煙氣脫硫技術(shù)方案

煙氣脫硫技術(shù)方案北京佰能藍(lán)天科技有限公司第22頁，共NUMPAGES29技術(shù)方案第12頁，共12頁2.工藝描述本煙氣脫硫工程，采用石灰石-石膏法脫硫工藝。脫硫劑為CaCO3（90%純度）。煙氣經(jīng)過除塵器達(dá)到煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入脫硫塔經(jīng)濃縮段濃縮除塵后，經(jīng)主噴淋層脫除煙氣中SO2，吸收塔為填料噴淋吸收塔，在塔內(nèi)與煙氣逆流方向布置兩層噴嘴，將煙氣中98%以上的SO2脫除，脫硫后的煙氣SO2含量≤75mg/m3，經(jīng)除塵脫硫處理后通過防腐煙囪排出。系統(tǒng)設(shè)置100%煙氣旁路。脫硫系統(tǒng)在脫硫單元出現(xiàn)故障時均能保證不影響鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。2.1脫硫劑制備系統(tǒng)（1）系統(tǒng)概述采用外購石灰石粉，將成品石灰石粉粒徑通過250目篩，篩余量小于10%通過氣力輸送管路送入鋼制石灰石粉倉內(nèi)，通過給料機輸送到石灰石漿液箱，制漿沉淀的漿液通過排渣泵排到渣溝，制漿后的上清液經(jīng)石灰石漿液輸送泵送至吸收塔。石灰石粉品質(zhì)對濕法煙氣脫硫的性能有直接的影響。因此，先對石灰石粉的規(guī)格要求如下：目數(shù)：≥250目過篩率：≥90%純度：≥90%堆積密度：1.2t/m3調(diào)漿后輸送至脫硫區(qū)域。（2）設(shè)計原則石灰石粉倉設(shè)計有除塵通風(fēng)系統(tǒng)，料倉的容量按最大連續(xù)工況運行3天（每天按24小時計）的吸收劑耗量設(shè)計。石灰石漿液制備罐設(shè)計滿足工藝要求，配置合理。全套吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)滿足FGD所有可能的負(fù)荷范圍。（3）設(shè)備吸收劑漿液制備系統(tǒng)全套包括，但不限于此：220VAC3A。執(zhí)行器的速度滿足鍋爐和FGD的運行要求。擋板(包括旁路擋板)打開/關(guān)閉位置的信號將用于引風(fēng)機和鍋爐的聯(lián)鎖保護(hù)。每個擋板全套包括框架、擋板本體、氣動/電動執(zhí)行器，擋板密封系統(tǒng)及所有必需的密封件和控制件等。煙道擋板框架的安裝是法蘭螺栓連接。擋板盡可能按水平主軸布置。原煙氣擋板門葉片及框架材料為Q235，密封片采用316L。并且注意框架、軸和支座的設(shè)計，以便防止灰塵進(jìn)入和由于高溫而引起的變形或老化。所有擋板從煙道內(nèi)側(cè)和外側(cè)容易接近，因此我方在每個擋板和其驅(qū)動裝置附近設(shè)置平臺，以便檢修與維護(hù)擋板所有部件。全部擋板采用可拆卸保溫結(jié)構(gòu)，并且避免產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。（3）膨脹節(jié)膨脹節(jié)用于補償煙道熱膨脹引起的位移。膨脹節(jié)在所有運行和事故條件下都能吸收全部連接設(shè)備和煙道的軸向和徑向位移。所有膨脹節(jié)的設(shè)計無泄漏，并且能承受系統(tǒng)最大設(shè)計正壓/負(fù)壓再加上1000Pa余量的壓力。低溫?zé)煹郎系呐蛎浌?jié)考慮防腐要求。煙道膨脹節(jié)保溫。膨脹節(jié)由多層材料組成。對于纖維波紋管或金屬波紋管的膨脹節(jié)，提供保護(hù)板以防止灰塵沉積在膨脹節(jié)波節(jié)處。在同等條件下，選擇可靠性已證實的材料。位于合金或合金內(nèi)襯煙道處的膨脹節(jié)全部是合金材料。至少是耐酸耐熱鎳基合金鋼。材料選擇提交給業(yè)主確認(rèn)。膨脹節(jié)考慮煙氣的特性，膨脹節(jié)外保護(hù)層考慮檢修。接觸濕煙氣并位于水平煙道段的膨脹節(jié)通過膨脹節(jié)框架排水，排水孔最小為DN150，并且位于水平煙道段的中心線上。排水配件能滿足運行環(huán)境要求，采用FRP材質(zhì)，排水返回到FGD區(qū)域的排水坑。煙道上的膨脹節(jié)采用螺栓法蘭連接，布置能確保膨脹節(jié)可以更換。所有膨脹節(jié)框架有同樣的螺孔間距，間距不超過100mm。膨脹節(jié)框架將以相同半徑波節(jié)連續(xù)布置，不允許使用鑄模波節(jié)膨脹節(jié)。用螺栓、螺母和墊圈把纖維緊固在框架上，不允許使用雙頭螺栓?？蚣苌疃茸钚∈?00mm，而且最小要留80mm的余地以便于拆換膨脹節(jié)的螺栓、螺母和墊圈。