,會促進了SO2的吸收。e)提高PH值，減少電離的逆向過程，增加液相吸收推動力。f)在總的吸收系數一定的情況下，增加氣液接觸面積，延長接觸時間，如：增大液氣比，減小液滴粒徑，調整噴淋層間距等。g)保持均勻的流場分布和噴淋密度，提高氣液接觸的有效性。（2）氧化反應一部分HSO3在吸收塔噴淋區被煙氣中的氧所氧化，其它的HSO3在反應池中被氧化空氣完全氧化，反應如下：HSO31/2O2HSO4HSO4HSO42氧化反應的機理：氧化反應的機理基本同吸收反應，不同的是氧化反應是液相連續，氣相離散。水吸收O2屬于難溶解度的氣體組份的吸

6、收，根據雙膜理論，傳質速率受液膜傳質阻力的控制。強化氧化反應的措施：a)降低PH值，增加氧氣的溶解度b)增加氧化空氣的過量系數，增加氧濃度c)改善氧氣的分布均勻性，減小氣泡平均粒徑，增加氣液接觸面積。（3）中和反應吸收劑漿液被引入吸收塔內中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的漿液在吸收塔內再循環。中和反應如下：Ca2CO322HSO42H2OCaSO4·2H2OCO22HCO32H2OCO2中和反應的機理：中和反應伴隨著石灰石的溶解和中和反應及結晶，由于石灰石較為難溶，因此本環節的關鍵是，如何增加石灰石的溶解度，反應生成的石膏如何盡快結晶，以降低石膏過飽和度。中和反應本身并不

7、困難。強化中和反應的措施：a)提高石灰石的活性，選用純度高的石灰石，減少雜質。b)細化石灰石粒徑，提高溶解速率。c)降低PH值，增加石灰石溶解度，提高石灰石的利用率。d)增加石灰石在漿池中的停留時間。e)增加石膏漿液的固體濃度，增加結晶附著面，控制石膏的相對飽和度。f)提高氧氣在漿液中的溶解度，排擠溶解在液相中的CO2，強化中和反應。（4）其他副反應煙氣中的其他污染物如SO3、Cl、F和塵都被循環漿液吸收和捕集。SO3、HCl和HF與懸浮液中的石灰石按以下反應式發生反應：SO3H2O2HSO42CaCO3 +2 HCl<=>CaCl2 +CO2 ­+H2OCaCO3 +2

8、 HF <=>CaF2 +CO2 ­+H2O副反應對脫硫反應的影響及注意事項：脫硫反應是一個比較復雜的反應過程，其中一些副反應，有些有利于反應的進程，有些會阻礙反應的發生，下列反應應當在設計中予以重視：a)Mg的反應漿池中的Mg元素，主要來自于石灰石中的雜質，當石灰石中可溶性Mg含量較高時（以MgCO3形式存在），由于MgCO3活性高于CaCO3會優先參與反應，對反應的進行是有利的，但過多時，會導致漿液中生成大量的可溶性的MgSO3，它過多的存在，使的溶液里SO32-濃度增加,導致SO2吸收化學反應推動力的減小，而導致SO2吸收的惡化。另一方面，吸收塔漿液中Mg濃度增加，

9、會導致漿液中的MgSO4(L)的含量增加，既漿液中的SO42-增加，會對導致吸收塔中的懸浮液的氧化困難，從而需要大幅度增加氧化空氣量，氧化反應原理如下：HSO31/2O2HSO4 （1）HSO4HSO42 （2）因為（2）式的反應為可逆反應，從化學反應動力學的角度來看，如果SO42-的濃度太高的話，不利于反應向右進行。因此噴淋塔一般會控制Mg離子的濃度，當高于5000ppm時，需要通過排出更多的廢水，此時控制準則不再是CL小于20000ppmb)AL的反應AL主要來源于煙氣中的飛灰，可溶解的AL在F離子濃度達到一定條件下，會形成氟化鋁絡合物（膠狀絮凝物），包裹在石灰石顆粒表面，形成石灰石溶解閉

10、塞，嚴重時會導致反應嚴重惡化的重大事故。c)Cl的反應在一個封閉系統或接近封閉系統的狀態下，FGD工藝的運行會把吸收液從煙氣中吸收溶解的氯化物增加到非常高的濃度。這些溶解的氯化物會產生高濃度的溶解鈣,主要是氯化鈣,如果高濃度的溶解的鈣離子存在FGD系統中,就會使溶解的石灰石減少,這是由于”共同離子作用”而造成的,在”共同離子作用”下,來自氯化鈣的溶解鈣就會妨礙石灰石中碳酸鈣的溶解。控制CL離子的濃度在1200020000ppm是保證反應正常進行的重要因素。4 系統描述4.1 FGD系統構成煙氣脫硫（FGD）裝置采用高效的石灰石/石膏濕法工藝，整套系統由以下子系統組成：（1）SO2吸收系統（2）

