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石灰石——石膏湿法烟气脱硫
阅读：1229发布时间：2016-1-22
石灰石——石膏湿法烟气脱硫
石灰石——石膏湿法烟气脱硫是已经和的烟气脱硫中的，占安装烟气脱硫装置总容量的85以上。点是商业应用时间长，工艺成熟，配套设备，工作稳定，操作简单，脱硫效率可达到95以上，可靠性达95以上。吸收剂为石灰石粉，资源丰富，廉，使用安全；副为脱硫石膏，可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂，或进一步清洗、均化、除杂后，生产建筑用石膏板等。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等燃烧设备烟气中SO2的控制。
一、工艺流程
石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气连续系统（CEMS）以及自动控制系统和公用工程系统等组成。工艺流程如图示。
一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入，与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。在烟气被冷却洗涤的过程中，烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气，净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴，从吸收塔上部排出，进入。向吸收塔底部的溶液中鼓入空气，溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙物——石膏。吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物，其部分被强制在塔内循，部分作为产物排出而成为脱水石膏。
二、工艺原理
石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括：
1. SO2的吸收
2.与石灰石的反应
3.氧化反应
4.CaSO4晶体生成
总的反应方程式为：
SO2(g)+ CaCO3（s）+2H2O(l)+1/2O2（g）→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)
三、脱硫系统的主要设备
1.烟气系统
烟气系统由烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。
原烟气经烟道、烟气挡板门进入增压风机，经增压风机升压后进入吸收塔。增压风机为烟气提供压头，使烟气能克服吸收塔入口吸收塔之间的阻力。
通过切换旁路烟气挡板和烟气挡板的开关，实现脱硫装置运行和脱硫装置旁路运行，在工况条件下均不影响燃烧设备的安全运行。
2.石灰石浆液制备系统
石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉仓、振动料斗、石灰石粉称重设备、螺旋给料机、浆液制备机、浆液输出泵组成。
石灰石粉由振动料斗从贮仓中排入称重斗计量后，由螺旋给料机输送给浆液制备机，按比例加水搅拌均匀后，用浆液泵输送到中储池。石灰石浆液制备系统间歇运行，根据中储池液位度确定制备系统的投入。
3.烟气吸收及氧化系统
烟气吸收及氧化系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、浆液循泵、氧化风机和除雾器等设备。
吸收塔为逆流喷淋式，塔体为钢结构圆柱体，内衬不锈钢薄板。按功能划分，自下而上依次为底部循池、喷淋洗涤区、除雾区。
在底部循池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由塔外的罗茨风机提供，其主要作用是将池中的亚硫酸钙就地氧化成石膏。
底部循池外安装离心浆液循泵，向喷淋区的喷嘴连续输送浆液。喷淋区设置三层喷嘴，每台泵对应一层喷嘴。
除雾区布置两级除雾器，可以分离烟气中大多数浆液雾滴。每级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分，以维持吸收塔内要求的液位。
4．石膏脱水系统
石膏脱水系统主要包括石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮带脱水机、废水旋流器、石膏旋流器溢流池、废水旋流器底流池、废水沉淀池等。
循池底部的浆液通过石膏排出泵送石膏旋流器进行脱水，使石膏旋流器底流石膏固体含量达到50左右，底流直接送真空皮带脱水机进一步脱水含水率达10左右后，落入石膏贮存间。石膏旋流器溢流进入石膏旋流器溢流池，由离心泵送废水旋流器再脱水，废水旋流器底流进入废水旋流器底流池，由泵送回吸收塔。废水旋流器溢流流入废水沉淀池，沉淀后排入废水管网。
5. 公用工程系统
公用工程系统包括工艺水系统、压配电系统及压缩空气系统。
工艺水系统设有工艺水箱，配2台工艺水泵，主要用于制浆加水，同时也用作清洗除雾器、输送管道的冲洗水。
