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襄樊电厂脱硫值班员培训讲义目 录第一章 概述11.1 火电厂二氧化硫排放的现状及危害11.2 二氧化硫排放的控制11.3 烟气脱硫的特点及应用2第二章 石灰石湿法FGD的理论基础52.1 硫氧化物的生成机理52.2 石灰石湿法FGD的理论基础52.3 石灰石的消溶特性62.4 影响石灰石湿法烟气脱硫效率的主要因素6第三章 石灰石湿法FGD装置与主要设备93.1 浆液制备系统及设备93.2 吸收系统103.3 烟气系统及设备113.4 副产品处理系统及设备123.5 防结垢、磨损、腐蚀和冰冻对策13第四章 湿法FGD装置的运行144.1 脱硫装置的启动与停运144.2 脱硫装置的运行调节164.3 运行中的防腐防垢174.4 常见故障、原因及处理措施18第五章 废水处理系统245.1 湿法烟气脱硫废水的特点245.2 废水的处理原理245.3 处理工艺与系统24第六章 脱硫石膏成分分析及综合利用266.1 脱硫石膏成分分析266.2 脱硫石膏特性266.3 脱硫石膏综合利用26襄樊电厂脱硫值班员培训讲义第一章 概述1.1 火电厂二氧化硫排放的现状及危害1SO2的来源大气中的SO2，其2/3以上来源于人类的生产活动，其余来源于天然污染源。2SO2的危害 SO2的污染属于低浓度、长期的污染（1）SO2对人体、动物的危害SO2通过呼吸道系统进入人体，引起或加重呼吸器官的疾病，当它与其它污染物协同作用时，对人体的危害更大。（2）SO2对植物的危害SO2通过叶面的气孔进入植物，在细胞或细胞液中生成SO32、HSO3和H，使叶片发黄、枯萎，植物抵抗力下降，甚至死亡。（3）引起酸雨SO2与大气中的氧化物质反应生成硫酸，最终形成pH小于5.6的酸雨。酸雨对生态系统破坏极大，并使土壤酸化和贫瘠导致农作物减产。降落在建筑物上的酸雨会使金属和建筑物遭受腐蚀，降低其使用寿命。（4）对社会造成巨大的经济损失据统计，我国每产生一吨SO2会损失人民币约1700元，每年损失近千亿元。1.2 二氧化硫排放的控制一 控制SO2 排放的政策国家颁布火电厂大气污染物排放标准，对火力发电锅炉烟尘、二氧化硫及氮氧化物最高允许排放浓度和排放速率规定了严格、科学的排放控制要求。二 控制途径目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三类。1、燃烧前脱硫燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉，燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等。物理洗选煤技术已成熟，应用最广泛、最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离；煤的气化和液化还有待于进一步研究完善；水煤浆是一种新型低污染代油燃料，被称为液态煤炭产品，市场潜力巨大，目前已具备商业化条件。煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。2、燃烧中脱硫，又称炉内脱硫炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除。(1)炉内喷钙技术，LIMB其基本原理是：CaCO3CaOCO2CaOSO2CaSO3CaSO31/2O2CaSO4CaS在2以上时，用石灰石或消石灰作吸收剂，脱硫率分别可达40%和60%，炉内喷钙脱硫工艺简单，投资费用低，特别适用于老厂的改造。(2) 炉内喷钙尾部增湿活化脱硫，LIFAC在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉，并在锅炉空气预热器后增设活化反应器，用以脱除烟气中的SO2，其脱硫效率一般为60%85。我国下关电厂引进LIFAC脱硫工艺，其工艺投资少、占地面积小、没有废水排放，有利于老电厂改造。3、燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization，简称FGD）燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。目前国内外火电厂烟气脱硫技术的主要发展趋势为：脱硫效率高、装机容量大、技术水平先进、投资省、占地少、运行费用低、自动化程度高、可靠性好等。1.3 烟气脱硫的特点及应用一 FGD的工艺特点 1 烟气脱硫技术的基本原理都是以一种碱性物质作为SO2的吸收剂（脱硫剂）。2 烟气脱硫是指脱除烟气中的SO2，有的脱硫工艺在脱除SO2的同时也能脱除SO3，有的工艺则不能有效地脱除SO3。3 烟气脱硫装置庞大，运行费用也较高。