某電廠濕法脫硫工程
1.設計參數
最大處理煙氣量1,230,000Nm3/h,進口二氧化硫濃度3,750mg/m3,出口二氧化硫濃度180 mg/m3,出口煙塵濃度50 mg/m3,脫硫效率95.4%。
脫硫劑為石灰石粉,脫硫鈣硫比1.02。在設計工況下,每小時耗石粉6.12噸,年耗3.98萬噸。副產品石膏,每小時產量11.4噸,年產量7萬噸。年脫除二氧化硫2萬噸。
2.工作原理和工藝流程
工作原理:
2SO2 + 2CaCO3 + 4H2O + O2 → 2CaSO4
2H2O + 2CO2↑
工藝流程:
原煙氣 → 經增壓風機增壓 → 通過氣——氣熱交換器(GGH)降溫 → 煙氣進入吸收塔脫硫 → 經除霧器除霧 → 凈煙氣 → 通過(GGH)升溫 → 煙囪 → 排入大氣。
其中脫硫產生的石膏漿液,經兩極脫水,得到含水量小于10%的脫硫副產品二水石膏,同時,為了平衡系統中的CT的濃度,部分從石膏漿液中脫出的漿水,進入廢水處理系統,經處理達標后排放。
3.系統組成
脫硫裝置由煙氣系統和吸收塔兩個主系統,以及石灰石粉的磨制、儲運及漿液制備系統、事故漿池及漿液疏排系統、石膏脫水及儲備、工藝水系統、廢水處理系統五個輔助系統組成。
a.煙氣系統
煙氣系統包括原煙氣熱煙道、增壓風機、GGH、溫煙道和凈煙氣冷煙道、溫煙道、煙氣切除換擋板及其密封系統、煙道膨脹節組成。并且設置了旁路擋板。煙氣自水平磚煙道,經過FGD風機增壓,至GGH,溫度從155℃降至126℃,再進入吸收塔進行脫硫和除霧。自吸收出來的煙氣95%的SO2已被脫除,煙溫也降到了50℃,脫硫后的凈煙氣經GGH加熱,溫度升到80℃以上,再通過原有的180m煙囪外排。
b.吸收塔系統
吸收塔系統是整個FGD的核心部分。SO2、SO3、HF和HCL將在吸收塔內被脫除;而石膏也將在吸收塔內結晶和生成。整個吸收塔漿液的pH值通過控制石灰石加入量控制在5.35左右。pH的大小是漿液池內石灰反應活性和鈣硫摩爾比的綜合反映。
本系統使用的單回路敞開式噴射塔,是一個單級的、開放式噴淋、一體化的吸收SO2裝置,大致可分為三個區域:氣相區、氣液混合區和漿液區。
氣相區安裝有兩層除霧器,除霧器采用裝機的原理來達到出去煙氣中水滴的目的,除霧氣的前后安裝了壓力探頭;氣液混合反應區布置有四層噴淋層,上下兩層噴淋層以一定的角度錯開,提高噴淋效果。共有210個噴嘴,由于噴嘴的霧化,形成氣液密相使煙氣被充分洗滌;漿液區布置六臺攪拌器,分上下兩層,在上層攪拌器旁有強制的氧化系統。
c.石灰石粉的磨制、儲運和漿液制備系統
FGD系統直接采用的脫硫劑是石灰石粉,它的粒徑的90%<63μm。石灰石原料在兩臺磨機磨制成符合要求的石灰石粉后,送至FGD區域的石灰石粉倉儲存備用。石灰石粉倉頂部配有布袋式除塵器,底部配有流化裝置和兩臺流化風機。
脫硫劑石灰石粉通過制漿裝置制成濃度30%的漿液,通過兩臺石灰石漿液泵(一用一備)泵入吸收塔,作為脫硫之用。流量是根據FGD運行的綜合負荷而自動控制的。
d.事故漿池及漿液疏排系統
為了滿足吸收塔檢修排空的需要,FGD系統設置了一個容量與吸收塔漿池容量相當的漿液儲存箱,稱作為事故漿池。該事故漿池有三臺攪拌器,兩臺石膏漿液外排泵兼作塔池的排空泵,可將吸收塔內的漿液泵至事故漿池。為將事故漿池的漿液打回至吸收塔,還專門配置一臺事故漿液返回泵。
為了收集整個FGD系統包括在吸收塔及事故漿池的停運或檢修時疏排漿液及水沖洗漿液,FGD系統在吸收塔區域和事故漿池區域分別設置了兩個混凝土漿液池坑,漿液地坑排空泵可將池中漿液打入吸收塔。
e.石膏脫水及儲存系統
吸收塔池內的石膏漿液由兩臺(一運一備)石膏漿液外排崩送到水利旋流站。離開旋流站的石膏漿液中固體含量為50%至60%。50%至60%固體含量的石膏漿液自流到石膏漿液箱,然后再通過石膏漿液泵(一運一備)送到真空皮帶機進行脫水。
旋流站已流出來的石膏漿液,粒徑較小,其大部分返回吸收塔,一小部分通過漿液泵打到廢水旋流站,經旋流濃縮的石膏還返回吸收塔,溢流部分將被收集到廢水箱,通過廢水泵打到處理系統處理。
f.工藝水系統
FGD設有專門的工藝水系統,為FGD供水。在正常情況下,FGD的耗水量為64m3/h,當原煙氣溫度升高到180℃,整個FGD超負荷時,系統的最大用水量可達120 m3/h。
FGD工藝水主要用于:除霧器沖洗水、石膏沖洗水、FGD系統容器及管道停運時的沖洗水、GGH的高壓沖洗水、石灰及石灰石制漿用水。
g.廢水處理系統
由于系統會產生一部分廢水,其中有些重金屬濃度較高,如Cr、Zn、Cu、Hg等,廢水pH值在5.6左右。為此該工藝配有一套廢水處理系統,使這部分廢水達到環境排放要求。
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