锅炉烟气脱硫设备术方案

1、阳谷森泉热电有限公司2 x 130t/h 锅炉烟气脱硫设备技术方案文件编号：LN2014010-FA*脱硫除尘有限公司二0一四年三月目录1总则11.1项目总论 11.2电厂提供的相关参数 11.3技术规范和标准 1.4主要设计原则 32 脱硫工艺比较及确定 42.1主要脱硫工艺的比较 42.2湿式石灰法脱硫工艺的特点 63脱硫设备的选择73.1脱硫设备的选择 73.2 PXJ高效脱硫除尘设备的技术特点 84 2 X130t/h锅炉烟气治理工艺系统流程 114.1工艺系统流程示意图 114.2流程描述 115脱硫基本原理 125.1脱硫原理 125.2烟气脱水除雾原理 136 2 X130t/h

2、锅炉烟气脱硫系统技术性能 147脱硫系统配置147.1脱硫吸收塔 157.2烟气净化系统 167.3烟气管道系统 177.4脱硫剂制备系统 187.5循环水系统 197.6曝气氧化 207.7水系统管道、泵及阀门 217.8电气控制系统 228 土建238.1设计依据 238.2主要土建工程特征描述 239主要经济技术指标2410主要供货明细 2511投资估算 2912运行费用及效益分析 3013施工工期 3214质量保证及服务承诺 3215结论 33一、公 司 概 况（一）公司简介 湖南麓南脱硫除尘设备有限公司位于湖南长沙国家高新技术产业开发区 “麓谷科技 园”内，以原中南工业大学废气污染防

3、治科研项目组为基础发展起来的，是一家专业从 事研究、设计、制造、安装、服务为一体的湿法烟气脱硫、除尘的高科技型环保企业。公司领导层勇于开拓进取、创新求精、诚信务实，带领团队倾注于环保事业，致力 于大气污染防治领域的烟气治理，采用先进的脱硫除尘技术，最大程度地发挥麓南公司 技术优势，符合和满足用户烟气治理净化工程的需求，以较小的投资、最好的技术、最 佳治理效果回报广大用户的信赖与支持。麓南公司湿法脱硫除尘技术经多年潜心研发、推广、应用，且不断总结、完善，在 工程设计、制造工艺、材料结构、施工安装等方面均有多项创新，连续攻克长期困扰、 阻碍我国湿法烟气脱硫技术发展的多项难题。在治理大、中型燃煤锅炉

4、二氧化硫污染和 脱硫副产物的综合利用， 防止二次污染方面均取得重大突破。 技术设备不断创新、 完善， PXJ型高效脱硫除尘成套设备被国家五部委认定为环保重点新产品和实用技术项目，并 列为国家级火炬计划项目。产品技术成熟、工艺先进、性能稳定、节能低耗、净化效率 高，已在火电、冶金、化工、有色等行业的热电、供暖及工业锅炉、冶炼等环保领域上 百项烟气治理工程中成功应用，经国家权威环境监测中心检测，各项治理指标均达到或 优于国家及各地区环保排放标准。公司还被国家列为我国环境保护重点骨干企业。（二）公司主要资质 多年来，公司在烟气脱硫除尘方面取得令人瞩目的业绩，受到国家环保总局和科技 部的高度重视。 目

5、前，公司已具备国家级 （废气）环境污染防治工程专项设计资质 ， PXJ 高效脱硫除尘设备由国家五部委认定为 国家环保重点新产品 。连续多年由国家环保总局 认定为 环境保护产品 和国家重点环境保护实用技术项目 。国家科技部确定为 创新基金项目并通过验收（编号：030321）国家科技部列入 国家级火炬计划项目（编号：200398号）获湖南省政府颁发的省科学技术进步奖（2002370258-3-01 ）湖南省高新技术企业单位（证书编号2-00688） 公司定为 省高新技术企业和高新技术创新先进企业 连续多年由省工商局和市政府授予 “重合同守信用单位”已经通过 ISO9001 质量管理体系认证 （ 3

6、8-03-Q1013ROS）鞍钢二发电420t/h煤粉炉烟气脱硫除尘工程评为 2004年国家重点示范工程（三）公司管理概况 企业成立至今，拥有雄厚的技术研发力量，精良的生产设备，先进的检测手段，完 善的法人管理体制、经营管理人才荟萃、各类专业技术人员齐全、施工安装经验丰富， 有一支勇于创新、懂经营、会管理、富有创新精神和开拓意识的高素质团队，公司有完 善的质量管理体系，规章制度健全，并已通过 IS09001质量体系认证，产品的设计、加 工、制造、安装、调试、售后服务全过程，均处于质量管理体系的有效控制之下。公司下设技术部、 工程部、 市场部、 计划财务部、 行政人事部、 机械加工厂等部门。 公

7、司现有员工 280 余人，技术人员中博士、硕士、中高级工程师等技术人员占40%。公司自 1996 年创建以来，始终坚持 “以人为本、科技创先、开拓市场、服务客户 ”的经 营理念，本着“质量第一、用户至上”的企业宗旨，圆满地完成了 130t/h480t/h锅 炉烟气脱硫、除尘工程项目多项，而且，都通过了国家环保检测验收。目前，公司产品 已遍布全国各地，广泛应用在冶金、钢铁、建材、电力、化工、玻璃、医药、造纸等行 业的烟气脱硫、除尘工程上。（四）公司承诺 麓南公司自创建以来，始终坚持“产品终身保修，六年免费维修”的服务宗旨，奉 行“治理不达标或未达到设计要求，全额赔款”的工作理念，贯彻“技术求生存