4 烟气脱硫均会产生脱硫副产品，故需考虑脱硫产物的有效回收与处理，以防二次污染。二 FGD装置的特殊性 与火力发电设备相比较，FGD装置其特点和运行规律有显著地不同：1 脱硫装置多样性由于电厂锅炉等主机设备的运行工况、煤质和排烟条件、脱硫吸收剂的来源等方面的差异，不同制造厂家设计的装置结构和参数等均存在较大的差别。2 化工过程的工艺特点火力发电设备的工艺过程以燃烧与传热为主要特征；而脱硫装置的运行以传质、控制反应环境、处理反应产物为主，更接近化工过程。3 运行的目标不同脱硫装置运行的目标是控制烟气排放的SO2浓度及一定时间间隔内SO2的排放总量，而发电设备运行的目标是精确地向电网提供不能储存的电能。三 FGD装置的类型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1 湿法FGD工艺反应原理：使用石灰石(CaCO3)、石灰（CaO）或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。石灰或石灰石法主要的化学反应机理为：石灰法：SO2CaO12H2OCaSO312H2O石灰石法：SO2CaCO312H2OCaSO312H2OCO2其主要优点是能广泛地进行商品化开发，且其吸收剂的资源丰富，成本低廉，废渣既可抛弃，也可作为商品石膏回收；其缺陷，主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损。2 喷雾干式烟气脱硫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。3 海水脱硫海水通常呈碱性，自然碱度大约为1.22.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成。4 烟气循环流化床（CFBFGD）干法脱硫工艺来自锅炉的烟气从底部进入吸收塔，在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，然后通过吸收塔底部的文丘里管的加速，吸收剂、循环脱硫灰受到气流的冲击作用而悬浮起来，形成流化床，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，极大地强化了脱硫反应的传质与传热。在文丘里出口扩管段设一套喷水装置，吸收剂在此与SO2充分反应，生成副产物CaSO31/2H2O。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后进入脱硫除尘器，经除尘器捕集下来的固体颗粒，通过再循环系统，返回吸收塔继续反应。5 电子束辐照法(EB)电子束辐照含有水蒸气的烟气时，会使烟气中的分子如O2、H2O等处于激发态、离子或裂解，产生强氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。这些自由基对烟气中的SO2和NO进行氧化，分别变成SO3和NO2或相应的酸。在有氨存在的情况下，生成较稳定的硫铵和硫硝铵固体，它们被除尘器捕集下来而达到脱硫脱硝的目的。第二章 石灰石湿法FGD的理论基础2.1 硫氧化物的生成机理一 煤中硫的赋存形态煤中硫根据其赋存形态可分为有机硫和无机硫。二 燃烧时硫氧化物的生成机理主要过程：有机硫H2SSOSO2无机硫FeS,S2,H2SSOSO2约有0.5%2.0%的SO2会进一步氧化成SO3：SO21/2 O2SO32.2 石灰石湿法FGD的理论基础在石灰石湿法FGD工艺中，石灰石浆液吸收二氧化硫是一个气液传质过程，该过程可分为四个阶段：（1）气态反应物质从气相主体向气液界面的传递；（2）气态反应物穿过气液界面进入液相，并发生化学反应；（3）液相中的反应物由液相主体向相界面附近的反应区迁移；（4）反应生成物从反应区向液相主体的迁移。石灰石湿法FGD的化学机理主要包括以下四步： （一）SO2的吸收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)DSO2(液)SO2(液)H2ODH2SO3 H2SO3HDHSO3还存在吸收SO3、HCl、HF的反应：SO3H2OD2HSO42HCl(气) D HClHF(气) D HF由此产生的Cl是造成脱硫设备发生氯腐蚀的主要原因。（二）石灰石的消溶加入石灰石，一方面可以消耗溶液中的氢离子，另一方面得到了生成石膏所需的钙离子。反应如下：CaCO3D Ca2CO32CO322HD H2OCO2（三）亚硫酸盐的氧化反应一部分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，反应如下：HSO31/2O2DHSO4HSO4DHSO42（四）石膏的结晶氧化反应的结果使HSO3大量转化成SO42，其与溶液中的Ca2进一步发生反应，并从溶液中析出，生成石膏CaSO42H2O。