脱硫资料

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1 脱硫系统基本概念

1.1 概述

山西京玉发电有限责任公司2×300MW火电机组采用石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺(以下简称FGD)，原烟气中SO2含量不超过2500mg/Nm³，设计脱硫率不小于95%，净烟气中SO2含量不超过125mg/Nm³，脱硫装置出口净烟气温度按不小于47℃设计，脱硫后烟气从烟囱一侧接入，烟尘排放浓度低于50mg/Nm³，两套FGD共设一个公共石膏储仓和一个事故浆液箱。

1.1.1 脱硫主要系统

(1)烟气系统 (2)吸收塔系统

(3)石灰石浆液制备及供应系统 (4)石膏一、二级脱水系统 (5)工艺水系统 (6)排放系统 (7)废水处理系统 (8)压缩空气系统 (9)电气系统

1.1.2 吸收塔内的化学反应

发生在吸收塔的整个反应情况为：

SO2+CaCO3→CaSO3+CO2 ------------------------------------ ----------- (1-1) SO3+CaCO3→CaSO4+CO2 ------------------------------------ ----------- (1-2)

还发生了许多中间反应步骤，在含水浆液中形成钙离子。

CaCO3(s)→CaCO3(aq)------------------------------------------ ----------- (1-3)

CaCO3(aq)+H2O→Ca2++HCO ----------------------- ----------- (1-4) 3+OH

在吸收塔中烟气与浆液接触面形成亚硫酸根离子。

SO2(g)→SO2(aq) ----------------------------------------------- ----------- (1-5)

+SO2(aq)+H2O→H2SO3→HSO 3+H ------------------------- ----------- (1-6)

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2 +

HSO 3→H+SO3 ------------------------------------------------ ----------- (1-7)

在原地强制氧化的环境中形成主要沉淀物石膏。

2 SO23+1/2O2→SO4 --------------------------------------------- ----------- (1-8) Ca2++SO22H2O(s) ---------------------- ----------- (1-9) 4+2H2O→CaSO4·

亚硫酸盐离子也与钙离子结合形成半水亚硫酸钙沉淀物。

Ca2++SO2HO(s) --------------------- ----------- (1-10) 3+1/2H2O→CaSO322

1

除了二氧化硫之外，吸收塔也从烟气中脱除氯化氢和氟化氢，碳酸钙与这些物质发生反应生成可溶解盐。

2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2 ---------------------------- ----------- (1-11) 2HF+CaCO3→CaF2+H2O+CO2 ------------------------------ ----------- (1-12)

1.2 脱硫系统基本流程 1.2.1 烟气系统

除尘器→引风机→原烟气挡板门(原烟道)→吸收塔(洗涤区→喷淋层→除雾器)→净烟气挡板门(净烟道)→烟囱；

1.2.2 吸收塔系统

(1)石灰石浆液输送泵→吸收塔循环池→石膏浆液排出泵； (2)原烟气→吸收塔入口→吸收塔喷淋层→除雾器→净烟气出口；

1.2.3 石灰石浆液制备及供应系统：

石灰石粉车→石灰石粉仓→手动闸板门→电动闸板门→电动锁气器→石灰石浆液箱→石灰石浆液输送泵→#1、#2吸收塔/返回石灰石浆液箱；

1.2.4 石膏脱水系统

(1)石膏一级脱水系统：石膏浆液排出泵→石膏浆液旋流器→分离出带有细小颗粒的浆液→ 废水箱→废水浆液旋流器/返回吸收塔；

(2)石膏二级脱水系统：

(2.1)石膏浆液旋流器底流→底流分配器→真空皮带脱水机→真空皮带机脱水后的石膏直接落入石膏仓→外运；

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(2.2)真空皮带脱水机脱出的水→滤液接收罐(气液分离器)→滤液箱→#1或#2吸收塔；

(2.3)真空泵密封排出的水→滤布冲洗水箱→真空皮带脱水机滤布冲洗水/滤饼冲洗水箱补水；

(2.4)滤布冲洗后的水和皮带密封的水→地漏→滤液箱→#1或#2吸收塔；

(2.5)各泵机封冷却水→吸收塔区域地坑。 (2.6)管道冲洗水→吸收塔区域地坑

1.2.5 工艺水、冷却水系统

(1)工艺水箱→工艺水泵→返回工艺水箱，作为：(1.1)吸收塔浆液箱循环泵冲洗水 (1.2)石灰石浆液制备及供应系统补充水

(1.3)石灰石浆液输送泵冲洗水 (1.4)石灰石浆液输送泵机封水 (1.5)滤液泵冲洗水 (1.6)废水泵冲洗水 (1.7)废水泵机封水 (1.8)真空皮带脱水系统用水 (1.9)真空泵密封水 (1.10)真空泵轴封水 (1.11)废水系统用水

