造紙廠煙氣脫硫課程設(shè)計(jì)

1、一、緒論11.1 設(shè)計(jì)的背景及意義11.2 煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀11.3 我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展4二、雙堿法煙氣脫硫工藝62.1 工藝簡(jiǎn)介62.2 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程62.3 雙堿法脫硫裝置72.3.1 低阻高效噴霧脫硫工藝72.3.2 脫硫系統(tǒng)組成82.3.3 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)102.3.4 物料消耗10三、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算113.1設(shè)計(jì)原始資料113.2治理要求113.3煙氣量計(jì)算113.4脫硫塔123.5物料恒算15四脫硫工程內(nèi)容154.1 脫硫劑制備系統(tǒng)154.2 煙氣系統(tǒng)154.3 SO2吸收系統(tǒng)164.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)174.5 消防及給水部分18一、緒論1.1設(shè)計(jì)的背景

2、及意義中國(guó)是燃煤大國(guó),能源結(jié)構(gòu)中約有70%的煤。而又隨著近年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,由日益增多的煤炭消耗量所造成的二氧化硫污染和酸雨也日趨嚴(yán)重,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)極大的危害,因此,采取有效的煙氣治理措施,切實(shí)削減二氧化硫的排放量,控制大氣二氧化硫污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量,事關(guān)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。就目前的技術(shù)水平和現(xiàn)實(shí)能力而言,煙氣脫硫(Flue gas desulfurization，縮寫 FGD)技術(shù)是世界上應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)、最有效的一種控制SO2排放的技術(shù)。按照脫硫方式和產(chǎn)物的處理形式劃分,煙氣脫硫一般可分為濕式脫硫、干式脫硫和半干式

3、脫硫三類。濕法脫硫占世界80%以上的脫硫市場(chǎng),是目前世界上應(yīng)用最廣的FGD工藝,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、操作技術(shù)易掌握、脫硫效率高等特點(diǎn)。而濕式石灰石/石灰法又占濕法的近80%。濕式鈣法的優(yōu)點(diǎn)是效率和脫硫劑的利用率高,缺點(diǎn)是設(shè)備易結(jié)垢,嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備、管道堵塞而無(wú)法運(yùn)行,且工程投資大、運(yùn)行成本高,對(duì)于中小型鍋爐和窯爐不合適。雙堿法正是中小型燃煤鍋爐和發(fā)電廠應(yīng)用較廣的煙氣脫硫技術(shù),為了克服濕法石灰/石灰石-石膏法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的。該法種類較多,有鈉鈣雙堿法、鈣鈣雙堿法、堿性硫酸鋁法等,其中最常用的是鈉鈣雙堿法。由于主塔內(nèi)采用液相吸收,吸收劑在塔外的再生池中進(jìn)行再生,從而不存在塔內(nèi)結(jié)

4、垢和漿料堵塞問(wèn)題,從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法,減小吸收塔的尺寸及操作液氣比,降低成本,再生后的吸收液可循環(huán)使用。另外,該工藝有鈉堿法中反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),脫硫效率高-可達(dá)90%以上,應(yīng)用較為廣泛。因此雙堿法脫硫工藝在中小型燃煤鍋爐的除塵脫硫上有推廣價(jià)值,符合國(guó)家目前大力提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì),具有顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益。以前我國(guó)燃煤電廠煙氣脫硫項(xiàng)目的引進(jìn)大多對(duì)硬件比較重視，而對(duì)軟件的重視程度不夠，不少引進(jìn)項(xiàng)目大多停留在購(gòu)買設(shè)備上，但現(xiàn)在越來(lái)越注重?zé)煔饷摿蚣夹g(shù)的國(guó)產(chǎn)化。而國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握煙氣脫硫的設(shè)計(jì)技術(shù)，只有實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化，才能按市場(chǎng)規(guī)則選用更多質(zhì)量?jī)?yōu)良

5、、價(jià)格合理的脫硫設(shè)備，才有資格、有能力對(duì)脫硫工程實(shí)行總承包，承擔(dān)全部技術(shù)責(zé)任，推動(dòng)煙氣脫硫設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。因此我們?cè)谝M(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，在消化吸收和創(chuàng)新方面還需要做大量的工作。1.2煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀煙氣脫硫的歷史悠久,早在一百多年前就有人進(jìn)行了這方面的研究"據(jù)1990年美國(guó)環(huán)保局(EPA)統(tǒng)計(jì),世界各國(guó)開發(fā)、研究、使用的502控制技術(shù)達(dá)189種,預(yù)計(jì)目前已超過(guò)200種"這些技術(shù)歸納起來(lái)可分為三大類:(l)燃燒前脫硫,如洗煤、微生物脫硫件;(2)燃燒中脫硫,如工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣;(3)燃燒后脫硫,即煙氣脫硫(FGD)"FGD法是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化的脫硫技術(shù)

6、"FGD技術(shù),主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的502,并使其轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的硫的化合物"FGD技術(shù)種類繁多,但是真正工業(yè)化的只有十幾種"FGD技術(shù)按脫硫后產(chǎn)物的含水量大小可分為濕法、半干法和干法;按脫硫劑是否再生分為再生法和不可再生法;按脫硫產(chǎn)物是否回收分為回收法和拋棄法"其中濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用約占整個(gè)工業(yè)化脫硫裝置的85%左右,而濕式石灰石/石灰法又占濕法的近80%,在現(xiàn)有煙氣脫硫技術(shù)中占主導(dǎo)地位。近年來(lái),世界各國(guó)在煙氣脫硫(FGD)方面均取得了較大進(jìn)展"目前常用的工業(yè)化的FGD技術(shù)有:(l)濕法石灰石/石灰煙氣脫硫技術(shù)該法是利用成本低廉的石

7、灰石或石灰作為吸收劑吸收煙氣中的502,生成半水亞硫酸鈣或石膏"這種技術(shù)曾在70年代因其投資大!運(yùn)行費(fèi)用高和腐蝕!結(jié)垢!堵塞等問(wèn)題而影響了其在火電廠中的應(yīng)用"經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和改進(jìn),工作性能和可靠性大為提高,投資與運(yùn)行費(fèi)用顯著減少"該法主要優(yōu)點(diǎn)為:a.脫硫效率高(有的裝置C留S=1時(shí),脫硫效率大于90%);b.吸收劑利用率高,可大于90%;c.設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)"該法是目前我國(guó)引進(jìn)的煙氣脫硫裝置中主要方法"主要缺點(diǎn)是投資大、設(shè)備占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高。七五期間重慶路磺電廠引進(jìn)日本三菱重工的與2又360MW機(jī)組配套2套濕式石灰石/石膏法

