煙氣脫硫工藝介紹

1、濕法煙氣脫硫工藝及主要設(shè)備介紹到目前為止，煙氣脫硫工藝方法不下幾十種。有的脫硫工藝已成功的應(yīng)用于工業(yè)幾十年，有的還處于研究階段。煙氣脫硫方法大類上分為濕法和干法兩種（半干法屬于干法一類）。濕法又分為許多種工藝，若從脫硫劑上分，可分為石灰石法、石灰法、氧化鎂法、海水法、氨法等，目前應(yīng)用最廣法的是濕法石灰石脫硫工藝；從技術(shù)供應(yīng)商分有美國B&W工藝、德國STEIMULLER、奧地利能源公司AE工藝、美國通用公司GE工藝、日本三菱工藝等。石灰石脫硫工藝大同小異，流程基本相同，只是各家的吸收塔結(jié)構(gòu)有些差別。1濕法煙氣脫硫工藝流程（1）干磨工藝流程（2）濕磨工藝流程（3）煙氣脫硫工藝流程2濕法脫硫

2、工藝的脫硫原理（1）煙氣中的SO2，SO3和HCl被噴淋漿液中的水吸收，與煙氣分離：SO2 + H2O <=> HSO3-+H+SO3 + H2O <=> HSO4-+H+HCl <=> H+ + Cl-HF <=> H+ + F-（2）進(jìn)入吸收塔的石灰石在偏酸性漿液中溶解：CaCO3 + H+<=> Ca2+ + HCO3-HCO3- + H+<=> H2O + CO2­（3）氧化和結(jié)晶反應(yīng)發(fā)生在吸收塔漿池中。吸收塔漿池中的pH值控制在大約5.6 5.8，吸收塔漿液池的尺寸保證能提供足夠的漿液停留時(shí)間完成亞硫酸

3、鈣向硫酸鈣的氧化和石膏(CaSO4 2H2O)的結(jié)晶。具體反應(yīng)方程式如下： 氧化：HSO3-+ 1/2O2 <=> SO42-+H+結(jié)晶：Ca2+ + SO42-+H2O<=> CaSO4·2H2O這樣就完成了SO2向CaSO4·2H2O的轉(zhuǎn)化過程，即完成煙氣的脫硫過程。2濕法脫硫裝置的組成一個(gè)完整的脫硫裝置由以下幾個(gè)部分組成：（1）煙氣系統(tǒng)：煙氣處理系統(tǒng)主要設(shè)備包括進(jìn)口擋板、增壓風(fēng)機(jī)、煙氣-煙氣換熱器()、出口擋板和旁路擋板等。（2）石灰石漿液系統(tǒng)：石灰石漿液系統(tǒng)主要設(shè)備包括石灰石漿液箱攪拌器、石灰石漿液泵等。（3）吸收系統(tǒng)：吸收系統(tǒng)主要設(shè)備包括吸

4、收塔（包括吸收塔攪拌器、托盤、噴淋層、噴嘴、除霧器及除霧器清洗系統(tǒng)）、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)等。（4）石膏處理系統(tǒng)：石膏處理系統(tǒng)主要設(shè)備有石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮帶過濾機(jī)及輔助設(shè)備、真空泵、石膏布料皮帶、廢水旋流器及廢水泵等（5）工藝水系統(tǒng)：工藝水系統(tǒng)主要設(shè)備包括工藝水泵、除霧器沖洗水泵、工藝水自動(dòng)反沖洗過濾器等。（6）排放系統(tǒng)：排放系統(tǒng)主要設(shè)備包括吸收塔排水坑攪拌器及泵、石膏脫水間排水坑攪拌器及泵、事故漿液池?cái)嚢杵骷胺祷乇玫?。?）干磨系統(tǒng)：干磨系統(tǒng)主要設(shè)備包括石灰石斗提機(jī)、石灰石稱重給料機(jī)、球磨機(jī)及輔助設(shè)備、選粉機(jī)（或分級(jí)機(jī)）、袋式除塵器、主風(fēng)機(jī)、斜槽輸送機(jī)、氣力輸送機(jī)等。（8）濕磨系