11、煙氣系統（3）石灰石漿液制備系統（4）石膏脫水系統（5）供水和排放系統（6）廢水處理系統（7）壓縮空氣系統4.2 SO2吸收系統煙氣由進氣口進入吸收塔的吸收區，在上升過程中與石灰石漿液逆流接觸，煙氣中所含的污染氣體絕大部分因此被清洗入漿液，與漿液中的懸浮石灰石微粒發生化學反應而被脫除，處理后的凈煙氣經過除霧器除去水滴后進入煙道。吸收塔塔體材料為碳鋼內襯玻璃鱗片。吸收塔煙氣入口段為耐腐蝕、耐高溫合金。吸收塔內煙氣上升流速為3.2-4m/s。塔內配有噴淋層，每組噴淋層由帶連接支管的母管制漿液分布管道和噴嘴組成。噴淋組件及噴嘴的布置設計成均勻覆蓋吸收塔上流區的橫截面。噴淋系統采用單元制設計，每個噴淋

12、層配一臺與之相連接的吸收塔漿液循環泵。每臺吸收塔配多臺漿液循環泵。運行的漿液循環泵數量根據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，可選擇最經濟的泵運行模式以節省能耗。吸收了SO2的再循環漿液落入吸收塔反應池。吸收塔反應池裝有多臺攪拌機。氧化風機將氧化空氣鼓入反應池。氧化空氣分布系統采用噴管式，氧化空氣被分布管注入到攪拌機槳葉的壓力側，被攪拌機產生的壓力和剪切力分散為細小的氣泡并均布于漿液中。一部分HSO3在吸收塔噴淋區被煙氣中的氧氣氧化，其余部分的HSO3在反應池中被氧化空氣完全氧化。吸收劑（石灰石）漿液被引入吸收塔內中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和

13、后的漿液在吸收塔內循環。吸收塔排放泵連續地把吸收漿液從吸收塔送到石膏脫水系統。通過排漿控制閥控制排出漿液流量，維持循環漿液濃度在大約825wt。脫硫后的煙氣通過除霧器來減少攜帶的水滴，除霧器出口的水滴攜帶量不大于75mg/Nm3。兩級除霧器采用傳統的頂置式布置在吸收塔頂部或塔外部，除霧器由聚丙烯材料制作，型式為z型，兩級除霧器均用工藝水沖洗。沖洗過程通過程序控制自動完成。吸收塔入口煙道側板和底板裝有工藝水沖洗系統，沖洗自動周期進行。沖洗的目的是為了避免噴嘴噴出的石膏漿液帶入入口煙道后干燥粘結。在吸收塔入口煙道裝有事故冷卻系統，事故冷卻水由工藝水泵提供。當吸收塔入口煙道由于吸收塔上游設備意外事故

14、造成溫度過高而旁路擋板未及時打開或所有的吸收塔循環泵切除時本系統啟動。4.3 煙氣系統從鍋爐來的熱煙氣經增壓風機增壓后進入煙氣換熱器(GGH)降溫側，經GGH冷卻后，煙氣進入吸收塔，向上流動穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的SO2被石灰石漿液吸收。除去SOX及其它污染物的煙氣經GGH加熱至80以上，通過煙囪排放。GGH是利用熱煙氣所帶的熱量加熱吸收塔出來的冷的凈煙氣。在設計條件下且沒有補充熱源時，GGH可將凈煙氣的溫度提高到80以上。煙氣通過GGH的壓損由一在線清洗系統維持。正常運行時清洗系統每天需使用蒸汽吹灰3次。此外，系統還配有一套在線高壓水洗裝置(約1月用1次)。在熱煙氣的進

15、口與GGH相連的煙道出口安置一套可伸縮的清洗設備，用來進行常規吹灰和在線水沖洗。清洗裝置都有單獨的、可伸縮的矛狀管和帶有單獨的輔助蒸汽和水噴嘴的驅動機械。GGH配一臺在線的沖洗水泵 ，該泵為在線清洗提供高壓沖洗水。自動吹灰系統可保證GGH的受熱面不受堵塞，保持承諾的凈煙氣出口溫度。吹灰器自動控制。當GGH停機后，換熱元件可用一低壓水清洗裝置進行清洗。此低壓水清洗裝置每年使用兩次。每臺GGH上的兩個固定的水沖洗裝置用來進行離線沖洗。每一個固定的水清洗裝置配有帶噴嘴的直管，從有一定間隔的噴嘴中均勻地向換熱面噴沖洗水。設置一套密封系統保證GGH漏風率小于1%。煙道上設有擋板系統，以便于FGD系統正常

