濕式石灰石石膏法工藝流程

1、1 濕式石灰石石膏法脫硫工藝流程 2 3 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系 統(tǒng)原則上可由下列結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 構(gòu)成： 由石灰石粉料倉(cāng)和石灰石研 磨及測(cè)量站構(gòu)成的石灰石制 備系統(tǒng)； 由洗滌循環(huán)、除霧器和氧化 工序組成的吸收塔； 由回轉(zhuǎn)式煙氣-煙氣換熱器、 清潔煙氣冷卻塔排放或濕煙 囪排煙構(gòu)成的煙氣再熱系統(tǒng)； 脫硫風(fēng)機(jī)； 由水力旋流分離器和過(guò)濾皮 帶組成的石膏脫水裝置； 石膏貯存裝置； 廢水處理系統(tǒng)。 圖1-7 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝流程 1.2.4濕式石灰石石膏法脫硫工藝流程 4 1.2.4.1 石灰石漿液制備系統(tǒng) 吸收劑制備系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)吸收劑來(lái)源、投資、運(yùn)行 成本及運(yùn)輸條件等進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后

2、確定。當(dāng)資源 落實(shí)、價(jià)格合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用直接購(gòu)買石灰石粉方案； 當(dāng)條件許可且方案合理時(shí)，可由電廠自建濕磨吸收劑制備 系統(tǒng)。當(dāng)必須新建石灰石加工粉廠時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮區(qū)域性 協(xié)作即集中建廠，且應(yīng)根據(jù)投資及管理方式、加工方式、 廠址位置、運(yùn)輸條件等因素進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。 石灰石漿液制備系統(tǒng)主要由石灰石粉貯倉(cāng)、石灰石粉 計(jì)量和輸送裝置、帶攪拌的漿液罐、漿液泵等組成，如圖 1-8所示。將石灰石粉由罐車運(yùn)到料倉(cāng)存儲(chǔ)，然后通過(guò)給料 機(jī)、計(jì)量器和輸粉機(jī)將石灰石粉送入在漿配制罐。在罐中 與來(lái)自工藝過(guò)程的循環(huán)水一起配制成石灰石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15%20%漿液。用泵將該漿液經(jīng)由一帶流量測(cè)量裝置的 循環(huán)管道打入吸收塔

3、底槽。 5 圖1-8 石灰石儲(chǔ)存和制漿系統(tǒng) 6 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石灰石漿制備系統(tǒng) 石灰石粉貯罐石灰石粉貯罐 石灰石粉貯罐支架石灰石粉貯罐支架 石灰石加料箱石灰石加料箱 石灰石罐石灰石罐 球磨機(jī)球磨機(jī) 石灰石漿制備系統(tǒng) 核心設(shè)備： 濕式球磨機(jī) 橡膠內(nèi)襯和硬化鋼球 7 1.2.4.2 吸收塔 吸收塔是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心裝置，要求氣液接觸面積 大，氣體的吸收反應(yīng)良好，壓力損失小，并且適用于大容量 煙氣處理。吸收塔的數(shù)量應(yīng)根據(jù)鍋爐容量、吸收塔的容量和 可靠性等確定。300MW及以上機(jī)組宜一爐配一塔。200MW 及以下機(jī)組宜兩爐配一塔。根據(jù)國(guó)外脫硫公司的經(jīng)驗(yàn)，一般 二爐一塔的脫硫裝置投資比一爐一塔的

4、裝置低5%10%，在 200MW以下等級(jí)的機(jī)組上采用多爐一塔的配置有利于節(jié)省投 資。 吸收塔的設(shè)計(jì)在濕法FGD系統(tǒng)中是十分關(guān)鍵的。吸收塔 最主要的塔型是噴淋吸收塔，在世界的濕法FGD系統(tǒng)中占有 突出的地位，大多采用逆流噴淋塔。 8 煙氣從噴淋區(qū)下部進(jìn)入吸收塔與均勻噴出的吸收漿液流 接觸，煙氣流速為34m/s左右，液氣比與煤含硫量和脫硫 率關(guān)系較大，一般在825L/m3之間。噴淋塔的優(yōu)點(diǎn)是塔內(nèi) 部件少，故結(jié)垢可能性小，壓力損失小。逆氣流運(yùn)行有利于 煙氣與吸收液充分接觸，但阻力損失比順流大。 吸收區(qū)高度為515m，如按塔內(nèi)流速3m/s計(jì)算，接觸 反應(yīng)時(shí)間25s。區(qū)內(nèi)設(shè)36個(gè)噴淋層，每個(gè)噴淋層都裝有