5、統(tǒng)：濕磨系統(tǒng)主要設(shè)備包括石灰石斗提機(jī)、石灰石稱重給料機(jī)、球磨機(jī)及輔助設(shè)備、石灰石漿液循環(huán)箱、石灰石漿液循環(huán)泵、石灰石漿液旋流器等。此外還有廢水處理系統(tǒng)等。3濕法脫硫工藝的關(guān)鍵設(shè)備(1)增壓風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)在煙氣脫硫中的作用是克服煙氣脫硫裝置所產(chǎn)生的阻力。煙氣脫硫所采用的增壓風(fēng)機(jī)一般為軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)又分為靜調(diào)和動(dòng)調(diào)兩種。動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)和靜調(diào)風(fēng)機(jī)的區(qū)別是：動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)是通過改變風(fēng)機(jī)葉片的角度來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的流量和壓頭；而靜調(diào)風(fēng)機(jī)是通過改變風(fēng)機(jī)進(jìn)口的導(dǎo)葉的角度來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的流量和壓頭。由于調(diào)節(jié)方式不同，風(fēng)機(jī)的性能曲線發(fā)生較大變化。動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)在低負(fù)荷區(qū)性能優(yōu)于靜調(diào)風(fēng)機(jī)，而靜調(diào)風(fēng)機(jī)在高負(fù)荷區(qū)性能由于動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)。但總體上講動(dòng)

6、調(diào)風(fēng)機(jī)性能優(yōu)于靜調(diào)風(fēng)機(jī)。對(duì)于動(dòng)調(diào)增壓風(fēng)機(jī)主要由以下部分組成：進(jìn)氣箱、機(jī)殼、轉(zhuǎn)軸、軸承、輪轂、葉片、導(dǎo)流筒、冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。對(duì)于靜調(diào)增壓風(fēng)機(jī)還有進(jìn)口導(dǎo)葉及導(dǎo)葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣箱主要起到整流作用，使煙氣流暢地進(jìn)入風(fēng)機(jī)而不產(chǎn)生渦流。機(jī)殼配合轉(zhuǎn)子工作的外殼，對(duì)轉(zhuǎn)子起支撐作用。轉(zhuǎn)子包括風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸、輪轂、葉片等，是風(fēng)機(jī)工作的主要?jiǎng)硬考?，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為煙氣的動(dòng)能和勢(shì)能（靜壓能），轉(zhuǎn)化效率一般在85以上。增壓風(fēng)機(jī)一般采用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承摩擦阻力小，適合于平衡性高中低各種轉(zhuǎn)速?；瑒?dòng)軸承摩擦阻力稍大，適用于低速非平衡性轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)流筒的主要作用是將風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)化為

7、靜壓頭，并盡可能降低風(fēng)機(jī)的總壓損失。冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)的軸承起冷卻作用，防止高溫?zé)煔鈱⑤S承加熱，保護(hù)軸承在8090范圍工作。潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要作用是對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承等提供潤(rùn)滑油并將摩擦熱帶走，然后由油冷卻器將熱量移交給冷卻水帶走。風(fēng)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保護(hù)風(fēng)機(jī)的一種裝置。由于風(fēng)機(jī)工況不同，風(fēng)機(jī)有可能出現(xiàn)失速或喘振，當(dāng)風(fēng)機(jī)的振幅達(dá)到一定值時(shí)，振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，將風(fēng)機(jī)電源切斷，使風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。下面是靜調(diào)和動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)曲線： 由上圖我們可以看出，靜調(diào)風(fēng)機(jī)有一個(gè)非運(yùn)行區(qū)，靜調(diào)風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)必須竄過該區(qū)域，才能到達(dá)需要的運(yùn)行工況。另外，靜調(diào)風(fēng)機(jī)的理論失速線非常陡，這是靜調(diào)風(fēng)機(jī)的最大弱點(diǎn)。我們?cè)u(píng)價(jià)一臺(tái)風(fēng)機(jī)的好壞，除