反应如下：Ca2SO422H2ODCaSO42H2O此外，还发生以下副反应：Ca2SO321/2H2ODCaSO31/2H2O2.3 石灰石的消溶特性一 石灰石的成分石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3），同时也含有一定量的碳酸镁及少量的氧化铝、氧化铁、及硅、锰等杂质。故由石灰石矿开采出来的石灰石一般含有杂质而呈青褐色。二 影响石灰石消溶的因素石灰石的活性可以用消溶速率来表示。石灰石的消溶速率定义为单位时间内被消溶的石灰石的量。石灰石的消溶率定义为被消溶的石灰石的量占石灰石总量的百分比。在相同的消溶时间内，石灰石消溶率大，则其消溶速率高。1 石灰石品种的影响石灰石的品种不同，其消溶特性也不同。选择消溶特性好的石灰石做脱硫剂对提高脱硫反应速率是有利的。2 消溶时间的影响过长的消溶时间并非有利，因为不会进一步显著提高石灰石的消溶率；要求相关的反应设备有较大的容积，增加运行成本。3 温度的影响提高消溶温度可以增大石灰石的消溶速率。4 pH的影响随着pH值的减小，石灰石的消溶率将增大5 SO2浓度的影响对石灰石的消溶有正面影响：SO2溶于水为浆液提供H和HSO3，分别起到降低pH和消耗Ca的作用。故当烟气中SO2浓度升高时，石灰石的消溶率大幅增加。6 氧浓度的影响增加氧浓度可加快HSO3向SO42的氧化，导致浆液中H的增加，从而增大石灰石的消溶率。7 CO2浓度的影响一方面CO2溶于水产生少量H，pH略有下降；另一方面，烟气中CO2分压大，对石灰石的消溶有抑制作用。故CO2浓度对石灰石的消溶率影响很小。实验表明，随着CO2浓度的增大，石灰石的消溶率稍有增大。8 Cl浓度的影响浆液中Cl浓度对石灰石的消溶特性有明显的抑制作用。9 F浓度的影响浆液中F浓度对石灰石的消溶特性有抑制作用。2.4 影响石灰石湿法烟气脱硫效率的主要因素湿法烟气脱硫效率与原烟气参数和设备运行方式等有直接关系，而且许多因素是协同作用的。主要影响因素有：吸收塔浆液pH、液气比、Ca/S、循环泵运行方式、氧化风机投运台数等一 吸收塔入口烟气参数的影响1 烟气温度影响脱硫反应是放热反应，温度升高不利于脱硫反应进行。2 烟气中SO2浓度影响在Ca/S一定的情况下SO2浓度增加有利于SO2通过浆液表面向浆液内部扩散，加快反应速度，脱硫效率提高。但是受FGD装置的影响，随着SO2浓度的继续增大，脱硫效率在达到最大值后会减小。3 O2浓度的影响O2使HSO3-氧化为SO42-，随着烟气中O2含量的增加，CaSO42H2O的形成加快，脱硫率也成上升趋势。4 烟气含尘浓度的影响烟气中的飞灰阻碍了SO2与脱硫剂之间的接触，降低了石灰石的溶解速率，同时飞灰中的重金属如Hg、Mg、Cd、Zn等离子会抑制Ca2+与SO42-的反应。二 石灰石的品质、纯度和粒度的影响1 石灰石的品质、纯度的影响石灰石中的杂质对石灰石颗粒的消溶起阻碍作用，脱硫效率降低。石灰石中的SiO2难以研磨，导致研磨设备功率消耗大，磨损严重。石灰石中的杂质含量高，脱硫副产品石膏品质下降。2 石灰石粉粒度的影响石灰石粉粒度越小，质量比表面积越大，反应速率越高，脱硫效率及石灰石利用率均增高，石膏品质也高。三 运行因素的影响1 浆液pH值的影响SO2溶于水呈酸性，故高pH有利于SO2的吸收，而低pH有利于石灰石的消溶，因此选择合适的pH对烟气脱硫反应至关重要。实验证明，吸收塔浆液的pH控制在5.45.5之间，Ca/S保持在设计值（1.02左右）内，能获得较为理想的脱硫率，同时又使石膏中CaCO3含量低于1%。2 液气比(L/G)的影响液气比(L/G)是指为吸收塔内提供的脱硫剂浆液循环量(l/h)与烟气体积流量(m3/h)的比例。液气比大，吸收塔内喷淋密度大，液气间接触面积大，吸收过程的推动力增大，有利于SO2的溶解与吸收，脱硫效率高。但液气比超过一定程度，吸收率不会显著提高，而吸收剂及动力消耗急剧增大。一般，石灰石洗涤吸收塔液气比在15 L/m3的范围。3 浆液循环量的影响石灰石浆液喷淋下来后，与SO2的反应并不完全，需要不断的循环反应，以提高石灰石的利用率。增加浆液循环量，增加了浆液与SO2的反应接触时间，提高了脱硫率，同时也促进了HSO3-氧化为SO42-，有利于石膏的形成。但过高的浆液循环量导致初投资和运行费用增加。4 浆液停留时间的影响浆液停留时间长，有利于石灰石浆液与SO2的反应，使HSO3-有足够时间氧化为SO42-。5 吸收液过饱和度的影响石膏的结晶速度依赖于石膏的过饱和度，当超过某一值后，石膏晶体就会在悬浊液内已存在的石膏晶体上生长；当过饱和度继续增加，就会形成晶核，还会在其他物质表面生长，导致结垢，此外晶体还会在石灰石颗粒表面生长，导致石灰石利用率下降。