5、多 個(gè)霧化噴嘴，交叉布置，覆蓋率達(dá)200%300%。噴嘴入口 壓力不能太高，在0.51052105Pa之間。噴嘴出口流速 約為10m/s霧滴直徑約13202950m，大液滴在塔內(nèi)的 滯留時(shí)間110s，小液滴在一定條件下呈懸浮狀態(tài)。 9 圖1-9 逆流噴淋吸收塔 10 石灰石/石膏法各系統(tǒng)吸收塔系統(tǒng) 吸收塔內(nèi)的噴頭 噴頭材料：炭化硅 吸收塔內(nèi)的噴淋層 噴淋層管材：PP或FRP 11 石灰石/石膏法各系統(tǒng)吸收塔系統(tǒng) 吸收塔內(nèi)的噴淋層 12 吸收塔出口吸收塔出口 吸收塔吸收塔 吸收塔吸收塔 脫水區(qū)的吸收塔檢查門檢查平臺(tái)脫水區(qū)的吸收塔檢查門檢查平臺(tái) 氧化空氣壓縮機(jī)氧化空氣壓縮機(jī) 吸收塔吸收塔 脫水區(qū)和

6、吸收區(qū)的塔梯脫水區(qū)和吸收區(qū)的塔梯 除霧器洗滌水箱除霧器洗滌水箱 吸收塔出口煙風(fēng)道吸收塔出口煙風(fēng)道 吸收塔間吸收塔間 吸收塔間吸收塔間 電氣附件電氣附件 吸收塔再循環(huán)泵吸收塔再循環(huán)泵 吸收塔間吸收塔間 清洗箱和泵基座清洗箱和泵基座 除霧器洗滌水泵基座除霧器洗滌水泵基座 13 吸收塔中除了漿液洗滌系統(tǒng)外，還有除霧器（ME）和 氧化系統(tǒng)。 干凈煙氣出口設(shè)除霧器，通常為二級(jí)除霧器，裝在塔的 圓筒頂部（垂直布置）或塔出口彎道后的平直煙道上（水平 布置）。后者允許煙氣流速高于前者。并設(shè)置沖洗水，間歇 沖洗除霧器。冷煙氣中殘余水分一般不能超過(guò)100mg/m3， 現(xiàn)在大多要求不超過(guò)75mg/m3，否則會(huì)玷污熱

7、交換器、煙道 和風(fēng)機(jī)等。 濕法煙氣脫硫塔采用的除霧器主要為折流板除霧器、旋 流板除霧器。 14 通常，折流板除霧器中兩板之間的距離為2030mm，對(duì) 于垂直安置的折流板氣體的平均流速為23m/s；對(duì)于水平放 置的折流板，氣體的流速可以高些，一般為610m/s。氣速 過(guò)高會(huì)引起二次夾帶。折流板除霧器結(jié)構(gòu)與除霧原理見(jiàn)圖1- 12所示。 圖1-12 折流板除霧器結(jié)構(gòu)與除霧原理 15 旋流板的結(jié)構(gòu)如圖1- 13所示，氣流在穿過(guò)板 片間隙時(shí)變成旋轉(zhuǎn)氣流， 其中的液滴在慣性作用 下以一定的仰角射出作 螺旋運(yùn)動(dòng)而被甩向外側(cè)， 匯集留到溢流槽內(nèi)，達(dá) 到除霧目的，除霧效率 可達(dá)到9099。 圖1-13 旋流板除

8、霧器示意圖 16 吸收塔內(nèi)的除霧器吸收塔內(nèi)的除霧器 通常為二級(jí)除霧器、安裝在塔的頂部。通常為二級(jí)除霧器、安裝在塔的頂部。 處理后的煙氣殘余水分不能超過(guò)處理后的煙氣殘余水分不能超過(guò)100mg/m100mg/m3 3 脫硫中主要采用折流板，其次是旋流板式。脫硫中主要采用折流板，其次是旋流板式。 17 吸收塔內(nèi)的除霧器吸收塔內(nèi)的除霧器 通常為二級(jí)除霧器、安裝在塔的頂部。通常為二級(jí)除霧器、安裝在塔的頂部。 處理后的煙氣殘余水分不能超過(guò)處理后的煙氣殘余水分不能超過(guò)100mg/m100mg/m3 3 脫硫中主要采用折流板，其次是旋流板式。脫硫中主要采用折流板，其次是旋流板式。 18 1.2.4.3 脫硫系

9、統(tǒng)氧化方式 在石灰石濕法煙氣脫硫工藝中有強(qiáng)制氧化和自然氧化之分， 其區(qū)別在于脫硫塔底部的持液槽中是否充入強(qiáng)制氧化空氣。 對(duì)于自然氧化工藝，吸收漿液中的HSO3在吸收塔中被煙 氣中剩余的氧氣（電廠煙氣含氧量一般在6%左右）部分氧化 成SO42,其脫硫副產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣和亞硫酸氫鈣。 自然氧化因鍋爐和脫硫系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)不同而氧化程度各異， 當(dāng)氧化率在1595%，鈣的利用率低于80%范圍內(nèi)亞硫酸鈣易 結(jié)垢，因?yàn)檠趸瘦^高時(shí)（15%），生成的硫酸鈣不能與亞 硫酸鈣一起沉淀析出；氧化率達(dá)不到一定程度（95%），就 不能產(chǎn)生足夠的石膏晶種而使石膏晶體迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致石膏在 脫硫塔內(nèi)結(jié)垢。 19 控制氧化就是

