脫硫崗位基礎(chǔ)培訓(xùn)1

1、煙氣脫硫脫硝崗位培訓(xùn)-動力分廠技術(shù)組一、概述 煙氣脫硫脫硝裝置用于鍋爐煙氣尾氣處理，（共4臺130t/h循環(huán)流化床鍋爐，正常運行三開一備）。鍋爐最大煙氣量 592800 Nm3/h、正常煙氣量 456000Nm3/h，煙氣中二氧化硫平均含量達 8620mg/Nm3（燃用含硫量 2.0%的煤）；脫硝前氮氧化物含量約 150 mg/Nm3，要求除塵器出口煙塵平均含量30 mg/Nm3。 裝置主要作用如下：將煙氣的氮氧化物轉(zhuǎn)化為無害氮氣排放。將煙氣中的二氧化硫、三氧化硫通過氨吸收法轉(zhuǎn)化為硫酸銨產(chǎn)品。 最終排放煙氣達到火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011） 燃料和熱能轉(zhuǎn)化燃料和熱能轉(zhuǎn)化設(shè)

2、施類型設(shè)施類型污染物項目污染物項目適用條件適用條件限值限值燃煤鍋爐煙塵本鍋爐30二氧化硫本鍋爐200氮氧化物（以NO2計）本鍋爐200汞及其化合物本鍋爐0.03表表1：火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組大氣污染物排放濃度限值：火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組大氣污染物排放濃度限值單位：mg/m3思考題：煙氣脫硫裝置的脫硫效率需要高于多少才可以達標排放？思考題：煙氣脫硫裝置的脫硫效率需要高于多少才可以達標排放？二、脫硫工藝流程工藝采用氨-硫酸銨法，工藝流程方框簡圖如下：濃縮塔濃縮塔吸收塔吸收塔一級旋流器一級旋流器二級旋流器二級旋流器離心脫水機離心脫水機干燥機干燥機包裝機包裝機濾液槽濾液槽來自鍋爐的來自鍋爐的增壓煙

3、氣增壓煙氣吸收系統(tǒng)分離單元脫水單元包裝單元煙氣系統(tǒng)三、化學(xué)組成特性在工藝處理流程當(dāng)中，出現(xiàn)的主要化學(xué)物質(zhì)有：（1）SO2，SO3（2）NH3H2O（3）NH4HSO3（4）NH4HSO4（5）(NH4)2SO3（6）(NH4)2SO4（1）SO2、SO3 SO2易溶于水，在常溫下，1體積水可以溶解40體積的SO2，約相當(dāng)于質(zhì)量分數(shù)為10%的溶液，呈若酸性。其高溶解度是本套裝置工藝運行的依據(jù)。其在水中溶解平衡方程式如下： SO2+H2O = H2SO3 H2SO3 = H+HSO3- K1=1.710-2 HSO3- = H+SO32- K2=5.610-8 亞硫酸鹽的還原性比亞硫酸強，空氣中的

4、氧就能將其氧化成硫酸鹽。這一點是濃縮塔內(nèi)風(fēng)機曝氣的依據(jù)。 SO3是無色的易揮發(fā)固體，熔點為16.8，沸點為44.8。與水作用生成H2SO4，并放出大量熱。（2）NH3H2O揮發(fā)性揮發(fā)性 氨水易揮發(fā)出氨氣，隨溫度升高和放置時間延長而增加揮發(fā)率，且隨濃度的增大揮發(fā)量增加。氨氣屬于易爆氣體，爆炸限為16%25%。腐蝕性腐蝕性 氨水有一定的腐蝕作用，碳化氨水的腐蝕性更加嚴重。對銅的腐蝕比較強，鋼鐵比較差，對水泥腐蝕不大。對木材也有一定腐蝕作用。屬于危險化學(xué)品，危規(guī)號82503。弱堿性弱堿性 氨水中存在以下化學(xué)平衡： NH3+H2O=NH3H2O（可逆反應(yīng)） NH3H2O=NH4+ +OH（可逆反應(yīng)）