8、，科研 求发展，服务求回报”的创业宗旨，竭诚为广大客户提供全方位的优质服务。近五年部分业绩序 号项目法人项目名称及规模技术特点施工期间 年月到年月工程质量单位地址联系人 电话检测效果1鞍钢集团第二发 电厂135MW燃煤机组新建烟气脱硫项目系统工程电除尘后设脱硫除 尘塔及公用系统2003年8月 至11月优良辽宁鞍山 市鞍钢第 二发电厂王振宁省环保监测 达标2河南焦作丹河电 厂100MW燃煤机组烟气治理改造项目脱硫除尘一体化2003年7月至9月优良河南焦作 丹河电厂崔军南省环境 监测站监测达标3河南焦作丹河电100MW燃煤机组烟脱硫除尘一体化2

9、003年5月优良河南焦作崔军胜河南省环境厂气治理改造项目至7月丹河电测站监测达标4中电投山西娘子3#炉410t/h脱硫除脱硫除尘一体化2005年10月改优良山西娘子张峰革山西阳泉环保关发有限公司尘改造工程造完成关发电收达标5中电投山西娘子 关发电有限公司4#炉410t/h脱硫除尘改造工程脱硫除尘一体化2006年7月改造完工优良山西娘子 关发电有 限公司张峰西省阳泉环保验 收达标6中电投山西娘子 关发电有限公司2#炉410t/h脱硫除尘改造工程脱硫除尘一体化2006年10月改造完工优良山西娘子 关发电有 限公司张峰

10、西省阳泉环保验 收达标7中电投山西娘子 关发电有限公司1#炉410t/h脱硫除尘改造工程脱硫除尘一体化2006年12月改造完工优良山西娘子 关发电有 限公司张峰泉市环保局 验收达标序 号项目法人项目名称及规模技术特点施工期间 年月到年月工程质量单位地址联系人 电话检测效果8河南洛阳中友电 力有限公司2 X 220t/h改造工程脱硫除尘一体化2006年2月优良河南偃师 高龙镇欧德南省环境监测验 收达标93 X 230t/h脱硫除尘一体化2006年6月优良吉林省吉马永强吉林省环境监测站国电吉林热电厂改造工程林热电厂1

11、3504780350监测验收10洛阳香江万基铝 业有限公司3X 130t/h新建脱硫除尘系统工程布袋除尘器后设 脱硫除尘塔及公 用系统2006年11月开始运行优良河南洛阳 新安香江 万基铝业陈志阳市环境监测站 验收达标11江西贵溪电厂420t/h脱硫除尘改造工程脱硫除尘一体化2007年1月开始运行江西贵溪 电厂12河北省邯郸市永2X 75t/h烟气治布袋除尘器+脱2007年6月优良河北省邯武海江邯郸市环保局美热电有限公司理新建工程硫吸收系统开始运行郸收达标阳谷森泉热电有限公司2 xi30t/h锅炉烟气脱硫技术方案1总则1.1项目总论阳谷森泉热

12、电有限公司位于阳谷县城西侧，是经山东省发展计划委员会鲁计基础2002368号文批准建设的市重点项目。目前设备配备为2X 130t/h循环流化床锅炉和2 x C30汽轮发电机组。随着国家对环保要求的日益严格，加上国家政策对电厂烟气脱硫鼓励措施的出台， 特别是国家明文规定电厂锅炉烟气脱硫后，经环保部门检测验收合格，可以在原上网电价的基础上增加0.015元/kw -h作为对电厂烟气脱硫的鼓励手段，电厂脱硫的积极性被 极大的调动起来。为根治二氧化硫对环境的污染，阳谷森泉热电有限公司领导及工程技 术人员极为重视，决定对2X 130t/h锅炉烟气进一步治理，确保 SO排放浓度达到国家 和本地区环保排放要求

13、的前提下，选择能因地制宜、适合厂情的技术成熟、性能突出、 运行稳定的脱硫工艺，改善区域大气污染状况。湖南麓南脱硫除尘设备有限公司属于专业脱硫除尘企业，拥有国家级工程设计资 质，公司通过ISO9001质量体系认证，是中国环保骨干企业，有丰富的烟气治理经验和 切实可行的技术措施，根据提供的技术参数、因地制宜、优化设计、编制本烟气脱硫方 案。1.2电厂提供的相关参数数据名称单位参数工程机组情况MW2 X 25锅炉锅炉额定蒸发量（BMCR）t/h130t/h数量2台型号CG-130/9.81-MX1耗煤量（每台）吨450排烟温度C140炉膛温度C900-950机组年利用小时数h/a8000电除尘器入口

14、烟气量m3/h180000入口含尘量g/m3?1.5出口烟气含尘浓度mg/Nm150出口烟温C135型号GZGD80-1除尘效率%99压降Pa300烟气脱硫（FGD）系统进口烟气总体积流量（标准干态）Nm3/h250000总体积流量（湿态，工况条件）m3/h压力（即引风机出口余压）（表 压）Pa烟气中S02（干态标况）mg/Nm 34200烟气中NOx（干态，标况）mg/Nm 3400二次风机型号SFG-血 14D全风压/流量Pa Nm /h11415/64794一次风机型号SFG-血 7500全风压/流量Pa Nm3/h18710/115042引风机型号SFY-血 2350全风压/流量Pa

15、Nm3/h5288/297900烟囱咼度/出口直径m150/9燃料、烟尘、公用工程等数据燃煤分析设计煤种校核煤种收到基碳%56.56收到基硫Sar%2.63收到基挥发份Vdaf%15收到基水%7收到基氮%0.75收到基灰份Aar%19.77低位发热量（Qnet,ar）kJ/kg21000额定工况每台炉燃料t/h20蒸汽压力/温度Mpa/C9.81/5351.3技术规范和标准本技术方案编制过程中遵循但不限于下列技术规范和标准：火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2003污水综合排放标准（GB8978-1996工业企业设计卫生标准（GB17055-1977混凝土结构设计规范和 1993年局部