最少在膨脹節(jié)每邊提供1m的凈空，包括平臺扶梯和鋼結(jié)構(gòu)通道的距離。膨脹節(jié)及與煙道的密封有100％氣密性。膨脹節(jié)的法蘭密封焊在煙道上。特別注意不銹鋼與普通鋼的焊接（即使提供了內(nèi)襯），以便將腐蝕減至最小。膨脹節(jié)和膨脹節(jié)框架全部在車間制造和鉆孔，并且運輸整套組件。如果裝運限制，要求拆開完整的膨脹節(jié)，那么這種拆開范圍也最多僅是滿足裝運的限定，臨時設(shè)置的鋼條和支架將附在膨脹結(jié)框架一起，以維持準(zhǔn)確的接合面尺寸，直到完成FGD系統(tǒng)和煙道的安裝工作。膨脹節(jié)框架與煙道連接按現(xiàn)場焊接設(shè)計?？蚣軆?nèi)外密封焊在煙道上。鄰近擋板的膨脹節(jié)留有充分的距離，防止與擋板的動作部件互相干擾。（4）煙囪脫硫濕煙氣等級為強腐蝕性，煙囪在含有腐蝕性介質(zhì)的煙氣壓力和濕度的雙重作用下，結(jié)露形成的冷凝物具有很強的腐蝕性，對煙囪內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)致密度差的材料產(chǎn)生腐蝕，影響結(jié)構(gòu)耐久性。依據(jù)國際工業(yè)煙囪協(xié)會（CICIND）的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：脫硫煙囪應(yīng)按強腐蝕煙氣等級來設(shè)計。防腐方案參考專題一。2.3SO2吸收系統(tǒng)原煙氣進(jìn)入吸收塔中下部，漿池液面以上。吸收塔上部布置有石灰石漿液噴淋層，煙氣由下至上與噴淋層的吸收漿液逆流接觸，逆氣流運行有利于煙氣與吸收塔充分接觸，更有利于吸收反應(yīng)的進(jìn)行。在吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)，生成CaSO3·1/2H2O落入吸收塔底部漿池中，氧化空氣經(jīng)氧化噴槍注入吸收塔漿池對中間產(chǎn)物進(jìn)行強制氧化生成脫硫副產(chǎn)品石膏（CaSO4·2H2O）。1）這兩個過程的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：（1）吸收反應(yīng)高速煙氣與循環(huán)漿液在吸收塔內(nèi)逆流接觸，循環(huán)漿液吸收SO2，生成亞硫酸鈣，并排放出二氧化碳，反應(yīng)如下：SO2＋H2O→H2SO3H2SO3→H＋＋HSO3－HSO3－→H＋＋SO32－（2）氧化反應(yīng)在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中采用強制氧化，氧化率達(dá)不到時，不能產(chǎn)生足夠的石膏晶種而使石膏晶體迅速增長，導(dǎo)致石膏在吸收塔內(nèi)結(jié)垢。強制氧化通過向洗滌液中鼓入空氣，提高氧化率，避免石膏在塔內(nèi)結(jié)垢。一部分HSO3－在湍流層中被煙氣中的氧所氧化，其它的HSO3－在氧化池中被氧化空氣完全氧化，反應(yīng)如下：HSO3－＋1/2O2→HSO4－HSO4－→H＋＋SO42－（3）中和反應(yīng)吸收劑漿液被引入吸收塔內(nèi)中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的漿液再循環(huán)。中和反應(yīng)如下：CaCO3＋2H＋→Ca2+＋H2O＋CO2Ca2+＋SO42－＋2H2O→CaSO4·2H2O或Ca2+＋2OH－＋2H+＋SO42－＋H2O→CaSO4·2H2O經(jīng)吸收劑洗滌脫硫后的凈煙氣，通過除霧器除去霧滴后由吸收塔頂部引出，進(jìn)入原有吸收塔，再次經(jīng)脫硫除塵后進(jìn)入煙囪。脫硫后的煙氣夾帶的液滴在吸收塔出口的除霧器中收集，使凈煙氣的液滴含量不超過保證值。吸收塔和整個漿液循環(huán)系統(tǒng)盡可能優(yōu)化設(shè)計，能適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化，保證脫硫效率及其他各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到合同要求。SO2吸收系統(tǒng)包括：吸收塔、漿液循環(huán)泵、漿液攪拌系統(tǒng)、石膏漿液排出系統(tǒng)、煙氣除霧等幾個部分，還包括輔助的放空、排空設(shè)施。（1）吸收塔吸收塔采用空塔噴淋形式。