5、因此僅有一小部分氨分子與水反應(yīng)而成銨離子NH4+和氫氧根離子OH-，故呈弱堿性，氨水具有堿的通性。 氣體氨氨極易溶于水，在常溫、常壓下，1體積水能溶解約700體積的氨。 （3）(NH4)2SO4 分子式(NH4)2SO4，分子量M=132，熔點235，純品為無色斜方晶體，比重1.769g/cm3，易溶于水，水溶液呈酸性，加熱100時開始分解失去氨，成為酸式鹽硫酸氫銨，513時完全分解為氨和硫酸；工業(yè)品為白色或淺黃色顆粒，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氨，易潮解。 溶解度溶解度 不同溫度下，硫酸銨在水中溶解度如下表。表表2：不同溫度下硫酸銨溶解度：不同溫度下硫酸銨溶解度溫溫 度（度（） 0 010

6、10202025253030404060608080100100溶解度溶解度g/100Hg/100H2 2O O70.770.773.0573.0575.575.576.776.777.877.8818188889595103103飽和溶液濃度飽和溶液濃度Mol/LMol/L5.355.355.535.535.735.735.825.825.915.916.146.146.676.677.207.207.807.80思考題：思考題：1噸噸100飽和硫酸銨溶液溫度降至飽和硫酸銨溶液溫度降至40，有多少，有多少(NH4)2SO4H2O晶體析出？晶體析出？四、工藝組成及原理-煙氣系統(tǒng)1.煙氣系統(tǒng)的組

7、成 煙氣系統(tǒng)中包括增壓風(fēng)機、煙氣擋板、及相應(yīng)的煙道、膨脹節(jié)及相關(guān)設(shè)備附屬系統(tǒng)等。 其PID圖為。2.煙氣系統(tǒng)的作用 煙氣的系統(tǒng)的主要作用是給鍋爐煙氣提供傳輸動力，克服煙氣傳輸過程中的阻力損失，將煙氣輸送至后續(xù)處理單元。3.系統(tǒng)內(nèi)主要組成（1）煙氣擋板門 煙氣擋板包括煙氣進口擋板、旁路煙氣擋板、聯(lián)通煙道擋板、增壓風(fēng)機出口擋板。煙氣擋板均采用帶密封氣的單軸雙百葉窗擋板門，具有100的氣密性。密封空氣系統(tǒng)包括密封風(fēng)機及加熱器。密封氣壓力至少維持比煙氣最高壓力高500Pa，密封空氣配有蒸汽加熱器。（2）增壓風(fēng)機 主要用于克服FGD 裝置造成的煙氣壓降 。（3）擋板門密封風(fēng)機 主要作用是向各擋板閥門提供

8、密封空氣，同時降低煙氣對擋板門閥板的腐蝕。（4）密封風(fēng)加熱器 主要作用是加熱密封風(fēng)機送出風(fēng)。思考題：密封風(fēng)機為什么可以起到降低煙氣對擋板門閥板的腐蝕的思考題：密封風(fēng)機為什么可以起到降低煙氣對擋板門閥板的腐蝕的作用？作用？吸收系統(tǒng)1.吸收系統(tǒng)的組成 SO2吸收系統(tǒng)包括濃縮塔、吸收塔、2臺濃縮循環(huán)泵（一用一備）、3臺吸收循環(huán)泵、2臺水洗循環(huán)泵（兩用一備）、3臺氧化風(fēng)機（兩用一備）、2臺濃縮塔排出泵（兩用一備）、2臺吸收塔排出泵（兩用一備）及相應(yīng)的管道閥門等。 該系統(tǒng)包括以下幾個子系統(tǒng)：濃縮塔系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、水洗循環(huán)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)。 其PID圖為。2.吸收系統(tǒng)的作用 SO2吸收系統(tǒng)設(shè)置主要用于