8、了風(fēng)機(jī)本身的特性之外，還有很多評(píng)價(jià)指標(biāo)，比如風(fēng)機(jī)各部件的材料、關(guān)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)部件型式、軸承牌號(hào)、潤(rùn)滑方式、風(fēng)機(jī)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)方式、風(fēng)機(jī)噪音等等，這些非常專業(yè)的技術(shù)性能需要專業(yè)人員加以評(píng)審和控制。下面是某公司對(duì)風(fēng)機(jī)葉片材料壽命的模擬值國內(nèi)主要風(fēng)機(jī)廠家的使用材料部件沈鼓豪頓成鼓上鼓軸的材質(zhì)42CrMo35CrMo合金或相當(dāng)?shù)燃?jí)40Cr42CrMo-5輪轂材質(zhì)15MnVS275 & SR355J0鍛鋼35CrMo15MnV葉片材質(zhì)/葉片數(shù)16GGG球墨鑄鐵/20球鐵/2215MnV/16進(jìn)風(fēng)箱材質(zhì)/壁厚Q235A/6Q235/6Q235/6Q235/6機(jī)殼材質(zhì)/壁厚Q235A/20Q235/1520Q

9、235/25Q235/20擴(kuò)壓器材質(zhì)/壁厚Q235A/6Q235/6Q235/6Q235/6（2）煙氣換熱器GGH煙氣換熱器GGH在煙氣脫硫中的作用是利用原煙氣的熱量對(duì)脫硫后的凈煙氣復(fù)熱，降低工藝水消耗，減輕煙氣對(duì)煙囪危害，提高煙囪的自拔力和污染物擴(kuò)散能力。目前最常用的煙氣換熱器GGH可分為回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器和管式煙氣換熱器兩大類。此外還有熱管式換熱器、蒸汽加熱器和直接加熱器?；剞D(zhuǎn)式GGH主要由以下幾個(gè)部分組成：中心筒外殼、隔倉及上下樑GGH換熱元件吹灰器、低泄漏風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)、高壓沖洗水泵及空壓機(jī)等。GGH的工作原理圖GGH的泄漏與密封豪頓華GGH用材情況：（3）擋板門 煙氣擋板分為原煙氣擋板

10、、凈煙氣擋板和旁路擋板。擋板門的作用是用于煙氣的隔離。擋板門的結(jié)構(gòu)有各種形式，如單擋板、雙擋板、雙密封擋板，由于擋板門結(jié)構(gòu)尺寸龐大，一般都做成百頁窗式，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較小，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；由于自身尺寸變小，重量變小，節(jié)省材料；同時(shí)由于自身重量變小，請(qǐng)度增加，變形性小。缺點(diǎn)是泄漏面增加。目前較流行使用的擋板門為雙密封擋板門。它是在雙擋板的基礎(chǔ)上優(yōu)化而來。擋板門使用的材料部件原煙氣擋板凈煙氣擋板旁路擋板備注外框碳鋼碳鋼襯合金原煙氣側(cè)：碳鋼凈煙氣側(cè)：襯合金葉片碳鋼碳鋼襯合金或純合金原煙氣側(cè)：碳鋼凈煙氣側(cè)：襯合金密封片合金C276C276轉(zhuǎn)軸碳鋼碳鋼襯合金碳鋼襯合金合金材料指1.4529、AL6X

11、N等下面是擋板門的結(jié)構(gòu)圖：現(xiàn)場(chǎng)待安裝的擋板門正在安裝的擋板門待調(diào)試的擋板門（4）吸收塔煙氣脫硫的傳質(zhì)、傳熱、吸收、化學(xué)反應(yīng)、石灰石的溶解和石膏結(jié)晶等過程全部在吸收塔內(nèi)完成。因此吸收塔是煙氣脫硫的核心設(shè)備。吸收塔自下而上可分為三個(gè)主要的功能區(qū)：（1）氧化結(jié)晶區(qū)，該區(qū)即為吸收塔漿池區(qū)，主要功能是石灰石溶解、亞硫酸鈣的氧化和石膏結(jié)晶；（2）吸收區(qū)，該區(qū)包括吸收塔入口及其以上的托盤和層噴淋層。其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質(zhì)；（3）除霧區(qū)，該區(qū)包括兩級(jí)除霧器，用于分離煙氣中夾帶的霧滴，降低對(duì)下游設(shè)備的腐蝕、減少結(jié)垢。煙氣通過吸收塔入口從漿液池上部進(jìn)入吸收區(qū)。在吸收塔內(nèi)，熱煙氣通過托盤