8、煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備,率先建成了大型電廠鍋爐煙氣脫硫示范工程,并于1992年和1993年正式投入商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)脫硫率達(dá)95%以上,副產(chǎn)品石膏純度高于90%。目前,從設(shè)計(jì)上綜合考慮加強(qiáng)反應(yīng)控制,強(qiáng)制氧化,從而減少吸收塔和附屬設(shè)備體積、降低電耗、減少基本建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用"選用耐腐蝕材料,提高吸收塔及出口煙氣、擋板、除霧裝置等的使用壽命,提高氣液傳質(zhì)效率,建造大尺寸的吸收塔等因素,對(duì)此項(xiàng)技術(shù)作了進(jìn)一步改進(jìn)和提高。(2)氨法氨法煙氣脫硫采用氨作為二氧化硫的吸收劑,氨與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸餒和亞硫酸氫錢,隨著亞硫酸氫錢比例的增加,需補(bǔ)充氨,而亞硫酸按會(huì)從脫硫系統(tǒng)中結(jié)晶出來(lái)"在有氧氣

9、存在的情況下還可能發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸錢"該法根據(jù)吸收液再生方法不同,可以分為氨一酸法!氨一亞硫酸按法和氨一硫按法"影響氨法脫硫效率的主要因素是脫硫液的組成,受溶液蒸氣壓和pH值的影響"氨法的主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫劑利用率和脫硫效率高,且可以生產(chǎn)副產(chǎn)品"但氨易揮發(fā),使得吸收劑的消耗量增加,產(chǎn)生二次污染。此外該法還存在生產(chǎn)成本高!易腐蝕!凈化后尾氣中含有氣溶膠等問(wèn)題。(3)雙堿法脫硫工藝為了克服石灰/石灰石法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn),發(fā)展了雙堿法。該法先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收50:,然后再用石灰乳或石灰對(duì)吸收液進(jìn)行再生。雙堿法的明顯優(yōu)點(diǎn)是,由于主塔內(nèi)采用液相

10、吸收,吸收劑在塔外的再生池中進(jìn)行再生,從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問(wèn)題,從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法,減小吸收塔的尺寸及操作液氣比,降低成本"另外,雙堿法可得到較高的脫硫率,可達(dá)80%以上,應(yīng)用范圍較廣,該法的主要缺點(diǎn)是再生池和澄清池占地面積較大。(4)噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù)這種技術(shù)屬半干法脫硫技術(shù),多數(shù)采用旋轉(zhuǎn)噴霧器,石灰漿液作吸收劑,以細(xì)霧滴噴入反應(yīng)器,與二氧化硫反應(yīng)并同時(shí)干燥,在反應(yīng)器出口,隨著水分蒸發(fā),形成了干的顆?；旌衔?quot;其工藝特點(diǎn)是投資較低,設(shè)計(jì)和運(yùn)行費(fèi)用較為簡(jiǎn)單,占地面積較少,脫硫率一般為60一80%"在西歐的德國(guó)、

11、奧地利、意大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國(guó)家應(yīng)用比較多"美國(guó)也有巧套裝置(總?cè)萘?00OMW)在運(yùn)行,燃煤含硫量一般不超過(guò)1.5%,脫硫效率均低于90%。沈陽(yáng)黎明發(fā)動(dòng)機(jī)廠從丹麥引進(jìn)技術(shù)并建成一套S000ONm3/h工業(yè)裝置,并對(duì)低硫煤(含硫率0.97%)煙氣進(jìn)行了脫硫試驗(yàn),在鈣硫比為2.2時(shí),取得80%的系統(tǒng)總脫硫效率。(5)爐內(nèi)噴吸收劑/增濕活化煙氣脫硫工藝該法是一種將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術(shù),由于投資及運(yùn)行費(fèi)用較低,該類工藝方法在近期內(nèi)取得較大進(jìn)展,在西北歐廣大國(guó)家均已有工業(yè)運(yùn)行裝置。芬蘭IVO公司開發(fā)了爐內(nèi)噴鈣/活化脫硫工藝(LIFAC),克服了脫硫效率不高及粉塵比阻

12、升高而影響除塵效果的弊端,具體做法是:在鍋爐尾部安活化反應(yīng)器,將煙氣增濕,使剩余的吸收劑活化與502反應(yīng)"其工藝簡(jiǎn)單,占地小,主要適用于中!低硫煤鍋爐,脫硫率一般為60一80%。其主要缺點(diǎn)是脫硫劑消耗量大,易產(chǎn)生粉灰,使除塵負(fù)荷加重"南京下關(guān)電廠引進(jìn)LIFAC全套技術(shù),配套125MW機(jī)組(燃煤含硫率0.92%),設(shè)計(jì)脫硫率75%。(6)海水脫硫技術(shù)這是一種投資低,運(yùn)行費(fèi)用低,易管理的脫硫工藝,適用于燃煤含硫量不高,并以海水為循環(huán)冷卻水的電廠。己投運(yùn)或工程建設(shè)中的國(guó)家有挪威、西班牙、英國(guó)等沿海國(guó)家現(xiàn)有20多套商業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)。煙氣處理總量達(dá)6.59x106m3/h,相當(dāng)于裝機(jī)容量

13、2150MW,其中單項(xiàng)工程最大處理量為l.o3xlo6M3/h,相當(dāng)于裝機(jī)容量375Mwl0。該法以利用天然純海水(堿度1.2一2.5們n們以01/1)作為煙氣中的二氧化硫吸收劑,工藝簡(jiǎn)單,無(wú)結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。董學(xué)德等人曾認(rèn)為這是一種符合我國(guó)國(guó)情,并值得在國(guó)內(nèi)火電廠試點(diǎn)的脫硫工藝,但該法產(chǎn)生的廢棄物以及熱污染對(duì)附近海洋生態(tài)的影響尚不清楚"此法已應(yīng)用于深圳西部電廠一臺(tái)200MW的機(jī)組,在校核工況下,脫硫率七70%,曝氣池出口排放海水的pH七6.5,FGD系統(tǒng)出口煙氣溫度>=70(7)電子束煙氣脫硫技術(shù)該法是采用高能電子束照射煙氣,使煙氣中的N2、O2和水蒸氣等發(fā)生輻射反應(yīng),生成大量