高溫?zé)煔膺M(jìn)入脫硫塔的底部，鍋爐煙氣中的粉塵被捕集下來，由于煙氣粉塵濃度不高，本項目除塵水在循環(huán)一定時間之后，再將循環(huán)水排入過濾器進(jìn)行灰水分離。煙氣經(jīng)過除塵降溫之后進(jìn)入脫硫部分。吸收塔由我方按設(shè)備整體供貨，包括吸收塔殼體、噴嘴及所有內(nèi)部構(gòu)件、吸收塔脈沖懸浮泵、除霧器、塔體防腐及保溫緊固件等。塔體的預(yù)組裝在工廠內(nèi)完成，塔體的組裝、塔內(nèi)防腐及保溫緊固件的施工由我方在現(xiàn)場完成。吸收塔內(nèi)所有部件能承受最大入口氣流及最高進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粚θ魏蜗到y(tǒng)和設(shè)備造成損害。吸收塔選用的材料適合工藝過程的特性，并且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)計考慮腐蝕余度。吸收塔設(shè)計成氣密性結(jié)構(gòu)，防止液體泄漏。保證殼體結(jié)構(gòu)的完整性，盡可能使用焊接連接，法蘭和螺栓連接僅在必要時使用。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方進(jìn)行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設(shè)計要能承受壓力荷載、管道力和力矩、風(fēng)載和地震載荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷載。吸收塔的支撐和加強件能充分防止塔體傾斜和晃動。有關(guān)計算將提交給業(yè)主方確認(rèn)。采用脈沖懸浮泵來避免脫硫塔底部漿液沉淀。吸收塔底面設(shè)計能完全排空漿液。塔的整體設(shè)計方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和支撐等盡可能不堆積污物和結(jié)垢，并且設(shè)有通道以便于清潔。吸收塔脈沖懸浮系統(tǒng)確保在任何時候都不會造成塔內(nèi)沉淀、結(jié)垢或堵塞。吸收塔煙道入口段能防止煙氣倒流和固體物堆積。吸收塔配備有足夠數(shù)量和大小合適的人孔門和觀察孔，人孔門和觀察孔不能有泄漏，而且在附近設(shè)置走道或平臺。觀察鏡易于更換；直徑不小于500mm，且設(shè)置照明裝置和沖洗系統(tǒng)。在除霧器區(qū)域裝設(shè)觀察孔。人孔門的尺寸至少為DN800，易于開關(guān)，在人孔門上裝有手柄，如果必要，設(shè)置爬梯。吸收塔系統(tǒng)包括所有必需的就地和遠(yuǎn)方測量裝置，提供足夠的吸收塔液位、PH值（至少兩個）、溫度（至少五個）、壓力、除霧器壓差等測點，以及吸收劑漿液和硫酸鈣漿液的流量測量裝置。吸收塔進(jìn)行合理的保溫設(shè)計。吸收應(yīng)采用隔音保溫措施。保溫材料采用憎水巖棉，外護(hù)板采用壓型彩鋼板。漿液攪拌系統(tǒng)能防止沉淀、結(jié)垢。（2）除霧器除霧器安裝在吸收塔上部或吸收塔出口的煙道上，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(干基)。除霧器的設(shè)計保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果。除霧器系統(tǒng)的設(shè)計特別要注意FGD裝置入口的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運行時根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。除霧器材料可采用聚丙稀，能承受高速水流沖刷，特別是人工沖洗造成的高速水流沖刷，選用的材料提交給業(yè)主方確認(rèn)。內(nèi)部通道的布置適于維修時內(nèi)部組件的安裝和拆卸。除霧器沖洗系統(tǒng)能夠?qū)ΤF器進(jìn)行全面沖洗，不能有未沖洗到的表面。沖洗水的壓力進(jìn)行監(jiān)視和控制，沖洗水母管的布置能使每個噴嘴基本運行在平均水壓。除霧器的布置可結(jié)合吸收塔的設(shè)計統(tǒng)一考慮，以方便運行和維護(hù)。除霧器沖洗用水由單獨設(shè)置的除霧器沖洗水泵提供。除霧器沖洗水泵每個吸收塔設(shè)置兩臺，一運一備，并考慮在事故狀態(tài)下，可由保安電源供電。除霧段的測點包括：每個除霧段的壓降，在沖洗期間沖洗水母管的瞬時水壓和流量(配低流量/壓力的報警)等。對測量除霧器壓降的裝置采取防止堵塞的措施。除霧器將以單個組件進(jìn)行安裝。