火电厂烟气脱硫技术

火电厂脱硫技术

第一节火电厂脱硫技术概述第二节湿式石灰石-石膏法脱硫技术第三节循环流化床脱硫技术第四节其他脱硫技术第一节火电厂脱硫技术概述目前，三个备受关注的全球性大气环境问题:温室效应、酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。SO2是形成酸雨的最重要的物质。目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同的位置分为三类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD)。

一、燃烧前脱硫二、燃烧中脱硫三、燃烧后脱硫一、燃烧前脱硫燃烧前脱硫(煤炭脱硫)技术包括物理的、化学的、生物的方法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿(工业上称硫铁矿，化学式FeS2)与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。它包括重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选等，其中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰59％、重介质23％、浮选14％、其他4％。1．重力选煤(以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力选煤的过程称为洗煤)(1)跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。(a)分层前颗粒(b)上升水流将(c)颗粒在水中(d)下降水流，床层紧密混杂堆积床层抬起沉降分层重颗粒进入底层(2)水介质旋流器分选。该设备以水作介质，利用离心力按密度进行分选。水介质旋流器与摇床联合使用，可取长补短。旋流器工作原理在湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统中作详细介绍。(3)摇床选煤。摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分选设备常用平面摇床。2．浮选脱硫(煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，对有机硫无能为力)浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气－液－固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因而容易随气泡上浮。矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比降灰更难实现。实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流程。例如南川选煤厂采用跳汰－摇床流程，南桐选煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺3.其他脱硫方法煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以H2S、CS2和COS等形式进入煤气。为了满足日趋严格的环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有价值的硫分。二、燃烧中脱硫在煤燃烧过程中加入石灰石(CaCO3)或白云石(CaCO3·MgCO3)粉作脱硫剂，CaCO3

、MgCO3受热分解生成CaO、MgO，与烟气中SO2反应生成硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。

1.型煤固硫将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作为黏结剂。2.水煤浆燃烧技术水煤浆是20世纪70年代发展起来的一种新型煤基流体洁净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤粉，按煤与水约7∶3的质量比和适量(约1.0%)的化学添加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称煤水浆或煤水燃料。水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点三、燃烧后脱硫－烟气脱硫

按照吸收剂、脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态分为干法、湿法和半干法；按照生成物的处置方式分为回收法和抛弃法；按照脱硫剂是否循环使用分为再生法和非再当法。根据净化原理分为两大类：①吸收吸附法，②氧化还原法另有专家根据净化原理分为以下四大类：①吸附法，用多孔固体(吸附剂)将流体混合物中的一种或多种组分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。②吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。③催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气流中分离出来而被去除的物质。④非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能电子射线激活、电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方法。火电厂烟气具有以下特点：①排放量大，污染物浓度低；②成分复杂，如燃煤烟气中含有SO2、NOx、CO、CO2、O2和粉尘等；③温度高、压力低等。选择脱硫技术时，应考虑以下几点：(1)SO2排放浓度和排放量必须满足国家和当地环保要求。(2)脱硫工艺适用于已确定的煤种条件，并考虑到燃煤含硫量在一定范围内变动的可能性。(3)脱硫率高、技术成熟、运行可靠，并有较多的应用业绩。(4)尽可能节省建设投资。(5)布置合理，占地面积较少。(6)吸收剂、水和能源消耗少，运行费用较低。(7)吸收剂有可靠稳定的来源，质优价廉。(8)脱硫副产物、脱硫废水均能得到合理地利用或处置。四、脱硫工艺比较

目前应用最多的是钙法中的湿式石灰石－石膏法烟气脱硫，市场占有率为90%以上，在某些特殊条件下，才采用其余几种方法。

FGD方法项目石灰石/石灰－石膏工艺喷雾干燥法炉内喷钙尾部增湿电子束法氨法脱硫工艺镁法脱硫技术成熟程度成熟成熟成熟工业试验工业试验成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限中低硫煤单机应用的经济性规模200MW及以上100MW及以下200MW及以下200MW及以下200MW及以下200MW及以下脱硫率95%以上75～80%75～80%75～80%90%以上90%以上吸收剂石灰石/石灰石灰石灰石液氨液氨氧化镁吸收剂利用率90%以上50～60%30～40%90%以上90%以上90%以上副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙硫铵/硝铵亚硫酸铵硫酸镁副产物处置利用系统简单抛弃系统简单抛弃系统简单利用系统复杂利用系统复杂抛弃废水有无无无无有市场占有率高

＞90%一般

5～8%少低低国内应用珞璜，北京，半山，重庆等黄岛，白马下关，钱清成都无无1、火力发电厂常用的烟气脱硫工艺主要有哪几种？答：主要有：（1）石灰石（石灰）-石膏湿法烟气脱硫；（2）烟气循环流化床脱硫；（3）喷雾干燥法脱硫；（4）炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫（5）海水脱硫；（6）电子束脱硫等各种工艺都有各自的应用条件。（）是目前应用最广、技术最成熟的脱硫工艺。

（A）循环流化床法；（B）喷雾干燥法；（C）石灰（石灰石）湿法；（D）原煤脱硫。燃烧前脱硫主要方式是（）。

（A）洗煤、煤的气化和液化以及水煤浆技术；（B）跳汰、重介质、浮选工艺；（C）流化床燃烧技术；（D）旋转喷雾干燥法。电子束脱硫工艺属于（）。

（A）燃烧前脱硫；（B）燃烧中脱硫；（C）燃烧后脱硫；（D）都不是。火电厂脱硫技术主要分为燃烧前脱硫和燃烧后脱硫两大类。（）湿法脱硫效率大于干法脱硫效率。（）根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。（）脱硫工艺按燃烧过程中所处位置可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。（）燃烧前脱硫就是在燃料燃烧前，用物理方法、化学方法或生物方法把燃料中所含有的硫部分去掉，将燃料净化。（）通过煤炭洗选工艺，可以把煤中的有机硫和无机硫去除80%以上。（）石灰石-石膏湿法脱硫是燃烧后脱硫的主要方式之一。（）第二节湿式石灰石-石膏法脱硫技术一、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺特点二、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺原理

三、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺流程四、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统五、影响脱硫率的主要因素六、脱硫装置运行维护概要七、常见问题及解决方法一、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺特点优点：书缺点：①初期投资费用太高，运行费用也高；②占地面积大；③系统管理操作复杂，磨损、腐蚀现象较为严重；④副产物石膏难处理(由于销路问题只能堆放)，废水较难处理等。

二、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺原理

1、吸收净化基本理论(1)吸收机理－－双膜理论pA是气相主体的分压pAi是界面上的分压CA是液相主体的浓度CAi是界面处的浓度吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力，SO2被水吸收液膜阻力远远大于气膜阻力(2)气液平衡1）气液相平衡在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率时，气液两相就达到动态平衡。溶解度：与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于吸收；反之，有利于解吸亨利定律：物理吸收时，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。传质吸收过程的判断：若气相中溶质的组分浓度高于气液相平衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为解吸过程。化学吸收的优点：被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从化学平衡关系，但亨利定律不适用溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质量增多，使吸收推动力增加。溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使总吸收系数增大，吸收速率提高。c.对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的2）化学吸收的气液平衡2、脱硫工艺原理用石灰/石灰石浆液洗涤含SO2的烟气是一个化学吸收过程。化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，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，又服从于化学平衡。根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：①SO2在气流中扩散；②SO2扩散通过气膜；③SO2被吸收，由气态转入溶液生成水合物：

SO2(g)→SO2(l)SO2+H2O→H++HSO3-→2H++SO32-④SO2的水合物和离子在液膜中扩散；⑤石灰石颗粒表面溶解，由固相转入液相：CaCO3(s)→CaCO3(l)H++CaCO3→Ca2++HCO3-⑥中和：H++HCO3-→CO2(g)+H2O⑦SO32-和HSO3-被氧化：HSO3-+1/2O2→H++SO42-；SO32-+1/2O2→SO42-

