石灰石－石膏烟气脱硫
湿式球磨机出力调整
高小春方胜安鸿余鹏刘纯军
广东国华粤电台山发电有限公司( 广东省台山市529228)
E-mail: gaoxiaochun@https://www.doczj.com/doc/704180964.html,
Title:Capacity Adjustment for Wet Ball Mill of Lime Stone-Gypsum FGD System
Author: Gao Xiaochun Fang Sheng An Hong Yu peng Liu chunjun
Author’s Address: Guangdong Guohua Y uedian Taishan Electric Power Co., Ltd. (Tonggu Bay Taishan City Guangdong Province P.R. China 529228)
摘要：通过对石灰石－石膏湿法脱硫系统湿式球磨机出力影响因素的分析，找到湿式球磨机出料端甩料、系统出力不足、出浆浓度低等问题的解决方法，通过制定相应的维护标准，设定合理的运行参数以保证系统达到设计出力。
Abstract: Based on analyzing the relative factors on Output Capacity of Wet Ball Mill in Limestone - Gypsum FGD system, to find the solvents against the excess overflow, low output overflow low slurry density, etc.; Preparing the relative maintenance standard, setting suitable operation parameters, in order to insure the system to react the design capacity.
关键词：烟气脱硫；湿式球磨机；出力调整
Keywords: FGD; Wet Ball Mill; Capacity Adjustment
1.引言
我公司1、2号600MW×2机组烟气脱硫系统采用的是日本千代田CT－121型石灰石－石膏湿法脱硫系统,吸收塔采用的是鼓泡式吸收塔。设计和校核煤种S ar％＝0.7，烟气中污染物成分（标准状态，干基，6%O2）：SO2（mg/Nm3）为1576 mg/Nm3（设计煤种）， 1770 mg/Nm3（校核煤种）。标态、湿基实际烟气量（6%O2时），BMCR工况下的烟气量为2130613 Nm3/h（设计煤种）， 2117921 Nm3/h（校核煤种）。脱硫系统主要分为烟风系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、石灰石浆液制备系统、脱硫废水处理系统、工艺水系统、压缩空气系统、紧急浆液系统八个部分。
石灰石浆液制备系统主设备是由FFE MINERALS USA INC.公司设计及生产。整套制浆系统设计两台球磨机，每台球磨机设计最大出力为8.6t/h。自2003年11月投产以来，系统出力一直未达到设计值，并且系统出料浓度偏低、球磨机出料端粗料排放口甩料严重，导致系统无法正常运行，也不能满足脱硫系统石灰石浆液需求量，严重制约了系统对燃煤含硫量
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变化的适应能力。因此我们从设计和设备及运行参数控制上分析原因，并找到解决方法，最终使系统能达到设计出力并稳定运行。
2. 系统介绍
2.1 系统设计
卡车把石灰石块①(粒径小于20mm)送到现场。石灰石颗粒通过卸料斗及振动给料机后,用皮带式输送机和斗式提升机送到石灰石储存仓。石灰石储存仓的容积按能够储存在BMCR
运行工况下两台锅炉运行4天所需消耗量设计，容积为800M 3。石灰石称重给料机将石灰石
②排到湿式球磨机。球磨机入口有工艺水③补水与石灰石颗粒混和后用湿式球磨机将石灰石磨成石灰石浆液。磨成的石灰石浆液④流入石灰石浆液循环箱,在循环箱内用工艺水⑤进行冲淡，然后用石灰石浆液循环泵，将浆液⑥送到石灰石浆液旋流器进行粗颗粒的分离。分离后的合格石灰石浆液中含有25 wt %的固体颗粒。石灰石浆液⑧储存在石灰石浆液储存箱,并用石灰石浆液泵送到吸收塔。从石灰石浆液旋流器旋流子回流的粗颗粒浆液⑦送回到湿式球磨机，另一路从旋流器到石灰石浆液循环箱，此路回流在正常情况下常关（图中虚线）。每台球磨机的额定负荷按两台锅炉B-MCR 工况时75%的浆液耗量设计, 系统出口物料细度应能满足SO 2吸收系统的要求，粒径至少达到≤0.06mm(90%通过250目)。流程上石灰石储仓以前设备为单套系统，石灰石储仓以后为两套磨制系统。单台球磨机的物料流程见下图：
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2.2 存在的问题
2.2.1 球磨机出料端粗料排放口甩料严重
在调整前，当单台球磨机负荷大于5t/h 后，球磨机
出料端粗料排放口的甩料开始加剧，导致出料端粗料排放
口堵塞，地面石灰石浆液堆积最高时达近400mm ，将地沟
全部堵死，整个球磨机车间地面淌满浆液（见下图）。导
致出力无法提高、地面卫生清理工作量大，大量的冲洗水
又经过制浆区地坑泵抽至石灰石浆液箱，使浆液浓度进一
步降低。
2.2.2 制浆系统出力不足
制浆系统设计容量为单台球磨机满足2套脱硫系统设计含硫量下最大工况75％的浆液需求。但是从实际情况来看，由于球磨机无法带满负荷，最高给料量不能超过6t/h ，并且此时球磨机出料端甩料严重，旋流器浆液成品浓度不足。这导致两台球磨机经常同时连续运行，无法正常备用检修。
2.2.3 旋流器出料成品浆液浓度低
从石灰石浆液旋流器出料浆液浓度严重偏低，不足12wt ％，加之由于石灰石浆液大量溢流到地沟，清洁人员用工艺水冲洗使大量的低浓度浆液由地坑泵输送至石灰石浆液箱中，最终导致石灰石浆液箱浓度严重偏低。由于要保证足够的浆液量满足脱硫效率，这也给吸收塔液位控制带来不利。
3. 原因分析及调整措施
3.1 石灰石给料量与球磨机给水配比问题
石灰石给料与给水配比不当将造成浆液浓度不合格、球磨机内液位不当、球磨机甩料。正常情况下，该系统球磨机入料端给料配比设定值为1：0.4（石灰石与补水重量之比）。浆液在球磨机内部保持高浓度碾磨，球磨机出口浆液浓度为70wt ％（从石灰石浆液旋流器的回流浆液浓度也是要求达到70wt%）。如果配水量过多，则会造成球磨机内浆液液位高、旋流器出料浓度低。造成配比不当的可能情况有：1）逻辑控制上，阀门给水配比设置不当。2）球磨机入口和石灰石浆液循环箱的注水调节门没有在自动方式，或是阀门有损坏，导致给水量过多。3）石灰石称重给料机不准。
调出逻辑检查，给水配比定值正确。解体检查了4个注水调节门未发现有损坏，开度与流量对应良好。检查石灰石称重给料机时发现相同给料量下，1号球磨机的称重给料机皮带转速要比2号称重给料机慢很多，并且皮带上的物料高度也明显要比2号高。通过检查发现
两台石灰石称重给料机落料口进入称重托辊前的一个物料整形插板高度不同，致使皮带上的物料高度不同，并且1号称重给料机一个称重传感器有损坏，导致称重不准。鉴于此，我们将2台称重给料机的物料整形板高度调整一致，保持相对较低的高度，使物料截面积减小，这样称重精度就相对较高。然后再更换新的传感器，用厂家自带的标准配重重新进行校验。通过校验，两台称重给料机给料量达到精度要求。
因此日常运行维护中要注意以下几个方面：1）为保证配水达到要求，因此将球磨机入口和石灰石浆液循环箱的两路注水调节门在系统启动后都投入自动，防止长时间的配水配比偏离设计值。2）石灰石称重给料机要定期校验，一般至少半年一次。3）禁止在球磨机其他部分用过多的冲洗水，如有些电厂在入口加冲洗防止入口堵塞，在出口网筛加冲洗防止颗粒堵塞等，这些都将导致成品浆液浓度降低。
3.2 球磨机本身问题