9、脫除煙氣中SO2、SO3、HCl、HF等污染物及煙氣中的飛灰等物質(zhì)。3.系統(tǒng)內(nèi)主要組成（1）濃縮系統(tǒng)濃縮系統(tǒng)的組成：濃縮系統(tǒng)的組成： 濃縮系統(tǒng)主要由濃縮塔、2臺濃縮塔擾動泵、2臺濃縮塔循環(huán)泵、3臺氧化風(fēng)機及其2臺濃縮塔排出泵組成。濃縮系統(tǒng)的作用：濃縮系統(tǒng)的作用： 在濃縮塔內(nèi)主要作用是是脫除煙氣中HCl、HF等污染物及煙氣中的飛灰等物質(zhì)，同時少量吸收SO2、SO3。工藝過程：工藝過程： 濃縮選用順流空塔噴淋塔，煙氣從塔頂煙氣入口進入濃縮塔。在濃縮塔內(nèi)，熱煙氣與向上噴淋的硫酸銨漿液逆流接觸發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，并被冷卻。漿液（含硫酸銨、亞硫酸銨、惰性物質(zhì)、飛灰和各種溶質(zhì)）吸收煙氣的熱量，蒸發(fā)水分被濃縮

10、，并在漿池中被強制氧化結(jié)晶。由于，漿液的主要成分為硫酸銨，PH值控制在4.04.5。 煙氣進入濃縮塔后被冷卻，同時大部分HCl、HF等污染物及煙氣中的飛灰等物質(zhì)，同時少量吸收SO2、SO3被吸收，冷卻后的煙氣通過塔間除霧器，除去夾帶的漿液后，溫度約6570的煙氣通過出口流出濃縮塔，進入吸收塔。 系統(tǒng)內(nèi)主要組成及作用系統(tǒng)內(nèi)主要組成及作用 濃縮塔：濃縮塔：提供煙氣物質(zhì)吸收的空間。 濃縮塔擾動泵：濃縮塔擾動泵：均和濃縮液的濃度，防止?jié)饪s液沉淀；同時，通過與氨水泵的共同作用，起到調(diào)節(jié)濃縮液PH的作用。 濃縮塔循環(huán)泵：濃縮塔循環(huán)泵：其與噴淋系統(tǒng)共同作用，完成對煙氣中物質(zhì)的吸收。 氧化風(fēng)機：氧化風(fēng)機：提供

11、SO32-氧化為SO42-所需的氧氣；同時，通過與氨水泵的共同作用，起到調(diào)節(jié)濃縮液PH的作用；另外對濃縮液也起到攪拌作用。 濃縮塔排出泵：濃縮塔排出泵：其作用是將飽和濃縮液以及硫酸銨晶體輸送至后續(xù)處理系統(tǒng)。思考題：為什么濃縮液思考題：為什么濃縮液PH值需要控制在值需要控制在4.04.5？過高或者過低會造？過高或者過低會造成什么后果？成什么后果？濃縮塔內(nèi)主要發(fā)生的反應(yīng)：濃縮塔內(nèi)主要發(fā)生的反應(yīng)： 煙塵飛灰及惰性物質(zhì)在水中被吸附，以物理吸收為主。 HCl，HF，以及SO2，SO3被水吸收。（反應(yīng)方程式在之前已敘述） 氨水與SO2，SO3的反應(yīng)。NH4OH+H2SO3 = NH4HSO3+H2O 氨少

12、量2NH4OH+H2SO3=(NH4)2SO3+2H2O 氨過量-主要發(fā)生在濃縮塔噴淋段NH4OH+H2SO4 = NH4HSO4+H2O 氨少量2NH4OH+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O 氨過量 亞硫酸氫銨與氨的反應(yīng)。 NH4HSO3+NH3=(NH4)2SO3 亞硫酸氨被空氣氧化(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4(2)吸收塔系統(tǒng)吸收塔系統(tǒng)的組成：吸收塔系統(tǒng)的組成： 吸收塔系統(tǒng)主要由吸收塔、3臺吸收塔循環(huán)泵以及2臺吸收塔排出泵組成。吸收塔系統(tǒng)的作用：吸收塔系統(tǒng)的作用： 吸收塔系統(tǒng)是整個FGD的核心部分，脫硫反應(yīng)在該系統(tǒng)中進行。工藝過程：工藝過程： 煙氣通過吸收塔入

