2．2 吸收塔系统

22 吸收塔系统2.2.1 系统简介SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、除雾器、循环浆泵和氧化风机等设备。在吸收塔内，烟气中的 SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的 CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏浆排出泵排出，送入石膏处理系统脱水。烟气从吸收塔出来后，经过二级除雾器，以除去脱硫后烟气夹带的细小液滴，使烟气在含雾量低于 100mg/ Nm3（干态）下排出。本工程脱硫装置吸收塔，每期按一座逆流式喷淋吸收塔设计，吸收塔为圆柱体，底部为循环浆池，上部主要部分为喷淋洗涤区，布置了四层喷嘴。烟气在喷淋区自下而上流过，经洗涤脱硫后经吸收塔顶部排出吸收塔。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区结垢，采用工业水定期喷水，清洗吸收塔入口处的内壁。吸收塔塔体为钢结构，大部分采用玻璃鳞片环氧树脂内衬，小部分采用衬胶，一期吸收塔直径为 12m，二期吸收塔直径为 16m。一、二期系统皆采用 4 台离心式循环浆泵，其中 3 台运行，1 台备用；每塔 2 台罗茨型强制氧化风机，其中 1 台运行，1 台备用。一期吸收塔内置两级除雾器，二期吸收塔出口的水平烟道上布置两级除雾器，可以分离烟气中大部分浆液雾滴，经收集后烟气夹带出的雾滴均返回吸收塔浆池中。每套除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行脉冲冲洗，用以去除除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水份, 以维持吸收塔内要求的液位。在脱硫系统解列或出现事故停机需要检修时，吸收塔内的吸收浆液由排浆泵排出并存入事故浆池中，以便对脱硫塔进行维修。单回路吸收塔中最佳的 pH 值应选择在 5.6 到 5.8 之间。如果pH 值超过此值, 吸收塔会有结垢问题出现 ; 如果 pH 值低于此值，浆液的吸收能力下降, 最终影响到 SO2的脱除率和副产品石膏质量。系统采用模块化设计。吸收塔的下部（称作浆液池）有吸收液，其中含有通过石灰浆液系统输送的石灰石浆液，浆液通过吸收塔循环泵循环。 。在浆液池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由 2 台氧化风机（1 用 1 备）提供，其主要作用是将亚硫酸钙就地氧化成石膏。石膏浆液通过石膏排出泵排到脱水系统。四层喷淋层安装在吸收塔上部烟气区。4 台吸收塔循环泵,每泵对应一层喷淋层。喷嘴采用耐磨性能极佳的 SiC 材料螺旋型喷嘴, 选用进口产品。吸收塔循环泵将净化浆液输送到喷嘴，通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。经处理过的脱硫烟气连续通过两级除雾器，使得烟气中夹带的大部分浆液液滴分离出来，保证了烟气出口含雾滴CaSO3H2O+H2O+CO2 （1）通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙转化成石膏，化学上称作二水硫酸钙：CaSO3 H2O + SO2 + H2O - Ca(HSO3)2 + H2O (2)Ca(HSO3) 2 +O2 +2H2O - CaSO4 2 H2O + SO2 + H2O （3）吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应，生成硫酸钙。在该反应过程中直接的氧化是次要的，而主要是通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成：Ca(HSO3) 2 +O2 +2H2O - CaSO4 2 H2O + SO2 + H2O（3）也有其他的反应，如：三氧化硫，氯化氢和氢氟酸与碳酸钙的反应，反应生成石膏和氯化钙和/或氟化钙化合物：CaCO3 + SO3 + 2 H2O- CaSO42 H2O+CO2 (5)CaCO3 + 2HCl - CaCl2 + H2O + CO2 (6)CaCO3 + 2HF- CaF2+H2O+CO2 (7) 吸收塔浆液池中的 pH 值通过加入石灰石浆液来控制，在吸收塔浆液池中的反应需足够长的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶 （CaSO42H2O ） 。氧化空气空压机 (1 用 1 备)安装在风机房内，用以向吸收塔浆池提供足够的氧气，以便于石膏的形成（即从亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙） ，因为烟气中所含的氧不能满足氧化需要。如果输入的氧化空气不足会导致脱硫效率的降低，并在吸收塔中产生结垢。氧化空气通过喷管（喷管上规则间隔分布有出气孔）分布到吸收塔浆液池中。新鲜的氧化空气通过消音器和空气过滤器被吸入，经过空压机压缩后再通过消音器经过管道输送到吸收塔。为了降低氧化空气的温度（离开空压机的温度高达 110） ，需将水喷入到氧化空气管中，水蒸发后使氧化空气降温。塔内喷淋层采用 FRP 管，浆液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管，氧化空气管道采用带有保温层的无缝钢管。FGD 工艺系统中吸收浆液最大氯离子浓度按 20000ppm 考虑, 并以此决定所有与浆液接触的设备和部件的防腐保护。2.2.3 影响 SO2脱除效率的参数和能耗值 SO2 脱除率 能耗吸收塔循环流量 PH 值 =吸收塔中 CaCO3 =石灰石活性 =烟气流量 SO2 FGD 进口浓度 =烟气中 Cl 含量 =2.2.4 主要设备（1） 吸收塔该 FGD 系统的吸收塔采用空喷淋塔，内有搅拌器、氧化空气分布系统、喷淋层、除雾器及橡胶防腐内衬。设计寿命 30 年。其有关技术参数如下：一期吸收塔：吸收塔进口烟气量： 1377837 m3/h (5.8%O2 湿, 设计工况)吸收塔出口烟气量： 1252640 m3/h (5.6%O2 湿, 设计工况)浆液循环时间： 4 min液气比： 14 L/Nm 3Ca/S(mol)： 1.03吸收塔浆池的直径： 12 m(内径)吸收塔直径： 11m (内径)浆池高度： 9.63m吸收塔高度： 40.13 m(全高)浆液池容积： 1130 m 3二期吸收塔：吸收塔进口烟气量： 2853435m3/h (5.8%O2 湿, 设计工况)吸收塔出口烟气量： 2585758 m3/h (5.6%O2 湿, 设计工况)浆液循环时间： 4 min液气比： 16L/Nm 3Ca/S(mol)： 1.03吸收塔浆池的直径： 16 m(内径)吸收塔直径： 16 m(内径)浆池高度： 11m吸收塔高度： 39.6 m(全高)浆液池容积： 2271 m 3(2) 浆液循环泵(4+4 台)浆液循环泵采用无堵塞离心叶轮机械密封泵， 一期浆液循环泵采用国产泵，二期浆液循环泵体泵体进口,，电动机、齿轮箱和联轴器及底座为国内采购。室外布署(仅有简易遮雨棚)把吸收塔浆液池内的吸收剂浆液循环送给喷嘴, 每台循环浆泵与各自的喷淋层连接。整体设计寿命 30 年。循环泵的技术参数如下：一期：泵的型式： 离心式流量： 4 台泵均为 4896 m 3/h压头： 4 台泵分别为 22 / 24.5 / 27/29.5 m功率： 4 台泵分别为 400 / 500 / 560/630 kW二期：泵的型式： 离心式流量： 4 台泵均为 10710 m 3/h压头： 4 台泵分别为 23.5 / 26 / 28.5/31 m功率： 4 台泵分别为 1000 / 1120 / 1250/1400 kW(3) 氧化风机(2+2 台)氧化风机是提供空气使亚硫酸钙在浆液池中氧化成石膏的设备