由于球磨机本身原因导致甩料有以下几个方面的可能：1）球磨机安装不水平。2）球磨机内钢球过多。3）各种规格的钢球配比不合理。出料端位置偏低将导致磨机内部液位不水平，浆液从出料端以过快的速度流出，出料网筛的回旋螺纹无法将大量的浆液挡回，导致溢流口溢流浆液过多。球磨机内钢球过多则容易使磨机内部浆液液位过高，即使加料量很少，也会导致浆液溢流，这点可以从球磨机的主马达的运行电流及停机检修时重新筛选钢球后最后添加完毕的情况来判断。钢球的配比不合理主要会导致浆液磨制的质量不好，如果粗钢球过多，则浆液的磨制循环倍率会增加，过多的粗颗粒会循环往复的由旋流器到球磨机，也会间接导致回流浆液过多，球磨机内液位过高。
经过测量球磨机的基础，发现水平偏差没有问题。通过大修，将球磨机内钢球全部清理出来。首先将小于25mm直径的小钢球和破损的钢球全部去除，然后将钢球按照厂家给出尺寸进行分区间分类。初装时有25mm、38mm、51mm、64mm、76mm五种规格，总计21968Kg。由于运行一年后，钢球有磨损，规格不标准，所以现在按照25mm至35mm，40±5mm、50±5mm、60±5mm、70±5mm、进行分类筛选。补充时主要补充65mm和40mm两种规格的钢球（其他电厂一般也只添加2到3种规格的新钢球）。添加完毕后，钢球在球磨机内的净容积一般低于出料口70mm－100mm左右。启动后运行电流维持在320A至325A（电机额定电流349A），当电机电流低于310A时则必须添加钢球，一般1至2周添加一次,运行中添加钢球时维持70％左右球磨机出力，添加的钢球量仅以主驱电流为参考。如果机组长期高负荷，石灰石耗量很大时则要加强对电流的监视。
运行维护中需要关注以下几个方面：1）球磨机电流是对钢球磨损量的一个最直观的反映，根据试验结果确定好正常运行电流范围后就要定期加钢球，一般添加两三种中号和大号规格的钢球则可。2）一般要保证1年半左右进行一次钢球筛选，要将小钢球去除，重新配比各种规格的钢球。3）钢球的要根据石灰石品质选择硬度和合金含量，我厂使用的钢球硬度要求为洛氏平均硬度为62±2，含铬量24%－28%（或其他耐磨合金材料）。硬度过低容易导致磨损速度过快，钢球表面出现沟痕，钢球表面光洁度差，球磨机内衬磨损加剧。4）严格监督石灰石来料品质，特别是CaO含量不能低于50％，而其他硬质如SiO2、AL2O3、Fe2O3的含量不能超标，否则将造成钢球耗量增加；球磨机内衬和石灰石浆液旋流器内衬、泵及管道衬胶的磨损速度急剧加快。
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3.3 旋流器问题
我厂石灰石浆液旋流器有四个旋流子，每个旋流子入口有手动调节阀可以调节和隔离，正常运行时3用1备，旋流子为铝壳内置聚氨酯部件。旋流器的调整主要在于旋流器入口压力控制和旋流器底流喷嘴选配。旋流器压力高时，旋流器出料浆液浓度会相应提高，但是管路及泵的磨损会加剧。旋流器入口压力设计控制为117kpa，试验用123kpa时，旋流器出料成品浆液浓度相应提高2－3个百分点，但是这并不能完全解决球磨机甩料问题，因为压力越高，底流浆液流量也越大。旋流器对球磨机甩料控制上主要还是控制回流浆液与成品浆液的流量比。设计为浆液回流至球磨机的体积流量占旋流器入口的39％，回流浓度为70 wt％，流量可以通过在旋流器喷嘴处用水桶、秒表和磅秤较粗略的测量方法，以此计算该处体积流量和密度，浓度可以在实验室测量。如果测量结果与要求偏差较大，则更换旋流子底流喷嘴，喷嘴内径越小，底流浆液浓度越高、流量则越低。当整套系统的物料平衡达到了设计值时，各部分的浆液浓度及流量也就相应的达到设计值。测量时可以在以下几个部分测量：球磨机出料端、旋流器回流、旋流器溢流成品。测量必须在系统稳定在某一给料量（如60％至80％）下稳定运行1小时以上进行，以减少误差。喷嘴的调节可以先用几种规格的橡胶喷嘴试验，用不同规格的喷嘴配合进行，根据试验数据来确定需要选用的喷嘴尺寸，为保证长周期运行，选好尺寸后则可以定做陶瓷喷嘴。
对旋流器喷嘴进行选型的同时要关注以下几个方面：1）尽量采用厂家推荐的旋流器压力运行，这样能保证较好的经济性，设备磨损率也不高。2）旋流器喷嘴并不是越小越好，要在检测旋流器底流和溢流浆液浓度、流量后确定。3）出料浆液的颗粒度则要通过球磨机钢球配比来调整，如果粗颗粒超标，则要添加小钢球，但是小钢球过多则会导致电耗增加。4）底流浆液浓度过高则容易导致球磨机出口浆液浓度及石灰石浆液循环箱浓度高。我厂在更换喷嘴后，石灰石浆液循环箱搅拌机多次跳闸。经核实，该搅拌机电机容量仅0.75kw，日本荏原公司设计负荷裕量偏小，导致浆液循环箱搅拌机经常过负荷跳闸，经过与设计方和搅拌机厂家咨询后将此搅拌机电机更换为1.1 kw，而且除热电偶外，连轴器等均无需变化。改造后系统正常。
4.调整效果
经过调整后，石灰石浆液旋流器回流浆液含固量：1号球磨机系统为71.7wt％、2号球磨机系统为72.1wt％；石灰石浆液旋流器至石灰石浆液箱密度测量管含：1号球磨机系统固量为26.4wt％、2号球磨机系统固量为24.5wt％，成品浆液均能达到98%小于63μm，达到了设计要求。
经过4小时的连续8.6t/h的负荷运行，球磨机出口甩料很少，石灰石浆液旋流器成品出料浆液浓度及细度达到设计值。
参考文献
[1]FFE MINERALS USA INC.公司的BALL MILLS AND HYDROCYCLONES 安装及运行维护说明书。
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石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目 前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当 前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得 的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅 拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制 成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除， 最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴， 经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。 由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是 为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配 套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了 应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广
4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为：（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解 （2） SO2进行反应生成亚硫根 （3）亚硫根氧化生成硫酸根 （4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 （5）硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2 在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷
动力波烟气脱硫工艺(湿法) 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式，即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔，经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m以上，甚至更高(此高度为保证烟气在塔内的停留时间)。 其缺点： 1、浪费材料：由于锅炉烟气温度过高，加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用，所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高，一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度，内衬防腐材料用以防腐。 2、一次性投资高：单独设立塔体，要延长烟道，一次性投资费用高。 3、运行不可靠：传统的湿法脱硫工艺，采用的是塔体内喷淋工艺，即通过高压水泵将碱液输送到塔体内，通过喷嘴的雾化，使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的，为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触，就需要碱液的雾化程度很高，这样对喷嘴的要求就高，喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏，维修不方便。 4、运行液气比大，脱硫效率低：由于采用喷淋吸收，为保证烟气和碱液的充分接触，必须大量的碱液，液气比通常为1.5—2，脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大，运行费用高：由于单独设立塔体，增加、改动
烟道，增加脱水器，造成系统阻力增大，影响锅炉出力，同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大，所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重，影响系统运行：由于脱硫液采用石灰水，所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部，导致管路堵塞，影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管，来控制烟气在管内的速度，使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区，在泡沫区内气液充分接触，强烈的湍动使混合强化并使接触面更新，从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高，而靠洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触，这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果，同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m，其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要，可水平安装，也可竖直安装，作为烟道的一部分，直径仅为烟道的1.3倍。 循环液： 循环液采用“双碱流程”工艺，主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前，将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca(OH)2溶液，系统运行时，烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应，生成 Ca(SO4)2和水，其中硫酸钙沉淀在循环池中，可定期打捞，只有OH-
深度脱硫工艺流程简介 班级：应化141 ：段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟 气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破 碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化 处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二 氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产 物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排 入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收 剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较 高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾 电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料
6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO 2 ）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1)气态SO 2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO 2 进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SO 2 在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO 3+2 SO 2 +H 2 O=Ca(HSO 3 ) 2 +CO 2 在此，含CaCO 3 的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气 中。在吸收塔中SO 2被吸收，生成Ca(HSO 3 ) 2 ，并落入吸收塔浆池中。 当pH值基本上在5和6之间时，SO 2 去除率最高。因此，为了确保持续高 效地俘获二氧化硫（SO 2 ）必须采取措施将PH值控制在5和6之间；为了确保要 将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H+和SO 3 2-的方向发展，持 续高效地俘获二氧化硫（SO 2 ），必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应
烟气脱硫基本原理及方 法 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法： 1 、基本原理： ＝亚硫酸盐（吸收过程） 碱性脱硫剂＋ SO 2 亚硫酸盐＋ O ＝硫酸盐（氧化过程） 2 ，先反应形成亚硫酸盐，再加氧氧化成为稳定的硫酸盐，然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此，任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为： （ 1 ）钙法（以石灰石 / 石灰－石膏为主）； （ 2 ）氨法（氨或碳铵）； （ 3 ）镁法（氧化镁）； （ 4 ）钠法（碳酸钠、氢氧化钠）； （ 5 ）有机碱法； （ 6 ）活性炭法； （ 7 ）海水法等。 目前使用最多是钙法，氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰－石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法，循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等，其中