正常的过饱和度应控制在120%130%.6 Ca/S的影响增大钙硫比引起pH的上升，提高脱硫效率。但石灰石溶解度较低，增大供给量导致其浆液浓度升高引起石灰石过饱和凝聚，使反应表面积减小，最终导致脱硫效率的下降。一般钙硫比应在1.021.05之间。7 吸收塔内烟气流速的影响提高吸收塔内烟气的流速，可以提高气液两相湍流，提高传质系数，增加了脱硫效率。但烟气流速过大，使烟气在吸收塔内停留时间减少，脱硫效率下降。目前一般将烟气流速控制在3.54.5m/s较好。8 石膏浆液密度的影响石膏浆液密度过大，会抑制吸收SO2，脱硫效率下降石膏浆液密度过低，浆液中碳酸钙含量过多，石膏的品质会下降一般将石膏浆液密度控制在10751095kg/m3之间9 烟气与脱硫剂的接触时间接触时间越长SO2的吸收率越高，脱硫效率也越高10 其它不同的脱硫塔类型结构对脱硫率有较大影响其它离子的影响：Cl-易造成设备腐蚀；Mg2+易生成MgSO3，其溶解度很大，有利于脱硫反应。总结：湿法烟气脱硫中烟气与脱硫剂的接触反应时间越长，吸收塔浆液循环量越多，有利于脱硫率提高。进入吸收塔的原烟气中O2含量高，粉尘浓度低，烟温低等都对脱硫有利，当氧量一定，增开一台风机能提高脱硫效率。保持吸收塔pH在56之间，可使FGD保持较好脱硫效果和石膏品质，pH长高不利于钙离子析出和石灰石的充分利用，pH过低影响SO2吸收。吸收塔浆液密度过高会降低脱硫率，过低时脱硫剂的利用不彻底，保持浆液密度控制在10751095kg/m3之间，可获得较好脱硫效果。第三章 石灰石湿法FGD装置与主要设备整套系统由以下子系统组成：（1）石灰石浆液制备系统（2）烟气系统（3）SO2吸收系统（4）石膏脱水及储存系统（5）废水处理系统（6）公用系统（7）事故浆液排放系统（8）电气与检测控制系统GGH烟 囱废水旋流器石膏旋流器真空皮带脱水机除雾器进口挡板旁路挡板出口挡板滤液水箱废水排放废水排出泵滤液泵吸収塔吸收塔排出泵吸收塔循环泵石灰石浆液泵石灰石浆液箱氧化风机增压风机锅炉排烟石灰石筒仓石灰石副产品石膏副产品深加工最终产品典型的工艺流程 工业用水脱硫系统（石灰石石膏法）3.1 浆液制备系统及设备一 湿式石灰石浆液制备系统由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地斗，通过斗提机送入石灰石贮仓，石灰石贮仓出口由皮带称重给料机送入石灰石湿式磨机，研磨后的石灰石进入磨机浆液循环箱，经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器，合格的石灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱，不合格的从旋流器底流再送入磨机入口再次研磨。二 干粉制备系统存放于干料棚的石灰石，通过给料输送设备由地下卸料间送至石灰石贮仓内，随后进入干式球磨机内制成石灰石粉，球磨机出口的石灰石粉在高压风机的作用下，被气流送至分级机进行分离，在离心分离作用下，大颗粒经回料管返回球磨机入口继续研磨，符合粒径要求的风粉气流经旋风分离器分离出大多数石灰石粉后，排至袋式收尘器收集。旋风分离器和布袋收尘器分离和收集下来的石灰石粉经斗式提升机送至石灰石粉仓。石灰石粉仓中石灰石粉按一定比列加入水经机械搅拌送入吸收塔。三 石灰石供浆系统系统设置一个石灰石浆液箱，每塔设置2台石灰石浆液供浆泵。吸收塔配有一条石灰石浆液输送管，石灰石浆液通过管道输送到吸收塔。每条输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱，以防止浆液在管道内沉淀。脱硫所需要的石灰石浆液量由锅炉负荷，烟气的SO2浓度和Ca/S来联合控制，而需要制备的石灰石浆液量由石灰石浆液箱的液位来控制，浆液的浓度由浆液的密度计控制测量量作前馈控制旋流器个数。3.2 吸收系统基本工艺流程： 烟气中的SO2在吸收塔内与石灰石浆液进行接触，SO2被吸收生成亚硫酸钙，在氧化空气和搅拌器的作用下于反应槽中最终生成石膏。吸收剂浆液经吸收塔浆液循环泵循环。吸收塔出口烟气中的雾滴经除雾器去除。一 吸收塔主要功能：1.吸收原烟气中的SO2、SO3、HF、HCl和灰尘 2.使脱硫生成物变成合格的石膏晶体吸收塔按工作原理来分类，主要有填料塔、喷雾塔、鼓泡塔、液柱塔、液幕塔、文丘里塔、孔板塔等。喷淋塔又称喷雾塔或空塔，塔内部件少，结垢可能性小，阻力低，是湿法FGD装置的主流塔型，通常采用烟气与浆液逆流接触方式布置。二 浆液循环与喷淋系统每台吸收塔配多台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，在达到要求的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。