10、采用抑制氧化或強(qiáng)制氧化方式將氧化率控 制在15%或95%。抑制氧化通過(guò)在洗滌液中添加抑制性 物質(zhì)，控制氧化率低于15%，使?jié){液SO42-濃度遠(yuǎn)低于飽和濃 度，生成的少量硫酸鈣與亞硫酸鈣一起沉淀。抑制氧化采用 的抑制有：?jiǎn)钨|(zhì)硫、EDTA以及其他的有機(jī)物。 強(qiáng)制氧化通過(guò)向洗滌液中鼓入空氣，并添加催化劑使氧 化反應(yīng)趨于完全，氧化率提高到高于95%，并保持足夠的漿 液含固量（12%），以提供石膏結(jié)晶所需的晶種，此時(shí)，石 膏晶體生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生沉淀性能優(yōu)良的石膏，從而避免在 塔內(nèi)結(jié)垢 20 目前國(guó)際上石灰石濕法工藝主要以強(qiáng)制氧化為主，目前 國(guó)際上強(qiáng)制氧化工藝的操作可靠性已達(dá)99%以上，已成為 FGD中的

11、主流。自然氧化的可靠性雖然已得到改善，但仍然 只有95%99%，主要問(wèn)題仍是石膏結(jié)垢。目前，在自然氧 化工藝的主要應(yīng)用國(guó)美國(guó)，也有改自然氧化為強(qiáng)制氧化 的趨勢(shì)。因?yàn)榧词故亲鳛橥恋鼗靥睿谫|(zhì)量上，石膏也要比 亞硫酸鈣渣泥好。 21 1.2.4.4 煙氣再熱系統(tǒng) 煙氣經(jīng)過(guò)濕法FGD系統(tǒng)洗滌后，溫度降至5060，已低 于露點(diǎn)，為了增加煙囪排出煙氣的擴(kuò)散能力，減少可見(jiàn)煙囪的 出現(xiàn)，許多國(guó)家規(guī)定了煙囪出口的最低排煙溫度。 德國(guó)有關(guān)大型燃煤裝置的法規(guī)中，要求對(duì)洗滌后的煙氣進(jìn) 行再熱。在燃用煙煤的情況下，再熱溫度為4552；當(dāng)燃料 為褐煤時(shí)，溫度為60，到煙囪頂部達(dá)到72。 英國(guó)規(guī)定的排煙溫度為80; 日本

12、要求把煙氣加熱到90110，防止煙囪排出蒸汽白煙。 美國(guó)一般不采用煙氣再加熱系統(tǒng)，而對(duì)煙囪采取防腐措施。 從改善煙氣污染擴(kuò)散、減少可見(jiàn)的煙羽(白煙)、避免煙囪出 口的酸雨以及消除煙道下游材料的腐蝕等多方面考慮，采用煙 氣再熱是必要的。 22 煙氣再熱系統(tǒng)的作用是向低溫?zé)煔鈧鬟f熱量，總的加熱 量是煙氣抬升和擴(kuò)散的熱量、消除(或減少)可見(jiàn)煙羽的熱量、 蒸發(fā)液滴的熱量以及防止在煙道和煙囪凝結(jié)的熱量之和。 最常用的再熱形式是循環(huán)再熱。循環(huán)再熱是把吸收塔之前 的未處理煙氣的熱量傳遞給處理過(guò)的煙氣，如圖1-14所示。 在德國(guó)和日本的大多數(shù)燃煤機(jī)組都采用循環(huán)再熱。自從20 世紀(jì)80年代開(kāi)始，上百套脫硫裝置都

13、采用了旋轉(zhuǎn)再生式換熱 器，也叫回旋式氣氣換熱器（GGH）。雖然循環(huán)再熱系統(tǒng)具 有較低的運(yùn)行費(fèi)用，但是其初始投資卻較高，設(shè)備龐大(要處 理所有煙氣)，而且材料必須耐腐蝕。 23 圖1-14 回旋式氣氣加熱器 24 回旋式GGH的總體機(jī)構(gòu)包括GGH的本體及外圍配套件。 GGH的本體由上連接板、上部中間梁、外殼、下連接板、下 部中間梁、轉(zhuǎn)子、中心筒、傳熱元件、導(dǎo)向軸承、支承軸承 等主要機(jī)構(gòu)件組成。GGH的外圍配套件由軸承潤(rùn)滑裝置、轉(zhuǎn) 子測(cè)速裝置、高壓水泵、吹灰器、傳動(dòng)裝置、密封風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、 凈化/加壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等組成。這些結(jié)構(gòu)件和外圍的配套件組成 一個(gè)具有完整功能的GGH系統(tǒng)。 GGH是在原煙氣和凈煙氣