而且組件能通過附近的吸收塔人孔門進(jìn)入。所有除霧器組件、沖洗母管和沖洗噴嘴易于靠近進(jìn)行檢修和維護(hù)。設(shè)計的除霧器支撐梁可作為維修通道，至少能承受300kg/m2的活荷載。（3）脫硫循環(huán)泵循環(huán)泵將脫硫塔底部漿液送至噴淋層，循環(huán)泵共3臺，每臺對應(yīng)1層噴淋。循環(huán)泵及進(jìn)口閥門能夠由脫硫自控系統(tǒng)自動開啟和關(guān)閉。循環(huán)泵為離心泵，葉輪由防腐耐磨材料制成，配有油位指示器、機械密封、聯(lián)軸器罩和泄漏液收集設(shè)備等其他附件。機械密封室的設(shè)計足夠大，能夠讓漿液圍繞機械密封循環(huán)和冷卻機械密封件。在泵啟動時，機械密封室允許空氣排出；而在停泵時機械密封允許漿液排出。設(shè)計吸收塔循環(huán)泵有10％的流量裕度，15％的壓頭裕度。循環(huán)泵便于拆換和維修，配置整體底盤或安裝框架。設(shè)計選用的材料適于輸送的介質(zhì)，按40g/L的氯離子濃度進(jìn)行選材。其材料提交給業(yè)主方認(rèn)可。泵吸入口配備濾網(wǎng)，濾網(wǎng)材料為FRP。循環(huán)泵及驅(qū)動電機適應(yīng)戶外露天布置的要求。（4）石膏漿液排出泵吸收塔設(shè)置兩臺漿液排出泵，一運一備。漿液排出泵的葉輪采用防腐耐磨的材料制作。2.4副產(chǎn)物回收系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)包括兩級脫水系統(tǒng)，第一級為石膏旋流器，離開旋流器的含固量為40%至60%，第二級經(jīng)壓濾機脫水，石膏濾液返回新建吸收塔。石膏旋流器濃縮后的石膏漿液從旋流器下部經(jīng)石膏漿液箱緩沖后自流到真空皮帶脫水機。離開旋流器的漿液中固體含量約為40%～60%。旋流器環(huán)狀布置在分配器內(nèi)，每個旋流器都裝有單獨的手動閥。旋流器采用耐磨耐腐蝕的材料制作（碳鋼襯膠或聚氨酯），旋流器組整個系統(tǒng)為自帶支撐結(jié)構(gòu)，同安裝的結(jié)構(gòu)鋼支腿、平臺扶梯一起作為設(shè)計的完整部分，所有支撐結(jié)構(gòu)件采用碳鋼構(gòu)件。石膏旋流濃縮器的設(shè)計保證吸收塔排出漿液的分離效率，同時還考慮石膏漿液量變化范圍調(diào)整的要求，旋流器至少備用一只旋流子。布置人員到達(dá)所需要的通道和扶梯。石膏脫水系統(tǒng)由板框壓濾機、事故池、渣漿泵等組成。主要是對脫硫產(chǎn)物進(jìn)行脫水、干燥以及對系統(tǒng)所產(chǎn)生廢水的處理排放等。脫硫吸收系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過氧化后產(chǎn)生的脫硫石膏漿液經(jīng)過排液泵從塔內(nèi)打到石膏脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水，脫水產(chǎn)生的石膏進(jìn)入灰?guī)靸Υ娲\、回收利用。脫硫產(chǎn)品為石膏（CaSO4·2H2O），目前國內(nèi)脫硫石膏主要用于：生產(chǎn)石膏制品、作為水泥緩凝劑等用途。2.5廢水處理系統(tǒng)脫硫裝置漿液內(nèi)的水在不斷循環(huán)的過程中，會富集重金屬元素和Cl-等，一方面加速脫硫設(shè)備的腐蝕，另一方面影響石膏的品質(zhì)，因此，脫硫裝置要排放一定量的廢水，進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)中和、絮凝和沉淀等處理過程，達(dá)標(biāo)后再次綜合利用。因此，在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)運行過程中，為了維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，同時確保較高的脫硫效率，必須定期外排一定量的廢水。廢水主要來源于石膏漿液經(jīng)處理后生產(chǎn)石膏產(chǎn)品的過程，通常石膏漿液濃度達(dá)15%時有輔助設(shè)備從吸收塔抽出經(jīng)濃縮、脫水、洗滌后儲存。針對脫硫廢水水量及水質(zhì)特點，采用相應(yīng)、合理的處理工藝，提供一套功能完整的脫硫廢水處理系統(tǒng)，以達(dá)到去除脫硫廢水中的污染因子，如懸浮物、PH值、氟離子、氯離子、硫酸根等，以及少量金屬元素。廢水處理系統(tǒng)設(shè)備及功能。三聯(lián)箱（中和/沉降/絮凝