?一、工藝原理

石灰—石膏法脫硫技術(shù)是一種成熟度較高的脫硫工藝，目前在我國(guó)電廠、鋼鐵燒結(jié)等領(lǐng)域都已經(jīng)有大量的應(yīng)用業(yè)績(jī)。

石灰—石膏法脫硫裝置，是把含硫煙氣通入吸收塔，以吸收塔做洗滌器和氧化器，用石灰粉（熟石灰）制成漿液作為吸收劑，通過循環(huán)系統(tǒng)，在塔內(nèi)噴淋來吸收含硫煙氣中的二氧化硫等有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)煙氣的潔凈排放。同時(shí)向漿液池鼓入空氣，對(duì)吸收洗滌液中的亞硫酸氫鈣進(jìn)行氧化，生成石膏，以達(dá)到脫除氣體中有害物質(zhì)的目的。

石灰—石膏法脫硫的總反應(yīng)式如下：       

 Ca（OH）2 + SO2 +5H2O→CaSO3?6H2O   CaSO3?6H2O + SO2 → Ca（HSO3）2? 5H2O Ca（HSO3）2 + Ca（OH）2+10H2O → 2CaSO3? 6H2O 2CaSO3 + 1/2O2 →  2CaSO4

在上述反應(yīng)中，由于漿液的循環(huán)使用，漿液中除石灰外，還含有大量石膏。當(dāng)石膏達(dá)到一定的過飽和度時(shí)(約130％)，抽出一部分漿液送往脫水系統(tǒng)，進(jìn)行固液分離。同時(shí)向循環(huán)槽中加入新鮮漿液，以保持吸收劑漿液的pH值。被送入脫水系統(tǒng)的漿液，先后經(jīng)過一級(jí)脫水和二級(jí)脫水，使石膏的含水率達(dá)到10％以下。凈化煙氣經(jīng)過除霧器除去水霧后排入大氣。為防止反應(yīng)物在除霧器上結(jié)垢，除霧器配有定期沖洗系統(tǒng)，沖洗除霧器上的部分石膏結(jié)垢，沖洗水直接落入循環(huán)槽中，作為系統(tǒng)補(bǔ)水。

石灰—石膏法脫硫技術(shù)是一種工藝技術(shù)成熟，其原料來源廣泛，價(jià)格較低，能夠就近采購，可以降低運(yùn)輸費(fèi)用。

石灰—石膏濕法脫硫工藝技術(shù)過程主要由7個(gè)系統(tǒng)組成：(1)煙道系統(tǒng)；(2)吸收劑制備與補(bǔ)充系統(tǒng)；(3)吸收塔及噴淋系統(tǒng)； (4)石膏脫水處理；(5)工藝水系統(tǒng)；(6)集水坑；(7)儀器儀表檢測(cè)及電氣控制系統(tǒng)；

二、石灰-石膏法脫硫工藝流程圖

鍋爐煙氣經(jīng)由除塵器除塵后，由引風(fēng)機(jī)送入吸收塔，在引風(fēng)機(jī)出口和吸收塔出口分別設(shè)有煙氣擋板門控制。在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，煙氣由脫硫塔中下部的煙氣入口進(jìn)入，經(jīng)噴淋的吸收漿液洗滌后，經(jīng)過吸收塔上部的除霧器，截留煙氣中的微小液滴后經(jīng)煙囪排放。

三、各系統(tǒng)描述◆ 煙氣系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)

由煙道、各煙氣擋板門所組成。

煙道留有取樣接口、試驗(yàn)接口和清掃孔。煙道采用Q235材質(zhì)，厚度不小于6mm,與低溫濕煙氣接觸的煙道采用酚醛基玻璃鱗片樹脂進(jìn)行防腐。

采用將鍋爐尾氣風(fēng)機(jī)布置在吸收塔上游煙氣側(cè)運(yùn)行的方案，以保證整個(gè)FGD系統(tǒng)均為正壓操作，同時(shí)避免尾氣風(fēng)機(jī)可能受到的低溫?zé)煔獾母g，從而保證了尾氣風(fēng)機(jī)及整個(gè)FGD系統(tǒng)長(zhǎng)壽命運(yùn)行。

煙道包括必要的煙氣通道、沖洗和排放漏斗、膨脹節(jié)、法蘭、導(dǎo)流板、墊片/螺栓材料以及附件。

◆ 吸收液制備系統(tǒng)

氧化鈣粉末由業(yè)主采購，通過汽車將氧化鈣運(yùn)到廠區(qū)之后，通過隨輸送槽車攜帶氣力裝置將氧化鈣輸送進(jìn)入石灰粉倉；吸收劑制備存儲(chǔ)系統(tǒng)配備石灰粉倉（包含粉倉配套系統(tǒng)）、吸收劑化灰制備系統(tǒng)、吸收劑存儲(chǔ)系統(tǒng)及泵組等配套系統(tǒng)。通過吸收劑系統(tǒng)配置一定濃度要求的氫氧化鈣漿液用氫氧化鈣供給泵送往吸收塔。

立式漿液攪拌器進(jìn)行漿液的混合溶解和避免漿液沉積，混配完成后即可按需要定量的輸送到吸收塔內(nèi)，對(duì)煙氣進(jìn)行吸附凈化。

石灰漿液給料量根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷、脫硫裝置進(jìn)口/出口SO2濃度及吸收塔漿池內(nèi)的漿液值進(jìn)行控制。

漿液管線設(shè)有清洗系統(tǒng)和閥門低位排水系統(tǒng)。

◆ 吸收塔系統(tǒng)