16、運行和事故時旁路運行。每套FGD裝置的擋板系統包括一臺FGD進口原煙氣擋板，一臺FGD出口凈煙氣擋板和一臺旁路煙氣擋板，擋板為雙百葉式。在正常運行時，FGD進出口擋板開啟，旁路擋板關閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板門，關閉FGD進出口擋板，煙氣通過旁路煙道繞過FGD系統直接排到煙囪。所有擋板都配有密封系統，以保證“零”泄露。密封空氣設兩臺100%容量的密封空氣風機（一臺備用）和二級電加熱器，加熱溫度不低于70。煙道包括必要的煙氣通道、沖洗和排放漏斗、膨脹節、法蘭、導流板、墊片/螺栓材料以及附件。在BMCR工況下，煙道內任意位置的煙氣流速不大于15m/s。煙道留有適當的取樣接口、試驗接口和人孔

17、。對于每臺鍋爐的FGD系統，配置1臺100BMCR煙氣量的增壓風機（BUF），布置于吸收塔上游的干煙區。增壓風機為動葉可調軸流風機。包括電動機、密封空氣系統等。4.4石灰石漿液制備與供給系統由汽車運來的石灰石卸至石灰石漿液制備區域的地斗，通過斗提機送入石灰石貯倉（貯倉的容量按需要的石灰石耗量設計），石灰石貯倉出口由皮帶稱重給料機送入石灰石濕式磨機，研磨后的石灰石進入磨機漿液循環箱，經磨機漿液循環泵送入石灰石旋流器，合格的石灰石漿液自旋流器溢流口流入石灰石漿液箱，不合格的從旋流器底流再送入磨機入口再次研磨。系統設置一個石灰石漿液箱，每塔設置2臺石灰石漿液供漿泵。吸收塔配有一條石灰石漿液輸送管，石

18、灰石漿液通過管道輸送到吸收塔。每條輸送管上分支出一條再循環管回到石灰石漿液箱，以防止漿液在管道內沉淀。脫硫所需要的石灰石漿液量由鍋爐負荷，煙氣的SO2濃度和Ca/S來聯合控制，而需要制備的石灰石漿液量由石灰石漿液箱的液位來控制，漿液的濃度由漿液的密度計控制測量量作前饋控制旋流器個數。4.5 石膏脫水系統機組FGD所產生的25wt濃度的石膏漿液由吸收塔下部布置的石膏漿液排放泵（每塔兩臺石膏漿液排放泵，一運一備）送至石膏漿液旋流器。系統設置2套石膏旋流站，2套石膏旋流站底流自流進入2臺真空皮帶脫水機。每臺真空皮帶脫水機的設計過濾能力為2臺機組脫硫系統石膏總量的75。石膏脫水系統包括以下設備：石膏旋

19、流站真空皮帶過濾機濾布沖洗水箱濾布沖洗水泵濾液水箱及攪拌器濾液水泵石膏餅沖洗水泵廢水旋流站給料箱廢水旋流站給料泵廢水旋流站石膏輸送機石膏庫（1）石膏旋流站和廢水旋流站濃縮到濃度大約55的旋流站的底流漿液自流到真空皮帶脫水機，旋流站的溢流自流到廢水旋流站給料箱，一部分通過廢水旋流站給料泵送到廢水旋流站，其余部分溢流到濾液水箱。廢水旋流站溢流到廢水箱，通過廢水輸送泵送到廢水處理系統，底流進入濾液箱。（2）真空皮帶脫水機設置2套容量為2臺機組脫硫系統石膏總產量75的脫水系統。真空皮帶脫水機和真空系統按此容量設計。石膏旋流站底流漿液由真空皮帶脫水機脫水到含90固形物和10水分，脫水石膏經沖洗降低其中的

20、Cl濃度。濾液進入濾液水回收箱。脫水后的石膏經由石膏輸送皮帶送入石膏庫房堆放。石膏庫房通過優化設計，使石膏運輸車輛裝料便于進行，不會對廠區環境造成污染。工業水作為密封水供給真空泵，然后收集到濾布沖洗水箱，用于沖洗濾布，濾布沖洗水被收集到濾餅沖洗水箱，用于石膏濾餅的沖洗。濾液水箱收集的濾液、沖洗水等由濾液水泵輸送到石灰石漿液制備系統和吸收塔。4.6供水和排放系統4.6.1供水系統從電廠供水系統引接至脫硫島的水源，提供脫硫島工業和工藝水的需要。工業水主要用戶為：除霧器沖洗水及真空泵密封水。冷卻水冷卻設備后排至吸收塔排水坑回收利用。工藝水主要用戶為（不限于此）：·石灰石漿液制備用水；