吸收塔内配有喷淋层，每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。一般地，脱硫浆液入口压力为0.050.2Mpa,流量为30170m3/h,喷嘴喷雾角度为90左右，大部分液滴直径为5003000m，并尽量均匀。喷嘴喷出的液滴直径小、比表面积大、传质效果好、在喷雾区停留时间长，均有利于提高脱硫剂的利用率。但细液滴易被带出喷雾区，给下游设备带来影响，且压力要求高，能耗也高，故小于100m的液滴要尽量少。三 氧化系统根据是否在塔内氧化区通入强制氧化空气，可分为强制氧化和自然氧化。自然氧化的石膏不易脱水，且无法综合利用。强制氧化有三种：异地、半就地和就地氧化。就地强制氧化已成为目前最常用的氧化方式。目前常见的搅拌器和空气喷枪组合式(ALS)强制氧化装置。吸收塔反应池装有多台搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO3在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的HSO3在反应池中被氧化空气完全氧化。搅拌器和空气喷枪组合式(ALS)强制氧化装置的优点：1 氧化性能高2 氧化空气用量少3 氧化空气分布均匀4 便于维修四 除雾器除雾器的性能直接影响到湿法FGD装置能否连续可靠的运行。工作原理：当带有液滴的烟气进入除雾器通道时，由于流线的偏折，在惯性力的作用下，部分液滴撞击在除雾器叶片上被捕集下来，实现气液分离。烟气流速高，作用在液滴上的惯性力大，有利于气液分离；但会造成系统阻力增大，能耗增加，且过高流速会造成二次带水，降低除雾效率。除雾器通常由两部分构成：除雾器本体和冲洗系统。冲洗系统的作用是定期冲洗由由除雾器叶片捕集的液滴、粉尘，保持叶片表面清洁，防止叶片结垢和堵塞，维持系统正常运行。五 搅拌系统搅拌器一般分为侧进式和顶进式。对于搅拌器和空气喷枪组合式强制氧化装置，搅拌器采用侧进式。吸收塔搅拌器的作用：1 搅拌浆液，防止浆液沉积2 将氧化空气破碎成气沫与浆液充分混合，使SO32向SO42的氧化过程进行的更快更充分。3.3 烟气系统及设备一 烟气系统从锅炉来的热烟气经增压风机增压后进入烟气换热器(GGH)降温侧，经GGH冷却后，烟气进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOX及其它污染物的烟气经GGH加热至80以上，通过烟囱排放。二 主要设备吸收塔GGHACDB锅炉排烟（一） 脱硫风机脱硫风机又称增压风机(BUF)，用以克服FGD装置的阻力，并稳定锅炉引风机出口压力。脱硫风机有4种布置方式，如右图，分别位于A、B、C、D四个位置。布置在A位置，FGD系统为正压运行可能产生烟气泄露，它的优点在于增压风机不需要防腐，但烟温高，风量大，能耗也高；B位和C位布置主要用于采用回转式烟气换热器时减少加热器净烟气和原烟气之间的压差，在要求很高的脱硫率时，减少烟气泄露带来的影响，但风机需要采用防腐材料，价格昂贵，且在C位置时，吸收塔内为负压，在一定条件下存在衬胶脱落的危险；D位置布置的电耗较低，但需采用一些防腐措施和避免石膏结构的冲洗设施。目前A位置采用的较多，国内仅珞璜电厂采用了D位置布置的风机。脱硫风机主要有三种：动叶可调轴流风机、静叶可调子午加速轴流风机和离心式风机。其中动叶可调轴流风机运行中依靠液压调节叶片角度，从而改变风机的风压和风量，它的优点是调节性能好，适应变负荷工况运行；缺点是它的耐磨性差，液压调节系统复杂，维护难度大，费用高，并且初期投资高。（二） 烟气挡板进出口烟气挡板门将脱硫系统与锅炉隔离，旁路烟道内装有旁路挡板门。当FGD系统启动、停运和出现故障时，打开旁路挡板门，锅炉烟气走旁路烟道；当FGD装置正常运行时，关闭旁路挡板门，烟气通过FGD装置。烟气挡板门有单百叶窗式挡板、双百叶窗式挡板、闸板门三种。为提高烟气挡板的严密性，还需要配置密封风机。密封风为空气，有加热和不加热两种，采用加热风一方面可以减少挡板叶片因温度不均产生变形；另一方面可以防止挡板结露、腐蚀和粘灰。（三） 烟气再热和排放1 烟气再热器作用：降低吸收塔入口烟温，提高脱硫效率，同时降低塔内对防腐的工艺要求；加热净烟气，使排烟温度在露点之上，减轻烟道烟囱的腐蚀，提高排烟温度以利于烟气抬升和污染物的输运扩散。烟气再热器分为蓄热式和非蓄热式两种，其中蓄热式又分为气气换热器（GGH），气水换热器和蒸发管式换热器。气气换热器由受热面转子和固定的外壳构成，为防止粉尘的粘附和堵塞，需配备清洗装置（压缩空气、高压水和抵压水）。压缩空气需在运行中定时吹灰，当GGH压差出现“H”报警时，需在线高压水冲洗；停机时如有必要可进行低压水冲洗。2 烟气排放湿法FGD装置烟气排放有两种形式：将烟气再热后通过烟囱排放；不加热烟气直接通过湿烟囱或冷却塔排放。3.4 副产品处理系统及设备一 石膏脱水系统石膏浆液必须经过脱水以便于综合利用。