14、之間通過(guò)受熱面回轉(zhuǎn)進(jìn)行熱交 換，原煙氣和凈煙氣間采用逆流布置來(lái)強(qiáng)化換熱。傳熱元件 平行于流動(dòng)方向布置在轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)子以衡定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)傳 熱元件轉(zhuǎn)到原煙氣側(cè)時(shí)，元件吸收原煙氣的熱量；轉(zhuǎn)到凈煙 氣側(cè)時(shí)，傳熱元件將吸收到的熱量散發(fā)給凈煙氣，達(dá)到加熱 凈煙氣的目的。 25 為防止原煙氣與凈煙氣間 的泄漏GGH采用增壓和置換密 封系統(tǒng)。由于密封片兩側(cè)存在 著壓差，當(dāng)原煙氣側(cè)的壓力高 于凈煙氣側(cè)時(shí)，就產(chǎn)生了原煙 氣向凈煙氣的直接泄漏。為改 變這種狀況，通過(guò)布置一套加 壓密封系統(tǒng)，從熱端扇形板的 中心線上向轉(zhuǎn)子噴出具有比原 煙氣壓力高的凈煙氣流，形成 一道局部高壓區(qū)，將原煙氣與凈煙氣進(jìn)行隔離。當(dāng)轉(zhuǎn)子部 件轉(zhuǎn)

15、到此處時(shí)，高壓凈煙氣流將阻止原煙氣向凈煙氣泄漏， 起到密封隔離作用。增壓密封系統(tǒng)如圖1-15所示 圖1-15 增壓密封系統(tǒng) 26 轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，會(huì)將留在倉(cāng)格內(nèi)的煙氣從一側(cè)攜帶到另 一側(cè)。而原煙氣被攜帶至凈煙氣中去，產(chǎn)生攜帶泄漏。為減 小攜帶泄漏，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，在上游密封區(qū)可布置一套凈化 系統(tǒng)，從GGH凈煙氣側(cè)的出口處抽取一定量的凈煙氣，噴 入密封區(qū)的轉(zhuǎn)子內(nèi)來(lái)置換轉(zhuǎn)子內(nèi)的原煙氣從而達(dá)到減少攜帶 原煙氣的目的。要求GGH的煙氣泄漏率低于1%。 27 煙風(fēng)系統(tǒng)煙氣換熱器（煙風(fēng)系統(tǒng)煙氣換熱器（GGHGGH） 較低的煙氣阻力較低的煙氣阻力 低漏風(fēng)率（一般要求小于低漏風(fēng)率（一般要求小于1 1） 高的傳熱

16、效率和性能（傳熱元件：高的傳熱效率和性能（傳熱元件：UNFoUNFo低碳鋼鍍高質(zhì)量的低碳鋼鍍高質(zhì)量的 搪瓷）搪瓷） 外殼材質(zhì)外殼材質(zhì):Q235+:Q235+玻璃鱗片玻璃鱗片 轉(zhuǎn)子材質(zhì)：考登鋼板轉(zhuǎn)子材質(zhì)：考登鋼板 石灰石/石膏法各系統(tǒng)煙風(fēng)系統(tǒng) 28 29 從冷卻塔排放煙氣，可避免成本高、耗能集中的再熱 段，在歐洲使用較多。如圖6-17所示。在塔內(nèi)，煙氣從配 水裝置上方均勻排放，與冷卻水不接觸。由于煙氣溫度約 50，高于塔內(nèi)濕空氣溫度，發(fā)生混合現(xiàn)象，混合的結(jié)果 改變了塔內(nèi)氣體的流動(dòng)工況。塔內(nèi)氣體向上流動(dòng)的原動(dòng)力 是濕空氣（或濕空氣與煙氣的混合物）產(chǎn)生的熱浮力，熱 浮力克服流動(dòng)阻力而使氣體流動(dòng)。熱浮

17、力Z為： Z=hcpg 式中 hc冷卻塔有效高度； p塔外空氣密度與塔內(nèi)氣體密度之差。 煙氣通過(guò)冷卻塔排放 優(yōu)點(diǎn): u充分利用冷卻塔的熱交換 能力煙氣在大氣中的擴(kuò)散 u較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用 33 1.2.4.5 脫硫風(fēng)機(jī) 安裝煙氣脫硫裝置后，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的煙氣阻力約 為25003000Pa，單靠原有鍋爐引風(fēng)機(jī)（IDF）不足以克服 這些阻力，需增設(shè)推風(fēng)機(jī)，或稱脫硫風(fēng)機(jī)（Boost-up Fan， BUF），脫硫增壓風(fēng)機(jī)宜裝設(shè)在脫硫裝置進(jìn)口處，在綜合 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理的情況下也可裝設(shè)在脫硫裝置的出口處。 當(dāng)條件允許時(shí)，也可與引風(fēng)機(jī)結(jié)合設(shè)置。 脫硫增壓風(fēng)機(jī)的布置位置可以有4種情況： A位：煙道接口與