21、83;煙氣換熱器的沖洗水；·所有漿液輸送設備、輸送管路、貯存箱的沖洗水。工藝水/工業水進入島內工藝水/工業水箱，通過工藝水/工業水泵、除霧器沖洗水泵分別送至FGD區域的每個用水點。系統內的配套管道及其測量和控制儀表。4.6.2 排放系統FGD島內設置一個公用的事故漿液箱，事故漿液箱的容量應該滿足單個吸收塔檢修排空時和其他漿液排空的要求，并作為吸收塔重新啟動時的石膏晶種。 吸收塔漿池檢修需要排空時，吸收塔的石膏漿液輸送至事故漿液箱最終可作為下次FGD啟動時的晶種。事故漿液箱設漿液返回泵（將漿液送回吸收塔）1臺。FGD裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運時需要進行沖洗，其沖洗水就近收集在各個

22、區域設置的集水坑內，然后用泵送至事故漿液箱或吸收塔漿池。4.7 壓縮空氣系統脫硫島儀表用氣和雜用氣由島內設置的壓縮空氣系統提供，壓力為0.85Mpa左右。按需要應設置足夠容量的儲氣罐，儀用穩壓罐和雜用儲氣罐應分開設置。貯氣罐的供氣能力應滿足當全部空氣壓縮機停運時，依靠貯氣罐的貯備，能維持整個脫硫控制設備繼續工作不小于15分鐘的耗氣量。氣動保護設備和遠離空氣壓縮機房的用氣點，宜設置專用穩壓貯氣罐。貯氣罐工作壓力按0.8MPa考慮，最低壓力不應低于0.6MPa。4.8 脫硫廢水處理系統4.8.1 脫硫廢水的水質和水量4.8.1.1脫硫廢水的水質脫硫廢水的水質與脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸附劑等多種因

23、素有關。脫硫廢水的主要超標項目為懸浮物、PH值、汞、銅、鉛、鎳、鋅、砷、氟、鈣、鎂、鋁、鐵以及氯根、硫酸根、亞硫酸根、碳酸根等。·脫硫廢水處理系統進水水質廢水處理系統進水水質（脫硫系統排出的未經處理的廢水示例）項目單位PH-4.06.0CODmg/L100懸浮物mg/L12,000SO42-mg/L1,800Fe(取決于飛灰分析)mg/L35Fmg/L50Mg(設計)mg/L7,500Mg（范圍）mg/L1,90041,500Camg/L2,000Clmg/L19,000Cdmg/L2.0Almg/L10NH4+（取決于FGD入口NH3量）mg/L20溫度48·脫硫廢水處理

24、系統處理后水質根據招標文件的要求，脫硫廢水處理系統處理后的排水出水水質要達到國家污水綜合排放標準（GB8978-1996）中第二類污染物最高允許排放濃度中的一級標準。主要的控制數據如下：廢水排放標準國家污水綜合排放標準（GB8978-1996）中的一級標準序號項目單位濃度1懸浮物mg/l702PH 6.0-9.03CODmg/l1004BODmg/l255硫化物mg/l1.06氟化物mg/l107總銅mg/l0.58總鋅mg/l2.09總鎘mg/l0.110總Crmg/l1.511六價Crmg/l0.512總砷mg/l0.513總鉛mg/l1.04.8.1.2脫硫廢水的處理水量脫硫廢水處理系統

25、出力按兩臺機組廢水排放量的125%設計。4.8.2脫硫廢水處理工藝脫硫廢水處理系統包括以下三個子系統：脫硫裝置廢水處理系統、化學加藥系統、污泥脫水系統。.1脫硫裝置廢水處理系統工藝流程：脫硫廢水中和箱(加入石灰乳)沉降箱(加入FeClSO4和有機硫)絮凝箱(加入助凝劑)澄清池清水pH調整箱達標排放上述工藝流程反應機理為：首先，脫硫廢水流入中和箱，在中和箱加入石灰乳，水中的氟離子變成不溶解的氟化鈣沉淀，使廢水中大部分重金屬離子以微溶氫氧化物的形式析出；隨后，廢水流入沉降箱中，在沉降箱中加入FeClSO4和有機硫使分散于水中的重金屬形成微細絮凝體；第三步，微細絮凝體在緩慢和平滑的混合作用下在絮凝箱