压配电系统向脱硫系统提供380/220V动力和照明的中性点直接接地电源。
压缩空气系统设置仪用空气储气罐，仪表气送到脱硫装置内的各个气动阀，并用作烟气测量装置和分析装置的冲洗气。
6.烟气连续系统（CEMS）
烟气连续系统用于实时测量脱硫装置烟气参数，为调整脱硫装置运行参数提供数据，确保脱硫装置正常运行，并为脱硫装置性能考核提供数据，其点分别设在烟气脱硫装置和，其中项目少包括烟尘、SO2、O2、流量、温度、压力，项目为SO2、O2，并与烟气脱硫装置的控制系统连网。
烟气连续系统包括烟尘子系统；SO2、O2子系统；烟气参数（压力、流量、温度）子系统；系统控制和数据采集处理子系统及远程子系统。其中SO2、O2子系统包括取样、过滤、压力调节、温度调节、流量调节、有害或干扰成分处理等主体部分以及旁路系统、多点转换、管线吹扫、气体混合，化学反应或转化、管线伴热、排气、排液等辅助部分。
7.自动控制系统
烟气脱硫装置采用分散控制系统。在装置正常运行工况下，对脱硫装置的运行参数和设备的运行状态进行实时，并能自动维持SO2等的浓度在正常范围内，以达到的脱硫效率等主要；能完成整套系统的启动和停止控制；在出现事故的情况下，能自动进行系统的联锁，停止相应的设备甚整套脱硫装置的运行。
脱硫装置主要设置以下控制系统；
（1）增压风机压力、流量控制
在脱硫系统投入（旁路烟气挡板门关闭、烟气挡板打开）和撤出（旁路烟气挡板打开、烟气挡板关闭）及燃烧设备负荷发生超范围波动时，增压风机压力、流量控制系统可保持增压风机入口的压力、流量在设定范围内，以燃烧设备的安全、稳定运行。
（2）吸收塔PH值控制
吸收塔浆液的PH值是脱硫装置运行中需要重点控制的参数，它是影响脱硫效率、氧化率、钙利用率的主要因素之一。浆液的PH值，有利于脱除SO2，但会对脱硫产物的氧化起抑制作用，造成结垢、堵塞，因此，通常控制PH值在5—6之间。
测量吸收塔前原烟气的烟气量、SO2浓度和净化烟气中SO2浓度，计算进入吸收塔中的SO2总量和脱硫效率，据此控制浆液循泵流量和加入到吸收塔中的石灰石浆液流量。
吸收塔浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节。
（3）吸收塔液位控制
吸收塔石灰石浆液供应量、石膏排出量及烟气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。根据测量的液位值，调节除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。
（4）石膏浆液浓度、流量控制
在石膏浆液排出泵管道装设浆液浓度计，根据值与设定值的差值控制石膏浆液排出泵的运行与流量调节。
（5）石灰石浆液浓度控制
根据时间SO2脱除量计算制浆机中石灰石粉的加入量，并按要求的浓度加入工艺水。
除上述主要控制系统外，还设置石灰石粉仓料位、石灰石制浆机液位、中储池液位、石膏旋流器溢流池液位计、废水旋流器底流池液位控制及吸收塔浆液中氯离子浓度。
四、点
秦皇岛区华耀机电有限公司自主的烟气脱硫装置具有以下点；
- 逆流喷淋双循吸收塔
吸收塔被安装在其中部的集液斗分成上、下两个循回路。双循吸收塔具有以下点：
（1）液气比小。在吸收塔的上部循回路中，由于的石灰石浆液不断加入，可维持较的PH值，在满足同样脱硫效率的条件下，可以采用较小的液气比。
（2）钙硫比小。在吸收塔下部回路中，较的PH值有利于石灰石的溶解和亚硫酸钙的氧化，提了石灰石的利用率，可以采用较小的钙硫比。
（3）PH值稳定，运行可靠。由于上循回路的浆液有过量的石灰石，系统缓冲量大，系统被自动控制在PH值范围内，不会随原烟气SO2含量的变化而超范围波动，因此系统不需要频繁调整石灰石浆液流量及浓度。
（4）上循集液斗导流板的使得塔内气流分布均化，气液接触好，减少了死角和涡流现象，提了塔的空间利用率。
（5）由于氯化物集中在塔下部，使得塔的上、下部可使用不同的防腐材料，从而降造价。
2、喷淋层喷嘴成对反向安装
喷嘴成对反向安装后，浆液在垂直方向上向两个方向喷射，其中向上的浆液喷射后散开回落，与单纯向下喷射的喷嘴比较，气液传质路程增加了2倍，烟气与浆液能够充分接触，从而提了脱硫效率。
3、合金多孔托盘
在上、下回路喷淋层下部各设置一个合金多孔托盘，托盘开孔率为50左右，孔径为25—40mm，相当于一块筛板，可使烟气、浆液重新分布，运动速度改变，气液接触面积增大，消除烟气附壁现象，在脱硫效率一定的情况下，可降液气比，减少消耗。
4、氧化空气悬浮与池分离
将吸收塔浆液中的氧化空气分布管道设置两个方向——水平方向管道和与塔横断面成倾角方向的管道。水平方向管道吹出的氧化空气形成“水平风幕”，“水平风幕”上方为氧化区，提了氧化率；“水平风幕”下方为区，石膏浓度zui而石灰石浓度zui，提了钙利用率。与塔横断面成倾角方向的管道吹出的氧化空气使浆液悬浮，与机械搅拌方式比，消除了死角，防沉积范围大，安装、维护、检修也比较方便。
5、DCS控制系统点
五、主要
1.脱硫效率 参照相关二氧化硫
2.主体设备寿命 25—30年
3.可靠性 大于或等于95
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