⑧结晶分离：Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O(s)Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O(s)(1)SO2的吸收。吸收液成分与pH值有关。如在18℃时，K1=1.5×10-2；K2=1.0×10-7，关系曲线如图

吸收液的pH值5～6，所以主要以？？形式存在。

为确保最有效地吸收SO2一方面？？

；另一方面加入吸收剂CaCO3，以消耗？？因而SO2的吸收速率随pH值的降低而下降，当pH值降到4时，几乎不能吸收(2)硫酸盐的生成1）石灰石的溶解由化学过程和物理过程（迁移扩散）两个因素决定。化学过程与pH值有关，随pH值的降低？增大浆液浓度和颗粒比表面积迁移扩散速率增大2）HSO3-的氧化(通常用氧化风机鼓入空气强制氧化)与pH关系？？锰、铁、镁具有催化作用的金属离子有关3）石膏的结晶溶液的相对过饱和度？（或过饱和度）？是析出结晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关键因素。晶体粗颗粒易分离，层状、针状晶体难分离、易结垢。一般控制相对过饱和度σ＝0.1～0.3(即过饱和度C/C*为110％～130％)，过饱和度最大不超过140%控制过饱和度（pH值的变化来改变氧化速率直接影响相对过饱和度）。晶种生成速率和晶体增长速率与σ的关系⑴SO2的吸收；⑵石灰石的溶解；⑶HSO3－的氧化；⑷石膏的结晶。湿式石灰石烟气脱硫反应速率取决于四个速度控制步骤：三、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺流程四、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统脱硫系统主要组成部分是：1、石灰石浆液制备系统2、吸收塔3、烟气系统4、石膏脱水及储存系统5、废水处理系统6、公用系统（工艺水、压缩空气、热工及电气等）1、石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统通常有三种方案：

⑴直接外购合格石灰石粉，在电厂制成浆液；

⑵干磨方案；

⑶湿磨方案。湿式制浆系统投资省，占地小，可靠性高，调节方便、污染小，更有竞争力。湿磨系统的工艺流程是：石灰石（粒径≤20mm）经振动给料机、斗式提升机进入石灰石仓，再经称重皮带给料机送至湿式球磨机先与水混合，石灰石经球磨机磨制成浆液后流到浆液循环箱，由浆液循环泵送入石灰石浆液旋流器进行分离，分离后的合格溢流浆液进入石灰石浆液箱(罐)，底流则返回湿式球磨机进行循环。进入石灰石浆液箱的成品浆液浓度一般要求≥30％（密度约1200～1230kg/m3）。旋流器工作原理旋流器的工作原理：待分离的混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，利用离心力使其作圆周运动。较粗的颗粒落在旋流器的圆周，较细的颗粒则落在旋流器的中心。再通过潜水式(涡旋式)管道，使被过滤的液体从上层中分离出来；被浓缩的浆液则从底部流出。随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小。在外层料浆收缩压迫之下，内层料浆不得不改变方向，转而向上流动。于是在旋流器内形成了两组旋转流;外层向下的旋转流和内层向上的旋转流。当然它们的切线流向仍保持一致，只在轴向发生了变化。在流向的转变点，速度为零。将零速的各点连结起来。在空间可形成一个敞口杯形的曲面，称为轴向零速包络面。在包络面内的细小颗粒将被带入溢流，在包络面外的较粗颗粒则进入沉砂，故包络面的空间位置即决定了分离粒度的大小。料浆因回转产生的层间压力在溢流管下方的垂线上为最小。料浆离心扩张的结果，使中心轴线上不可能再有液体存在，而出现一低压空气柱，平均直径约为溢流管内径的0.5～0.6倍，由于柱中压力低于大气压，而不断从底流口吸入空气。过去认为空气柱周边的液体自由面，有助于减少粗细颗粒的混杂，但近年的研究发现，空气柱的剧烈晃动却消耗着大量能量，并同时使分级粒度变得不稳定，为此已经提出了多种消除空气柱的措施。影响旋流器工作的参数可分为设备结构参数和操作参数两大类。关于结构参数旋流器直径、给料口直径、溢流管直径、沉砂口直径、溢流管插入深度

、圆柱体高度及锥角的大小。可以调整的参数则只有溢流管直径和沉砂口直径。增大溢流管直径处理量将成正比增加，反之亦然；沉砂口直径的改变对旋流器处理能力的影响很小，但随着沉砂口增大，轴向零速包络面内移，沉砂量增大，含细颗粒量亦增多。同时调整溢流口和沉砂口可以改变溢流和沉砂的相对产率。关于操作参数主要是指给料浓度和给料压力。降低给料浓度可以提高分级效率并降低分离粒度；增大给料压力，处理量将随压力的平方根增加，但对分离粒度的影响不大。压力增大,分离粒度大约随压力的4次方根减小。外购成品粉方式，其工艺流程为：密封罐车来粉→输送管道→石灰石粉仓→变频旋转给料机→石灰石浆液池→石灰石浆液供给泵→吸收塔（1）石灰石粉仓及附属设备石灰石粉仓为钢结构，支架为钢筋混凝土结构。石灰石粉仓顶部设置布袋除尘器，它的作用是为粉仓通风除尘。流化风作用是为防止粉料堆积或堵塞在石灰石粉仓的底部，并保证粉料畅通地输送到石灰石浆液池中。流化风机出口温度较低，有可能导致细小的石灰石粉结块，因此在流化风机出口管道上设备一台电加热器复习与思考四、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统1、用化学方程式说明在吸收塔中脱除SO2的过程？2、SO2的吸收、HSO3-

的氧化及石灰石的溶解与pH有怎样的关系？3、脱硫系统主要组成部分有哪些？4、石灰石湿法烟气脱硫反应速率取决于什么？二氧化硫的吸收速率随pH值的降低而下降，当pH值降到（）时，几乎不能吸收二氧化硫了。

（A）3；（B）4；（C）5；（D）6。吸收塔内石膏结晶的速度主要依赖于浆液池中（）

（A）石膏的过饱和度；（B）浆液的酸碱度；（C）浆液的密度；（D）吸收塔内温度。石灰石的（）会影响它的溶解，进而影响脱硫效率。

（A）纯度；（B）细度；（C）硬度；（D）CaO质量分数。水力旋流站的运行压力越高，则（）

（A）旋流效果越好；（B）旋流子磨损越大；（C）底流的石膏浆液越稀；（D）石膏晶体生长的越快。如果化验表明脱硫石膏产品中亚硫酸盐的含量过高，应检查系统中（）的运行情况。

（A）石灰石浆液泵；（B）循环泵；（C）氧化风机；（D）水力旋流器。进入水力旋流器的石膏悬浮切向流产生（），重的固体微粒抛向旋流器壁，并向下流动。

（A）离心运动；（B）直线运动；（C）切向流动；（D）抛物线运行循环浆液的pH高于5.8后，系统脱硫效率反而下降，是因为（）

（A）H+浓度降低不利于碳酸钙的溶解；（B）钙硫比降低；（C）循环浆液中钙离子浓度增加；（D）硫酸钙过于饱和。水力旋流器运行中主要故障有管道堵塞和内部磨损。（）2、吸收塔吸收塔类型主要有：