14、的離子!自由基!原子!電子和各種激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性物質(zhì),它們將煙氣中的SO2和NOx氧化為SO3和NO2。這些SO3和NO2與水蒸氣反應(yīng)生成硫酸和硝酸,再與氨反應(yīng)生成硫酸按與硝酸按。該工藝特點(diǎn)是同時(shí)脫硫脫硝,無(wú)廢水排放,運(yùn)行操作簡(jiǎn)單,副產(chǎn)品可用作氮肥,但其核心設(shè)備加速器昂貴限制其推廣應(yīng)用。1.3我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)研究開發(fā)進(jìn)展八十年代以來(lái),特別是在九五和十五期間,我國(guó)自主開發(fā)研究了一批煙氣脫硫技術(shù),其中較為典型的有:(l)旋流板塔煙氣脫硫法該法主要是以旋流板塔為吸收塔的一種脫硫方法。旋流板塔是浙江大學(xué)發(fā)明的新型塔器,具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、彈性寬等優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)外普遍使用的濕法

15、吸收器。浙江大學(xué)對(duì)旋流板塔煙氣脫硫法已有二十年的研究,并承擔(dān)了七五、九五、十五0863國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目脫硫的課題,對(duì)旋流板塔法應(yīng)用各種吸收劑和添加劑時(shí)的脫硫機(jī)理和應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究。該技術(shù)己在浙江、江蘇、湖南、山東等地推廣應(yīng)用在數(shù)十套2t/h130t/h不同規(guī)模的燃煤鍋爐上,采用的工藝有雙堿法!石灰法及使用堿性廢物法等,脫硫率達(dá)60一90%,除塵效率達(dá)9099%,全塔阻力平均為1000Pa。(2)氧化鎂法清華大學(xué)在十五0863計(jì)劃期間研究了氧化鎂法的工藝,該工藝采用氧化鎂作為吸收劑,吸收煙氣中的二氧化硫,生成亞硫酸鎂,同時(shí)煙氣中的氧與亞硫酸鎂發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鎂。氧化鎂法的工藝路線按回收產(chǎn)

16、品的不同又可以分為氧化鎂一硫酸鎂回收法和氧化鎂二氧化硫回收法。前者通過(guò)添加氧化池,把吸收漿液中的亞硫酸鎂氧化成硫酸鎂,硫酸鎂的溶解度很大,再通過(guò)結(jié)晶回收硫酸鎂;后者分離一部分漿液進(jìn)行分離,得到的亞硫酸鎂通過(guò)鍛燒得到氧化鎂,同時(shí)回收二氧化硫氣體,回收的氧化鎂再用于脫硫,二氧化硫則用來(lái)制硫酸。該工藝優(yōu)點(diǎn)是氧化鎂的活性高于氧化鈣,與石灰法相比在較低的液氣比下可得到與石灰法相同的脫硫效率,同時(shí)由于硫酸鎂的溶解度大,不會(huì)結(jié)垢"氧化鎂法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是回收產(chǎn)品硫酸鎂或硫酸。但是改工藝受礦產(chǎn)資源的限制,由于氧化鎂的價(jià)格高,在沒有氧化鎂資源的地方不合適。另一方面,氧化鎂一一二氧化硫回收法的回收過(guò)程中,

17、亞硫酸鎂和硫酸鎂鍛燒后產(chǎn)生的氧化鎂活性較低,難以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用"目前在工程應(yīng)用中大都采用氧化鎂一硫酸鎂的工藝。(3)半干半濕法十五期間,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院發(fā)明了自主的半干半濕法煙氣脫硫技術(shù),該工藝采用石灰作為脫硫劑,采用脫硫灰循環(huán)應(yīng)用作為輔助脫硫劑成分。脫硫灰中含有未完全反應(yīng)的石灰和飛灰,經(jīng)脫硫塔和預(yù)除塵器收集后,通過(guò)蒸汽輸送重新進(jìn)入脫硫塔。石灰在蒸汽輸送過(guò)程中,CaO變?yōu)閺?qiáng)活性的Ca(OH)2,循環(huán)應(yīng)用脫硫灰通過(guò)蒸汽輸送,一部分粉煤灰中的堿性氧化物變?yōu)闈駢A性的堿性氫氧化物,提高了脫硫劑與502進(jìn)行反應(yīng)的活性和石灰的利用率。它克服旋轉(zhuǎn)噴霧法(SDA)噴霧與磨損,對(duì)脫硫劑鈣含量要求高,以

18、及爐內(nèi)噴鈣增濕活化法(LIFAC)Ca/S比過(guò)高的缺點(diǎn).具有設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)單,占地少、投資低、運(yùn)行費(fèi)低、易操作和維修等優(yōu)點(diǎn)。目前已應(yīng)用在垃圾焚燒行業(yè)的煙氣脫硫上。(4)堿性廢物法北京市勞動(dòng)保護(hù)研究院在對(duì)工業(yè)廢堿進(jìn)行了研究之后開發(fā)了利用鍋爐自身排放堿性物質(zhì)脫硫的煙氣處理技術(shù)"鍋爐自身排放的灰渣中含有的氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉和氧化鉀等堿性金屬氧化物的含量范圍很寬,它們具有中和酸性物質(zhì)的作用;三氧化二鐵和三氧化二鋁是兩性氧化物,在酸性條件下又具有中和酸的能力。利用這些堿性物質(zhì)脫硫具有工藝簡(jiǎn)單,操作方便,基建投資少,運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。既解決了工業(yè)堿性廢棄物被拋棄,占用土地,給環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)重污染問(wèn)

19、題,又可脫除煙氣中的二氧化硫,降低脫硫成本,起到了以廢治廢綜合治理環(huán)境的目的，有較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。(5)循環(huán)流化床流化床脫硫技術(shù)在20世紀(jì)60年代開始燃燒中脫硫中得到應(yīng)用,后來(lái)應(yīng)用到了煙氣脫硫中。浙江大學(xué)熱能工程研究所和山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程研究院在循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)方面做的研究較多,并且己應(yīng)用到工程實(shí)例中。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)與流化床燃燒脫硫技術(shù)類似,煙氣通過(guò)流化床,使吸收劑在流化床內(nèi)處于流化態(tài),煙氣與懸浮的吸收劑發(fā)生反應(yīng),在流化床出口設(shè)置氣固分離裝置把吸收劑和反應(yīng)產(chǎn)物分離出來(lái)回到流化床內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng),煙氣經(jīng)過(guò)除塵以后排放"循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地小、脫硫效