26、中形成稍大的絮凝體，在絮凝箱出口加入助凝劑，在下流過程中助凝劑與絮凝體形成更大的絮凝體；既而在澄清池中絮凝體和水分離，絮凝體在重力濃縮作用下形成濃縮污泥，澄清池出水（清水）流入清水箱內加酸調節pH值到69后排至后續的除氯處理系統。4.8.2.2化學加藥系統脫硫廢水處理加藥系統包括：石灰乳加藥系統；FeClSO4加藥系統；助凝劑加藥系統；有機硫化物加藥系統；鹽酸加藥系統等。為方便維護和檢修，每個箱體均設置放空管和放空閥門，各類水泵均按100%容量1用1備。所有泵出口均裝有逆止閥,在排出和吸入側設置隔離閥,并裝有抽空保護裝置.計量泵采用隔膜計量泵,帶有變頻調節和人工手動調節沖程兩種方式.在每套加藥

27、系統中均裝有流量計和壓力緩沖器.·石灰乳加藥系統石灰乳加藥系統流程如下：石灰粉 石灰粉倉制備箱輸送泵計量箱計量泵加藥點石灰粉由自卸密封罐車裝入石灰粉倉，在石灰粉倉下設有旋轉鎖氣器，通過螺旋給料機輸送至石灰乳制備箱制成20%的Ca(OH)2濃液，再在計量箱內調制成5%的Ca(OH)2溶液，經石灰乳計量泵（1用1備）加入中和箱。·FeClSO4加藥系統FeClSO4加藥系統流程如下：FeClSO4FeClSO4攪拌溶液箱 FeClSO4計量箱FeClSO4計量泵加藥點FeClSO4制備箱和加藥計量泵以及管道、閥門組合在一小單元成套裝置內。為防止污染，溶液箱地面敷設耐腐蝕地磚，周

28、圍設有圍堰。FeClSO4在制備箱配成溶液后進入計量箱，FeClSO4溶液由隔膜計量泵（1用1備）加入絮凝箱。·助凝劑加藥系統助凝劑加藥系統流程如下：助凝劑助凝劑制備箱 助凝劑計量箱助凝劑計量泵加藥點助凝劑制備箱和加藥計量泵以及管道、閥門組合在一小單元成套裝置內。為防止污染，溶液箱地面敷設耐腐蝕地磚，周圍設有圍堰。助凝劑溶液由隔膜計量泵（1用1備）加入絮凝箱。·有機硫化物加藥系統有機硫化物加藥系統流程如下：有機硫化物有機硫制備箱有機硫計量箱 有機硫計量泵加藥點有機硫制備箱和加藥計量泵以及管道、閥門組合在一小單元成套裝置內。為防止污染，溶液箱地面敷設耐腐蝕地磚，周圍設有圍堰。

29、有機硫在制備箱配成溶液后進入計量箱，有機硫溶液由隔膜計量泵（1用1備）加入沉降箱。·鹽酸加藥系統鹽酸加藥系統流程如下：鹽酸計量箱鹽酸計量泵加藥點鹽酸計量箱和加藥計量泵以及管道、閥門組合在一小單元成套裝置內。為防止污染，溶液箱地面敷設耐腐蝕地磚，周圍設有圍堰。鹽酸溶液由隔膜計量泵（1用1備）加入出水箱。根據實際情況確定加藥量。4.8.2.3污泥脫水系統污泥處理系統流程如下： 濃縮污泥 污泥貯池 壓濾機 濾餅 堆場 濾液 濾液平衡箱 中和箱澄清池底的濃縮污泥中的污泥一部分作為接觸污泥經污泥回流泵送到中和箱參與反應，另一部分污泥由污泥輸送泵送到污泥脫水裝置，污泥脫水裝置由板框式壓濾機和濾液

30、平衡箱組成，污泥經壓濾機脫水制成泥餅外運倒入灰廠，濾液收集在濾液平衡箱內，由泵送往第一沉降階段的中和槽內。5.FGD系統設計條件的確認5.1 項目設計條件(XX電廠煙氣脫硫項目) 舉例5.1.1 FGD裝置條件1)規模 2×300MW2)燃料 煤3)脫硫工藝 石灰石石膏濕法4)吸收劑 石灰石5)副產品 石膏6)脫水系統 真空皮帶脫水機7)再熱方式: 回轉式GGH8)煙氣量 1256682Nm3/h(濕基)×2(100%BMCR)9)FGD入口溫度 131（設計），141（最大）10）FGD入口SO2濃度 1761PPM（干基）11）FGD入口粉塵濃度 200mg/Nm3（干