(1)喷淋塔

(2)填料塔

(3)双回路塔

(4)喷射鼓泡塔

喷淋塔(1)吸收塔的工作原理是：当新浆液通过浆液泵送入吸收塔浆液池内，石灰石部分溶解并与原浆液混合，由循环泵将浆液向上输送到喷淋层，再从高效螺旋型雾化喷嘴喷出浆液，在喷淋作用下形成很细的雾状液滴，在塔内产生高效充分的气-液接触。同时在吸收塔浆液池中部区域，氧化风机供给的空气通过布置在浆液池内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏。在塔内设置托盘，可以增加液气接触面积。优点：吸收塔采用喷淋空塔，其系统阻力小，塔内气液接触区无任何填料部件，采用这样方式可以有效杜绝塔内堵塞结垢现象吸收塔自上而下可分为吸收区(喷淋)和氧化结晶区两部分。上部吸收区pH值较高，有利于？吸收；下部氧化区域在低pH值下运行，有利于？？吸收塔系统主要设备：吸收塔本体、浆液循环泵、除雾器、搅拌器、氧化风机、吸收塔排水坑、事故浆液池等。中和结晶区氧化区脉冲悬浮池分离器氧化空气石膏浆液吸收剂去喷淋层图2-2：反应池结构鲁奇的池分离器和固定管网式氧化布气管1）浆液循环泵：是吸收塔重要的设备，其入口应装设滤网等防止固体物吸入的措施。吸收塔浆液循环泵宜按单元制设置，每台循环泵对应一喷淋层。喷淋层是由许多喷嘴组成的，喷淋层布置：？循环泵的作用：连续不断地把吸收塔收集池内的混合浆液向上输送到喷淋层，并为雾化喷嘴提供工作压力，使浆液通过喷嘴后尽可能的雾化，以便使小液滴和上行的烟气充分接触循环泵前置滤网主要作用：防止塔内沉淀物质吸入泵体造成泵以及吸收塔喷嘴的堵塞或损坏循环泵实物2）除雾器。湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10~60μｍ“雾”。“雾”不仅含有水份，它还溶有SO2等酸性物质，如不妥善解决，任何进入烟囱的“雾”，实际上就是把SO2排放到大气中，同时也会引起引风机和出口烟道的严重腐蚀，因此，在工艺上对吸收设备提出了除雾的要求。除雾器的基本工作原理：当带有液滴的烟气进入除雾器烟道时，由于流线方向的偏折，在惯性力的作用下实现气液分离，部分液滴撞击在除雾器叶片上被捕集下来。型式（折流板、旋流板、过滤纤维除雾器）设置冲洗水作用：防止除雾器的堵塞，保持吸收塔内的液位。除雾器的主要性能参数：除雾效率：指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。系统压力降：指烟气通过除雾器通道进所产生的压力损失，系统压力降越大，能耗就越高。烟气流速：烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行。烟气流速过高易造成烟气二次带水、能耗高等现象；流速过低，不利于气液分离，同样不利于提高除雾效率。除雾器叶片间距：叶片间距大，除雾效率低，烟气带水严重；叶片间距小，会加大能耗。冲洗效果下降，叶片上易结垢、堵塞。除雾器冲洗水压：冲洗水压低，冲洗效果差；冲洗水压高，则易加大烟气带水量。除雾器冲洗水量：冲洗水量由系统具体工况决定。冲洗覆盖率：指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度，一般选择100%~300%之间。除雾器冲洗周期：指除雾器每次冲洗的时间间隔。冲洗过于频繁会加大烟气带水量，冲洗间隔过长，会造成除雾器结垢。除雾器的冲洗时间主要依据除雾器两侧的压差和吸收塔水位来确定3）氧化系统抑制氧化和强制氧化，控制氧化率低于15%或高于95%，否则易结垢。氧化空气分布管布置在吸收塔浆液池中部，其上部浆液因为刚吸收了大量SO2，pH值略低，为石灰石溶解、亚硫酸钙氧化和石膏结晶过程提供最佳反应条件。其下部由于有新加入的石灰石浆液，pH值略高，浆液循环泵入口位于该区域，有利于提高SO2的吸收能力。为了冷却氧化空气并使其达到饱和状态，防止热的氧化空气进入吸收塔内使浆液中的水份蒸发以及防腐材料遭到破坏，氧化空气在进入吸收塔之前的管道中需加入工业水减温。氧化空气分布管开孔向下，FGD停运时，浆液中的固体不会进入管内造成堵塞。氧化空气分配管布置在分区管之间，相应减少了吸收塔自由横截面，增加了浆液进入结晶区的流速，阻止了浆液从结晶区向氧化区的回流混合而增加氧化区的pH值。4）搅拌器：吸收塔浆液池内搅拌系统的主要作用如下：使浆液中的固体颗粒保持在悬浮状态，防止CaCO3、CaSO3、CaSO4·2H2O等固体颗粒沉淀结垢；破碎细化氧化空气气泡、均匀分配氧化空气，提高氧的利用率，使氧化更为充分；促进新加入的石灰石浆液与吸收氧化槽内已酸化浆液的混合，加速石灰石的溶解；使浆液中各组分的浓度和温度均匀一致，有利于浆液池内各化学反应进程，防止局部区域石膏的过饱和度过大；可使颗粒较小的石膏晶体悬浮在浆液中，为石膏晶体的均匀成长创造良好的条件。机械搅拌器主要由搅拌机构、搅拌轴和带电机的驱动系统组成，它以大约10°的水平倾角和大约–7°的中心倾角伸入吸收塔池。搅拌机构一般是一个3叶螺旋桨，它将浆液进行搅拌。脉冲悬浮系统是利用吸收塔外部的脉冲悬浮泵提供浆液脉冲能量塔内不安装搅拌器，而是采用几根带有朝向吸收塔底的喷嘴的管子。在运行或停机后重新投运时，通过脉冲悬浮泵将液体从吸收塔反应池上部抽出，经管路重新输送回反应池底部。当液体从喷嘴中冲出时就产生了脉冲，该脉冲可以搅拌起塔底固体物，防止产生沉淀。脉冲悬浮搅拌是LLAG的专利技术。采用脉冲悬浮系统，避免在吸收塔内安装易磨损腐蚀、搅拌不够均匀的机械搅拌部件。该系统具有节省能量、搅拌均匀、在长时间停运后重新投运时可使吸收塔浆液快速悬浮、停车时无需运行脉冲悬浮泵等优点。（2）填料塔填料塔主要有两种类型：格栅填料塔和湍球塔。图1-1所示的是采用塑料格栅做填料的格栅填料塔。在塔内放置格栅填料，浆液循环泵将石灰石浆液送到溢流型喷嘴，浆液溢流到格栅上，烟气顺流进入吸收塔，在格栅上气流和浆液充分接触传质，完成二氧化硫的吸收过程，从而达到脱硫的目的。特点：湍球塔是以气相为连续相的逆向三相流化床，在湍球塔的两层栅栏之间装有许多填料球（通常为聚乙烯或聚丙烯注塑而成的空心球），如图1-2所示。烟气由烟道进入塔的下部，填料球处于均匀流化状态，吸收剂自上而下均匀喷淋，润湿小球表面，进行吸收。由于气、液、固三相接触，小球表面的液膜不断更新，增强了气、液两相的接触和传质，达到高效脱硫和除尘的目的。格栅填料塔的优点是采用溢流型喷嘴；循环泵能耗较低，喷嘴的磨损情况大为缓解；其缺点是格栅容易为CaSO4·2H2O及CaSO3所堵塞，需定时清洗，维护费用较高。填料塔已呈逐渐被弃用的趋势。而湍球塔具有处理烟气量大、稳定性好、吸收率高、占地面积小、造价低廉、操作容易、维护简单方便等特点，可用于各种条件下的烟气脱硫。但其阻力较大，需要定期更换填料球。循环泵：前期脱硫；防止原烟气温度高损坏防腐材料（3）喷射鼓泡塔喷射管向液体内喷射气体的原理脱硫影响因素及工艺特点喷射管淹没深度、浆液的pH值、喷射管出口风速、喷射管内径、进口烟气SO2浓度是影响系统脱硫性能的主要因素。石灰石浆液等pH值、喷射管等径同风速下，鼓泡池脱硫效率随喷射管被淹没深度的增大而增大，当喷射管的淹没深度大于150mm时，系统的脱硫效率达到90%以上。与其它吸收塔不同之处在于，在鼓泡塔中，脱硫剂成为连续相，烟气成为分散相，从而大大降低了传质阻力，加快了反应速率，增大了装置处理能力。喷射鼓泡塔不仅能满足气液固三相反应的要求，且具有不易结垢，不易堵塞，不易磨损，造价低，适应性强，除尘效率高的优点；喷射鼓泡塔同时存在吸收过程动力消耗过大、烟气温度降低太多、设备需作防腐处理的缺点。液柱塔