20、率較高、投資和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但是對(duì)于后續(xù)的除塵負(fù)荷較大,鈣硫比較濕法高。(6)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(LsDP)西南電力設(shè)計(jì)院等單位經(jīng)過(guò)七五攻關(guān),己建造出自動(dòng)化水平較高、全套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,用于高硫煤的中試裝置"應(yīng)用于四川內(nèi)江白馬電廠70,000Nm/h的煙氣處理,煙氣中SO2氣體含量3,500ppm,脫硫率80%,每年減少502排放量3300t。(7)磷餒肥法(PAFP)該法是我國(guó)自主開發(fā)的一種煙氣脫硫技術(shù)"其特點(diǎn)是利用天然磷礦石和氨作為原料,在煙氣脫硫過(guò)程中副產(chǎn)磷按復(fù)合肥料。已在四川豆壩電廠建成5,000Nm3/h中試裝置,系統(tǒng)總脫硫率七95%,副產(chǎn)品磷按復(fù)肥含水量三4%,肥料

21、品位(N+PZOS含量)全35%。(8)脈沖電暈等離子法(ppCp)該技術(shù)利用高電壓脈沖在煙氣中電暈放電,使SO2和NOx分子氧化并與注入的NH3反應(yīng)生成硫錢和硝餒,可實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫脫硝,具有電子束輻照法的全部?jī)?yōu)點(diǎn),同時(shí)一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,因而受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。該技術(shù)也被列入十五國(guó)家863計(jì)劃"中國(guó)工程物理院也己在四川建成20,000 Nm3/h的裝置。(9)活性炭纖維法(ACFp)該技術(shù)利用活性炭纖維作催化劑,脫硫率可達(dá)95%以上,單位脫硫劑處理能力高于活性炭脫硫一個(gè)數(shù)量級(jí),且工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備少,操作容易,投資和運(yùn)行成本低,并能在消除502污染的同時(shí)回收硫資源。另外我國(guó)還在

22、生物法脫硫、電化學(xué)脫硫、電子束輻照法、氧化熱化學(xué)法等。二、雙堿法煙氣脫硫工藝2.1 工藝簡(jiǎn)介雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰對(duì)吸收液進(jìn)行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。鈉鈣雙堿法是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作為第二堿，處理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。由于采用鈉堿液作為吸收液，不存在結(jié)垢和漿料堵塞問(wèn)題，且鈉鹽吸收速率比鈣鹽速率快，所需要的液氣比低很多，可以節(jié)省動(dòng)力消耗。2.2 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程本方案采用雙堿法旋流板塔脫硫除塵工藝：其基本化學(xué)原理可分為脫硫過(guò)程和再生過(guò)程、氧

23、化過(guò)程三部分：A、脫硫過(guò)程：Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 (1)2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3 (3)以上三式視吸收液酸堿度不同而異：堿性較高時(shí)(pH9)，(2)式為主要反應(yīng)；堿性較低時(shí)，(1)式為主要反應(yīng)；堿性為中性甚至酸性時(shí)(5pH7)，則(3)式為主要反應(yīng)。B、再生過(guò)程(石灰乳置換再生)：2NaHSO3+Ca(OH)2 Na2SO3+CaSO3 1/2H2O +3/2H2O (4) Na2SO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaSO31/2H2O (5)C、氧化反應(yīng)(不穩(wěn)定的亞硫酸鈣氧化成穩(wěn)定的硫酸鈣)：2CaS

24、O3·1/2H2O + O2 + 3H2O 2CaSO4·2H2OCa(HSO3)2 + 1/2O2 +H2O CaSO4·H2O+ SO2在石灰乳液(石灰水達(dá)到飽和狀況)中，中性的Na2HSO3很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出Na+，隨后生成的SO32-又繼續(xù)跟石灰反應(yīng)，反應(yīng)生成物以半水化合物形式慢慢沉淀下來(lái)，從而使鈉基得到再生?？梢?Na2CO3、NaOH)只是作為一種起動(dòng)堿，起動(dòng)后實(shí)際消耗的是石灰，理論上不消耗純堿(只是排渣時(shí)會(huì)帶出一些，因而有少量損耗)。當(dāng)堿性吸收液在洗滌塔洗滌廢氣時(shí)，SO2被吸收，SO2能溶解于水，特別是在堿性溶液中，SO2的溶解度更大，可以認(rèn)為

25、是全溶和全吸收，pH=10的堿性溶液，溶解SO2后，pH值迅速下降，大約穩(wěn)定在5-7之間，以后下降緩慢，這是因?yàn)镾O2在酸性液中溶解很少。煙氣脫硫裝置根據(jù)SO2的特性采用多級(jí)噴淋裝置，當(dāng)一級(jí)噴淋裝置中噴淋出來(lái)的pH值=10的液體吸收SO2后，液體中pH值迅速降至5-7。此時(shí)，液體下落到水封池排出的塵液pH值約為4-6進(jìn)入置換池，補(bǔ)充pH值及置換出Na離子。pH值恢復(fù)到7左右。2.3 雙堿法脫硫裝置本方案設(shè)計(jì)采用雙堿法：即以鈉基(Na2CO3、NaOH)洗滌液進(jìn)入塔體吸收SO2，脫硫后漿液用鈣基(Ca(OH)2、CaCO3)乳液苛化再生，并固化亞硫酸根實(shí)施渣水分離后，再入塔循環(huán)。鈉基可以再生，消

26、耗很少。工藝流程主要包括：脫硫制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)、消防及給水部分。2.3.1 低阻高效噴霧脫硫工藝噴淋塔也成為噴霧塔，是在吸收塔內(nèi)上部布置幾層噴嘴，脫硫劑通過(guò)噴嘴噴出形成液霧，通過(guò)液滴與煙氣的充分接觸，來(lái)完成傳質(zhì)過(guò)程。空塔噴淋吸收塔主體為矩形塔體，塔體內(nèi)配置有多個(gè)高效噴嘴及高效除霧裝置，漿液在吸收塔內(nèi)通過(guò)高效霧化噴嘴霧化，霧化覆蓋面積可達(dá)200%，形成良好的氣液接觸反應(yīng)界面，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)之后，在塔內(nèi)勻速上升，與霧狀噴液進(jìn)行全面高效混合接觸，脫除SO2等酸性氣體。根據(jù)燃煤含硫量、脫硫效率等，一般在脫硫塔內(nèi)布置幾層噴嘴。噴嘴形式和噴淋壓力對(duì)液滴直徑有明顯