31、基，6O2）12）FGD出口溫度（進煙囪） 8013）除霧器出口含水量 75mg/ Nm3(干基)14)吸收劑耗量 21.8t/h(2×300MW)15)工藝水消耗量 116t/h16)蒸汽耗量 2.5t/h17）副產品石膏含水量 1018）電力消耗 12700kWh/h(2×300MW)19)脫硫效率 9520）系統可用率 955.1.2 設計條件1）煤質分析項目單位設計煤種校核煤種元素分析Car59.9565.71Har2.252.36Oar0.570.9Nar0.940.74Sar2.292.29工業分析Var9.07.0Aar27.0320.0Mar7.08.0Ma

32、d2.171.67低位發熱量kj/kg2146524668100BMCR燃煤消耗量t/h(每臺爐)134.89134.89資料確認注意事項:1)需采用設計煤質計算物料平衡,進行設備選型(按規程要求乘取裕量)2)再用校核煤種核定設備選型(不乘取裕量),兩者取較大的設備選型.3)如:設計煤種與校核煤種含硫量差別過大(1.5倍以上),應當以校核煤種不乘取裕量作為設備選型依據.2)煙氣設計條件項目單位100BMCR35BMCRFGD入口煙氣流量Nm3/h(濕基)1256682517256FGD入口煙氣流量Nm3/h(干基)1193075492172FGD入口煙氣溫度131103FGD入口煙氣壓力Pa0

33、0粉塵濃度mg/Nm3180.5164.6SO2濃度ppm(dry)17611652Nm3/h2101813煙氣含水量Vol%(dry)5.064.85煙氣含氧量Vol%(dry)7.468.29CO2Vol%(dry)12.2911.53N2Vol%(dry)80.0780.01HCLppm(dry)25.223.0HFppm(dry)11.210.2資料確認注意事項:1)由于煙氣設計資料,常常會以不同的基準重復出現多次,(如:干基濕基,標態實際態，6%O2實際O2等)，開始計算前一定要核算統一，如出現矛盾，必須找出正確的一組數據，避免原始數據代錯。常用折算公式如下：煙氣量（dry）煙氣量（

34、wet）×(1-煙氣含水量%)實際態煙氣量標態煙氣量×氣壓修正系數×溫度修正系數煙氣量（6%O2）（21煙氣含氧量）/（216）SO2濃度（6%O2）（216）/（21煙氣含氧量）SO2濃度（mg/Nm3）=SO2濃度（ppm）×2.8572)用燃煤中的Sar含量復核計算煙氣中SO2濃度，注意要乘以轉化率SO2，規程要求為0.85-0.9%（推薦按0.9%）計算公式如下： （1）式中：MSO2 脫硫前煙氣中的SO2含量， t/h；K 燃煤中的含硫量燃燒后氧化成SO2的份額；Bg 鍋爐BMCR負荷時的燃煤量，t/h；so2 除塵器的脫硫效率，見表3.0.7

35、 ；q4 鍋爐機械未完全燃燒的熱損失，；Sar 燃料煤的收到基硫分，。除塵器的脫硫效率除塵器形式干式除塵器洗滌式水膜除塵器文丘里水膜除塵器SO2 ()05153)煙氣資料中常常會沒有HCL和HF的資料，但HCL資料非常重要，他決定了廢水系統的出力，因此建議盡可能落實，如落實困難，可暫按照HCL50ppm考慮。4）FGD雖然有一定的除塵能力（除塵效率約7590），但并不意味著能替代除塵器，從而降低對除塵器的要求，由于飛灰可能會帶來一些影響反應的物質，因此一般要求飛灰不大于200mg/Nm3。3)FGD出口煙溫80資料確認注意事項:1）GGH選型時要按照82考慮（考慮2的凈煙道溫降）2）要請GGH

36、廠家核算低負荷時，GGH出口煙溫。4)FGD出口SO2濃度88ppm（dry）(脫硫效率95)資料確認注意事項:1）當燃用高硫煤時，除了核算脫硫效率95外，還應核算FGD出口SO2濃度滿足國家排放標準，以較高要求為準。5）吸收劑石灰石（CaCO3）項目單位成分成分COwt%MgCO3wt%1.45Fe2O3wt%AL2O3wt%SiO2wt%粒徑mm20BWIkWh/t9-11資料確認注意事項:1)在有條件選礦時，建議盡可能選用高品質石灰石，以提高工程成功的可能性。2）如：石灰石中CaCO3純度小于90，建議作活性分析。石灰石中CaO和CaCO3的含量換算公式為CaCO3CaO×10