在塔中，洗涤液垂直向上喷射与烟气形成顺流吸收，达到最高点后散落，落下的液体与向上喷出的液体相互撞击形成大量的液滴，其与烟气形成逆流运动，这使得整个反应区域布满了滴状或膜状的循环洗涤液，大大提高了气液的接触面积。同时，由于液滴间的相互作用，在整个气液流场中，液滴的破碎和凝聚一直在发生，使气液接触表面不断更新，增强了气液间的传质效率。液柱塔喷出模式双回路塔3、烟气系统烟气系统涉及的主要设备包括：增压风机、烟气换热器、烟气进、出口和旁路挡板门、密封风机、防腐烟道、CEMS连续监测设备等。烟气系统涉及的控制值：烟气速度、烟气温度、烟气压力、烟气浓度水平（湿度、O2浓度、CO2浓度、NOx浓度、SO2浓度、灰尘浓度）、脱硫效率、锅炉炉膛负压、增压风机（开度、电流、轴承温度、油站监测数据）、挡板开度等。必须对原烟气进行预冷却大多数含硫原烟气的温度为120～185℃或更高，而吸收操作则要求在较低的温度下(60℃左右)进行。因为低温有利于吸收，而高温有利于解析；高温烟气会损坏吸收塔防腐层或其它设备；低温烟气会减少塔内水分的蒸发，降低水耗。常用的烟气冷却方法有三种：①应用烟气换热器进行间接冷却；②应用喷淋水直接冷却；③用预洗涤塔除尘、增湿、降温。

烟气换热器设置GGH的作用：（1）提高排烟温度和抬升高度；（2）降低污染物的落地浓度。由于SO2和粉尘的源强度在脱硫和除尘之后大大降低，是否安装GGH对其影响小，由于WFGD不能有效脱除NOx，NOx的源强度并没有降低，是否安装GGH有较大影响，但是降低NOx的根本措施还是安装脱硝装置，通过扩散来降低落地浓度只是一种权宜之计；（3）减轻WFGD后烟囱冒白烟问题。设置GGH带来的问题：（1）投资增加；（2）脱硫系统运行故障增加；（3）增加相应的能耗、水耗；（4）降低脱硫效率；（5）不能避免尾部烟道和烟囱被腐蚀。回转式GGH严重堵灰情况停机时采用移动式高压冲洗水枪彻底冲洗过GGH换热元件。运行46天后又被堵，单侧压差达～600pa。不装设烟气换热器的项目，也就是将吸收塔处理后的烟气不经过再热，直接排放至大气，如福建漳州后石电厂。从2002年开始，德国采用欧盟的标准，取消了对烟气排放温度的限制，原东德地区近期建设的脱硫工程已有部分系统不再安装烟气换热器了，德国脱硫公司认为，不安装烟气换热器是今后脱硫发展的趋势。美国的法规从来没有对排烟温度有限制，因此，美国的脱硫系统只有少部分安装了烟气换热器，一些美国电厂考虑到由于不安装烟气换热器，烟温过低时对周围环境可能产生不利影响，采用了在烟囱底部安装燃烧洁净燃料的燃烧器，在气象条件不利于扩散时，对脱硫后的烟气进行临时加热。这种方法的投资很低，运行费用也很低，同时，也保护了环境质量，是一种结合实际的解决方案，可以借鉴。增压风机脱硫系统一般采用带旁路的烟气脱硫方案。当烟气通过旁路烟道时，就会加大阻力损失，这些阻力损失包括以下三个方面：烟道压损、换热器压损和吸收塔压损。一般对300MW机组的烟气量而言，这三者总的阻力损失在400mmH2O，这些阻力损失对于原有机组的引风机来说是不能承担的。因此，要求增设增压风机。增压风机位置(1)风机布置在A位的优点是烟气温度高，不易产生酸腐蚀。缺点是原烟气中含有一定量的尘，对风机叶片有磨损;增压风机的工作流量以及风机的动力能耗也最大。(2)风机布置在B位的优点是原烟气向净烟气侧的泄漏少或几乎不泄漏，存在明显的酸腐蚀现象，需选用防腐蚀风机。(3)风机布置在C位的优点是由于吸收塔系统为负压操作，不存在系统泄漏问题，风机的动力能耗也最小(这是因为吸收塔出口烟气温度较低，即风机中气流体积减小所致

)，C位布置的缺点是烟气大量带水而存在严重的酸腐蚀，该位置布置的风机使用寿命短，维护工作量大。(4)D位布置的风机能耗较低，其缺点是存在酸结露腐蚀问题，有防泄漏要求。目前国内脱硫工程中增压风机的布置是以安全可靠为原则，因而几乎全部采用A位布置。增压风机实物4、石膏脱水系统（1）石膏脱水系统主要设备:水力旋流器、真空皮带脱水机。（2）工作过程：吸收塔内石膏浆液达到一定浓度后，由石膏排出泵排出至石膏浆液旋流站，在旋流站内实现浆液的浓缩分离，旋流站底流自流到真空皮带脱水机，溢流进入滤液水箱。含水的石膏浆液均匀分布到真空皮带机的滤布上，依靠真空泵的吸力和重力在运转的滤布上形成石膏饼，石膏中的水分沿程被逐渐抽出，脱水石膏由运转的滤布输送到皮带脱水机尾部，在皮带通过卸料滚子时，滤布与石膏滤饼分离，石膏在重力作用下落入石膏仓中，石膏中脱除的水分则进入滤液水箱。在皮带机尾部，输送完石膏饼的滤布由冲洗水进行清洗，并转回到皮带脱水机入口，开始新的脱水循环工作。为除去石膏中的可溶性成份(特别是氯离子)，在脱水机的中前部设有滤饼冲洗水，不断冲洗石膏饼，使石膏品质满足要求。（3）影响石膏脱水效果的因素主要有以下几个方面：石膏中的杂质。石膏中的杂质主要来自于燃煤与吸收剂。燃煤后会产生残余物飞灰，而石灰石则会带入一些不参与吸收反应的杂质。当石膏中的杂质含量增加时，石膏的脱水率会出现明显下降。石膏粒度。石膏形成粒度越大，石膏脱水性能就越好。石膏粒度主要受工艺条件的影响，如吸收塔浆液的停留时间、吸收塔搅拌强度、氧化空气量不足，吸收塔内的pH值过高，将会导致吸收塔浆液中含有大量亚硫酸钙，易形成CaSO3·1/2H2O晶体，颗粒小，粘性大，难以脱水。吸收塔浆液氯离子含量。脱硫系统中氯离子的来源主要有两方面，一是来自于烟气，二是来自于工艺水。脱硫系统氯离子达到一定含量水平时，石膏的脱水性能会急剧下降。国内大多数脱硫设计说明吸收塔浆液氯离子含量不能超过20000mg/L，实际上氯离子含量达到14000mg/L左右时，石膏脱水率就很难达到13％以下；氯离子含量达到10000mg/L左右时，石膏脱水率就很难达到10％以下。对于吸收塔浆液氯离子含量，一般控制原则是5000mg/l以下，8000mg/L报警，如果超过10000mg/L含量水平了就必须要得到及时处理。石膏浆液旋流器的运行状况影响。石膏浆液旋流器入口压力的影响。入口压力过高，会造成旋流器溢流及底流颗粒过小，入口压力过低，会造成旋流器溢流及底流颗粒过大。沉砂嘴尺寸太大或溢流嘴尺寸太小均会造成旋流器底流颗粒过小，影响真空皮带脱水机性能，使石膏含水率增大。滤饼厚度。要获得良好的石膏脱水效果，滤饼厚度要被控制在一定的范围内。滤饼厚度过低并不一定就能使石膏脱水率增高（性能曲线上含水率是一个先降低然后增高的过程）。真空皮带脱水机的真空损失。由于设备原因造成真空皮带脱水机的真空受到损失，对石膏脱水有最直接的影响。其故障原因常常表现为：真空箱密封水失控；滤布破损；真空泵运行故障；皮带机运行轨迹不平；真空系统出现泄漏；真空箱与皮带之间有间隙；摩擦带有破损等。滤布的选择。滤布的材料、结构、孔径的大小等对石膏脱水都有一定的影响。