石膏脱水系统包括水力旋流器、真空皮带脱水机、真空泵、滤液箱和石膏仓等。水力旋流器按照石膏颗粒的粒度对石膏浆液分选，含水量约40%50%的底流浓石膏浆液被送至真空皮带脱水机，为得到高品质石膏，还要冲洗石膏饼以减少石膏中夹杂的杂质（Cl、F等），脱水后含水率10%的石膏饼送至石膏仓。经过旋流器的溢流水进入废水系统进行旋流分选，脱水时的过滤水则返回脱硫系统重新利用。二 主要设备（一） 水力旋流器水力旋流器是利用高速旋转的泥浆中的离心力，将粒径较大的携带附着水的固体颗粒从泥浆中分离出来的一种设备。工作原理：当浆液切向进入外筒后形成旋转运动，由于内外筒体及顶盖限制，浆液在其间形成一股自上而下外旋流，旋转中粒径较大的携带附着水的固体颗粒由于惯性大部分颗粒被甩向筒壁失去能量沿壁下滑，经底流口排出；旋转下降的外旋浆液在圆锥部分收缩而向旋流子中心靠拢，旋流浆液进入溢流管半径范围附近便开始上升，形成一股自下而上的内旋流，经溢流管向外排除稀液。（二） 石膏脱水机石膏脱水机主要可分为真空皮带脱水机、真空筒式脱水机、离心筒式脱水机和离心螺旋式脱水机，其中真空皮带脱水机脱水性能及投资运行费用均好于其它脱水机。真空皮带脱水机的工作原理：卧式真空皮带脱水机是利用真空力把水和其它液体从浆液中分离出来，经过一级旋流脱水后的石膏浆液进入脱水机的进料箱，在进料端气体被蒸汽罩除去，浆液均匀分布到移动滤布和排水皮带区域。滤饼在排水皮带上方移动，通过重力和真空进行脱水，真空是排水皮带下侧的真空罐产生的。滤饼沿脱水机的长度方向进行时，由滤饼冲洗管从上方进行冲洗，当滤饼移动到皮带端部时，石膏浆液已变成粉末状，滤布从脱水皮带上分离，继续行进到下一个排放转轮，滤饼与滤布分开，石膏粉末借助一个挡板被刮下，排放到下料口落入石膏粉仓。在皮带返回到脱水机上面之前，有一系列的喷嘴把它冲洗干净。三 脱硫副产物处置系统设计目前脱硫石膏的综合利用主要是做建筑石膏和水泥添加剂两种。若暂无综合利用条件，可送至贮存场，需防止副产品造成二次污染。3.5 防结垢、磨损、腐蚀和冰冻对策一 防止结垢、堵塞对策1 结垢的形式结垢的形式成分位置灰垢灰分和CaSO4吸收塔入口干湿交界处石膏垢石膏吸收塔壁面及循环泵、石膏泵入口滤网两侧软垢Ca(SO3)0.8(SO4)0.21/2H2O吸收塔内各组件表面2 对策(1)控制氧化技术是防止系统结垢的有效措施，采用抑制或强制氧化技术将亚硫酸钙的氧化率控制在小于15%或大于95%，以减小或消除结垢。(2)增大液气比也是防止系统结垢的重要技术措施，可以稀释固体沉积物，但会造成过高动力消耗。(3)采用工业水冲洗容易结垢的部件(4)选择内部结构简单的吸收塔(5)采用适宜的管道倾斜度，可有效防止管道结垢二 防止磨损腐蚀对策从金属腐蚀机理来讲，可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、结晶腐蚀和磨损腐蚀在FGD装置中，针对不同类型的腐蚀需采取不同的防腐对策，使用不同的防腐材料。三 防止冰冻对策为防止各类浆液管道和水管道发生冻结，阻塞管道，威胁FGD安全运行，需采取必要的保温措施。如沿管道敷设保温层、伴热带等；对于未运行的设备和管道，需将内部的水分排尽；对于停运的搅拌器，需防止搅拌器被冻结等。第四章 湿法FGD装置的运行4.1 脱硫装置的启动与停运一 脱硫装置的停运根据运行条件脱硫装置的运行工况可划分为以下几类：工况分类脱硫装置运行状态说 明长期停运定期检修所有辅机设备停运，浆液从吸收塔和浆液箱排入事故浆液箱，其它浆罐均应排空。短期停运备用状态（约停运1周以内）除防止浆液沉淀的设备外（如搅拌器等），所有的辅机设备停运，浆液返回到吸收塔和浆液箱，浆液管道需冲洗干净。短时停运预备状态（约停运数小时）烟气系统的大容量辅机设备停运（包括增压风机、吸收塔循环泵、氧化风机、低泄漏风机等），浆液系统保持循环运行，旁路挡板门打开，进出口挡板门关闭。正常运行带负荷运行所有的脱硫设备在正常的状态运行。二 脱硫装置的启动1 短时停运后启动的操作一般按以下顺序开启：吸收塔循环泵石灰石供给系统FGD烟气系统氧化风机至少两台吸收塔循环泵运行后，方可投入烟气系统。2 长期停运启动的操作(1)联系石灰石来料，启动卸料系统，使石灰石仓内达到较高的料位；(2)启动工艺水、工业水系统，启动制浆系统，向石灰石浆液箱储备足够合格的吸收剂；(3)启动事故浆液泵，将事故浆液箱内浆液返回吸收塔；(4)启动石灰石将液泵；(5)启动吸收塔系统；(6)启动FGD烟气系统；(7)启动石膏脱水系统。三 电厂典型的启动、停运操作1 烟气系统的启动启动顺序：1) 启动GGH子系统2) 启动增压风机的油泵，检查增压风机的液压油和润滑油压力正常。3) 启动增压风机密封风机运行正常。4) 开启净烟气挡板门、原烟气挡板门。5) 发增压风机的启动命令。