用得最多的为石灰石 / 石灰－石膏法。氨法亦多种多样，如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等，以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介： ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术： 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构，具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高，有大幅度降低工程造价的可能性等特点。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理 一、概述：脱硫过程就是吸收，吸附，催化氧化和催化还原，石灰石浆液洗涤含SO 2 烟气，产生化学反应分离出脱硫副产物，化学吸收速率较快与扩散速率有关，又与化学反应速度有关，在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡（液气比L/G，烟气和石灰石浆液的比），又服从于化学平衡（钙硫比Ca/S，二氧化硫与炭酸钙的化学反应）。 1、气相：烟气压力，烟气浊度，烟气中的二氧化硫含量，烟尘含量，烟气中的氧含量，烟气温度，烟气总量 2、液相：石灰石粉粒度，炭酸钙含量，黏土含量，与水的排比密度， 3、气液界面处：参加反应的主要是SO 2和HSO 3 －，它们与溶解了的CaCO 3 的反应 是瞬间进行的。 二、脱硫系统整个化学反应的过程简述： 1、 SO 2 在气流中的扩散， 2、扩散通过气膜 3、 SO 2 被水吸收，由气态转入溶液态，生成水化合物 4、 SO 2 水化合物和离子在液膜中扩散 5、石灰石的颗粒表面溶解，由固相转入液相 6、中和（SO 2 水化合物与溶解的石灰石粉发生反应） 7、氧化反应 8、结晶分离，沉淀析出石膏， 三、烟气的成份：火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧 化硫，使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。 四、二氧化硫的物理、化学性质： ①. 二氧化硫SO 2 的物理、化学性质：无色有刺激性气味的有毒气体。密度比空气大，易液化（沸点-10℃），易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能 溶解40体积的二氧化硫，成弱酸性。SO 2 为酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性、
还原性、氧化性、漂白性。还原性更为突出，在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性，液体SO 2 无色透明，是良好的制冷剂和溶剂，还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。 ②. 三氧化硫SO 3的物理、化学性质：由二氧化硫SO 2 催化氧化而得，无色易挥 发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。SO 3为酸性氧化物，SO 3 极易溶于水，溶于 水生成硫酸H 2SO 4 ,同时放出大量的热， ③. 硫酸H 2SO 4 的物理、化学性质：二元强酸，纯硫酸为无色油状液体，凝固点 为10.4℃，沸点338℃，密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热，具有强氧化性（是强氧化剂）和吸水性，具有很强的腐蚀性和破坏性， 五、石灰石湿－石膏法脱硫化学反应的主要动力过程： 1、气相SO 2被液相吸收的反应：SO 2 经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫 酸H 2SO 3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO 3 －和氢离子H＋，当PH值较高时， HSO 3二级电离才会生成较高浓度的SO 3 2－，要使SO 2 吸收不断进行下去，必须中和 电离产生的H＋，即降低吸收剂的酸度，碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H＋当吸收液中的吸收剂反应完后，如果不添加新的吸收剂或添加量不足，吸收液的酸 度迅速提高，PH值迅速下降，当SO 2溶解达到饱和后，SO 2 的吸收就告停止，脱 硫效率迅速下降 2、吸收剂溶解和中和反应：固体CaCO 3的溶解和进入液相中的CaCO 3 的分解， 固体石灰石的溶解速度，反应活性以及液相中的H＋浓度（PH值）影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应，以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形 成是一个关键步骤，因为SO 2正是通过Ca2+与SO 3 2-或与SO 4 2-化合而得以从溶液中 除去， 3、氧化反应：亚硫酸的氧化，SO 32－和HSO 3 －都是较强的还原剂，在痕量过渡金属 离子（如锰离子Mn2+）的催化作用下，液相中的溶解氧将它们氧化成SO 4 2－。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气，烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。 4、结晶析出：当中和反应产生的Ca2+、SO 32－以及氧化反应产生的SO 4 2－，达到一 定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。沉淀产物： ①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO 3·1/2H 2 O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶 体、二水硫酸钙CaSO 4·2H 2 O。这是由于氧化不足而造成的，系统易产生硬垢。
石灰石石膏湿法脱硫原理
深度脱硫工艺流程简介 班级：应化 141 姓名：段小龙寇润宋蒙蒙 王春维贺学磊 石灰石- 石膏湿法烟气脱硫工艺 石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆
液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW 以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10 多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80% 左右。在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良 5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 石灰石/ 石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道， 主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO）的基本工艺 过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。基本工艺过程为： (1) 气态SO2 与吸收浆液混合、溶解 (2)SO2进行反应生成亚硫根 (3)亚硫根氧化生成硫酸根 (4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 (5)硫酸盐从吸收剂中分离 用石灰石作吸收剂时，SQ在吸收塔中转化，其反应简式式如下：