从实际运行情况来看，对石膏脱水率影响最大的是石膏品质和皮带脱水机的运行状况5、废水处理系统1．脱硫废水的产生为了维持脱硫装置浆液循环系统的物质平衡，需要定时从吸收塔排出废水。在脱硫系统中，石灰石浆液、除雾器冲洗水、脱硫岛地坑集水等进入吸收塔，浆液洗涤烟气，烟气湿饱和后带走部分水汽，吸收塔内的浆液经过浆液排出泵送入水力旋流器，旋流器的溢流收集于旋流器溢流箱，大部分通过旋流器溢流返回泵送回吸收塔，另一部分通过废水旋流泵送到废水旋流器进行浓缩分离。废水旋流器底流返回旋流器溢流箱，废水旋流器溢流液作为废水排放。通过控制废水的排放量达到控制排出细小的杂质颗粒从而保证石膏的品质，同时达到控制烟气脱硫系统中氯离子、氟离子的浓度水平以保证烟气脱硫装置安全、稳定运行的目的。2、脱硫废水水质脱硫废水的杂质主要来自烟气和脱硫剂。通常，脱硫废水偏酸性，pH值为4～6.5，；氯离子含量很高，为0.5%～2.0%；悬浮物（SS）含量一般为1～10g/L，主要是石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物；化学耗氧量(CODCr)通常为数十至数百mg/L，主要由连二硫酸根(S2O62－)、工艺水浓缩的有机物、亚硫酸根等组成；另外含有较高的氟化物，还有汞、砷等重金属离子，以及国家严格控制的第一类重金属(镉、铬、铅、镍等)。3、脱硫废水的处理国内外常见的脱硫废水处理方式主要有：水力除灰、蒸发、单独设置化学水处理系统。（1）水力除灰（2）单独设置化学水处理系统（图书180）（3）零排放的处理方式。（2）单独设置化学水处理系统脱硫废水从废水缓冲箱用泵送入中和、沉降、絮凝三联箱。中和：在中和箱中加入石灰乳将废水pH值调至9左右，使废水中的大部分重金属生成氢氧化物而沉淀，并使石灰乳中的钙离子与废水中的氟离子反应生成溶解度较小的氟化钙沉淀，与As3+络合生成Ca3(AsO3)2等难溶物质。沉降：在沉降箱中加入有机硫(TMT-15)，使其与水中剩余的Pb2+，Hg2+反应生成溶解度更小的金属硫化物而沉积下来。絮凝：在絮凝箱内加入聚合氯化硫酸铁(硫酸氯化铁)

FeClSO4，使水中的悬浮固体或胶体杂质凝聚成稍大的絮凝体，在絮凝箱出口处加入阴离子高分子聚合物(PAM-聚丙烯酰胺)作为助凝剂来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀，使微细絮体慢慢变成更大、更易沉淀的絮状物，同时，也使脱硫废水中的悬浮物沉降下来。澄清：废水自流进入澄清池，絮凝体在澄清池中与水分离。絮体因密度较大而沉积在底部，然后通过重力浓缩成污泥。大部分污泥经污泥输送泵输送到污泥脱水系统，小部分污泥作为接触污泥返回到中和箱，提供沉淀所需的晶核。澄清池上部则为净水，净水通过澄清浓缩池周边的溢流口自流到出水箱，加盐酸将其pH值调整到6.0~9.0后排放。污泥处理：澄清池底部的大部分浓缩污泥经污泥输送泵送到污泥脱水机。澄清池底部的泥渣中固体物质的质量分数为10%左右，经压滤机脱水后，滤饼含固率为45%左右，最后将滤饼运送到渣场贮存。污泥脱水的滤液进入污水回收池内，由污水回收泵送往中和箱内与新来的脱硫废水一道进入下一个处理循环。典型系统设计(三)碱化剂的加入量作为调节水体pH值的部分很少，大多数OH－被水中金属离子所消耗，特别是镁离子。有研究表明，当废水的pH值达到9以上时，除镉和汞以外，其余重金属的残余浓度均降得很低；而pH值调节过高，由于铁、锌、铝等金属氢氧化物为两性化合物，其生成的沉淀在高pH值情况下会形成羟基化合物而重新溶解，所以脱硫废水碱化处理一般调节pH值为8～9，碱化剂的加药剂量约为800～1200mg/L碱化剂Ca(OH)2能去除氟离子及砷离子，NaOH不具备，但是由于其加药系统的药品配制、堵塞、结垢等问题突出。①用NaOH。②需要在计量泵入口设置效率较高的过滤器，并且对过滤器滤网进行频繁冲洗。采用曝气及添加无机氧化剂进行有机物的去除。通过曝气对COD的去除量可达10％左右，效果最好的还是通过化学反应去除。一般脱硫废水处理系统采用的是次氯酸钠。通常通过测定水体ORP电位值进行控制，加药剂量约为20～40mg/L。盐酸在废水处理系统中的作用是调节pH值或清洗电极，事实上，当废水三联箱pH值控制在8.0~9.0左右时，系统出水pH值约7.5。采用盐酸清洗电极往往弊大于利，其一是其敞开式清洗方法效果不好，其二是用于清洗加入的酸在运行中严重影响水体的pH值，事实上，把电极取出来人工清洗永远是最好的方法。（3）零排放的处理方式。废水浓缩、蒸发和“烟道”处理可以达到零排放。

将脱硫废水用泵送到除尘器前烟道，经压缩空气将脱硫废水在除尘器前烟道内雾化。某电厂烟气脱硫工程单台300MW机组脱硫废水排放量仅为4.2m/h，水温为52℃，除尘器前烟道中烟气温度为142℃，因此，喷入烟道的雾化脱硫废水迅速在烟道中蒸发，脱硫废水中的固体物（重金属杂质以及各种金属盐等)和灰一起悬浮在烟气中并随烟气进入电除尘器，在电除尘器中被电极捕捉，随灰一起外排，因脱硫废水中固体量和各种金属盐含量仅为395kg/h，对灰的物性及综合利用不会产生影响。经过计算，脱硫废水喷入烟气后，烟气湿度由7.14%增加至7.56%，烟气温度由142℃降至136℃，烟气处于不饱和状态，高于酸露点温度，不会对烟道和电除尘器产生腐蚀，因此，不需要对脱硫废水喷入点后烟道及除尘器进行改造处理。同时，烟气湿度的增加和烟气温度的降低，也降低了电除尘器中灰的比电阻，有利于提高除尘效率。另外，因烟气温度的降低及烟气含湿量的增加，减少了FGD系统的水耗量。五、影响脱硫率的主要因素