16、修订（GBJ10-89建筑防震设计规范GBJ11-89低压配电装置规范（GBJ54-83工业及民用通用设备电力装置设计规范（GBJ55-83电业安全工作规程（热力和机械部分）1997版电气装置安装施工及验收规范 GBJ232-82钢结构设计规范(GBJ17-88)建筑地基基础设计规范 (GBJ7-89)电力建筑施工及验收技术规范1Kv及以下配线工程施工及验收规范(GB50258-96施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-88)花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置(HCRJ040-1999)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)固定式工业钢平台 (GB4053.4-83)固定式工业防护栏杆

17、 (GB4053.3-93)固定式钢直梯(GB4053.1-93)固定式钢斜梯(GB4053.2-93)电力建设施工及验收规范热工仪表及控制装置篇 (SDJ279-90) 工业管道工程施工及验收规范 (GBJ235-82) 机械设备安装工程施工及验收规范 (TJ231-78) 压缩机风机泵安装工程施工及验收规范 (GB50275-98) 工业建筑防腐设计规范 (GB50046-95)建筑结构荷载规范 (GBJ9-87)流体输送用无缝钢管 (GB/T8163-87)不锈钢冷轧钢板 (GB3280)火力发电厂热工自动化设计技术规程 (NDGJ16-89) 火电厂烟气脱硫设计技术规程 (DL/T51

18、96-2004)1.4 主要设计原则( 1 )总的设计指导思想是确保二氧化硫排放量达到国家和本地区排放标准的前提 下，做到投资省、工期短、见效快、运行稳定、节能降耗，使本工程取得明显的社会效 益和经济效益。( 2)通过对烟气脱硫工艺方法的比较，结合本地资源优势，提出本工程烟气脱硫 工艺的推荐方案及脱硫副产物综合利用的建议。( 3)本工程脱硫吸收塔处于正压运行，塔体材料内衬采用耐腐耐磨的花岗石砌筑，外 包钢板，中间采用耐腐蚀粘接材料浇灌，密封性能好，无泄漏，整体美观大方。（4）设计脱硫效率90%机组年运行时间按8000小时计。（5）脱硫吸收液采用闭路循环，沉淀后脱硫渣浆送往灰场，灰场回水或其他碱

19、性 废水可作为系统补充用水。（6）脱硫系统施工不影响锅炉正常运行，待脱硫系统主体工程完成时，短期停炉 进行烟道对接。（7）脱硫系统必须因地制宜、合理布局、结构紧凑。（8）公用系统设计按一期和二期工程总体设计。1. 5业主要求SQ排放浓度w 400mg/Nm粉尘排放浓度w 50mg/Nm2脱硫工艺比较及确定2.1主要脱硫工艺的比较燃煤二氧化硫的控制技术可分为三大类，即燃烧前、燃烧中、燃烧后脱硫（烟气脱 硫）。我国的大气污染物中SQ2主要是燃煤直接燃烧造成的，所以目前应用最广泛、效 率最高的脱硫技术就是烟气脱硫技术，也是控制 SQ2排放的主要手段。在今后相当长的 时期内，FGD仍将是控制SQ2排放

20、的主要手段。烟气脱硫工艺很多，按用水量可分为湿法、干法、半干法；按脱硫剂的不同，又可分为石灰/石灰石/石膏法、钠法、镁法、氨法、双碱法等。几种主要脱硫工艺的分析比较见下表：序号脱硫 方式分类脱硫剂技术特点经济特性副产品备 注1石灰/石膏法湿石灰加水搅拌 熟化的浆液向 烟气中喷雾，吸收 SO2。应用最为广泛，脱 硫效率咼：95%，CaO活性比CaCO3强得多，液相传质 阻力小，气液传质 速率咼，反应速度 快，液气比较小。资源易得价 格低廉运行 费用低占地 面积小，技 术成熟，运 行稳定。副产品为石 膏可有效利 用，作水泥原 料或建筑材 料。解决结垢堵塞 的方法很多，采 取空气氧化，加入亚硫酸钙晶

21、 体或添加剂等 各种有效方法。2石灰石破碎成 粉状加水搅拌 熟化的浆液向 烟气中喷雾，吸收SO2应用广泛，脱硫效率咼：9095 %， 技术成熟运用稳定，话宜于200MW 以上脱硫装置。资源易得价 廉，但需破 碎，工艺系 统复杂，占 地面积大， 液气比较大副产品为石 膏可有效利 用，作水泥原 料或建筑材 料。解决结垢堵塞 的方法很多，采 取空气氧化，加 入亚硫酸钙晶 体或添加剂等 各种有效方法。石灰石 / 石膏 法3镁法氧化镁加水搅 拌后的浆液向 烟气中喷雾，吸 收 SO?。镁基脱硫反应冋于 钙基，脱硫效率冋：9095%，不结垢、 不堵塞、技术成熟。脱硫剂成本 较咼，运行 费用较咼。通过氧化镁再

22、 生工艺流程还 原重新制成浆 液补充到吸收 液中。氧化镁来源较 窄，价格比石灰 高，单独大量应 用受到限制。4氨法法以氨作吸收剂，去除烟气中的SO2。技术成熟，吸收效率咼：9095%,不结垢、不堵塞。运行费用高 投资大，适 用于化工企 业，有可靠 资源。硫酸铵化肥氨的运输储存应 采取安全措施， 脱硫系统易造成 腐蚀，副产品销 路也存在冋题。5钙/镁双碱法氧化钙氧化镁反应产生硫酸 镁可以与氢氧 化钙发生复分 解反应得以再 生。脱硫效率高：9095%，有效消除结 垢、堵塞。钙硫比、 液气比减少，氧化 镁可循环利用，降 低运行成本，技术 成熟、运行稳定。氧化钙价格 低廉，氧化 镁用量少， 又可循环利