12、均布與自上而下漿液（來自層噴淋層）接觸發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，并被冷卻。該漿液由各噴淋層多個(gè)噴嘴層噴出。漿液（含碳酸鈣（鎂）、亞硫酸鈣（鎂）、硫酸鈣（鎂）、氯化物、氟化物及惰性物質(zhì)、飛灰和各種溶質(zhì)）從煙氣中吸收硫的氧化物（SOX）以及其它酸性物質(zhì)。在液相中，硫的氧化物（SOX）與碳酸鈣反應(yīng)，形成亞硫酸鈣。吸收塔上部吸收區(qū)PH值較高，有利于SO2等酸性物質(zhì)的吸收；下部氧化區(qū)域在低PH值下運(yùn)行，有利于石灰石的溶解，有利于副產(chǎn)品石膏的生成反應(yīng)。Conical OutletPatened Interspatial Spray Level(s)Patented Tray Promotes Gas/Liquid

13、 Contact & Distribution吸收塔由以下幾個(gè)部分組成：煙氣進(jìn)口、底部漿液池、攪拌器、托盤、噴淋層及噴嘴、除霧器、煙氣出口。除霧器 除霧器的主要作用是將除去來自噴淋層煙氣中的漿液霧滴。除霧器主要由聚丙烯材料制成。聚丙烯材料具有耐腐蝕、耐磨蝕和不易結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差，因此有的除霧器廠家在聚丙烯中添加滑石粉（主要成分為硅酸鎂）等材料，以增強(qiáng)其強(qiáng)度。除霧器的工作原理噴淋管噴淋管一般有耐腐蝕的材料FRP制作。管壁有三層物質(zhì)構(gòu)成：噴淋管的內(nèi)層為耐磨層，它是由樹脂和添加一定數(shù)量的石英砂或碳化硅構(gòu)成，石英砂或碳化硅都是耐磨物質(zhì)，內(nèi)層厚度一般為2.5毫米。噴淋管的中間層為結(jié)構(gòu)

14、成，它主要有樹脂和玻纖構(gòu)成，噴淋管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要有結(jié)構(gòu)層保證。噴淋管的外層外防沖刷層，它和能層一樣，也是由樹脂和添加一定數(shù)量的石英砂或碳化硅構(gòu)成，厚度一般為4毫米，最定層噴淋層的防沖刷層較薄，一般和內(nèi)層一樣厚。因此，噴淋層在安裝時(shí)一定注意不要把最上層的噴淋管安裝在下面。噴嘴 噴嘴是將漿液分布成細(xì)小液滴的專用設(shè)備。它一般由高強(qiáng)度的耐磨材料碳化硅制成。噴嘴噴出的液滴形成一個(gè)空心錐面，煙氣穿過空心錐面時(shí)的時(shí)間基本一樣，這就保證煙氣在吸收塔均勻的流過，且脫硫效率均勻一致。下面是噴嘴的一些性能曲線：托盤 托盤是巴威在煙氣脫硫領(lǐng)域的專利技術(shù)。托盤主要作用起煙氣分布作用，托盤還具有保護(hù)吸收塔底設(shè)備的作用。其