(一)影响脱硫率的主要因素1．浆液pH值一般控制为4.8～5.6。如果pH设定值太高，石灰石耗量大，循环浆液中过剩CaCO3偏高，池中产生的CaSO3·1/2H2O增多，石膏品质下降，石灰石不再溶解并且尽管pH值很高，二氧化硫吸收很难进行；而pH设定值过低可降低堵塞和结垢的风险，但是长时间在低pH值运行系统腐蚀会加剧，维护费用较大。2．钙硫比3．吸收剂70%用石灰石作吸收剂，16%用石灰，12%用其他吸收剂。石灰石比石灰便宜3～4倍。在吸收剂中加入镁能提高脱硫率，降低能耗(1)石灰石运行中应尽量采用纯度高的石灰石，易于控制灰浆的pH值，保证系统的脱硫效率.石灰石的颗粒度大小会影响其溶解，进而影响脱硫率。(2)添加剂湿法脱硫中使用了多种化学添加剂，主要分为有机缓冲剂和氧化抑制剂。有机缓冲剂用来提高脱硫性能和运行灵活性，氧化抑制剂用来抑制自然氧化，使得石膏不结垢。此外，添加有机缓冲剂的WFGD系统可以比没有添加缓冲剂的系统在更低的pH值下运行。由于pH值较低，主要的反应产物不是亚硫酸钙而是亚硫酸氢钙。由于亚硫酸钙较难溶于水，而亚硫酸氢钙的溶解度高得多，因此运行在低pH值下结垢的可能性比pH值较高时小得多。4．液气比5．进塔烟温进塔烟温越低越有利于SO2的吸收。6．烟尘浓度浆液中的粉尘、重金属杂质过多，则会影响石灰石的溶解，导致浆液pH值降低，脱硫率将下降。7．烟气流速高吸收塔内烟气流速可以提高气液两相的湍动，减小烟气与液滴间的隔膜厚度，提高传质效果，同时喷淋液滴的下降速度相对减小，增大传质面积。但是气流增速会减小气液接触时间，导致脱硫率下降。长期停机流程FGD启动流程六、脱硫装置运行维护概要1．吸收塔系统(1)吸收塔浆液池液位控制。吸收塔浆液池的液位调节主要是通过投用除雾器补水来实现的。有的脱硫装置在吸收塔底部及顶部均安装液位计，.如果顶部和底部液位相差较大(大约0.5m)，说明吸收塔可能产生了泡沫，必须加入消泡剂。(2)吸收塔浆液的pH值控制。通过调节进入吸收塔的石灰石浆液流量来实现的。

(3)吸收塔排出石膏浆液流量的控制。通常吸收塔浆液浓度(密度)为1080～1120Kg/m3(对应含固量约为8～17％)，排出的石膏浆液流量是通过流量调节阀来实现的。2．石膏浆液脱水系统(1)真空皮带脱水机滤饼厚度调节。采用变频器调整和控制真空皮带脱水机的运动速度

。(2)滤布冲洗水箱的水位调节。滤布冲洗水箱水位高于设计值，溢流到滤液水箱，当滤布冲洗水箱水位降低时，采用工业水补充。(3)滤液水箱水位调节。滤液水箱的水位通过控制去吸收塔的石膏滤液的流量加以调节，并保持在规定水位。(4)石膏品质质量的控制。①如经化验分析，石膏中的CaCO3超标，应及时检查、分析供给石灰石浆液量变化原因和石灰石浆液品质，以及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粒径过粗，应及时对石灰石浆液制备系统的运行进行调整，使石灰石的细度在合格范围内，若石灰石原料的杂质超标，应及时通知有关部门。②若石膏中CaSO3含量超标，应及时调整SO2吸收系统的氧化空气量，保证吸收塔中CaSO3充分氧化。③若石膏颜色较深，则可能是烟气中的含尘量过大，应及时联系电厂主机系统调整烟气除尘器的运行。3．石灰石浆液制备系统(1)石灰石浆液箱液位。浆液箱的液位是通过石灰石浆液补充的工艺水和滤液水的流量来调节的。(2)石灰石浆液箱浆液浓度。石灰石浆液浓度是通过保持石灰石给料量和工艺水等的流量比率恒定来控制的。另外，球磨机应定期补加钢球，运行一段时间后，应对全部钢球进行挑选，换入新球，以保证球磨机的功效；运行中应定期进行再循环泵、管道和再循环箱的冲洗，旋流器也应定期切换、冲洗，防止其堵塞，影响正常的运行和产品的质量。4．烟气系统烟气系统的调节主要是增压风机烟气流量的调节。根据增压风机入口的烟气压力信号，调节增压风机叶片角度来实现与锅炉燃烧产生的烟气量相对应。增压风机导叶的快速调节性能对安全运行影响很大。在关闭旁路烟道挡板时应相应控制好增压风机叶片开度，维持烟道正常合理的负压，如调控不当将造成进口烟道压力大幅度波动，直接影响炉膛压力，严重时会引起锅炉MFT保护动作，锅炉熄火。一般锅炉炉膛负压波动控制在±1KPa范围内，增压风机导叶随锅炉引风机导叶变动而自动调整。七、运行常见故障及对策(一)结垢和堵塞(二)磨损(三)腐蚀(四)脱硫性能下降(五)副产品石膏品质差游离水含量高石膏中酸不溶物含量高未反应CaCO3含量高

CaSO3▪1/2H20含量偏高

(六)系统水平衡破坏(一)结垢和堵塞1.结垢和和堵塞的部位

1)烟气挡板底部、转轴轴承积灰

2)GGH积灰和沉积物

3)吸收塔干/湿界面沉积物

4)吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物

5)氧化布气管堵塞和喷嘴结垢

6)除雾器结垢和沉积物堵塞流道

7）浆液管道结垢和堵塞

8）烟道积灰吸收塔干/湿界面位置2结垢和出现沉积物的原因和对策1)烟气挡板底部、转轴积灰设计不当，烟道底部积灰，致使挡板门无法开启或关不到位；挡板门叶片转轴轴承位置设计不合理或气封性不好，烟尘进入轴承，卡涩转轴使开闭失灵。2)GGH积灰和沉积物原因：

•

烟尘含量高;

•

烟气中SO3在温度较低的换热元件表面冷凝成粘稠的硫酸，烟尘易粘附(即所谓GGH工作在湿态或半湿态问题，出现类似水泥的可硬化沉积物）;

•浆液从吸收塔入口烟道进入GGH原烟气侧；

•浆液顺着吸收塔出口烟道流入GGH净烟气侧；

•

除雾器效率下降，大量液滴带入GGH净烟气侧，粘附在换热元件表面被烤干成硬垢；（黄埔ME正常带液量2.8t/d)

•

冲洗效果不理想。吸收塔与GGH相对位置图回转式GGH严重堵灰情况停机时采用移动式高压冲洗水枪彻底冲洗过GGH换热元件。运行46天后又被堵，单侧压差达～600pa。这是HP水冲洗6次后的情况，仍未冲干净。3)吸收塔干/湿界面沉积物原因：

•吸收塔入口烟道是高低流速（10m/s→3m/s)的过渡段，易形成涡流，喷淋下落浆液被带入吸收塔入口烟道；

•吸收塔入口烟道温度梯度大（80～150→45℃),粘附在热烟道壁面上的浆体液滴被烤干形成沉积物；

•烟气中的飞灰被湿化粘附在烟道上。防止方法：

•正确设计吸收塔入口烟道，烟道伸入塔内，将干湿界面向塔内移，深入塔内的烟道具有最佳倾斜角度

15-18°，可省除干湿界面冲洗水；

•第一喷淋层至少高出入口烟道顶部2～3m；

•

降低烟气含尘量。

4)吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物

结垢原因：

•

塔内凡大量浆液不能到达的部位，如横梁（特别是方形梁）和喷淋母管底部、长期不用的喷嘴易结垢；

•

浆液石膏过饱和度＞1.3、罐体体积偏小、pH值过高、搅拌不均匀，局部浓度较高或罐底出现；

•氧化不充分，出现硫酸钙和亚硫酸钙混合结晶。4)吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物（续）

防结垢措施

•

保持足够高的L/G；

•

充分氧化；

•

浆液吸收的SO2量不超过10mmol/l，防止石膏过饱和度超过1.3的一项重要措施；

•

反应罐应有足够的浆液体积；

•

有足够的石膏晶种，含固量不大小15wt%；

•

避免大幅度改变浆液pH值和采用过高pH值运行

防结垢措施（续）

•

烟气和浆液分布均匀，避免局部L/G下降和未湿化的死区；

•

减少吸收塔内的构件；

•

合理布置搅拌器，充分搅拌可防止局部浓度过高；

•

定时冲洗干湿界面；

•

避免长期停运某一喷淋层；

吸收塔喷淋层和堵塞的喷嘴

4～5个月未投运的喷嘴吸收塔反应罐壁结垢，垢厚可达20mm

5)氧化布气管堵塞和喷嘴结垢氧化布气管堵塞原因：

•

当罐内有浆液，氧化风机停运，固定管网式氧化管易发生堵塞现象。但鲁奇设计的脉冲悬浮装置在FGD系统处于备用时可以停运，上层浆液很快被澄清，不易堵管；

•

氧化管未设计或未投运饱和、减温喷水，或间息喷水的间断时间太长或喷水量不足。喷枪＋搅拌器氧化装置和结垢的喷枪鲁奇的池分离器和固定管网式氧化布气管6)除雾器结垢和沉积物堵塞原因：