湿法烟气脱硫的原理 湿法烟气脱硫的原理 1 湿法烟气脱硫的基本原理 （1）物理吸收的基本原理 气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。 物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。 （2）化学吸收法的基本原理 若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。 在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。 物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中，瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气，如单独应用物理吸收，因其净化效率很低，难以达到SO2的排放标准。因此，烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫，技术上比较成熟，操作经验比较丰富，实用性强，已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。 （3）化学吸收的过程 化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中，被吸收的气体在液相中进行溶解，当气液达到相平衡时，被吸收气体的平衡浓度，是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的
脱硫工艺－强制氧化石灰石石膏法计算步骤2008-06-17 17:51:25) 由于本人并非工艺设计人员，所以这个计算步骤有可能存在不足之处；但应该是脱硫工艺入门同行有的参考价值的计算向导。 首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。 其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。 1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。） 2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。 3 由H as＝0.622P as/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度 4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出 T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490） 5 如果T as接近于 T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。 (上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的) 6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GGH出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。 再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。 7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。 8 计算消耗的石灰石用量 由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。 对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
湿法烟气脱硫技术及工艺流程 烟气脱硫技术品种达几十种，按脱硫进程能否加水和脱硫产物的干湿状态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术比较成熟，效率高，操作简单。 湿法烟气脱硫技术 优点： 湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80%以上。 缺点： 生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。 分类： 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 原理： 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙(CaSO4)，以石膏
形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90%以上。 湿法烟气脱硫技术及工艺流程 优缺点： 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 2、间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。 原理： 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理： 柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物，SO2吸收率在99%以上。
灰-膏湿法烟气脱硫工艺 灰（灰）－膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上 应用围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通 行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的灰或灰作 脱硫吸收剂，灰经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用 灰为吸收剂时，灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔， 吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及 鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为膏。脱硫后的 烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。 脱硫膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收 剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要 求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫 工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用. 根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。在湿法烟气脱硫技术中，灰/灰—膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是： 1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上。 2、原料来源广泛、易取得、价格优惠 3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用围广 4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良