37、0563）石灰石中MgO不宜太高，對Sar1左右的工程，MgO含量最好2。4）在驗看石灰石品質時，不得使用白云石作為吸收劑。5)副產品石膏的成分純度 90含水量 10資料確認注意事項:1)在不考慮副產品石膏綜合利用的工程，可以對純度不做要求，但對水分含量不能降低要求，因為石膏水分越大，粘附力越強，容易堵塞石膏輸送系統。2）石膏純度與石灰石純度及煙氣飛灰含量有直接關系，如石膏純度要求較高，煙氣中飛灰含量一定要控制。6)工藝水成分（略）7)工業水成分（略）8）壓縮空氣條件（略）9）蒸汽條件（略）10）電源（略）11）氣象資料、地質資料等（略）資料確認注意事項:1)工藝水補水水質要求不高，但盡量不要

38、采用高CL離子的補水，否則會造成廢水排放量的增加。2）工業水最好選用懸浮物較低，無腐蝕，含鹽量低，水溫不高的水源。3）GGH吹灰氣源最好選用蒸汽，參數在810bar，溫度有50100過熱度的過熱蒸汽，如選用壓縮空氣，也應采用810bar的壓縮氣源。4）電源應注意驗證項目是否要求高壓柜采用50kA的遮斷容量。6.物料平衡計算、熱平衡計算本部分給出的是一些近似的簡化物料平衡計算方法，物料點涵蓋了一些主流程。6.1簡化條件以下條件在計算方法中被簡化1）不包括吸收塔的熱損失2）假設煙氣帶入的粉塵為零3）假設工藝水和石灰石不含雜質4）假設原煙氣和凈煙氣沒有夾帶物代入和帶出系統5）假設沒有除霧器沖洗水6）

39、假設沒有泵的密封水7）假設工藝系統是封閉的，沒有環境物質的進入和流出6.2物料平衡計算1）吸收塔出口煙氣量G2G2(G1×（1mw1）×(P2/(P2-Pw2)×（1mw2）G3×（10.21/K）)×(P2/(P2-Pw2)G1:吸收塔入口煙氣流量mw1:入口煙氣含濕率P2：煙氣壓力Pw2：飽和煙氣的水蒸氣分壓說明：Pw2為絕熱飽和溫度下的水蒸氣分壓，該值是根據熱平衡計算的反應溫度，由煙氣濕度表查得。（計算步驟見熱平衡計算）2）氧化空氣量的計算根據經驗，當煙氣中含氧量為6以上時，在吸收塔噴淋區域的氧化率為5060。采用氧槍式氧化分布技術，在漿

40、池中氧化空氣利用率o2=2530，因此，漿池內的需要的理論氧氣量為：S=(G1×q1-G2×q2)×(1-0.6)/2/22.41所需空氣流量QreqQreq=S×22.4/(0.21×0.3)G3Qreq×KG3：實際空氣供應量K：根據漿液溶解鹽的多少根據經驗來確定，一般在2.0-3左右。3）石灰石消耗量計算W1=100×qs×sW1:石灰石消耗量qs：:入口SO2流量s:脫硫效率4）吸收塔排出的石膏漿液量計算W2=172××qs×s/SsW2:石膏漿液量Ss:石膏漿液固含量5）脫水

41、石膏產量的計算W3=172××qs×s/SgW3:石膏漿液量Sg:脫水石膏固含量（1石膏含水量）6）濾液水量的計算W4=W3-W2W3:濾液水量7）工藝水消耗量的計算W5=18×(G4-G1-G3×(1-0.21/K)+W3×(1-Sg)+36×qs×s +WWT 蒸發水量 石膏表面水 石膏結晶水 排放廢水6.3熱平衡計算吸收塔反應溫度的計算是基于吸收塔范圍的物料（不包括GGH），假定吸收塔已經處于熱穩定狀態。參與熱平衡的各種物料流的溫度、壓力、流量、焓值等按下圖編號定義W4,T2,hl4W5,T5,hl5G3,T

42、3,P3,hg3G2,T2,P2,hg2G1,T1,P1,hg1W2,T2,hl2吸收塔進口煙氣出口煙氣石膏漿液氧化空氣工藝水濾液水帶入焓項目帶出焓項目1)入口煙氣帶入焓E1G1×hg18)出口煙氣帶出焓E2G2×hg22)氧化空氣帶入焓E3G3×hg39)石膏漿液帶出焓E4W2×hl23)濾液水帶入焓E4W4×hl410)散熱損失(T0:環境溫度,A散熱面積，U:換熱吸收)HAU×A×(T2-T0)4)工藝水帶入焓E5W5×hl55)反應熱Hr8.138×104×qs×s6)煙氣等溫