23、 用，运行费 用低。石膏它是集钙法和 镁法两种脱硫 技术的优势于 一体。6钠/钙双碱法湿法用 NaOH 或 NaCO3溶液吸 收 SO?，用 ca(OH)2/CaCO3 再生。脱硫效率高：9095%，不结垢、不堵 塞，技术成熟，运 行稳定。采用钠碱再 生工艺，降 低了脱硫剂 费用。副产品为亚 硫酸盐，亦可 氧化为石膏 利用。集钙法和钠法两种脱硫技术优势于一体。7循环流化床干法向流化床锅炉 内同时投入燃 煤与石灰石，在 燃烧的同时脱 硫。脱硫效率随燃烧温 度而变化(最佳温 度约850C),由于 燃烧温度较低 Nox 排放量可减少。炉内增装石 灰石投入系 统，要咼脱硫 率，需大量石 灰石，价低，

24、但破碎粒度 要求严格。产物是亚硫 酸钙、煤灰与 未反应的石 灰石混合物， 利用价值低。锅炉连续运行 时间短，炉体易 漏风、漏渣，产 生灰渣多，易结 块，引风机要求 较高，控制系统 易出故障等。8喷雾干燥法半干法生石灰与水进 行熟化反应后 的熟石灰泥浆 与水一起向烟 气中喷雾。脱硫效率不咼，只 有70%左右，需要 泥浆喷雾技术。单位硫的去除成本较咼。亚硫酸钙的 利用几乎没 有业绩。应用业绩少炉内喷钙增湿活化在炉内喷钙的需喷射石灰石和喷石灰石在炉由于产物是同时，在后段向水的装置，根据原内烧制时吸亚硫酸钙，煤烟气中喷水。有装置的情况需改热，使锅炉效灰与未反应造锅炉，脱硫效率率及石灰石石灰石的混一般。

25、有效利用率合物，利用价降低，石灰石值低。需磨成粉。半干法和干法烟气脱硫具有处理后的烟气温度降小，从烟囱中排出时易于扩散和不产生废水等优点，在脱硫市场上占有一定份额；缺点是脱硫效率不够咼，脱硫剂利用率 不高，需增加除尘负荷。湿法脱硫是在离子条件下的气液反应， 是基于溶液中的碱性物质与溶解于水的气态 二氧化硫（S02）即亚硫酸（H2SO3）进行中和反应，达到去除 SO2的目的，由于液相 反应强度大大高于气相和固相，因而湿法脱硫比干法、半干法脱硫效率高。因其系统运 行稳定可等靠，脱硫速度快，脱硫效率咼，吸收剂利用率咼，故在脱硫市场中占主导地 位，占全世界装置总量的85%以上，而且在今后相当长的时期内

26、将继续保持下去。以上比较可以看出，湿法脱硫技术是目前世界上技术最为成熟的脱硫工艺，它所具 有的脱硫效率高，吸收剂价廉易得，副产品便于利用，运行稳定，投资和运行费用低等 特点，使它成为广泛应用的主导脱硫工艺。2.2湿式石灰法脱硫工艺的特点石灰法采用石灰（CaO）作脱硫剂原料，加水搅拌熟化后制成石灰浆液作脱硫吸收 浆液，喷入脱硫吸收塔，与烟气中的 S02反应生成亚硫酸钙，通过曝气进一步氧化成硫 酸钙，净化后的烟气达标排放。该工艺的主要优势是：我国有大量石灰资源，原料价廉易得、在脱硫工艺的各种吸收剂中，石灰价格最 便宜，钙利用率高，运行费用低。 CaO活性大于CaCO3，液相传质阻力小，气液传质速率

27、高，反应速度快，液气比 较小。湿式石灰法脱硫技术成熟、运行经验多、应用广，不会因脱硫装置设备而影响锅 炉正常运行，采用湿式石灰法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。脱硫效率咼，湿法脱硫工艺脱硫效率达 90%以上。脱硫副产物便于综合利用，采用抛弃法处理，无二次污染。对煤种变化适用性强，任何含硫量煤种的烟气脱硫都能适用。该工艺的不足之处在于石灰浆液吸收 SO2 后生成亚硫酸钙和硫酸钙，在循环操作中 饱和或过饱和的溶液，可能在设备或管道表面结晶引起结垢。解决结垢的方法有很多，一般采取控制吸收液维持在过饱和程度以下。控制吸收液 过饱和度的最好方法，是在吸收液中加入亚硫酸钙晶种，以减少固体向设备

28、表面的沉积 和增长；向吸收液中加入添加剂也是防止设备结垢的有效方法，目前使用的添加剂有镁 离子、氯化钙、己二酸等。另外， PXJ 型旋流板脱硫吸收塔，采用专利技术，设备持液量大，气液相间相对速 度高，有较大的气液接触表面积， 自清洗能力强， 压降小，这都是克服结垢的有效途径。结垢主要产生在采用自然氧化方式的湿法脱硫系统， 强制氧化方式的湿法系统就不 会遇到石膏结垢问题。湿式石灰法脱硫工艺设计的钙硫比为 1.02，液气比约 2，在处理烟气量相同的情况 下，由于与烟气进行传热传质的水量仅为进口技术设备耗水量的 1/181/20,烟气降温 幅度小，尾气排放温度达到65C以上，无需专门配置尾气升温装置