27、的影響。減少液滴直徑，可以增加傳質(zhì)表面積，延長(zhǎng)液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間，兩者對(duì)脫硫效率均起到積極的作用。液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間與液滴直徑、噴嘴出口速度和煙氣流動(dòng)方向有關(guān)。帶霧點(diǎn)的煙氣上升至高效除霧裝置時(shí)，通過(guò)除霧裝置的作用，氣液進(jìn)行接觸二次吸收并同時(shí)得到有效分離，從而避免煙氣夾帶霧沫，最大限度地減少煙氣帶水現(xiàn)象?？账娏軣煔庀礈旒夹g(shù)是現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟，最為前沿流行使用的空塔噴淋技術(shù)。 1、空塔噴淋是經(jīng)過(guò)大型石灰石石膏法演變而來(lái)的噴淋塔，具有很高的脫硫效率，最高時(shí)可達(dá)95; 2、可操作彈性大，對(duì)煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)，含硫率在4以下可確保二氧化硫排放濃度，在鍋爐工況110以下均能正常等等; 3、系統(tǒng)阻力

28、小，運(yùn)行費(fèi)用低，權(quán)為大型濕法的十分之一; 4、采用進(jìn)口的除霧技術(shù)，煙氣含濕量確保符合要求; 5、不存在堵塞問(wèn)題; 6、設(shè)備利用率高，保證與鍋爐同步運(yùn)行達(dá)100以上; 7、空塔投資與其它塔形相差無(wú)幾; 8、運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，維護(hù)方便，穩(wěn)定性是其它塔形的三到五倍。 除霧器可安裝在吸收塔上部，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。除霧器出口煙氣濕度不大于75mg/Nm3，分為兩級(jí)布置在脫硫塔上部，設(shè)置兩級(jí)四通道平板式除霧器，一層粗除霧，一層精除霧。除霧器型式能夠保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果，且保證脫硫后的煙氣以一定流速均勻通過(guò)除霧器，防止發(fā)生二次攜帶，堵塞除霧器。除霧器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了FGD裝置入口

29、的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動(dòng)沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。設(shè)計(jì)了合理的沖洗時(shí)間和沖洗水量，既能沖洗干凈除霧器，又防止生成二次攜帶。位于下面的第一級(jí)除霧器是一個(gè)大液滴分離器，葉片間隙稍大，用來(lái)分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級(jí)除霧器是一個(gè)細(xì)液滴分離器，葉片距離較小，用來(lái)分離上升煙氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用，留在擋板上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，因此存在擋板上結(jié)垢的危險(xiǎn)，同時(shí)為保證煙氣通過(guò)除霧器時(shí)產(chǎn)生的壓降不超過(guò)設(shè)定值，需定期進(jìn)行在線清洗。為此，設(shè)置了定期運(yùn)行的清潔設(shè)備，

30、包括噴嘴系統(tǒng)。沖洗介質(zhì)為工業(yè)水。一級(jí)除霧器的上下面和二級(jí)除霧器的下面設(shè)有沖洗噴嘴，正常運(yùn)行時(shí)下層除霧器的底面和頂面，上層除霧器的底面自動(dòng)按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器每層沖洗可根據(jù)煙氣負(fù)荷、除霧器兩端的壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)沖洗的頻率。沖洗水由除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補(bǔ)充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。2.3.2 脫硫系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖和平面布置圖見附圖1和附圖2。整個(gè)工藝由五大部分組成：(1) 脫硫劑制備系統(tǒng)由成品石灰（粒徑小于10mm（100）的粉狀石灰）運(yùn)至廠里后手工加入石灰消化池進(jìn)行消化，消化后的石灰漿液自流至再生池中進(jìn)行脫硫液再生反應(yīng)。鈉堿由運(yùn)輸車給料至鈉堿池，在池中與工藝水進(jìn)行混合直

31、至達(dá)到所需的濃度，自流到再生池。(2) 煙氣系統(tǒng)熱煙氣自鍋爐出來(lái)后進(jìn)入吸收塔，向上流動(dòng)穿過(guò)噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的SO2等污染物被脫硫液吸收。經(jīng)過(guò)噴淋洗滌后的飽和煙氣，經(jīng)除霧器除去水霧后，通過(guò)煙道經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排空。從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用A3鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動(dòng)抽板閥門，包括1個(gè)入口擋板、1個(gè)旁路擋板和1個(gè)脫硫裝置出口擋板。在正常運(yùn)行時(shí)，入口擋板和出口擋板開啟，旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板，關(guān)閉入口擋板和出口擋板，煙氣通過(guò)旁路煙道繞過(guò)煙氣脫硫系統(tǒng)直接排到煙囪。(3

32、) SO2吸收系統(tǒng)在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的SO2、SO3、HF、HCl等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫后的凈煙氣通過(guò)除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。采用噴淋塔作為吸收塔，噴淋塔是目前中小型鍋爐脫硫裝置中應(yīng)用較為廣泛的脫硫塔，其具有氣液流通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。吸收塔脫硫主要反應(yīng)原理如下：a）吸收在吸收塔中，煙氣中的SO2和SO3按照以下反應(yīng)式被溶液中的水吸收：SO2 + H2O<=> H2SO3SO3 + H2O<=> H2SO4b）中和反應(yīng)H2SO3和H2SO4必須很快被中和以保證有效的SO

33、2和SO3.吸收。H2SO3、H2SO4 、HCl和HF與懸浮液中堿按以下反應(yīng)式發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3 + H2SO3 <=>Na2SO3+CO2 ­ +H2ONa2CO3 + H2SO4 <=> Na2SO4 + CO2 ­ + H2ONa2CO3 + HCl <=> NaCl +CO2 ­+H2ONa2CO3 + HF <=>NaF +CO2 ­+H2Oc）副反應(yīng)煙氣中所含的氧量將把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈉(Na2SO3)氧化成硫酸鈉(Na2SO4)：2 Na2SO3+O2 <=>2 Na2

34、SO4(4) 脫硫液循環(huán)系統(tǒng)與脫硫渣處理系統(tǒng)泵前池的脫硫液通過(guò)循環(huán)水泵泵送到脫硫塔內(nèi)與煙氣接觸反應(yīng)后，從脫硫裝置底部排出，排出的含有CaSO4、CaSO3及少量粉塵渣（大部分煙塵在原除塵器中除去）的混合渣漿液體進(jìn)入再生池、沉淀池，與從石灰漿液池過(guò)來(lái)的石灰漿液發(fā)生再生反應(yīng)，并進(jìn)行脫硫副產(chǎn)物的沉淀，上清液流經(jīng)泵前池，經(jīng)沉淀后的池底渣漿由人工清出，濾液返流回泵前池，由循環(huán)水泵抽送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫循環(huán)利用。(5) 電氣控制系統(tǒng) 供電方式系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)力設(shè)備為分散式布置，均為三相電源供電，廠內(nèi)民用動(dòng)力和民用照明為單路三相電源供電分配使用，設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)供電采用放射式供電方式，優(yōu)點(diǎn)是安全可靠。 接地系統(tǒng)處理系