18、煙氣換熱器之間； B位：煙氣換熱器和吸收塔進(jìn)口之間； C位：吸收塔出口和煙氣換熱器之間； D位：煙氣換熱器和煙囪之間。 34 A位布置的優(yōu)點(diǎn)在于增壓風(fēng)機(jī)不需要防腐，并且用常 規(guī)的風(fēng)機(jī)就可用來(lái)做引風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的造價(jià)低。缺點(diǎn)是能耗較 大，氣壓造成氣氣換熱器漏風(fēng)率升高。盡管如此，在 WFGD中常常選用A位。 B位和C位布置主要用于采用回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器時(shí)減少 加熱器凈煙氣和原煙氣之間的壓差，在要求很高的脫硫率時(shí)， 減少煙氣泄漏帶來(lái)的影響，但是風(fēng)機(jī)需要采用防腐材料，價(jià) 格昂貴； C位風(fēng)機(jī)容易發(fā)生腐蝕問(wèn)題，它們是所謂的“濕風(fēng) 機(jī)”，它易于受到濕煙氣中的SO3和Cl的腐蝕?？赡艿慕鉀Q 辦法：一是選用高鎳合金材

19、料；二是通過(guò)連續(xù)或間歇性地噴 水保持風(fēng)機(jī)葉片表面的濕度，從而降低葉片表面沉積物和氯 化物濃度。由于風(fēng)機(jī)位于氣氣熱交換器的下游，水的使用 量必須在一定限度范圍內(nèi)。 D位布置的電耗較低，但是需要采取一些防腐措施和 避免石膏結(jié)垢的沖洗設(shè)施。 35 目前A位布置采用的比較多，國(guó)內(nèi)僅珞璜電廠采用了D位 布置的風(fēng)機(jī)。脫硫風(fēng)機(jī)不同布置方案的比較見(jiàn)表1-4。 表1-4 脫硫風(fēng)機(jī)不同布置方案比較 風(fēng)機(jī)位置 （A） （B） （C） （D） 煙氣溫度/10015070110455570100 磨損少(飛灰造成)少(飛灰造成)無(wú)無(wú) 腐蝕無(wú)有(由于SO3，Cl)有(由于SO3，Cl)少 玷污少少有(由于漏氣)無(wú) 漏塵率

20、/%約6.0約4.0約4.0約6.0 漏氣率/%約3.0約0.3約0.3約3.0 能耗 100基數(shù) 9082 95 36 石灰石/石膏法各系統(tǒng)煙風(fēng)系統(tǒng) 煙風(fēng)系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)煙風(fēng)系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī) 通常為采用靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)或動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)通常為采用靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)或動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng) 機(jī)機(jī) 外殼材質(zhì)：外殼材質(zhì)：Q235Q235 葉片材質(zhì)：葉片材質(zhì)：16MnR16MnR 軸材質(zhì)：軸材質(zhì)：3535 37 1.2.4.6 石膏脫水系統(tǒng) 石膏是強(qiáng)制氧化石灰石濕法煙氣的副產(chǎn)物，脫硫石膏晶 體的粒徑為1250m, 主要集中在3060m, 在脫硫裝置正 常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的脫硫石膏顏色近白色, 采用石灰石-石膏法脫 硫石膏的純

21、度一般在90%95%之間, 采用白云石-石膏法, 脫 硫石膏的純度可達(dá)96%以上, 有害雜質(zhì)較少, 主要成分與天然 石膏一樣都是二水石膏晶體(CaSO42H2O)。 脫硫石膏物理化學(xué)性質(zhì)與天然石膏具有共同的特征, 但作 為一種工業(yè)副產(chǎn)品, 它具有再生石膏的一些特點(diǎn), 和天然石膏 相比又有一定的差異, 其中二水石膏的含量較天然石膏還要高 許多。 38 該石膏一般作為制造墻板或水泥而出售。由于其穩(wěn)定性 好，對(duì)環(huán)境無(wú)害，從而也可以用于土地回填。WFGD中，石 膏脫水系統(tǒng)如圖1-17所示。石膏脫水系統(tǒng)的主要設(shè)備是水力 旋流器和真空皮帶過(guò)濾機(jī)。 圖1-17 水力旋流器為石膏脫水的主設(shè)備，也叫石膏旋流器，

22、它 主要由進(jìn)液分配器、旋流子、上部稀液儲(chǔ)箱及底部石膏漿液 分配器組成。旋流子是利用離心分離的原理，其分離效果可 通過(guò)進(jìn)液壓力來(lái)控制。圖1-18為水力旋流器結(jié)構(gòu)示意圖。 石膏旋流器的溢流含固量一般在1%3%左右，固相顆粒 細(xì)小，主要為未完全反應(yīng)的吸收劑、石膏小結(jié)晶等，前者繼 續(xù)參與脫硫反應(yīng)，后者作為漿池中結(jié)晶長(zhǎng)大的晶核，影響著 下一階段石膏大晶體的形成。 旋流器的底流含固量一般在45%50%左右，固相主要為 粗大的石膏結(jié)晶，真空脫水皮帶機(jī)的目的就是要脫除這些大 結(jié)晶顆粒之間的游離水。圖1-18 39 圖1-18 水力旋流器結(jié)構(gòu) 40 圖1-17 石膏脫水系統(tǒng) 41 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系