29、。由于脱硫剂耗量少， 脱硫副产物的生成量不大，配置的污水处理系统规模相应较小，可减少设备投资和占地 面积。综上所述，并根据锅炉容量、燃煤煤质（含硫量） 、脱硫效率、脱硫工艺的成熟可 靠程度、脱硫剂的供应条件，脱硫副产物的处理，投资运行成本等综合因素考虑，结合 电厂场地紧张的实际状况，阳谷森泉热电有限公司 2X 130t/h锅炉烟气脱硫工程，采用 脱硫剂资源易得的湿式石灰法脱硫工艺是比较合理、 可行的， 其脱硫效率高、适应范围 广、技术成熟稳定、系统运行可靠性高、维护操作简便、运行费用低、脱硫效率高。3 脱硫设备的选择3.1 脱硫设备的选择脱硫吸收塔是烟气净化工艺系统中的核心设备，实际的脱硫就是

30、在塔内完成的，烟 气在塔内的上升速度，滞留时间直接影响烟气中SO2与碱性液体的吸收反应及液体对烟 尘捕集的净化效率，为了强化吸收捕集过程、降低设备的投资和运行费用，吸收设备必 须满足以下要求：（1）气液之间有较大的接触面积和一定的接触时间。（2）气液之间扰动激烈、气流分布均匀、吸收阻力小，吸收效率高。（3）操作稳定并有合适的操作弹性。（4）气流通过时压降小。（5）结构简单、制造维修方便、造价低廉，使用寿命长。（6）不结垢、不堵塞、抗腐耐磨能力强。 目前常用的湿法脱硫除尘设备有喷淋塔、液柱塔、填料塔、筛板塔、旋流板塔等， 旋流板塔是一种喷射型的板式塔，应用了多种脱硫除尘净化机理，脱硫、除尘、脱水

31、除 雾于一体，具有压降低、不易结垢堵塞、操作弹性大，同等条件下液气比低、液滴雾化 好、气液接触面积大、吸收速率高、具有很高的脱硫除尘效率。公司主导技术 PXJ 型旋流塔板湿法脱硫技术，经不断总结、完善、创新，其系统 运行稳定可靠，运行费用低，除尘脱硫效率高，节省投资，改造工期短。该技术已在20t/h 480t/h 等各吨位锅炉烟气治理的工业应用中有成功业绩和示范工程。3.2 PXJ 高效脱硫除尘设备的技术特点麓南公司自主研制开发的 PXJ 型高效脱硫除尘设备具有以下技术特点：（1）采用多种烟气净化机理PXJ 型高效脱硫除尘设备是集脱硫、除尘、脱水除雾于一体的整套烟气净化装置， 应用了多种脱硫除

32、尘的净化机理，强化了碰撞、拦截、凝聚、粘附、分离的机率；增大 了气液接触面积；延长了气液相间接触时间；粉尘被捕集、 分离、S02被碱液溶解吸收， 净化效果好，吸收效率高，确保烟气治理达标排放。（2）合理的气液分配技术 吸收塔内工作环境较为恶劣，科学、合理的布水装置对吸收和捕集烟气中的二氧化硫和烟尘至关重要，常用的喷嘴易堵塞、布水不均，影响效率。麓南公司设计的新型喷淋装置为无障碍中心喷射式，塔内 360°全方位水幕覆盖， 无死角。烟气和碱性吸收液在塔内实现科学合理的气液分布，气液接触均匀，传质反应 充分。喷淋装置设计为可调节式，根据运行情况调节喷淋开口度大小，无堵塞、阻力小， 且对水质

33、无严格要求，并可充分利用锅炉冲渣水，冲灰水等碱性废水，以废治废，有效 节约水资源。（3）气液传质交换充分PXJ型脱硫除尘传质技术是利用锅炉烟气本身的动能，分流装置的导向和接力作用，使烟气在加速通过分流叶片时，产生强劲的上旋力与冲击力。无障碍中心喷淋装置喷射 出全方位覆盖的吸收液在气动旋流作用下，气液在反应区域中高速碰撞，液滴被迅速破 碎、分散，产生新的表面，气体本身在撞击液体时，也伴随分散，实现在最短的时间， 较小的液气比之下，达到气液充分接触，进行高效传质，从而保证高的脱硫除尘效率。（4）高效气液分离 在湿法脱硫除尘系统中，气液发生强烈的传热传质过程，绝大部分液体回到塔底， 少量则被烟气带走

34、，造成烟气含湿量过高，这是用户普遍关注的问题。因此必须采取有 效措施，最大程度降低烟气夹带的水份含量。微细液滴在上升气流中，主要受到气流的作用力和重力的作用，影响这两个力的主 要因素是液滴直径和气流速度。雾化液滴越小，气流与液滴的相对速度越高，可以强化 气液间的传质，直径（50卩m以下）过小的液滴所获得的总能量也小，容易随气流一起 运动。因此设计脱硫工艺时，并非雾化得越细越好，它会加重气液分离器的负荷、降低 气液分离效果。由于喷淋装置采用无障碍中心喷射式喷淋； 分流装置的优化设计较好的解决了雾化 与除雾的矛盾。根据气液分离原理和经验总结、除雾脱水装置利用以下原理：重力分离 利用液滴和烟气的密度

35、差进行自然分离；惯性力分离利用烟气突然改变方向时的惯性力进行气液分离；离心力分离一一利用烟气高速旋转时产生的离心力进行气液分离；水膜分离一一利用液体碰撞、粘附、凝聚的原理，在分离器壁面上形成水膜流下 进行气液分离。设计脱水除雾装置时，注重解决以下几点： 气液分离装置的压力损失不能太大； 尽可能防止分离出来的液滴被二次挟带； 所用材料具有良好的防腐性能； 装置表面平整光滑，不易结垢、堵塞、便于冲洗、制造安装维护方便。所以整套脱水除雾装置，有效实现气液分离，避免雾沫二次挟带，显著降低烟气含 湿量，保证脱硫除尘塔下游设备正常运行。（ 5）成熟可靠的防结垢技术结垢和堵塞是影响脱硫除尘装置可靠运行的关键