(1.12)石灰石浆液密度计冲洗水 (1.13)石膏浆液PH计冲洗水 (1.14)石膏旋流器冲洗水 (1.15)石膏旋流器溢流管道冲洗水

(1.16)废水旋流器冲洗水 (1.17)吸收塔地坑泵冲洗水 (1.18)吸收塔石膏浆液排出泵冲洗水

(1.19)吸收塔石膏浆液排出泵机封水

(1.20)吸收塔氧化空气冷却水/吸收塔搅拌器冲洗水

(1.21)吸收塔石灰石浆液供浆管道冲洗水

(1.22)事故浆液返回泵冲洗水 (1.23)#、2#滤布冲洗水箱的补充水

(1.24)浆液循环泵机封水 (1.25)浆液循环泵减速器润滑油冷却水

(1.26)氧化风机油箱冷却水。

(2)工艺水箱→除雾器冲洗水泵→返回工艺水箱

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(2.1)1#或2#吸收塔除雾器冲洗水供水 (2.2)给1#或2#吸收塔补水；

1.2.6 排放系统

(1)事故浆液箱→事故浆液返回泵→1#、2#吸收塔；

(2)吸收塔区域地坑→吸收塔区域地坑泵→吸收塔/事故浆液箱；

1.2.7 废水处理系统 1.2.7.1 废水处理加药系统

(1)盐酸车→卸酸泵→盐酸缓冲箱→盐酸计量箱→盐酸计量泵→返回盐酸计量箱；

(2)助凝剂→助凝剂料斗→干粉进料器→助凝剂计量箱→助凝剂计量泵→助凝箱；

(3)絮凝剂→絮凝剂料斗→干粉进料器→絮凝剂计量箱→絮凝剂计量泵→絮凝箱

(4)有机硫化物药剂→有机硫计量箱→有机硫计量泵→反应箱/返回有机硫计量箱；

(5)石灰粉车→石灰石粉仓→石灰乳制备箱→石灰乳计量泵→中和箱。

1.2.7.2 废水处理系统

脱硫废水和石灰乳→中和箱→反应箱(加入有机硫、助凝剂)→絮凝箱(加入絮凝剂)→澄清/浓缩池→出水箱→出水泵→排水池→灰场、灰库、渣仓；

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2 脱硫系统

2.1 烟气系统

烟气系统的主要作用是进行脱硫装置的投入和切除，为脱硫运行提供烟气通道。

锅炉的烟气从引风机排出，经原烟道进进入吸收塔。浆液喷淋使烟气带水，烟气温度从124℃降至47℃，同时吸收烟气中的SO2，与石灰石发生反应后结晶生成石膏。部分石灰石浆液和石膏浆液被收集在吸收塔底部，并再次被3台浆液循环泵循环至喷淋层，循环喷淋浆液不仅用于吸收烟气中的SO2，同时还用来冷却烟气。在烟气离开吸收塔前，通过吸收塔顶部的两级高效人字形除雾器，从饱和烟气中脱除携带的微滴和灰尘。利用除雾器冲洗水对除雾器进行冲洗，防止除雾器结垢和堵塞，还可以为吸收塔补充因蒸发及脱水所造成的水分损失。烟气在进入烟囱排入大气之前，经吸收塔顶部出口出来，经净烟道进入烟囱后排放至大气。

2.2 吸收塔系统简介

吸收塔的主要功能是使pH控制到5至6，含有化学吸附剂碳酸钙的浆液从烟气中脱除二氧化硫。吸收塔反应池作用是为促使碳酸钙分解、强制氧化和固体物结晶提供场所。

吸收塔系统包括：2个吸收塔、6台吸收塔浆液循环泵、8台吸收塔搅拌器、4层除雾器、6根氧化空气风管、6层喷淋母管等。

烟气从吸收塔中部进入吸收塔，与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应生成亚硫酸氢钙，流到浆液池，与新加入的石灰石反应生成亚硫酸钙。在浆液池内对吸收塔内的亚硫酸钙再进行强制氧化反应生成硫酸钙，最后石膏过饱和溶液结晶，得到脱硫副产品石膏；为了提供使亚硫酸钙氧化为硫酸钙所需的空气，特设置了氧化空气系统，氧化风机通过管道连接到安装在吸收塔内搅拌器处的空气喷枪，对吸