23、統(tǒng) 過(guò)濾水箱過(guò)濾水箱 脫水旋流器間脫水旋流器間 吸收塔檢查門和檢查平臺(tái)吸收塔檢查門和檢查平臺(tái) 轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾器轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾器 石膏運(yùn)輸帶石膏運(yùn)輸帶 脫水間脫水間 泵區(qū)基座泵區(qū)基座 電氣附件電氣附件脫水區(qū)和吸收區(qū)塔梯脫水區(qū)和吸收區(qū)塔梯 42 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 石膏處理系統(tǒng)石膏水力旋流器石膏處理系統(tǒng)石膏水力旋流器 重的、粗的顆粒流入二次脫水重的、粗的顆粒流入二次脫水 較輕，細(xì)顆粒，包括飛灰，石灰石則溢流出去較輕，細(xì)顆粒，包括飛灰，石灰石則溢流出去 無(wú)傳動(dòng)件無(wú)傳動(dòng)件 43 真空皮帶脫水機(jī)的脫水原理是將需要分離的液體（或 氣體）混合物置于具有細(xì)微孔道過(guò)濾介質(zhì)的一側(cè)，在壓差 推動(dòng)力作用下，流體通過(guò)

24、過(guò)濾介質(zhì)的細(xì)孔道流到介質(zhì)的另 一側(cè)，流體中的固體顆粒則被截留，從而實(shí)現(xiàn)液體與固體 顆粒的分離。 對(duì)不同廠家生產(chǎn)的真空皮帶機(jī)的運(yùn)行情況的研究表明： 副產(chǎn)品石膏的含水率主要受石膏的物理特性和皮帶機(jī)運(yùn)行 操作的影響。石膏結(jié)晶效果越好、粒徑越大、氯離子含量 越低、飛灰等雜質(zhì)含量越低，越有利于石膏脫水，即有利 于提高副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)。 44 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 石膏處理系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī)石膏處理系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī) 45 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 石膏處理系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī)石膏處理系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī) 46 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 石膏處理系統(tǒng)真空皮帶脫水機(jī)石膏處理系統(tǒng)真空皮

25、帶脫水機(jī) 1 濾布導(dǎo)軌濾布導(dǎo)軌 7 濾布清洗裝置濾布清洗裝置 2 濾布張緊裝置濾布張緊裝置 8 降低機(jī)構(gòu)降低機(jī)構(gòu) 3 濾液管濾液管 9 真空室真空室 4 濾液總管濾液總管 10 橫向套筒和孔橫向套筒和孔 5 剖面部分剖面部分 11 給料器給料器 6 空氣室空氣室 12 框架框架 47 （電鏡圖）（電鏡圖） 固相固相 CaSO4.2H2O含含 量為量為91.29% CaSO3.1/2H2O 含量含量4.63% 脫硫劑為電石渣脫硫劑為電石渣 （放大（放大200倍）倍） 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 48 (電鏡圖電鏡圖) 固相固相 CaSO4.2H2O含含 量為量為71.65% CaSO3.1

26、/2H2O 含量含量18.02% 脫硫劑為電石脫硫劑為電石 渣（放大渣（放大200倍）倍） 49 （電鏡圖）（電鏡圖） 固相固相 CaSO4.2H2O含含 量為量為51.55%, CaSO3.1/2H2O含含 量為量為30.06% 脫硫劑為電石渣脫硫劑為電石渣 （放大（放大200倍）倍） 石灰石/石膏法各系統(tǒng)石膏處理系統(tǒng) 50 目前脫硫石膏的綜合利用主要用做建筑石膏和 水泥添加劑兩種方式。 做建筑石膏時(shí)需要通過(guò)煅燒，必要時(shí)在煅燒前 還需要通過(guò)干燥，因此石膏含水量的多少主要根 據(jù)干燥設(shè)備的能耗確定，一般石膏含水量宜小于 10%以減少干燥能耗。 用于水泥添加劑時(shí)有兩種情況，做高標(biāo)號(hào)水泥 時(shí)仍需要通

27、過(guò)煅燒、成型，要求和用建筑石膏時(shí) 相同；另一種情況是直接添加在水泥中，此時(shí)石 膏的含水量一般應(yīng)控制在15%以下。 51 濕石膏的存儲(chǔ)方法取決于發(fā)電廠煙氣脫硫系統(tǒng)石膏 的產(chǎn)量、用戶的需求量、運(yùn)輸手段以及石膏中間儲(chǔ)倉(cāng)的 大小。對(duì)于容量為300700m3的中間儲(chǔ)倉(cāng)，石膏在其中 的存放時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1個(gè)月。因此，推薦采用帶有底部 卸料系統(tǒng)的一次型儲(chǔ)倉(cāng)，如圖1-19所示。圖1-19 石膏倉(cāng)應(yīng)采取防腐措施和防堵措施。在寒冷地區(qū)， 石膏倉(cāng)應(yīng)采取防凍措施。若脫硫副產(chǎn)物暫無(wú)綜合利用條 件時(shí)，可經(jīng)一級(jí)旋流器濃縮輸送至貯存場(chǎng)，也可經(jīng)脫水 后輸送至貯存場(chǎng)，但宜與灰渣分別堆放，留有今后綜合 利用的可能性，并應(yīng)采取防止副產(chǎn)