36、因素，结垢的主要来源是钙基，结 垢主要是晶相结垢，即沉淀物在管道和设备内饱和结晶，形成晶核，晶体逐渐扩大，产 生结晶堵塞。其一， PXJ 型旋流板脱硫吸收塔，采用专利技术，旋流板本身的结构决定了其具有 良好的防堵性能， 塔板叶片间缝隙远远大于筛板塔等其他板式塔， 对于同样程度的结垢， 旋流板的承受能力大于其他同类设备；烟气通过旋流板叶片时，气流加速产生强劲的上 旋力与冲击力，从而达到最佳的自清洗作用。设备持液量大，布水合理，气液相间相对 速度高，有较大的气液接触表面积，自清洗能力强，压降小，这都是克服结垢的有效途 径。其二，解决结垢的方法有很多，一般采取控制吸收液维持在过饱和程度以下。控制 吸

37、收液过饱和度的最好方法，是在吸收液中加入亚硫酸钙晶种，以减少固体向设备表面 的沉积和增长；向吸收液中加入添加剂也是防止设备结垢的有效方法，目前使用的添加 剂有镁离子、钠离子、氯化钙、己二酸等。另外，结垢主要是采用自然氧化方式的湿法脱硫系统，强制氧化方式的湿法系统就 不会遇到石膏结垢问题。采用空气强制氧化工艺，空气从池底吹入，几乎把所有的亚硫 酸钙气化成了石膏，只要浆液中保持适当的石膏晶种，强制氧化方式下的湿化脱硫系统 就不会遇到石膏结垢问题，系统长期安全稳定运行。充分利用锅炉自身的冲渣冲灰水中含有多种氧化物金属离子去垢力强的特点， 可以 减轻或消除结垢堵塞，还可增加碱性液浓度，降低运行费用。(

38、 6)科学合理的选材由于烟气中含有粉尘，SO2、NOx水蒸汽等多种复杂组分，酸碱交替、冷热交 替、干湿交替、腐蚀与磨损并存，脱硫除尘设备必须承受多种多样的物理、化学、温度 和机械负荷。因此，烟气脱硫除尘设备对防腐材料的要求极为苛刻，防腐材料的好坏直 接影响设备的使用寿命和可靠性。对防腐材料做出技术经济分析，要考虑工程投资费用：包括材料直接费用、设备安 装、大修费用、日常维修等；设备使用寿命；系统运行的可靠性等。脱硫吸收塔体材质， 使用最多的是花岗石， 具有质地坚硬， 极其优异的耐酸、 耐磨、 耐温性能，且价格便宜，符合中国国情，被广泛用作吸收塔材料。为了使吸收塔具备内 部耐腐、耐磨、外表美观，

39、具有现代气息，对塔体外部包装钢板，中间用胶泥灌满、防 渗漏、刚性好，这是一种经济实用、美观大方、系统可靠、价格适中的科学选材方法。另外采用奥氏体不锈钢，它以其独特的防腐性能，塔体内的净化装置全部采用不锈钢(1Cr18Ni9Ti或00Cr18Ni10Ti )制作，确保设备的技术性能和正常使用寿命。4 2 X 130t/h锅炉烟气脱硫工艺系统流程4.1工艺系统流程示意图本方案采用一台电除尘器配置一台脱硫吸收塔、湿式石灰法脱硫工艺的方案来处理一台130t/h锅炉烟气，去除烟气中的二氧化硫。从锅炉排出的烟气经电除尘器除尘后，经引风机加压，原烟气进入吸收塔进口烟道， 与布置在进口烟道的喷淋装置形成的水膜

40、进行传质换热，初步降温并去除部分SO2、降温后的烟气斜向下切向进入吸收塔，冲击塔底水封液面，产生浪花泡沫，有利于烟气的 洗涤净化，经初级净化的烟气螺旋上升，与从塔内上部喷淋布水装置大面积喷淋出来的 碱性吸收液混合接触，由于分流装置的合理设计，烟气在塔内产生气动旋流，强劲的上 旋力与冲击力对吸收液激烈搅动，获得最佳的雾化效果，单位体积的洗涤液表面积增加 上千倍，雾化的洗涤液与烟气中的二氧化硫充分混合，达到最理想的接触面积与方式， 吸收溶解及反应充分。由于每级净化装置从上往下逆流喷淋出的都是新鲜的吸收液体，吸收效率高，烟气 经多级净化处理达到高效脱硫效果。在脱除SO2的过程中，同步对电除尘器未除尽

41、的粉尘在碰撞、拦截、凝聚、粘附、 分离的机理中进一步脱除。净化后的烟气上升经除雾器进行高效气液分离，脱水除雾后的净化烟气塔从出口烟道进入水平烟道由烟囱排空。整个烟道系统中设有烟气挡板阀门、当脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，脱硫 烟道挡板开启，原烟气通过脱硫烟道进入脱硫系统进行脱硫反应。当 FGD 装置或锅炉 发生故障时，旁路挡板开启，脱硫烟道挡板关闭，烟气就不进入 FGD 装置而直接走旁 路进入烟囱排至大气。脱硫污液经吸收塔底部水封口排出塔外， 由排污沟溢流入氧化沉淀池进行空气氧化 和沉淀，将不稳定的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，脱硫产物及灰浆在氧化沉淀池经沉淀后由 渣浆泵输送到灰场。沉淀后的上清液