6) 启动增压风机，开入口导叶、将烟气从锅炉引至FGD。7) 缓慢关闭烟气旁路档板，调节增压风机动叶维持FGD入口负压稳定“300pa”左右。8) 启动氧化风机（风机出口门全开，排空门关闭）9) 启动低泄露风机。烟气系统 停止程序序号内容备注1增压风机动叶控制置手动状态，开旁路挡板；停运时要与值长保持联系2增压风机动叶控制关到0；3停止增压风机；4关原烟气挡板；开启密封风系统4关进口阀，停GGH低泄漏风机5开排空门，停氧化风机6关净烟气挡板；开启密封风系统7GGH（待自然冷却，出口温度降至50-60左右，差压正常）解连锁停机8吸收塔浆液循环泵顺停2 吸收塔系统的启动、停运启动顺序：1) 启动吸收塔循环泵。2) 当进入烟气量达到相应数值时，（根据除雾器差压）进行清洗。（一般两小时冲洗一次注意吸收塔液位）3) 启动石灰石供浆。（未进烟气前石灰石浆液输送泵打循环）4）启动石膏排出泵（打循环，进烟气后投入密度计、PH计。PH值控制：启动PH表监视，以控制石灰石浆液至吸收塔流量。根据设备运行状况、吸收塔内浆液PH值，打开至吸收塔的石灰石浆液供给阀。密度计控制是否启脱水系统）3 石灰石浆液制备系统的启动、停运启动顺序：1 石灰石储仓中石灰石充足，下料口通畅，无堵塞。2 送上制浆系统设备电源，滤液水系统运行正常。联系值长启湿磨机。3 启动喷射油系统。4 启动湿磨机主减速机润滑油泵5 当润滑油温度正常后（2040），启动低压泵。6 待低压油泵运行正常后，同时启动两台高压泵。7 待运行正常后，启动湿磨机。系统稳定后延时3Min停高压油泵。8 延时3Min启动称重给料机开启至湿式球磨机滤液水电动门，向湿式球磨机注水。9 开启石灰石称重给料机下料，按规定调整料水比例（理论上为1：2.33）10当磨机浆液箱（约45%的浓度）液位达到规定值时，启动磨机浆液循环泵。11投入密度计、石灰石旋流器，开始分选浆液。未达到标准（粗）的浆液底流回磨机继续磨制，达到标准（细）的浆液靠重力作用溢流进石灰石浆液箱（约30%浓度）。12当石灰石浆液箱达到一定液位时，启动石灰石浆液泵向吸收塔供浆。石灰石浆液制备系统 停止程序序号内容备注1关闭插板门，延时停称重给料机2延时启磨机高压油泵（运行正常）汇报值长停磨机3停磨机4停主减速机油泵5停喷射润滑油系统6停高压油泵7停低压油泵8待磨机浆液箱液位正常，磨机浆液泵（注意地坑液位）顺停并手动冲洗密度计4 石膏脱水系统的启动、停运启动顺序：1、石膏皮带输送机启动2、滤布冲洗水泵启动3、滤液/溢流泵启动4、电动推杆位置正确5、真空皮带机启动运行正常、启动真空泵。石膏旋流器投入。6、石膏排出泵出口至一级旋流站电动门开（石膏排出泵至事故浆罐手动门关闭）。7、调整石膏旋流器压力0.1MPa左右、石膏厚度20-25mm。8、待滤液箱液位达到标准后启动滤液泵，供制备系统用或打至溢流箱。9、待溢流箱液位达到标准后启动溢流泵，向吸收塔供浆或投入废水系统。石膏脱水系统 停止程序序号内容备注1关石膏排出泵至一级旋流器的电动门，手动冲洗旋流器冲洗干净后关门2设置皮带机变频器低速，滤布上无料后关滤饼冲洗水门（工艺水）3延时5S停真空泵；关入口电动门4延时5S停真空皮带机；5停滤布冲洗水泵6停石膏输送皮带机。7石膏排浆泵（冲洗密度计、PH计）管道冲洗干净顺停8石灰石浆液输送泵；去吸收塔石灰石浆液电动门关，打开冲洗水门等待10S关，冲洗以就地冲洗干净为准，注意地坑的液位。冲洗水量压力顺停4.2 脱硫装置的运行调节一 烟气系统的调节烟气系统的调节主要是增压风机烟气流量的调节。锅炉负荷发生变化时，烟气流量发生变化，需要调节通过FGD装置的烟气流量，使之与锅炉燃烧产生的烟气流量相对应。进入FGD装置的烟气流量是根据增压风机入口的压力信号，调节增压风机上的叶片角度来实现的。二 吸收塔液位的调节1 吸收塔液位的调节FGD装置运行时，由于烟气携带、废水排放和石膏携带水而造成水损失，因此，需要不断向吸收塔内补充水分，以维持水平衡。吸收塔液位低于设定值，会降低氧化反应的空间，控制系统还会保护将循环将液泵、石膏排出泵和搅拌器等停运；液位过高会导致溢流。吸收塔液位是通过调节FGD装置工艺水的进水量来实现的。2 吸收塔排出石膏浆液流量调节为了维持吸收塔内合适的浆液浓度，需要从吸收塔底部排放浓度较高的石膏浆液。如果排放量过少，吸收塔内石膏浓度过高，会造成管路堵塞；若排放量过大，会导致浆液中石灰石浓度下降，使脱硫效率下降，石膏品质恶化，严重时会导致吸收塔液位过低而停运FGD。通过流量调节阀控制石膏浆液流量。三 吸收塔pH的调节通常，吸收塔浆液pH控制在56之间，此时脱硫效率随pH增加而增加。吸收塔浆液pH是通过调节石灰石浆液的流量来实现。增加石灰石浆液流量，可以提高吸收塔内pH；减少石灰石浆液流量，吸收塔内pH随之降低。石灰石浆液流量由吸收塔入口和出口SO2流量以及石灰石浆液pH值确定。