28、物造成二次污染的措 施。 1.2.4.7 石膏存儲(chǔ)系統(tǒng)和石膏利用 52 圖1-19 一次通過(guò)型石膏儲(chǔ)倉(cāng) 53 脫硫石膏在很多方面與天然石膏性質(zhì)不同，使用前必須 進(jìn)行處理。在雜質(zhì)中最重要的是氯化物，氯化物主要來(lái)源于 燃料煤，如含量超過(guò)雜質(zhì)極限值，則石膏產(chǎn)品性能變壞。工 業(yè)上消除可溶性氯化物的方法是用水洗滌。 近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)脫硫市場(chǎng)的發(fā)展，有關(guān)部門對(duì)煙氣脫 硫石膏性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：煙氣脫硫石膏在建 材行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，基本上能代替所有天然石膏生產(chǎn)的建 材制品。從表1-6和表1-7的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，煙氣脫硫石膏 在建材行業(yè)中的綜合利用在技術(shù)上是完全可行的。 54 表1-6 煙氣脫硫石

29、膏與天然石膏技術(shù)性能對(duì)比 項(xiàng)目 品種 標(biāo) 準(zhǔn) 稠 度 凝結(jié)時(shí)間 2小時(shí)強(qiáng)度 /MPa 24小時(shí)強(qiáng)度 /MPa 初 凝終 凝抗 折抗 壓抗 折抗 壓 天然建筑石膏粉695182.13.95.215.6 脫硫熟石膏1588134.08.18.721.8 脫硫熟石膏26715203.77.27.220.1 55 表1-7 脫硫石膏用于建材中技術(shù)可行性試驗(yàn)結(jié)果 序 號(hào)試 驗(yàn) 項(xiàng) 目試 驗(yàn) 結(jié) 果 1原材料檢驗(yàn)良好的石膏資源，完全可代替天然石膏使用 2煅燒建筑石膏粉達(dá)到建筑石膏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn) 3制備石膏粉和天然石膏性能等同，可采用同樣設(shè)備工藝 4脫硫石膏壓塊技術(shù)上可行，動(dòng)力消耗較大 5脫硫石膏成球以

30、熟石膏做粘結(jié)劑，可以用成球盤成球 6作水泥緩凝劑用于配制各種水泥，性能優(yōu)于或相當(dāng)于天然石膏 7單相型粉刷石膏施工性能較好，技術(shù)指標(biāo)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求 8復(fù)合相型粉刷石膏可操作性好，保水性強(qiáng)，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求 9石膏石灰混炒粉刷石膏達(dá)到日本HS69041976標(biāo)準(zhǔn)要求 10黏結(jié)石膏黏結(jié)性好，滿足技術(shù)要求 11刮墻膩?zhàn)臃暇㏎/JC1103.11（SG88）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求 12石膏砌塊優(yōu)于行業(yè)石膏砌塊標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo) 13紙面石膏板符合紙而石膏板國(guó)際GB977588 14二水石膏輕集料砌塊符合國(guó)際GB1522994規(guī)定的優(yōu)等品或一等品要求 56 1.2.4.8 脫硫廢水處理 產(chǎn)生廢水是石灰石濕法脫硫的缺點(diǎn)。一

31、些國(guó)家和地區(qū)政 府對(duì)廢水處理有嚴(yán)格的規(guī)定。例如德國(guó)對(duì)廢水排放有嚴(yán)格的 規(guī)定，限制微量金屬和其他有害成分的排放濃度。在日本廢 水處理還要降低COD（主要形式是連二硫酸根S2O62-）。 其處理過(guò)程為：通過(guò)加堿中和脫硫廢水，并使廢水中的 大部分重金屬形成沉淀物；加入絮凝劑使沉淀濃縮成為污泥， 污泥被送至灰場(chǎng)堆放。廢水的pH值和懸浮物達(dá)標(biāo)后直接外排， 圖1-20是典型的廢水處理系統(tǒng)。 57 圖1-20 脫硫廢水處理 58 脫硫廢水處理包括以下4個(gè)步驟： A、廢水中和 反應(yīng)池由3個(gè)隔槽組成，每個(gè)隔槽充滿后自流進(jìn)入下個(gè)隔槽。在脫硫廢水進(jìn)入 第1隔槽的同時(shí)加入一定量的10%左右的石灰漿液，通過(guò)不斷攪拌，其

32、pH值可從 5.5左右升至9.0以上。 B、重金屬沉淀 Ca(OH) 2的加入不但升高了廢水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、 Cr3+等重金屬離子生成氫氧化物沉淀。一般情況下3價(jià)重金屬離子比2價(jià)更容易沉 淀，當(dāng)pH值達(dá)到9.09.5時(shí)，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶氫氧化物。同時(shí)， 石灰漿液中的Ca2+還能與廢水中的部分F-反應(yīng)，生成難溶的CaF2；與As3+ 絡(luò)合 生成Ca3 (AsO3)2等難溶物質(zhì)。此時(shí)Pb2+ 、Hg2+仍以離子形態(tài)留在廢水中，所以 在第2隔槽中加入有機(jī)硫化物藥劑TMT-15，使其Pb2+、Hg2+反應(yīng)形成難溶的硫化 物沉積下來(lái)。 TMT-15是一