42、溢流入 PH 调节池，脱硫吸收剂熟化后加入 PH 调节池，调节合适 的 PH 值，经循环泵加压后供吸收塔喷淋装置净化烟气用。在循环池旁设置脱硫剂制备系统，本方案用石灰作脱硫剂，石灰由上料机构输入储 仓待用，由变频调速控制的星形卸料器定量给料，由螺旋给料机送入熟化池，经搅拌熟 化后进入循环池。热烟气穿过吸收塔，开式循环水系统蒸发并带走了部分水份，水的补充可通过灰场 回水或其它生产废水补充，以保持系统水量平衡。5 脱硫基本原理5.1 脱硫原理PXJ设备采用湿式吸收法脱除SQ,该方法是利用SQ在脱硫吸收塔内与雾化后的吸 收液，在气液界面上的平衡度，在液相中的溶解度之间的特性关系。在气相中SO2 的传

43、质速度、液相中SQ的传质速度，物理吸收气相传质分系数、物理吸收液相传质分系数， SQ在气相中的分压及液相中SQ的浓度等特性最佳配合下，借助于气体在液体中的扩散， 对SQ进行吸收。吸收SQ的程度，由气体、液体的物理化学性质所决定。PXJ型设备脱硫包括物理吸收、化学吸收两个方面。1物理吸收 物理吸收主要是利用气体、液体的物理特性：当烟气经预处理装置后，切向进入脱 硫吸收塔下部后旋转上升，在多级气动旋流装置控制下与吸收液水幕连续发生撞击，吸 收液被适度雾化。液体的雾化过程，实际上是气液两相间的传递过程。由于液体被雾化后，单位表面积扩大了两千余倍，气体向雾状液滴大面积扩散，使 烟气中的SQ与液滴充分接

44、触。当气一液平衡后，气态的SQ转入液态，可被吸收液充分 吸收。因此，吸收液的雾化及气一液相间的平衡程度，是直接影响化学吸收SQ的关键因素。2化学吸收化学吸收主要利用SQ、吸收液的化学特性进行下列化学反应：(1) 酸性：SQ属中等强度的酸性氧化物，可用碱性物质吸收，生成盐类。如用钙 基化合物吸收，可生成溶解度很低的 CaSQ1/2比Q通过氧化可生成CaSQ 2HQ(2) 氧化性：SQ在水中有中等的溶解度，溶于水后生成HSQ,可氧化成稳定的HSQ。(3) 还原性：在与强氧化剂接触或催化剂及氧存在时，SQ可被氧化成SQ。SQ溶 于水后，酸性更强，更容易与吸收液进行中和反应。( 4)中和反应如下：使用

45、CaQ乍脱硫剂时：SQ2 (气)+H2Q SQ2 (液)+H2QSQ2 (液)+H2Q H+HSQ32H+S62-2+ CaQ+ 出0一 Ca(QH)2 Ca2 +2QHCa(QH)2+H2SQ3=CaSQ3 +2H2QCaSQ3 +H2Q + SQ2=Ca(HSQ3)2总之，在PXJ型设备旋流气动装置有效作用下，烟气中的 SQ能与吸收液发生强烈 的化学反应，生成固态物质后被脱除，从而达到高效脱硫目的。( 5)脱硫工艺分析当含有SQ的烟气，经预处理装置初级脱硫后，切向进入 PXJ脱硫吸收塔，连续经 过三级气动旋流净化装置，SQ被逐级吸收、溶解，脱除，反应后的吸收液 PH值逐渐下 降。塔内各级气

46、动旋流装置上方，不间断地向烟气喷射合适 PH值的吸收液，用以吸收 烟气中的 SQ2。PXJ设备具有独特的溢流水返流功能，当上一级净化装置净化后的吸收液被甩向塔 壁后，进入溢流槽可流至下一级净化装置再次雾化，使吸收液与SQ的化学反应不断重复。这一特殊工艺的应用，可充分有效利用吸收液，降低脱硫成本，显著提高脱硫效率。5.2 烟气脱水除雾原理湿式烟气净化设备在净化过程中，绝大部分吸收液连同被其捕集吸收的有害物质，在旋流净化过程中被甩向塔壁流向塔底， 进入灰水系统。 但仍有少部分液滴被烟气带走。为有效解决液气分离，PXJ设备采用麓南脱硫专利技术设计一套完整的脱水除雾系 统。由离心式旋流脱水装置、流线型

47、导流锥和全方位阻液环等组成，设在第三级旋流净 化装置上方。当湿烟气进入旋流脱水装置后，在外向脱水板的控制下，大颗粒液滴被强大的加速 离心力甩向塔壁。为增强脱水除雾功能， 在旋流脱水装置中心区盲板的上方设有导流锥。 经脱水装置出来的烟气旋转上升，受锥体倾斜角控制，迫使中心气流拥向塔壁。消除盲 板中心区负压形成的涡流，使烟气中的液滴，被塔壁上的液膜凝并、吸附，在重力作用 下沿溢流槽、塔壁流向塔底。在脱水装置上方增设了一套 360°全方位阻液环，可挡截沿塔壁上旋的液膜。经以 上工艺处理后，烟气中雾滴含量w 75mg/Nm烟温65C，因此，下游设备不会腐蚀、烟 囱内不结露，排空后可迅速抬升扩

48、散。6 2 X 130t/h锅炉烟气脱硫系统技术性能2 X 130t/h锅炉烟气经治理改造后，设备技术性能及参数保证值如下：（ 1）技术指标控制：烟气治理后，烟尘排放浓度v 50 mg/Nm3烟气治理后，二氧化硫排放浓度w 400 mg/Nm3 林格曼黑度： 1 级。 脱硫吸收液循环利用，锅炉冲灰、冲渣回水及其他碱性废水均可补充。（ 2）质量控制标准 严格有效地控制质量保证的全过程，保证设备从设计、制造、安装、调试和服 务都处于受控状态，以达到和满足用户要求。 脱硫设备采用的规范和标准为中华人民共和国现行的相关标准和规范。塔体漏风率w 0.3%（不漏风、不渗水、抗冲击能力强）。 优化设计塔内烟