①吸收塔

吸收塔系統(tǒng)是脫硫裝置的核心設(shè)備。設(shè)備的制造和設(shè)計(jì)必須符合可靠、連續(xù)有效運(yùn)行的要求。吸收塔系統(tǒng)由塔本體、塔內(nèi)件、噴淋層、除霧器及相應(yīng)配套設(shè)施及外部鋼結(jié)構(gòu)所組成。

1）吸收塔的主體結(jié)構(gòu)采用碳鋼+有機(jī)硅玻璃鱗片防腐。塔內(nèi)件全部采用碳鋼結(jié)構(gòu)做防腐、耐磨處理。

2）在吸收塔體四周設(shè)置四根支柱桁架用于對(duì)塔外爬梯的支撐。 

3）吸收塔的煙氣均布系統(tǒng)：設(shè)置了文丘里棒柵結(jié)構(gòu)煙氣均布裝置。文丘里棒柵具有強(qiáng)化漿液傳熱和傳質(zhì)的功能，且不會(huì)出現(xiàn)磨損和結(jié)垢現(xiàn)象。煙氣從吸收塔的入口進(jìn)入以后，首先經(jīng)過文丘里棒柵，煙氣流速加大，強(qiáng)化了氣液傳質(zhì)效果，可以不斷的更新傳質(zhì)界面，提高了脫硫效率，相當(dāng)于降低了漿液循環(huán)量，也減少約循環(huán)泵的功率消耗。 

4）噴淋洗滌系統(tǒng)設(shè)置三或四層噴淋層 ，并預(yù)留1層噴淋層位置作為日后超低改造使用。 噴嘴采用碳化硅材質(zhì)的空心大流量噴嘴，有利于煙氣均勻降溫和提高洗滌效果。系統(tǒng)中同時(shí)配有停機(jī)漿液排出設(shè)施和沖洗裝置。 5）塔體的組裝、塔內(nèi)防腐及外部鋼結(jié)構(gòu)的施工在現(xiàn)場(chǎng)完成。 

6）吸收塔殼體設(shè)計(jì)能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重以及風(fēng)雪荷載、地震荷載等的支撐和加強(qiáng)，能充分保證塔體的穩(wěn)定。 

7）為避免塔內(nèi)漿液池中漿液沉積和提高氧化反應(yīng)，吸收塔內(nèi)漿液池的內(nèi)循環(huán)擬采用新推廣應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)品牌的吸收塔側(cè)進(jìn)式攪拌器，有著省電、死角小、不泄露、可以在線維護(hù)、故障率低等諸多優(yōu)點(diǎn)。 

8）吸收塔底面設(shè)有能排空漿液的排空閥。 9）在石灰漿液出口管道上設(shè)有控制閥，控制漿液進(jìn)入吸收塔的流量。

10）吸收塔的整體設(shè)計(jì)能方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，有防護(hù)設(shè)施，吸收塔入口煙道設(shè)置噴淋降溫系統(tǒng)，便于降低煙氣進(jìn)塔溫度，保護(hù)塔內(nèi)玻璃鱗片的安全。

11）沖洗系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動(dòng)沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。

12）除霧器沖洗用水為脫硫工藝水，由單獨(dú)設(shè)置的除霧器沖洗水泵提供。

13）吸收塔煙氣入口，采用傾斜向下垂進(jìn)氣口導(dǎo)入煙氣，入口原煙道的設(shè)計(jì)，盡量減少干濕界面的結(jié)垢可能。

14）在吸收塔內(nèi)還設(shè)置有防煙氣爬升裝置，可以有效的提高脫硫效率。

②漿液循環(huán)泵

1）漿液循環(huán)泵優(yōu)選采用信譽(yù)度高的廠家產(chǎn)品，具備良好的防腐、耐磨性能。 

2）漿液循環(huán)泵采用設(shè)置3~4臺(tái)，每臺(tái)循環(huán)泵單獨(dú)控制一層噴淋層單元。具體根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際靈活選擇。

③氧化風(fēng)機(jī)

氧化風(fēng)機(jī)設(shè)置，采用羅茨風(fēng)機(jī)；風(fēng)量裕量為20%，壓頭裕量為20%。氧化風(fēng)機(jī)能力滿足氧化需要。吸收塔內(nèi)部風(fēng)管考慮防腐，氧化風(fēng)管設(shè)置將溫水冷卻，避免噴管結(jié)垢。氧化風(fēng)機(jī)設(shè)帶消音器。

④排空系統(tǒng)及事故漿液池

1)吸收塔漿池檢修需要排空時(shí)，吸收塔的石膏漿液輸送至事故漿液池內(nèi)，并作為吸收塔重新啟動(dòng)時(shí)的石膏晶種。事故漿液池其有效容積可容納吸收塔漿池內(nèi)部全部漿液量，池底面的設(shè)計(jì)能排空液體。 

2)脫硫裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運(yùn)時(shí)需要進(jìn)行沖洗，其沖洗水就近收集在吸收塔區(qū)集水坑，然后用泵送至石灰消化池回用。 

3)集水坑考慮防腐，合理選擇排空系統(tǒng)、各種泵的材質(zhì)和參數(shù)，滿足運(yùn)行條件和輸送介質(zhì)的要求。

◆ 石膏脫水系統(tǒng)

旋流器將脫硫副產(chǎn)物石膏漿液進(jìn)行一級(jí)脫水。石膏經(jīng)過旋流器其底流濃度達(dá)到45%～50%，底流漿液自流到真空皮帶機(jī)，進(jìn)行二級(jí)脫水。經(jīng)脫水處理后的石膏外水含水率不大于10％，落入石膏槽，由叉車裝入卡車外運(yùn)。濾液及沖洗液經(jīng)收集后匯至集水池，經(jīng)水泵返回系統(tǒng)回用。