四 石灰石浆液箱液位及浓度的调节石灰石浆液箱液位和浓度通过石灰石和水的流量来调节。为了维持石灰石浆液的浓度，相应的应该维持石灰石和过滤水的比例保持恒定。五 石膏脱水系统的调节1 滤饼厚度的调节维持石膏滤饼的厚度是保证石膏含水量的重要条件。通过调节脱水机变频器来调整和控制其运动速度，维持皮带脱水机上石膏滤饼稳定的厚度。2 石膏质量的调节若石膏颜色较深，则其含尘量过大，应及时调整电除尘的运行情况，降低出口粉尘含量。若石膏中碳酸钙过多，应及时检查系统情况，分析原因，化验石灰石浆液品质、石灰石原料品质及石灰石浆液中颗粒的粒度。若石灰石浆液中颗粒的粒度过粗，应调整细度在合适范围内；若石灰石原料中杂质过多，应通知有关部门控制石灰石品质。若石膏中CaSO3过多，应及时调整氧化空气量，保证吸收塔内CaSO3被充分氧化。六 FGD对锅炉运行的影响及调节由于FGD装置侧烟道阻力比旁路大，故在FGD装置启动时锅炉炉膛负压变小，停运时则变大。如果FGD装置设计或操作不合理将对锅炉安全运行产生重要影响。当锅炉投油运行或电除尘故障停运时，FGD装置应停止运行。FGD装置启动、停运时锅炉应做以下调节：(1)按要求调整好锅炉负荷，稳定运行；(2)FGD装置启停前，锅炉调整好燃烧，必要时投油枪稳燃；(3)FGD装置启动前必须投入电除尘器；(4)锅炉送、引风机由自动改为手动操作。炉膛负压在烟气进入FGD装置前5分钟左右调整到比正常运行时大一些，停运前5分钟左右调整到比正常运行时小一些；(5)在FGD装置启停过程中，密切监视炉膛负压变化，随时做好调整炉膛负压的准备，使之尽量维持在正常的压力范围内。4.3 运行中的防腐防垢防腐措施：(1)监测浆液Cl - 浓度，及时排放浆液。(2)监测浆液pH值。控制pH值范围以防止pH值过低而加速腐蚀。(3)保持表面无沉积物或氧化皮，在有条件时应及时冲洗。(4)定期检查，发现问题及时处理。防垢措施：(1) 提高除尘器除尘效率(2) 控制吸收塔中石膏浆液饱和度，最大不超过140%(3) 选择合理pH值运行，避免pH急剧变化(4) 向吸收塔鼓入足够的氧化空气，保证亚硫酸钙氧化率大于95%(5) 向石灰石浆液中添加已二酸等阻垢剂(6) 对接触浆液的管道，停运时及时冲洗干净(7) 保证除雾器、烟气再热器等的冲洗和吹扫系统运行可靠(8) 烟气挡板系统定期清灰(9) 定期检查，发现问题及时处理4.4 常见故障、原因及处理措施在发生下列情况之一时，运行人员要紧急停运脱硫装置：1 增压风机故障2 GGH停止转动3 吸收塔循环泵全停4 烟气温度超出允许范围5 原烟气挡板门未开6 净烟气挡板门未开7 6kV电源中断8 锅炉发出灭火信号9 锅炉投油或除尘器故障常见故障、原因及处理措施：一 烟气换热器GGH故障如果烟气换热器GGH内发生故障，会有报警提示故障类型。故障类型取决于是GGH是否突然停机或者是否引起整个FGD停机。烟气用烟气换热器再加热。如果净烟气出口温度过低或再热温度不够，首先考虑是由热交换器换热片被弄脏或者原烟气入口温度过低造成的。故障原因措施加热器结垢压降过大飞灰含量过高对GGH进行清洗二 脱硫效率低故障原因措施SO2 测量仪表SO2 测量值不正确校验SO2测量仪表pH 测量仪表pH测量值不正确校验pH测量仪表烟气烟气流量增加SO2 入口浓度加大将循环浆液泵全部投入吸收塔浆液 pH值pH 值过低 而且氧化空气风机在运行检查石灰石的投配加快石灰石投配量检查石灰石的反应性液气比 L/G再循环的液体流量降低检查工作的吸收塔循环泵的压力，是否有喷头堵塞。检查吸收塔循环泵的容量GGH低泄露风机未投或这调节门误关投用风机开调节门烟气的含尘量超标电除尘故障及时投入电除尘三 除雾器除雾器冲洗不够会造成除雾器部分堵塞，或者除雾器跨塌等这可以通过在烟气入口流量一定的情况下除雾器的压降增大而得以发现。由于受到吸收塔液位的控制，吸收塔补给水的流量（除雾器冲洗水流量）不能随意加大。易于发生堵塞的除雾器区域只能通过直观检查加以发现。这时需要修改除雾器的冲洗程序，以便能更频繁的启用相关的冲洗水管，并减少不发生沉淀的除雾器部分冲洗水管的启用。如果控制室中发现“除雾器报警”信号，操作员必须现场检查压降，如果压力的测量值和指示是正确的，就必须要从DCS（首先是最下层）手动冲洗除雾器。四 氧化风机风量不足原因分析：1、管道系统漏风2、间隙增大3、进口堵塞4、风机的出口各相关阀门未开或未开到位，排空门未关。处理措施：紧固各连接口，修复各零部件。调整间隙或更换转子；清理过滤器；将相关阀门全开，风机启动后关闭排空门。五 搅拌器故障 声音异常，电机过流、处理措施：查明原因并做相应处理如皮带松了需调整，浆液浓度过高等，液位过低引起跳闸。六 吸收塔循环泵吸入管线中的滤网堵塞如果吸收塔循环泵前面的压力太低，入口滤网可能已堵赛，会有报警信号送到控制室，在这种情况下，必须停止发生报警的循环泵并启动另一台吸收塔循环泵（如有可能）。在正常停