35、統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)接地接零保護(hù)采用TN-C-S系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均需可靠接地和接零，民用動(dòng)力、照明接地接零保護(hù)采用TT系統(tǒng)。 低壓配電位置的確定設(shè)計(jì)要求低壓配電位置盡可能靠近負(fù)荷中心，由于區(qū)內(nèi)大功率用電設(shè)備主要為循環(huán)泵、渣漿泵等，其它動(dòng)力及照明負(fù)荷較小，故在泵房?jī)?nèi)設(shè)一電控室，安裝電源總柜、動(dòng)力柜和儀表柜等。 動(dòng)力設(shè)備起動(dòng)和控制方式所有動(dòng)力設(shè)備均設(shè)有欠壓、短路和過(guò)載保護(hù)，電源總柜設(shè)過(guò)流保護(hù)。民用動(dòng)力和民用照明設(shè)有短路、過(guò)載和漏電保護(hù)。動(dòng)力電纜采用鎧裝電纜沿電纜溝暗敷設(shè)，無(wú)電纜溝地方軟電纜和信號(hào)電纜均采用穿鋼管埋地暗敷設(shè)，電纜溝支架均可靠接地，形成接地網(wǎng)。脫硫系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備間電纜的設(shè)計(jì)、供貨由

36、供方負(fù)責(zé)。供貨及島外部分（分界點(diǎn)為脫硫島外1米）的敷設(shè)由業(yè)主方負(fù)責(zé)。脫硫島采用手動(dòng)控制.本工程系統(tǒng)涉及的所有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或材料規(guī)格（包括一切有效的補(bǔ)充或附錄）均為最新版本，即以合同生效之日作為采用最新版本的截止日期。對(duì)脫硫系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)進(jìn)行啟/?？刂啤⒄＿\(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的報(bào)警。工藝系統(tǒng)和儀表、控制設(shè)備的設(shè)計(jì)、供貨能夠滿足上述要求。 本系統(tǒng)供電電源均采用380V，50Hz交流電源，配電柜和動(dòng)力控制柜根據(jù)用電負(fù)荷由設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。2.3.3 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)Ø 工藝先進(jìn)，技術(shù)指標(biāo)完全能滿足環(huán)保要求和廠家要求； Ø 采用特制進(jìn)口高效、防腐、耐磨噴頭，噴霧液

37、滴8001200m，具有極大的比表面積，同時(shí)又不易引起二次夾帶；Ø 脫硫效果好，脫硫效率達(dá)65%95%，脫硫塔煙所出口濃度不高于130mg/m3；Ø 投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，具有良好的經(jīng)濟(jì)性；Ø 防結(jié)垢、防堵性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，安全性能高；Ø 防腐性能好，使用壽命長(zhǎng)（主體設(shè)備在20年以上）；Ø 阻力小，壓降低（濕法脫硫系統(tǒng)小于1000Pa）；Ø 操作彈性寬，運(yùn)行管理方便，系統(tǒng)簡(jiǎn)便，投資??；Ø 可確保風(fēng)機(jī)安全可靠長(zhǎng)期運(yùn)行。2.3.4 物料消耗(1) 石灰消耗量石灰消耗量：90純度生石灰一小時(shí)用量126.5kg.實(shí)際石灰的投加量隨石灰

38、純度、燃?xì)夂蛄亢兔摿蚵实淖兓兓?2) 鈉堿消耗量理論上，采用雙堿法第一堿（碳酸鈉或氫氧化鈉）無(wú)需增加，但在吸收液在循環(huán)吸收過(guò)程中蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放。按以往工程運(yùn)行的實(shí)際情況，本工程的鈉堿的消耗量為13.1kg/天(以100%氫氧化鈉計(jì))。(3) 用水量 耗水量主要由三部分，即蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放，每臺(tái)爐耗水量約為78m3/h。（4）副產(chǎn)物和脫硫渣量產(chǎn)生量脫硫的產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣和硫酸鈣，灰水中除了煙氣中吸收下來(lái)的塵以外，主要是亞硫酸鈣、硫酸鈣及少量未反應(yīng)的脫硫劑。 經(jīng)計(jì)算，經(jīng)二氧化硫脫除量約為130.1kg/h，終產(chǎn)物含水量約為30%，則排放量約為

39、500kg/h，年排放量為4000噸。由于受實(shí)際燃?xì)夂蛄浚瑢?shí)際脫硫率等因素的影響，實(shí)際產(chǎn)渣量將有很大變化。（5）廢水排放脫硫液為循環(huán)用水，基本不外排，但為了保持氯離子的平衡，需排放35立方米/小時(shí)的廢水，這部分廢水經(jīng)處理后納入廢水中和槽中和達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。三、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)原始資料(1) 造紙廠鍋爐 170t/h(2) 造紙廠所用煤的組成成分：C 72.2%；灰分 10.7%；S 2.1%；H 5.7%；水分 7.2%；O 2.1%(3) 每小時(shí)煤的用量1.3t(4) 排煙溫度：1333.2治理要求(1)排放氣體中SO2濃度小于100 mg/ Nm3(2)脫硫效率90%

40、3.3煙氣量計(jì)算（1）煙氣量計(jì)算取100g煤為研究對(duì)象，煤的組成成分見表4。表4 燃煤成分分析表成分CHSO灰分水分合計(jì)含量%72.25.72.12.110.77.2100含量mol6.025.70.0660.130.4生成物CO2、H2O、SO2的摩爾分?jǐn)?shù)分別是6.02mol、2.85mol、0.066mol。理論燃燒需氧量： 100g煤完全燃燒產(chǎn)生的煙氣量：即：標(biāo)態(tài)：133：（2）SO2的流量計(jì)算已知鍋爐每小時(shí)用煤170t，則標(biāo)況煙氣流量：SO2的摩爾百分含量：，即11.11g/m3。則標(biāo)況下煙氣中SO2的流量為：根據(jù)脫硫率為95%，得到出口SO2的流量為： 3.4脫硫塔（1）塔徑及底面積