43、膨脹產生熱(R:煙氣常數1.986kcal/kg-mol k)HGG1×R×(273+T4)×ln(P1/P2)7)氧化空氣等溫膨脹產生熱HAG3×R×(273+T4)×ln(P3/P2)總的熱平衡方程: E1+E3+E4+E5+Hr+HG+HA=E2+E4+HA吸收塔反應溫度（T2）的確定步驟：a)計算E1、E3、E4、E5和Hrb)假定吸收塔反應溫度（T2）c)計算E2、E4、HA、HG 和HAd)檢查總的熱量是否平衡e)如果不平衡，重新假定T2，計算熱平衡。其中計算E2所用的G2方法如下：步驟1:根據入口煙氣的溫度及含濕量查到第

44、一點步驟2:沿著平行絕熱飽和線查到與100%飽和線的交點步驟3:讀出交點的含濕量步驟4:讀出交點的溫度蒸發量=100%飽和線交點的含濕量-入口煙氣含濕量反應溫度(T2)=100%飽和線交點的溫度煙氣濕度圖蒸發量步驟4步驟3步驟2步驟1物流號1234567位置升壓風機入口升壓風機出口GGH（降溫）出口吸收塔除霧器出口GGH（升溫）出口煙囪入口氧化空氣總體積流量（濕）m3/hr3,224,8963,202,7143,202,5542,818,6032,814,6012,821,94213,671總體積流量（干）m3/hr3,008,1592,987,9392,987,7902,465,6382,4

45、62,1362,468,55813,498總體積流量（濕）Nm3/hr2,220,9132,226,9132,226,9132,392,4902,392,4902,392,49017,300總體積流量（干）Nm3/hr2,071,6512,077,5752,077,5752,092,8852,092,8852,092,88517,081壓力pa-1201,8101,81046546520059,000溫度C124.0127.7127.751.050.550.569.2氣體成分 H2Om3N/hr149262.0149337.8149337.8299,605299,605299,605219 O

46、2m3N/hr124371.1125615.2125615.2127,486127,486127,4863,587 N2m3N/hr1659946.31664626.41664626.41,678,1211,678,1211,678,12113,494 CO2m3N/hr283610.6283610.6283610.6287,098287,098287,0980 SO2m3N/hr3613.03613.03613.01811811810 HClm3N/hr63.763.763.70.00.00.00 HFm3N/hr46.446.446.40.00.00.00 SO3m3N/hr29.629.

47、629.317.617.917.90 Ashkg/hr414.2414.2414.241.741.741.70SO2濃度mg/DNm3（6%O2）4,9864,9864,9862482482480 ppm1,7441,7391,7398686860Ash濃度mg/DNm32001991992020200物流號122123301302物流名稱石灰石漿液旋流站進料石灰石漿液箱去吸收塔石灰石用量石膏生成量總流量ton/hr0.00 60.85 16.22 30.31 m3/hr0.00 50.53 -漿液濃度wt%0.00 30.00 100.00 89.99 密度kg/m30.00 1204.16

48、 -溫度Deg.C0.00 50.81 0.00 50.16 CL-ppm0.00 16892.46 0.00 201.28 溶液成分0.00 0.00 0.00 0.00 H2Okg/hr0.00 41395.67 0.00 3027.46 MgSO4kg/hr0.00 0.00 0.00 0.00 CaCL2kg/hr0.00 1115.62 0.00 0.78 CaSO4kg/hr0.00 78.53 0.00 6.03 CL-kg/hr0.00 6.82 0.00 0.11 固體成分0.00 0.00 0.00 0.00 CaSO4-2H2Okg/hr0.00 1761.06 0.00

49、 26269.96 CaCO3kg/hr0.00 16064.29 16039.94 404.48 Ash (Particle)kg/hr0.00 231.16 0.00 336.95 CaF2kg/hr0.00 4.85 0.00 80.49 Inertkg/hr0.00 194.34 183.32 182.93 物流號101102103104105106107108109110111112120121物流名稱吸收塔排出石膏漿液石膏水力漩流器底流石膏水力漩流器溢流過濾機收集液濾液泵出口濾液返回脫硫塔廢水旋流器 給料石膏旋流器溢流去濾液箱FGD排放廢水廢水旋流器 底流濾布沖洗水泵出口濾餅沖洗水泵出口濾液去石灰石制漿系統濾液去石灰石漿液箱總流量ton/hr130.32 50.09 80.23 33.44 113.99 69.36 7.05 73.18 5.15 1.90 13.65 13.66 44.63 0.00 m3/hr111.11 36.19 76.37 33.16 109.78 66.80 6.71 69.66 5.01 1.67 13.65 13.66 42.98 0.00 漿液濃度wt%25.00 54.53 6.56 0.14 4.55