5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料 6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放 7、技术进步快。 灰/灰—膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。 基本工艺过程 在灰一膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的膏副产品。基本工艺过程为： （1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解 （2）SO2进行反应生成亚硫根 （3）亚硫根氧化生成硫酸根 （4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐 （5）硫酸盐从吸收剂中分离 用灰作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下： CaCO3+2 SO2+H2O ←→Ca(HSO3)2+CO2在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气中。在吸收塔中SO2被吸收，生成Ca(HSO3)2 ，并落入
烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD）,在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。 世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 工艺介绍 1干式烟气脱硫工艺 该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。其缺点是：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。 喷雾干式烟气脱硫工艺 喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD)，最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验，取得了一些经验，为在200～300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。 粉煤灰干式烟气脱硫技术
石灰石石膏法
石灰/石灰石－石膏法脱硫 石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。 (1)反应原理 用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。 1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下。 石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O 石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2 CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2 由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。 2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20 ②氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。 2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20 Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收so:后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。 现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。 ①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目，筛余量为5%)，采用自卸封罐车运输，并卸人石灰石料仓。每个料仓可有多个进料口，能同时进行多台运料车卸料作业。在每个仓底设有粉碎装置，仓顶安装布袋除尘器。 ②浆液制备系统石灰石粉料从料仓下部出来，经给料机及输送机送人石灰石浆液槽。 石灰石浆液槽为混凝土结构，内衬树脂防腐，容积为l00m3”左右。浆液浓度约为30%，用调节给水量来控制浆液浓度。 ③烟气脱硫系统烟气脱硫系统主要由吸收塔、烟气再加热装置、旁路系统、有机剂 添加装置及烟囱组成。 吸收塔是脱硫装置的核心设备，现普遍采用的集冷却、再除尘、吸收和氧化为一体的新型吸收塔。常见的有喷淋空塔、
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1.石灰石-石膏法主要特点 （1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。 （2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO ）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 3 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下： SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中和) H2CO3→CO2+H2O 总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) （4）其他污染物
电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 北极星电力网新闻中心来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 我要投稿 北极星火力发电网讯:随着我国环境压力逐年增大，国家排放要求进一步收紧，电厂烟气脱硫技术也得到了快速发展。目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。目前，湿法烟气脱硫技术最为成熟，已得到大规模工业化应用，但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题，但脱硫率远低于湿法脱硫技术，一般单想电厂都不会选用，须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高，但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益，接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则： 1、脱硫技术相对成熟，脱硫效率高，能达到环保控制要求，已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理，包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理，最好不造成二次污染，或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响，及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应，且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术，最大的优点是反应速度快、脱硫效率高，最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟，也是我国使用最广泛的，据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。 1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺 工艺流程