41、計(jì)算：塔內(nèi)流速：取 D=2r=10.3m 即塔徑為10.3米。底面積S=r2=83.3 m2(2） 噴淋塔塔高設(shè)計(jì) 吸收區(qū)高度（h1）：吸收區(qū)高度h1一般指煙氣進(jìn)口水平中心線到噴淋層中心線的距離。容積吸收率的定義為：含有二氧化硫的煙氣通過(guò)噴淋塔，塔內(nèi)噴淋漿液將煙氣中的SO2濃度降低到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的程度，將此過(guò)程中塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量平均計(jì)算到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中,即為吸收塔的平均容積負(fù)荷平均容積吸收率，以表示。其表達(dá)式如下： 其中，平均容積吸收率，kg/（m3·h）；C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)口煙氣的質(zhì)量濃度，kg/m3； V吸收區(qū)容積，m3； 給定的二氧化硫吸收率（）；本設(shè)計(jì)方案為95

42、h1吸收塔內(nèi)吸收區(qū)高度，m；K0常數(shù)，K0=3600v×273/(273+t)其數(shù)值取決于煙氣流速v(m/s)和操作溫度() ；將的單位換算成kg/( m.h)，可以寫成：=在噴淋塔操作溫度為，煙氣流速為 v=3.2m/s、脫硫效率=0.95，又y1=0.3888%。總結(jié)已經(jīng)有的經(jīng)驗(yàn)，容積吸收率范圍在5.5-6.5 Kg/（m3h）之間，取=6 kg/（m3h），代入上式可得：故吸收區(qū)高度h1=15.9m。如果僅從脫硫技術(shù)角度考慮，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取低值以求保險(xiǎn)；但如果考慮經(jīng)濟(jì)因素，低則塔容積增大，會(huì)使投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等增加。 在吸收區(qū)中，噴嘴布置分為26層，噴淋層間距0.82m，脫硫率要

43、求低時(shí)可減少，低負(fù)荷時(shí)可停運(yùn)某一層。本設(shè)計(jì)方案噴淋層設(shè)為4層，間距2m。煙氣進(jìn)口高度h2，出口高度：根據(jù)工藝要求，進(jìn)出口流速（一般為12m/s-30m/s）確定進(jìn)出口面積，一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)能夠分布均勻，且煙道呈正方形，故高度尺寸取得較小，但寬度不宜過(guò)大，否則影響穩(wěn)定性。其計(jì)算公式如下： 式中： u煙氣入口氣速，一般取1415m/s；本設(shè)計(jì)取15m/s；L煙氣進(jìn)、出口寬度；Q高溫狀態(tài)下煙氣進(jìn)口流量為：。煙氣進(jìn)出口寬度占塔內(nèi)徑的60%90%。本設(shè)計(jì)取入口寬度為內(nèi)徑的80%，出口寬度為內(nèi)徑的60%。則：L入 =10.3×0.8=8.24mL出=10.3×0.6=6.18m所以由

44、上面公式得：h2=280.6÷15÷8.24=2.3m=280.6÷15÷6.18=3.1m漿液池高度h3：漿池容量V1的計(jì)算表達(dá)式如下：式中：L/G液氣比，取15L/m3；Q煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，m3/h，Q=179.4m3/s； t1漿液停留時(shí)間，48min，取t1=4min=240s。由上式可得噴淋塔漿液池體積：V1=(L/G) ×Q×t1=15×179.4×240/1000=646m3選取漿液池內(nèi)徑略大于吸收區(qū)內(nèi)徑，內(nèi)徑D=12.0m。根據(jù)V計(jì)算漿液池高度h3： 除霧區(qū)兩層總高度取6米h4=6m 煙道入口到

45、第一層噴淋層的距離h5=23.5m；本設(shè)計(jì)取3.0m。 煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離h6：一般定為0.81.2m為宜，本設(shè)計(jì)方案取1m。 最頂層噴淋層到除霧器的距離h7=1.22m；本設(shè)計(jì)取1.2m。 除霧器到吸收塔出口的距離h8=0.51m；本設(shè)計(jì)取0.6m。故脫硫塔總高度H=3*2+2.3+3.1+5.72+6+3+1+1.2+0.6=28.92m 取整數(shù)為29m塔體直徑和高度可綜合考慮，直徑大一點(diǎn)，高度可矮一點(diǎn)，從施工的方便程度、場(chǎng)地情況，周圍建筑物配套情況綜合考慮，可適當(dāng)進(jìn)行小的修正。如采用塔內(nèi)循環(huán)，底部不考慮持液槽，進(jìn)口管路中心線高度可設(shè)在2.5m，塔排出口設(shè)為溢流槽，自流到循環(huán)水池。

46、塔的高度可設(shè)定在1618m。3.5物料恒算每小時(shí)消耗99%的NaOH1.075Kg。每小時(shí)消耗85%的CaO60.585Kg。石灰漿液濃度：含固量15%，可得石灰漿液密度1.093。按半小時(shí)配置一次石灰漿液計(jì)算，每次配置石灰漿液的體積是185m3。漿液區(qū)的體積是24.26 m3。石灰漿液按漿液區(qū)體積的10% 的流量（即石灰漿液泵的流量為 2.4 m3/h）不間斷往塔內(nèi)輸送漿液。石膏漿液排出泵按漿液區(qū)體積的20% 的流量（即石膏漿液排出泵的流量為 4.8 m3/h）不間斷往塔外輸出石膏漿液。由計(jì)算可得每小時(shí)產(chǎn)石膏干重0.129噸。蒸發(fā)水分量2.16 m3/h。除霧器及管道沖洗水量約為3 m3/h

47、。補(bǔ)充堿液量按按漿液區(qū)體積的10% 的流量（即堿液泵的流量為 2.4 m3/h）不間斷往塔內(nèi)輸送堿液 進(jìn)塔部分：石灰漿液2.4 m3/h + 除霧器及管道沖洗水量3 m3/h + 補(bǔ)充堿液量2.4 m3/h出塔部分：石膏漿液4.8m3/h +蒸發(fā)水分量2.16 m3/h 若氧化還原池按兩塔5小時(shí)排出漿液量計(jì)算，則容積應(yīng)為3.6×2×5=36 m3 如果采用塔外循環(huán)，循環(huán)水池也即再生、沉淀、堿水池可設(shè)定容量為250m3，有效容積200m3，池高度4m（便于抽沉淀），循環(huán)水停留時(shí)間設(shè)定為1小時(shí)。石灰采用人工加料，沉淀用離心渣泵或潛水渣泵抽出，采用臥式離心機(jī)脫水。四脫硫工程內(nèi)容4