49、气净化装置，保证脱硫效率及烟气脱水，经环保部门检测，烟 气净化达标排放。 与锅炉同步运行率： 100% 安装塔内烟气净化装置后，使用性能稳定，主体设备服务寿命达 30 年，塔内装 置耐腐、耐磨、耐温。 烟气净化设备在锅炉负荷波动时能持续安全、稳定运行。7 脱硫系统配置本项目 2X 130t/h 锅炉烟气经电除尘器除尘后配置脱硫系统，包括每台炉单独配置 的一套脱硫吸收塔、烟气净化系统、烟气管道系统，及二炉共同配置的一套公用系统，（并考虑二期新建130t/h锅炉的脱硫公用）包括脱硫剂制备系统（储仓、熟化池等）、 循环水系统（PH调节池、循环泵等）、曝气氧化系统（氧化风机等）、电气仪表控制系 统等。

50、以下是对系统各部分的描述：7.1脱硫吸收塔烟气治理工艺流程示意图脱硫吸收塔采用旋流板塔，内设烟气净化系统（气动旋流装置、喷淋布水装置、脱水除雾装置等）脱硫吸收塔结构形式：旋流板塔数量：一炉一塔，脱硫后烟气出口烟道从吸收塔顶部引出。脱硫吸收塔直径（内径）：5.2m高度：H22m。烟气采用向下斜切式进入脱硫吸收塔，塔内烟气由下向上旋转上升，延长了气体分 布路径，不仅有利于气体分布均匀，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利于气液的 传质换热。脱硫塔内工作环境恶劣，塔体内衬材料必须满足防腐抗磨，使用寿命长的特性。根 据国情和资源状况，塔体内衬材料选择耐腐、耐磨、耐热性能好的优质花岗石，其质地 坚硬不易

51、风化，性能优越、具有极其优异的耐酸、耐磨、耐腐性能，且造价低廉、使用 寿命长，在烟气治理中被广泛采用。本工程脱硫吸收塔处于正压运行，要求设备不泄漏，塔体刚性好。脱硫吸收塔内壁 采用250mm厚的优质天然花岗石砌筑，外包3mm钢板，中间留20mm用耐腐蚀胶泥浇 灌，确保塔体不泄漏，整体刚性好。-塔体辅助设施为便于检修、维护和调试，在安装脱硫吸收塔体的同时，在塔体相应位置配套相应的辅助设施：（1）在进口烟道及主塔各层旋流装置上方安装调试人孔门。（2）在调试人孔方向，设置检修调试工作平台和工作爬梯。（3）在塔体外安装供水管道、法兰、阀门、压力表。（4）在塔体底部设水封池、排污口。7.2烟气净化系统每

52、个吸收塔塔内安装整套烟气净化系统，它包括初级喷淋装置、多级气动旋流装置、多级中心喷淋布水装置、全套脱水除雾 装置（旋流除雾器、导流锥、阻液环等）。塔内烟气净化装置由不 锈钢制作，耐腐耐磨耐温，使用寿命长。初级喷淋装置：在进烟道处设计初级喷淋装置，当烟气进 入进口烟道，与喷淋装置形成的水膜进行传质换热， 降温并去除部 分二氧化硫，切向下进入吸收塔。喷淋装置-气动旋流装置：吸收塔塔内设计多级气动旋流装置，经过初级净化的烟气旋转上升，由于气动旋流装置具有导向和接力作用，利用烟气自身的动能产生气动旋流，气液两相充分接触，进行传质反应，烟气在塔内经过多级旋流装置的净化，可确保脱硫效率 达到技术要求。中心

53、喷淋布水装置：采用无障碍中心喷射式新型气液分配装置，由大口径的喷淋 管构成，安装在气动旋流板上部。它的最大特点是保证气液分布均匀，360°全方位水幕覆盖，不留死角。喷淋开口度可调节，既便于维护清理，又可以达到大流量供水，而 且对水质无严格要求，锅炉冲灰、冲渣水、生产生活用碱性废水，均能进入沉淀池或循 环池重复利用，降低运行成本，由于采用大口径的喷淋供水装置，设备磨损轻、无堵塞， 因此故障少，操作维护简单、效率高。脱水除雾装置：又称气液分离装置或除雾器，在湿法脱硫系统中，气液间发生强烈的传质传热过程，绝大部分带有尘粒和有害物质的液滴返回循环水系统，少量则被烟气带走，造成烟气含湿量偏高，

54、烟气中的水份含有一定的有害物质，将导致下游 烟道的运行环境恶化，因此，必须采取有效措施，最大限度降低烟气挟带的水份含量。 根据气水分离原理和长期经验总结， 采取多级气水分离有效措施。 高效脱水除雾装置， 它是利用重力、惯性力、离心力等气水分离原理设计，脱水效率高。在脱水装置中心 区安装流线形导流锥，迫使中心气流向塔壁运动，消除中心区涡流的形成，提高脱水 除雾效果。 在脱水装置上方安装阻液环， 它可以有效防止甩向塔壁的水再次被上升气 流带走；整套脱水除雾装置是有效降低烟气含湿量的举措，确保设备正常运行。在每层旋流装置中心部位安装中心柱，既可增加气动旋流作用，又使多级旋流装 置连成整体，提高整体性能。在旋流装置溢流槽下方安装溢流装置，使上部溢流水通过溢流装置在下一级重复 利用，既提高了脱硫效率，降低液气比，又充分利用了水资源。7.3 烟气管道系统根据脱硫系统运行方式和要求， 提供全部必要的烟道管材， 烟道挡板， 管道膨胀节， 通道设施和所有其他必要的附件。（ 1）烟气管道 单台炉烟气管道分三部分，一部分为进口烟道，从引风机出口烟道至脱硫吸收塔