石灰石-石膏湿法脱硫技术的工艺流程 如下图的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺流程图。 图一常见的脱硫系统工艺流程 图二无增压风机的脱硫系统 如上图所示引风机将除尘后的锅炉烟气送至脱硫系统，烟气经增压风机增压后(有的系统在增压风机后设有GGH换热器，我们一、二期均取消了增压风机，和旁路挡板，图二)，进入脱硫塔，浆液循环泵将吸收塔的浆液通过喷淋层的喷嘴喷出，与从底部上升的烟气发生接触，烟气中SO2的与浆液中的石灰石发生反应，生成CaSO3，从而除去烟气中的SO2。经过净化后的烟气在流经除雾器后被除去烟气中携带的液滴，最后从烟囱排出。反应生成物CaSO3进入吸收塔底部的浆液池，被氧化风机送入的空气强制氧化生成CaSO4，结晶生成石膏。石灰石浆液泵为系统补充反应消耗掉的石灰石，同时石膏浆液输送泵将吸收塔产生的石
膏外排至石膏脱水系统将石膏脱水或直接抛弃。同时为了防止吸收塔内浆液沉淀在底部设有浆液搅拌系统，一期采用扰动泵，二期采用搅拌器。 石灰石-石膏湿法脱硫反应原理 在烟气脱硫过程中，物理反应和化学反应的过程相对复杂，吸收塔由吸收区、氧化区和结晶区三部分组成，在吸收塔浆池(氧化区和结晶区组成)和吸收区，不同的层存在不同的边界条件，现将最重要的物理和化学过程原理描述如下：(1)SO2溶于液体 在吸收区，烟气和液体强烈接触，传质在接触面发生，烟气中的SO2溶解并转化成亚硫酸。 SO2+H2O<===>H2SO3 除了SO2外烟气中的其他酸性成份，如HCL和HF也被喷入烟气中的浆液脱除。装置脱硫效率受如下因素影响，烟气与液体接触程度，液气比、雾滴大小、SO2含量、PH值、在吸收区的相对速度和接触时间。 (2)酸的离解 当SO2溶解时，产生亚硫酸，同时根据PH值离解： H2SO3<===>H++HSO3-对低pH值 HSO3-<===>H++SO32-对高pH值 从烟气中洗涤下来的HCL和HF，也同时离解： HCl<===>H++Cl-F<===>H++F- 根据上面反应，在离解过程中，H+离子成为游离态，导致PH值降低。浆液中H+离子的增加，导致SO2在浆液中的溶解量减少。因此，为使浆液能够再吸收SO2，必须清除H+离子。H+离子的清除采用中和的方式。
动力波湿法脱硫工艺 现有的湿法烟气脱硫工艺均为外置塔体式，即在锅炉后部的烟道上加装脱硫塔，经过碱液在塔体内部对烟气的的喷淋、洗涤达到脱除烟气中二氧化硫的目的。一般塔体高度约8m 以上，甚至更高（此高度为保证烟气在塔内的停留时间）。其缺点： 1、浪费材料： 由于锅炉烟气温度过高，加上二氧化硫具有强烈的腐蚀作用，所以在塔体的结构、强度方面要求都比较高，一般外塔体用碳钢或用麻石砌筑用以增加强度，内衬防腐材料用以防腐。2、一次性投资高： 单独设立塔体，要延长烟道，一次性投资费用高。 3、运行不可： 传统的湿法脱硫工艺，采用的是塔体内喷淋工艺，即通过高压水泵将碱液输送到塔体内，通过喷嘴的雾化，使液滴与烟气中的二氧化硫接触达到脱硫的目的，为保证脱硫效果、保证碱液与二氧化硫气体的充分接触，就需要碱液的雾化程度很高，这样对喷嘴的要求就高，喷嘴使用寿命短。喷嘴一旦损坏，维修不方便。 4、运行液气比大，脱硫效率低： 由于采用喷淋吸收，为保证烟气和碱液的充分接触，必须大量的碱液，液气比通常为1.5—2，脱硫效率最高达80%。 5、系统阻力大，运行费用高： 由于单独设立塔体，增加、改动烟道，增加脱水器，造成系统阻力增大，影响锅炉出力，同时高效雾化也需要高压泵的运行功率增大，所以运行费用就增大。 6、管路结垢严重，影响系统运行 由于脱硫液采用石灰水，所以在运行过程中会产生硫酸钙附着在管路和喷嘴内部，导致管路堵塞，影响系统运行。 动力波烟气湿法脱硫塔 动力波脱硫塔是通过设计适当的洗涤器喉管，来控制烟气在管内的速度，使烟气与碱液在喉管内形成一个泡沫区，在泡沫区内气液充分接触，强烈的湍动使混合强化并使接触面更新，从而获得极高的反应效率。动力波洗涤器不需要碱液的雾化程度过高，而*洗涤器内部形成的湍流达到气、液的充分接触，这样就减少了喷嘴的堵塞了影响脱硫效果，同时也减少碱液泵的运行功率。烟气在动力波洗涤器喉管内流速设计为25—30米/秒。动力波洗涤塔长度为6---8m，其中湍动区长度为2.5m。 动力波脱硫塔根据现场需要，可水平安装，也可竖直安装，作为烟道的一部分，直径仅为烟道的1.3倍。 循环液： 循环液采用“双碱流程”工艺，主要是是为了克服循环液系统容易结垢的弱点和提高SO2的去除率。 系统运行前，将循环池中灌满一定浓度的NaOH和Ca（OH）2溶液，系统运行时，烟气中的SO2与循环液中的Ca2+和OH-反应，生成Ca（SO4）2和水，其中硫酸钙沉淀在循环池中，可定期打捞，只有OH-参加系统反应，所以不会出现系统结垢堵塞现象，不够的OH-由添加的Ca（OH）2提供，NaOH只作为置换剂，不会导致数量损失。 这样，既能避免系统的结垢，又能提高脱硫效果。 工艺图： 该工艺优点：
石灰石-石膏湿法脱硫技术原理简介 技术特点 1. 高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到 4.0m/s。 2?技术成熟可靠，多用于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。 3 ?最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了SO2去除与压降的关系，使得资金投入和 运行成本最低。 4 ?吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。从而达到： a. 脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制； b. 技术成熟，设备运行可靠性高（系统可利用率达98%以上）; c. 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大； d. 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫； e对锅炉负荷变化的适应性强（30%~100%BMCR ）; f. 设备布置紧凑减少了场地需求； g. 处理后的烟气含尘量大大减少； h. 吸收剂（石灰石）资源丰富，价廉易得； i. 脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著。 工艺流程 石灰石（石灰）——石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下： 锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH（可选）降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的 喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除S02、S03、HCL和HF，与此同时在强制氧化工艺”的处 理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏（CaSO4?2H2O）,并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充 分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。 