•

垢产生的原因：被捕获在板片上的浆液如不及时冲洗走，浆液中未反应完的石灰石可继续吸收烟气中残留的SO2形成石膏垢，特别在高pH值运行工况下；

•

产生沉积物的原因：除雾器设计不合理；吸收塔烟气流速过高或流速分布不均匀，局部偏高；冲洗系统设计不合理或运行中冲洗不正常。除雾器板片间的沉积物和垢除雾器板片间的垢片除雾器停止冲洗2天严重堵塞的情况在除雾器严重堵塞的发展过程中，造成除雾器下游侧管式再加热器积满了石膏7）管道结垢和堵塞

管道结垢原因：

•

浆液具备结垢条件，管道流速低；

•

长距离输送浆管或从室内至室外浆管，由于温度下降，使原本为石膏饱和溶液转变成过饱和溶液，石膏结晶在管壁上析出形成垢。

管道堵塞原因：

•

管道设计不合理，特别是自流浆管，坡度太小甚至出现U形布置；

•

停机后未排空浆液；

•

阀门内漏，或阀门未关到位，或被异物堵塞；

•

向高位输送浆液的泵出力严重下降。8）烟道积灰

从系统出口烟道和旁路烟道清出的积灰多达数吨。管式GGH烟道底部、回转式GGH原烟气入口和净烟气出口的低位烟道以及水平流除雾器出口烟道易聚集沉积物。总之：主要结垢原因为控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量；控制石膏浆液的质量浓度；控制溶液的pH值；向吸收液中加入添加剂如镁离子、乙二酸；控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和；保持溶液有一定的晶种；严格除尘，控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量，设备结构要作特殊设计，或选用不易结垢和堵塞的吸收设备，(二)磨损1主要磨损设备和部件

•吸收塔循环泵、排浆泵、脉冲悬浮泵和石灰石供浆泵的叶轮和前护板，泵轴（轴封失效时)；

•金属桨叶式搅拌器桨叶端部；

•浆液管道上的蝶阀工作在半开状态，将不适合用作调节阀的蝶阀用作浆液调节阀；

•调节阀和节流孔板下游侧衬胶管和半径较小的弯管；2.2.1主要磨损设备和部件（续）

•吸收塔喷浆能直接冲刷的部位、横梁与塔壁连接处的内衬（受沿塔壁下淌浆液的冲刷）；

•表面无防磨层的吸收塔喷淋母管，特别是液柱塔的喷浆管。喷淋量1m/min（暴雨25～50mm/min)；

•反应罐出浆管与罐体连接的拐角；

•管式GGH降温侧管束肋片。

衬胶循环泵运行7000多小时叶轮磨损情况（浆液含固量20wt%)衬胶循环泵运行7000多小时前护板磨损情况循环泵运行8000多小时A49合金叶轮磨损情况(浆液含固量30wt%)叶片磨损细部照片浆液过流件的腐蚀和磨损浆液循环泵的腐蚀和磨损（说明同上图）吸收塔搅拌器运行一年多后的磨损情况2磨损原因和对策

•浆液含固量、流速越高，转动设备的转速越高，浆泵和阀门磨损越严重。含固量不宜超过15wt%，流速2～3m/s。

•合理选择耐磨材料，选用金属要同时考虑耐腐蚀性和材料硬度，如高铬合金（Cr28、A49、A51)、双向不锈钢G-X3和碳化硅护板等；FRP浆管的磨损面应有3～4mm耐磨层；浆液调节阀宜选用陶瓷阀芯；2磨损原因和对策（续）

•合理设计防磨损结构：浆液调节阀下游侧应紧接一小段陶瓷管；浆管上尽量少用节流孔板，及时更换磨损的孔板；避免小半径弯管；流速高的拐角应有加强的防磨结构；•

降低烟气含尘量可降低对风机、导流板等设备的磨损；最好不要采用耐磨性差的蝶阀来调节浆液流量，关闭蝶阀时要确保已关死，高速泄漏浆液很易冲刷阀芯。(三)脱硫装置的腐蚀合理选材、控制脱硫系统的运行参数来减缓腐蚀1．腐蚀环境造成材料腐蚀的因素大体上可分为内在因素和外在因素两方面。内在因素是指材料本身的问题，外在因素是指各部分的运行参数(即腐蚀环境)。(1)烟气成分酸性气体、冷凝液，低pH值的腐蚀环境，而Cl-、F-的存在恶化了腐蚀环境。(2)温度最高温度是锅炉排烟温度，一般为120～160℃，最低温度是湿法FGD吸收塔出口温度45～55℃左右。橡胶、增强树脂和纤维增强塑料等有机衬材或构件有长期和短时最高使用温度的限制；有机或无机衬砌材料与基材(金属)的线膨胀系数相差较大，在温度作用下会产生不同步线膨胀，温度越高，设备越大，其负面作用越大，使粘结强度下降，甚至脱粘和起层；有机防腐衬里材料多是高分子化合物，温度使材料的物理化学性能下降，加速老化过程。对于耐腐蚀金属没有温度限制。但是，温度的升高通常会加速合金的腐蚀。(3)干/湿过渡区干/湿过渡区由于高温、腐蚀性盐的浓缩和高浓度酸性沉积物成为极具腐蚀的区域。(4)固体颗粒物湿法脱硫工艺中引成磨蚀的固体颗粒物主要是烟气带入的飞灰，浆液中的石英砂、石膏和碳酸钙。浆液中上述几种主要固体颗粒对不锈钢的磨损率依次是石英砂＞飞灰＞石膏＞石灰石，而且随着含固量的增加磨损率增大。因此，选用酸不溶物低的石灰石、降低烟尘含量、降低浆液含固量和颗粒尺寸是减少固体颗粒物磨损的重要措施之一。(5)流速多数情况下，介质流速的增加会加速金属的腐蚀。对于FGD系统浆管的设计，流速是一个重要的参数，流速过低会形成沉积物，过高则会增加对管件设备的磨蚀(6)结构设计设备中不合理的结构设计常常造成局部应力，造成腐蚀介质的停滞和局部过热等现象，这些都会导致金属腐蚀。为了避免因不良结构而导致腐蚀的产生，在FGD系统结构设计时应注意以下问题：①防止腐蚀介质的停滞、冷凝液的积存；②防止在金属表面形成沉积物或采取措施及时清除不可避免形成的沉积物；③尽时减少金属与金属、金属与非金属之间形成的特别小的缝隙，以免引起缝隙腐蚀；④避免不同金属接触，两种不同材料的金属连接时可用绝缘材料隔开，以避免产生电偶腐蚀；⑤吸收塔、GGH应有排气结构，在系统停运时，用来排出废气；⑥避免采用弯度较小的弯管，流体方向迅速变化的急弯部分容易引起磨损；⑦尽量减少合金材料的焊缝。2．腐蚀类型点腐蚀(1)点腐蚀的基本概念点腐蚀简称点蚀，也称小孔腐蚀。这种腐蚀主要集中在某些活性点上，范围小，但向金属内部深处发展，形成蚀孔状腐蚀形态。而金属的其他部位几乎不腐蚀或腐蚀轻微。它的特点是蚀孔深度大于直径，腐蚀集中在个别点上，有些较分散，有些较密集，严重时可使设备穿孔。(2)点蚀发生的主要条件1)点蚀多发生于表面生成钝化膜的金属或合金材料上，如不锈钢、铝及铝合金、钛及其合金。当这些膜上某点发生破坏，破坏区下的金属基体与膜未破坏区之间形成了腐蚀电池2)点蚀破坏多数发生在有特殊离子的介质中，如不锈钢对含有卤索离子的介质特别敏感，其作用顺序为Cl->Br->I-，这些阴离子在合金表面不均匀吸附导致钝化膜的不均匀破坏。3)点蚀损伤往往是由于超过材料在具体介质中的腐蚀临界电位(又称点蚀电位或击破电位)造成的。在许多情况下是由于材料在给定介质中耐点蚀能力不足，更常见的原因是设计不合理以及制造失误，如造成静止状态死角和焊接缺陷等。(3)影响点蚀的因素1)介质类型：如不锈钢易在含卤族元素阴离子中发生2)介质浓度；以卤族离子为例，只有当卤族离子达到一定浓度时才发生点蚀，不锈钢的点蚀电位与卤族离子浓度有一定的关系，Cl-对点蚀电位的影响最大。SO42-对不锈钢点蚀起缓蚀作用。3)介质温度：温度升高，不锈钢点蚀电位降低。4)介质流速：一般流速增大，点蚀倾向降低，若流速过大，则将发生冲刷腐蚀。5)冶金因素:提高不锈钢耐点蚀性能最有效的元索是铬(Cr)和钼(Mo)，氮(N)与镍(Ni)也有好的作用。(4)防止点蚀的措施改善介质条件，如降低Cl-含量，降低温度、提高pH值、减少氧化剂(如除氧、防止Fe3+和Cu2+的存在)；选择耐点蚀的合金材料；结构上避免出现“死区”；采用阴极保护；对合金表面进行钝化处理和使用缓蚀剂。

