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半干法脱硫方案说明

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半干法脱硫方案说明

WORD 格式编辑整理 烟气脱硫烟气脱硫 专业知识分享 技技 术术 方方 案案 WORD 格式编辑整理 第一章第一章工程概述工程概述 1.1 项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。 现烧结机烟气流程为烧结 机除尘器吸风机烟囱。除尘器采用多管式除尘器,除尘效率大于 90%。 主要原始资料如下 主要原始资料表 项目 标态总烟气量(湿) 吸风机数量 吸风机出口烟气温度 实际烟气量 除尘器入口含尘浓度 除尘器效率 吸风机出口含尘浓度 吸风机出口含硫浓度 1.2 主流烟气脱硫方法 烟气脱硫(简称 FGD)是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制 酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 FGD 其基本原理都是以一种碱性物质来吸收 SO 2,就目前国内实际应用工程, 按脱硫剂的种类划分,FGD 技术主要可分为以下几种方法 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法; 2、以镁的化合物为基础的镁法; 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法; 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法; 最为普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在 90%以上。而其中应用最 为广泛的是石灰石-石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程, 单位 Nm3/h 台 ℃ m3/h mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 数量 480000 2 140 726150 1590 ≥90 ≤159 2345 专业知识分享 WORD 格式编辑整理 我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、 描述, 并最终给出两方案比较结果。 1.3 主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模, 同时本着投资少、 见效快、 系统简单可靠等原则, 我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉(半干法为消石灰粉) ,厂内不设脱硫剂制 备车间。 2、 考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为 2345 mg/Nm3, 浓度并不是很高, 在满足环保排放指标的前提下,脱硫装置的设计脱硫效率取≥90%。 3、脱硫装置设单独控制室,采用 PLC 程序控制方式。同时考虑同主体工程 的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度,减少管道阻力及工 程投资。 专业知识分享 WORD 格式编辑整理 第二章第二章 石灰石-石膏湿法脱硫方案石灰石-石膏湿法脱硫方案 2.1 工艺简介 石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺 以石灰石浆液作为吸收剂, 通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤, 发生反应, 以去除烟气中的 SO2,反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸 钙(石膏) 。 图 2.1石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图 2.1 所示,该工艺类型是圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内 逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧 化。 与其他脱硫工艺相比,石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要特点为 脱硫效率高,可达 95%以上; 吸收剂化学剂量比低,脱硫剂消耗少; 液/气比(L/G)低,使脱硫系统的能耗降低; 可得到纯度很高的脱硫副产品-石膏,为脱硫副产品的综合利用创造了有利 条件; 采用空塔型式使吸收塔内径减小,同时减少了占地面积; 采用价廉易得的石灰石作为吸收剂; 系统具有较高的可靠性,系统可用率可达 97%以上; 专业知识分享 WORD 格式编辑整理 对锅炉燃煤煤质变化适应性较好; 对锅炉负荷变化有良好的适应性。 2.2 反应原理 用于去除 SOx 的浆液收集在吸收塔浆池内。吸收塔浆池分为氧化区和结晶区, 在上部氧化区内, 氧化空气通过一个分配系统吹入, 在 pH 值为 45 的浆液中生成石 膏;在结晶区,石膏晶种逐渐增大,并生成为易于脱水的较大的晶体,新的石灰石 浆液也被加入这个区域。 化学反应过程描述如下 石灰石的溶解 CaCO3 CO2 H2O CaHCO32 与 SO2 反应 CaHCO32 2SO2 CaHSO32 2CO2 氧化CaHSO32 CaCO3 O2 2CaSO4 CO2 H2O 石膏生成 CaSO4 2H2O  CaSO4 2H2O 去除 SO2 总反应方程式 CaCO3 SO2 O2 2H2O CaSO4 2H2O CO2 石灰石在水中的低溶解性在吸收塔内被二氧化碳提高。通过溶解过程,生成碳 酸氢钙。碳酸氢钙与二氧化硫反应生成可溶的亚硫酸氢钙。 在氧化区,亚硫酸氢钙与空气中的氧发生反应,生成硫酸钙。浆液中的硫酸钙 再结晶生成二水硫酸钙,即石膏。 整个脱硫反应在吸收塔塔内区域的化学反应如图 2.2 所示。 2.3 本方案系统描述 本工程石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置主要由以下系统组成 1)吸收剂制备与供应系统 本脱硫方案以石灰石粉作为脱硫吸收剂。合格的石灰石粉由罐车运送到厂内。 通过气力输送送入石灰石粉仓,经料仓底部的称重式给料机送入石灰石浆液箱进行 搅拌、配比。石灰石粉和水连续加入脱硫剂浆液箱,在脱硫剂浆液箱中石灰石浆液 含固浓度为 2030%wt。浆液经泵送入脱硫吸收塔内。为使浆液混合均匀、防止 沉淀,在脱硫剂浆液箱顶部装设有顶进式搅拌器。 2SO2 吸收系统 SO2 吸收系统是烟气脱硫系统的核心,主要包括吸收塔、循环浆液泵、氧化风 机、石膏排放泵及搅拌器等设施、设备。在吸收塔内,烟气中的 SO2 被吸收浆液洗 专业知识分享 WORD 格式编辑整理 图 2.2吸收塔各区域化学反应原理图 涤并与浆液中的 CaCO3 发生反应,在吸收塔底部的循环浆池内被输送来的空气 强制氧化,最终生成石膏晶体,由石膏浆液排出泵排出吸收塔送入石膏浆处理系统 脱水。在吸收塔的出口设有除雾器,以除去脱硫后烟气带出的细小液滴,使烟气在 含液滴量低于 100mg/Nm3 下排出。 目前,湿法脱硫吸收塔已将脱硫、氧化、除尘三项功能集于一体,使系统大为 简化。 吸收塔为圆柱体、钢结构,防腐内衬。吸收塔底部为循环浆池,上部分为喷淋 层和除雾器。 喷淋层设在吸收塔的中上部,每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成,其作用是将 循环浆液进行细化喷雾。一个喷淋层包括母管和支管,母管的侧向支管成对排列, 喷嘴就布置在其中。喷嘴的这种布置安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果。 吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层,为防止塔内沉淀物吸入泵体 造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞,循环泵前装有网格状滤网(塔内) 。单台循环泵 故障时,FGD 系统可正常进行,若全部循环泵均停运,FGD 系统将保护停运,烟气走 旁路。 当脱硫系统解列或出现事故停机需要检修时,吸收塔内的吸收浆液由排浆泵排 出,存入事故浆罐中,以便对脱硫塔进行维修。 3)烟气系统 专业知识分享 WORD 格式编辑整理 烧结机全部烟气经除尘器、引风机、脱硫系统入口挡板门后进入脱硫吸收塔, 经洗涤脱硫后的烟气温度约 50℃,经过脱硫系统出口挡板门进入总烟道,最终经烟 囱排入大气。 锅炉正常运行时,脱硫系统亦同时运行,只在特殊情况及故障情况时允许脱硫 系统走旁路, 此时锅炉在无脱硫装置的情

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