在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器（作为一级脱水设备）、浆液分配器和真空皮带脱水机。 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除 雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。 在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46~55 C左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80C以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 脱硫过程主反应 1. SO2 + H2O T H2SO3 吸收 2. CaCO3 + H2SO3 T CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3. CaSO3 + 1/2 O2 T CaSO氧化 4. CaSO3 + 1/2 H2O T CaSO3?1/2H2黠晶 5. CaSO4 + 2H2O T CaSO4?2H2O结晶
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2015年第34卷第12期·4368· 化工进展 湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析 武春锦，吕武华，梅毅，俞宝根 （昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500） 摘要：随着我国经济快速发展，煤炭、石油等化石燃料消耗持续增长，雾霾天气频繁出现，酸雨区域面积不断扩大。针对二氧化硫排放对环境生态的压力徒增的现状，本文简要介绍了干法、半干法和湿法烟气脱硫技术工艺及其优缺点，讨论了石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法、磷矿浆法等湿法烟气脱硫技术的优缺点，重点阐述了新型磷矿浆脱硫法及其脱硫机理，比较了不同湿法脱硫技术的特点和应用范围，进行了磷矿浆与钠法、石灰石-石膏法与镁法湿法烟气脱硫技术经济性分析。分析表明，磷矿浆湿法烟气脱硫运行成本最低，其回收的二氧化硫催化氧化为硫酸后进入磷化工产业链，替代了部分硫酸原料，无副产物，没有二次污染，适用于具有磷矿生产的企业和园区。该技术原理可以推广到湿法冶金企业。 关键词：烟气脱硫；磷矿浆；二氧化硫；技术经济 中图分类号：X 701.3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2015）12–4368–07 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.12.039 Application and running economic analysis of wet flue gas desulfurization technology WU Chunjin，LüWuhua，MEI Yi，YU Baogen （Institute of Chemical Engineering，Kunming University of Science & Technology，Kunming 650500，Yunnan，China）Abstract：With the rapid development of Chinese economy，the fossil fuel consumption，such as coal，petroleum，etc.，is increasing continually so that the haze appears frequently and the areas of acid rain continue to expand. A large amount of sulfur dioxide emissions have led to the current situation that the pressure on the environment has intensified. This paper briefly introduces the technologies of dry，semi dry and wet flue gas desulfurization and their advantages and disadvantages. Advantages and disadvantages of different wet flue gas desulfurization methods，such as limestone-gypsum method，sodium alkali method，ammonia method，magnesium method，organic amine method，sea water method，phosphate rock slurry method were discussed. The main aim of this paper is to elaborate the new phosphate rock slurry method and its desulfurization mechanism as well as comparing the characteristics and application range of different wet desulphurization technologies. Through economic analysis of phosphate rock slurry and sodium alkali method，limestone-gypsum and magnesium method wet flue gas desulfurization technology，the running cost of phosphate rock slurry wet flue gas desulfurization technology is the lowest among those technologies. The recovery of sulfur dioxide becomes sulfuric acid by catalytic oxidation，getting into phosphorus chemical industry chain and replacing some of the sulfuric acid. The method has no by-products and no secondary pollution and is suitable for enterprises and parks with phosphate rock production. The principle of phosphate rock 收稿日期：2015-05-29；修改稿日期：2015-07-07。 第一作者：武春锦（1990—），男，硕士研究生，主要从事磷矿浆脱除尾气中二氧化硫及动力学研究。联系人：梅毅，教授，长期从事磷化工研究与技术开发工作。E-mail meiyi_412@https://www.doczj.com/doc/704180964.html,。