15、工作原理是：托盤上均勻開有大量小孔，開孔率在3040不等，開孔率在吸收塔的優(yōu)化時(shí)會(huì)有些變化。在正常操作時(shí)，托盤上有一層漿液，當(dāng)煙氣穿過這些小孔和漿液層時(shí)，煙氣會(huì)受到一些阻礙，這些阻礙使煙氣均勻通過托盤，從而使煙氣得到分布。吸收塔攪拌器吸收塔攪拌器主要作用有兩個(gè)，一個(gè)是使吸收塔漿液池的固體物質(zhì)離底懸浮，第二個(gè)作用使氧化空氣均勻分布在吸收塔漿液池內(nèi)，提高氧化效果。攪拌器是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)備，一般由專業(yè)的攪拌器廠家制造。它的關(guān)鍵部件有：攪拌器葉片、機(jī)械密封和軸承；主要技術(shù)參數(shù)有葉片和軸的直徑、攪拌器轉(zhuǎn)速。EKATO公司在FGD側(cè)進(jìn)式攪拌器使用的材料（5）吸收塔漿液循環(huán)泵吸收塔漿液循環(huán)泵的作用是將吸

16、收塔漿液池的漿液循環(huán)到吸收塔的噴嘴，循環(huán)吸收煙氣中的二氧化硫等酸性物質(zhì)。此外漿液的連續(xù)噴淋，對(duì)于保護(hù)噴淋管和除霧器及吸收塔的內(nèi)襯至關(guān)重要，因此在FGD的操作手冊(cè)中規(guī)定，當(dāng)所有的漿液循環(huán)泵停止運(yùn)行時(shí)，旁路擋板打開，升壓風(fēng)機(jī)關(guān)閉，F(xiàn)GD進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。由于循環(huán)泵所供噴淋層高度不同，漿液循環(huán)泵的壓頭也不同。一般設(shè)計(jì)采用相同泵型，通過減速機(jī)改變轉(zhuǎn)速而達(dá)到不同揚(yáng)程，這對(duì)用戶來說在采購備品備件時(shí)是非常方便的。循環(huán)泵的關(guān)鍵部件是葉輪、泵殼、機(jī)械密封、軸承等循環(huán)泵的關(guān)鍵參數(shù)是汽蝕余量、效率、揚(yáng)程、流量等。（6）石膏旋流站在吸收塔反應(yīng)生成石膏漿液由吸收塔排出泵或石膏排出泵送石膏旋流站來。石膏旋流站的作用是對(duì)石膏漿

17、液進(jìn)行初步濃縮，石膏漿液由20的固含量濃縮到40到50，為真空皮帶過濾機(jī)進(jìn)一步脫水提供便利條件。石膏旋流器的工作原理：（7）真空皮帶過濾機(jī)真空皮帶過濾機(jī)在煙氣脫硫中的作用是將吸收塔系統(tǒng)生成的石膏過濾出去，并使石膏濾餅的游離水含量小于等于10。真空皮帶過濾機(jī)可以說是脫硫設(shè)備中最復(fù)雜的一臺(tái)設(shè)備。它主要由以下部分組成：濾布、皮帶、機(jī)架、皮帶糾偏裝置、漿液分布器、真空箱、真空密封系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等。真空皮帶過濾機(jī)有許多輔助設(shè)備，如真空泵、濾布沖洗水泵、濾餅沖洗水泵、濾布沖洗水箱、濾餅沖洗水箱、氣液分離罐等。真空皮帶過濾機(jī)的工作原理：由于真空皮帶過濾機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其工作原理非常復(fù)雜，簡(jiǎn)單說就是利用真空進(jìn)行抽

18、吸進(jìn)行石膏過濾。過濾機(jī)的漿液分布裝置EIMCO真空皮帶過濾機(jī)用材情況：AFrame：CS with paintingBPulley：Shell:CS covered with rubber Shaft:CS AISI 4140Rubber covering hardness of the pulley 65±5 Shore ACDrainage belt Support roll and Cloth Support rollShell:CS Cover:RubberDDrainage beltBelt:SBRFlange:High temp. SBREVacuum pan and sealVacuum pan:254 SMO ssWear belt:Complex materialT-bar and other out parts:316LssFWash pipe and nozzles：PP or SS316/brassGFeed boxBox:PPSupport:316