缝隙腐蚀(1)缝隙腐蚀的基本概念因金属与金属，金属与非金属，金属与其表面的固体沉积物、垢层等之间存在很小的缝隙，缝内介质不易流动而形成滞留状态，促使缝内的金属加速腐蚀，发生在缝隙内的局部腐蚀形态。只有缝宽在0.025～0.1mm之间，才可能形成强烈的腐蚀(2)缝隙腐蚀的特征缝隙腐蚀可以发生在所有金属与合金上，特别易发生在依靠钝化耐腐蚀的金属及合金上。含Cl-的溶液最容易引起缝隙腐蚀。另外，与点蚀相比，对同一种合金来说，缝隙腐蚀更易发生。缝隙腐蚀的临界电位要比点蚀电位低。(3)影响缝隙腐蚀的因素缝隙宽度是造成缝隙腐蚀的主要因素外，其他与点蚀相似(4)缝隙腐蚀的防止主要是在结构设计上避免形成缝隙和能造成表面沉积的几何构形，正确进行焊接，避免出现楔形和V形焊缝。应力腐蚀断裂(1)应力腐蚀断裂的基本概念在拉应力和特定腐蚀环境共同作用而发生的脆性断裂现象，称为应力腐蚀断裂。由于应力腐蚀断裂往往在没有明显预兆情况下发生，所以危害性大。特别是对于压力容器和大型风机，将造成严重后果。(2)应力腐蚀断裂产生的条件应力腐蚀只有在拉应力和特定介质的协同作用下才能发生。拉应力包括加工过程中产生的内应力和使用过程中的外加应力。常用合金与产生应力腐蚀断裂的腐蚀介质的组合有：低合金高强钢—氯化物；奥氏体不锈钢—氯化物；铁素体和马氏体不锈钢(400系列)—氯化物；马氏体时效钢—氯化物。(3)应力腐蚀断裂的特点和损伤原因应力腐蚀断裂的特点是在金属的局部出现由表及里的裂纹。裂纹断口的形貌宏观上属于脆性断裂常见的损伤原因是热处理不当、焊接条件不合适和出现了有利金属材料发生应力腐蚀断裂的特定腐蚀环境。腐蚀疲劳(1)腐蚀疲劳的基本概念(2)腐蚀疲劳的特点在任何腐蚀环境中，在交变应力作用下就可能发生。(3)常见腐蚀疲劳断裂的原因。腐蚀小孔处往往是腐蚀疲劳的源点。同样，缺陷和焊接处也是容易出现裂纹的地方。防护方法有多种途径，最有效的办法是选择合适的防腐材料，降低受腐蚀部件的应力。后者可以通过改进设计和正确的热处理予以改善。对于FGD系统，湿态风机、浆泵的轴常发生腐蚀疲劳断裂破坏。磨损腐蚀电偶腐性(1)电偶腐蚀基本概念即较耐腐蚀的金属形成了大阴极，腐蚀电位低，不太耐蚀的金属成了小阳极。(2)防止电偶腐蚀的措施。有多种防止电偶腐蚀的办法，但最有效的方法是从设计上解决，一是尽量选择腐蚀电位相近的金属相组合；二是设计合理的结构，避免大阴极小阳极的结构。不同金属部件之间应绝缘，可有效地防止电偶腐蚀。FGD系统材料89页耐腐蚀材料的选择耐腐蚀材料的选择应考虑腐蚀介质的温度、pH值、流速、腐蚀物质的类型（Cl-、酸冷凝物等）和浓度以及是否有沉积物。

•处于腐蚀区域的烟道挡板门：6-Mo超级奥氏体不锈钢（如AL-6XN(N08367)或254SMO(S31254)等）+碳钢复合板；

•回转式GGH壳体：玻璃鳞片树脂内衬（考虑温度）；回转式GGH换热元件：搪瓷钢板。

•GGH原烟气出口至吸收塔干湿界面之间烟道：玻璃鳞片树脂内衬或硼硅酸盐玻璃泡沫块。耐腐蚀材料的选择（续）

•吸收塔入口干湿界面烟道：C－276复合板或墙纸、耐高温玻璃鳞片树脂内衬（温度＜120℃）

。

•吸收塔模块：玻璃鳞片树脂或橡胶内衬，或根据不同腐蚀环境选用317L～C-276不同等级的耐腐蚀金属材料。

•吸收塔出口之净烟气挡板之间的烟道：玻璃鳞片树脂内衬。

•旁路挡板至烟囱入口烟道：玻璃鳞片树脂内衬、硼硅酸盐玻璃泡沫块或贴双向不锈钢墙纸（推荐）耐腐蚀材料的选择（续）•浆管：碳钢管内（外）衬橡胶或FRP管。•搅拌器：桨叶搅拌器：不锈钢或橡胶衬复碳钢脉冲悬浮管：FRP管+碳化硅喷嘴•吸收塔喷淋管：耐磨FRP管或碳钢内外衬复橡胶+碳化硅喷嘴。•吸收塔多孔托盘：C-276或

6-Mo超级奥氏体不锈钢。•除雾器：PP；除雾器冲洗水管：FRP管或不低于317L不锈钢。•氧化气管：喷枪式：FRP管；管网式：6-Mo超级奥氏体不锈钢或C-276（根据Cl－浓度确定）。吸收塔模块各组件通常采用的材料外壳碳钢内衬橡胶碳钢内衬玻璃鳞片树脂不锈钢(317LMN)(2205,255)双相不锈钢镍基合金合金覆盖板（复合板）混凝土衬耐酸磁板或橡胶外部喷淋管FRP玻璃钢碳钢管内衬橡胶不锈钢/合金

除雾器

▪聚丙烯（PP）

▪FRP（玻璃钢）

▪聚乙烯（PV）

▪不锈钢/合金喷淋管FRP（玻璃钢）碳钢内外衬橡胶聚丙烯（PP）(317LMN)不锈钢(2205,255)双相不锈钢镍基合金入口干湿交界烟道C-276碳钢内衬玻璃鳞片树脂(四)脱硫性能异常的原因

2.4.1pH设定值设定得太高或过低

•pH设定值太高：脱硫率高、