48、.1 脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括：石灰消化池、鈉堿罐、攪拌器及相應(yīng)的閥門、管道及管件等。 (1) 石灰消化池漿液制備系統(tǒng)配置一個(gè)石灰漿液池，漿液池有效容積為1臺(tái)（公用工程全部按兩臺(tái)鍋爐考慮）鍋爐機(jī)組在最大工況下運(yùn)行3小時(shí)的石灰漿液消耗量，石灰消化池容積為3m3。其基本尺寸：1.4×2.0，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，半地下式布置，池內(nèi)設(shè)有攪拌器（其功率為4.5kW、漿葉采用SUS316L制作），化灰用水為工藝用水。 (2) 鈉堿池鈉堿池的有效容積為5m3，用以將鈉堿液送入再生池中。 (3) 閥門、管道及管件閥門、管道及管件均采用SUS304材質(zhì)。4.2 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)包括煙道、膨脹節(jié)及

49、電動(dòng)擋板。從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用A3鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動(dòng)插板閥，包括1個(gè)入口擋板、1個(gè)旁路擋板和1個(gè)脫硫裝置出口擋板。本煙氣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)100%煙氣旁路。以滿足脫硫塔內(nèi)檢修與維護(hù)的需要從而保證鍋爐的正常穩(wěn)定的運(yùn)行。4.3 SO2吸收系統(tǒng)SO2吸收系統(tǒng)主要由脫硫主塔、連接煙道（副塔）、噴淋層、組合式除霧器、預(yù)埋件及外部鋼結(jié)構(gòu)、沖洗系統(tǒng)組成。(1) 脫硫塔 脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，按照要求，脫硫塔體材質(zhì)采用麻石制作。按國(guó)家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。 吸收塔采用空塔噴淋結(jié)

50、構(gòu)（根據(jù)脫硫率的需要設(shè)置2層高效霧化噴淋層）。 吸收塔選用的麻石，能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮防腐要求。 吸收塔設(shè)計(jì)能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進(jìn)行密封，防止泄漏。 吸收塔殼體設(shè)計(jì)能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、雪載、地震荷載等。 吸收塔底面能完全排空漿液。 塔的整體設(shè)計(jì)方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等不易堆積污物和結(jié)垢。 吸收塔煙道入口段的設(shè)計(jì)考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。 吸收塔配備足夠數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走

51、道和平臺(tái)。 噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能合理分布要求的噴淋量, 使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。 所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為2年。 噴咀與管道的設(shè)計(jì)便于檢修，沖洗和更換，可實(shí)現(xiàn)不停爐檢修。(2) 連接煙道連接煙道（副塔）是指從脫硫塔主塔出口至風(fēng)機(jī)進(jìn)口段。連接煙道采用碳鋼。其要求按國(guó)家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。(3) 噴淋層在本脫硫系統(tǒng)中，為了達(dá)到良好的吸收效果，吸收塔設(shè)計(jì)成逆流式噴淋塔，設(shè)置2層的噴淋層，每層噴淋層由若干個(gè)高效霧化實(shí)心噴嘴組成，而每個(gè)噴嘴自成體系統(tǒng)，可單獨(dú)開啟與關(guān)閉并可調(diào)節(jié)其噴液量。吸收液由噴嘴噴出，噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上，噴射出來(lái)的成實(shí)心錐型的漿

52、液可以覆蓋整個(gè)橫截面，在滿足吸收SO2所需的比表面積的同時(shí)，該技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時(shí)間為2-3秒。噴嘴是本凈化裝置最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點(diǎn)： 國(guó)內(nèi)霧化噴嘴由于受到國(guó)內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無(wú)法與進(jìn)口的相比擬，為提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進(jìn)原裝316L高效霧化噴嘴。 原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，再加上噴嘴的科學(xué)合理布置，使得在預(yù)處理區(qū)形成無(wú)漏洞、重疊少的吸收液霧化區(qū)段，與國(guó)內(nèi)技術(shù)相比成百、上千倍地提高了煙氣與脫硫液接觸機(jī)會(huì)，同時(shí)噴液可大幅減少，由此帶來(lái)煙氣溫降小，由于煙氣溫度高、氣液接觸面積大，SO2與脫硫劑之間反

53、應(yīng)劇烈、反應(yīng)速度快，這是保證脫硫效率高的一個(gè)主要因素，也給煙塵的成球提供了良好的條件。 噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通，具有良好的防堵性能；采用特種不銹鋼制作，具有很好的防腐耐磨性能。 噴嘴體積小，安裝清洗方便。噴淋層主要由環(huán)形分配管、霧化噴嘴、套管、閥門，噴霧連接管。(4) 組合式除霧裝置平板折流式除霧器，兩級(jí)四通道，確保除霧效果。這里不再描述。 (5) 沖洗系統(tǒng)由于本脫硫工藝采用雙堿法工藝，理論上除霧器、噴頭及管道不存在結(jié)垢問(wèn)題，但實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中除霧器、脫硫塔底部及部分管道均有沉積物與結(jié)垢現(xiàn)象的存在，故本工程在這些地方均設(shè)有沖洗裝置，沖洗水為工藝用水?？梢远ㄆ跊_洗除霧器、脫硫塔底部等部位因長(zhǎng)期運(yùn)行中可能產(chǎn)生的死角結(jié)灰，解決了除霧器無(wú)需停爐清灰的問(wèn)題。沖洗系統(tǒng)用水為業(yè)主方的供水壓力為0.3MPa的工藝水，由單獨(dú)設(shè)置的除霧器沖洗水泵。4.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)(1) 脫硫液循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵：循環(huán)泵選用防腐耐磨性能優(yōu)良的高分子量襯塑泵，型號(hào)為： 流量：360m3/h，揚(yáng)程：32m，功率：55kw數(shù)量為：2臺(tái)（一用一備）。泵吸入口配備了濾網(wǎng)，以便泵及系統(tǒng)的堵塞。攪拌器：統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)攪拌器(功率為7.5kw)，其為全金屬結(jié)構(gòu)，接觸被攪拌流體的攪拌器部件，選用適應(yīng)被攪拌流體特性的材料，并具有耐磨損和腐蝕的性能。循環(huán)漿池?cái)嚢杵鞯脑O(shè)計(jì)和布置考慮了氧化空氣的最佳分布。循環(huán)池