33、種三嗪類組分(C3N3S3Na3,三聚硫嗪酸三鈉鹽)，是德國(guó)Degussa 公司專利產(chǎn)品，能在常溫下與廢水中的各種重金屬離子（汞、鉛、銅、鎘、鎳、 錳、鋅、鉻等）迅速反應(yīng)，生成不溶于水，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性的螯合物， 從而達(dá)到捕捉去除重金屬的目的，也可以除去已經(jīng)轉(zhuǎn)變成絡(luò)合物的重金屬。 TMT-15是15%（wt%）的C3N3S3Na3溶液，即使用量很少，也表現(xiàn)出極高的重金 屬排除效率。 59 C、絮凝 經(jīng)前2步化學(xué)沉淀反應(yīng)后，廢水中還含有許多細(xì)小而分散的顆粒和膠 體物質(zhì)，所以在第3隔槽中加入一定比例的絮凝劑FeClSO4，使它們凝聚 成大顆粒而沉積下來(lái)。在廢水反應(yīng)池的出口加入陽(yáng)離子高分子聚合

34、電解 質(zhì)作為助凝劑，來(lái)降低顆粒的表面張力，強(qiáng)化顆粒的長(zhǎng)大過(guò)程，進(jìn)一步 促進(jìn)氫氧化物和硫化物的沉淀，使細(xì)小的絮凝物慢慢變成更大、更易沉 積的絮狀物，同時(shí)脫硫廢水中的懸浮物也沉降下來(lái)。 D、澄清濃縮 絮凝后的廢水從反應(yīng)池溢流進(jìn)入裝有攪拌器的澄清濃縮池中，絮凝 物沉積在底部并通過(guò)重力濃縮成污泥，上部則為凈水。大部分污泥經(jīng)污 泥泵排到灰漿池，小部分污泥作為接觸污泥返回廢水反應(yīng)池，提供沉淀 所需的晶核。上部?jī)羲ㄟ^(guò)澄清濃縮池周邊的溢流口自流到凈水箱， 凈水箱設(shè)置了監(jiān)測(cè)凈水pH值和懸浮物的在線監(jiān)測(cè)儀表，如果pH和懸浮物 達(dá)到排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則通過(guò)凈水泵外排，否則將其送回廢水反應(yīng)池繼續(xù)處 理，直到合格為止。 6

35、0 Do you learn about the detailed process of wet FGD? 濕法煙氣脫硫詳細(xì)工藝你了解了嗎？ 61 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系 統(tǒng)原則上可由下列結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 構(gòu)成： 由石灰石粉料倉(cāng)和石灰石研 磨及測(cè)量站構(gòu)成的石灰石制 備系統(tǒng)； 由洗滌循環(huán)、除霧器和氧化 工序組成的吸收塔； 由回轉(zhuǎn)式煙氣-煙氣換熱器、 清潔煙氣冷卻塔排放或濕煙 囪排煙構(gòu)成的煙氣再熱系統(tǒng)； 脫硫風(fēng)機(jī)； 由水力旋流分離器和過(guò)濾皮 帶組成的石膏脫水裝置； 石膏貯存裝置； 廢水處理系統(tǒng)。 圖1-7 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝流程 1.2.4濕式石灰石石膏法脫硫工藝流程 62 控制氧化就是采用

36、抑制氧化或強(qiáng)制氧化方式將氧化率控 制在15%或95%。抑制氧化通過(guò)在洗滌液中添加抑制性 物質(zhì)，控制氧化率低于15%，使?jié){液SO42-濃度遠(yuǎn)低于飽和濃 度，生成的少量硫酸鈣與亞硫酸鈣一起沉淀。抑制氧化采用 的抑制有：?jiǎn)钨|(zhì)硫、EDTA以及其他的有機(jī)物。 強(qiáng)制氧化通過(guò)向洗滌液中鼓入空氣，并添加催化劑使氧 化反應(yīng)趨于完全，氧化率提高到高于95%，并保持足夠的漿 液含固量（12%），以提供石膏結(jié)晶所需的晶種，此時(shí)，石 膏晶體生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生沉淀性能優(yōu)良的石膏，從而避免在 塔內(nèi)結(jié)垢 63 圖1-14 回旋式氣氣加熱器 64 回旋式GGH的總體機(jī)構(gòu)包括GGH的本體及外圍配套件。 GGH的本體由上連接板、上部中間梁、外殼、下連接板、下 部中間梁、轉(zhuǎn)子、中心筒、傳熱元件、導(dǎo)向軸承、支承軸承 等主要機(jī)構(gòu)件組成。GGH的外圍配套件由軸承潤(rùn)滑裝置、轉(zhuǎn) 子測(cè)速裝置、高壓水泵、吹灰器、傳動(dòng)裝置