13、口從漿液池上部進入吸收區(qū)。在吸收塔內(nèi)，煙氣與自上而下漿液（三層噴淋層）逆流接觸發(fā)生化學(xué)吸收反應(yīng)，并被冷卻。漿液由各噴淋層多個噴嘴噴出。漿液（含硫酸銨、亞硫酸銨、惰性物質(zhì)、飛灰和各種溶質(zhì)）從煙氣中吸收硫的氧化物（SOX）以及其它酸性物質(zhì)，并在漿池中被強制氧化結(jié)晶。 煙氣進入吸收塔，達到飽和并被冷卻。煙氣穿過三層逆流噴淋層后，經(jīng)水洗填料層進一步洗滌凈化，再連續(xù)流經(jīng)兩層Z字形除霧器除去所含漿液霧滴。在一級除霧器的上、下各布置一層清洗噴嘴。清洗水的噴淋將帶走一級除霧器順流面和逆流面上的固體顆粒。煙氣經(jīng)過一級除霧器后，進入二級除霧器。二級除霧器下部也布置一層清洗噴淋層。穿過二級除霧器后，經(jīng)洗滌和凈化約5

14、0的煙氣通過出口流出吸收塔，通過塔頂煙囪排入大氣。 吸收塔漿液pH值在5.4和6.0之間，pH值是由吸收塔中吸收劑的加入量決定的。而加入吸收塔的吸收劑的量的大小將取決于預(yù)計的鍋爐負荷、入口煙氣SO2含量以及實際的吸收塔漿液的pH值。設(shè)置在吸收塔旁的在線pH值探頭將測量吸收塔漿液的pH值。系統(tǒng)內(nèi)主要組成及其作用系統(tǒng)內(nèi)主要組成及其作用 吸收塔：吸收塔：其結(jié)構(gòu)形式為雙回路噴淋吸收塔，吸收塔自下而上可分為四個主要的功能區(qū)：（1）吸收塔漿池區(qū)，主要功能是收集吸收循環(huán)液、亞硫酸銨氧化、吸收劑再生等；（2）吸收區(qū)，該區(qū)包括吸收塔入口及其上的三層噴淋層。其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質(zhì)；（3

15、）水洗區(qū)，該區(qū)包括水洗填料層及其液體分布器和收集器，其主要功能是通過水洗填料層，采用循環(huán)水洗的方式降低煙氣中的硫銨漿液量和氣溶膠的量；（4）除霧區(qū)，該區(qū)包括兩級除霧器，用于分離煙氣中夾帶的霧滴，確保煙氣中夾帶液滴75mg/dNm3，出口煙氣游離氨小于8mg/Nm3。 思考題：為什么吸收塔濃縮液思考題：為什么吸收塔濃縮液PH值比濃縮塔濃縮液值比濃縮塔濃縮液PH值控制的要高？值控制的要高？ 吸收塔循環(huán)泵：吸收塔循環(huán)泵：其與吸收塔噴淋系統(tǒng)共同作用，吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質(zhì)。 吸收塔排出泵：吸收塔排出泵：其作用是將吸收塔內(nèi)的亞硫酸銨溶液送往濃縮塔氧化、蒸發(fā)結(jié)晶。吸收塔內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：吸收塔

16、內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)： 與濃縮塔相似。（3）水洗循環(huán)系統(tǒng)水洗循環(huán)系統(tǒng)組成：水洗循環(huán)系統(tǒng)組成： 由水洗循環(huán)箱、2臺水洗循環(huán)泵及其相應(yīng)管道、閥門組成。 水洗循環(huán)系統(tǒng)的作用：水洗循環(huán)系統(tǒng)的作用： 其與吸收塔內(nèi)的噴淋系統(tǒng)以及填料共同作用，采用循環(huán)水洗的方式降低煙氣中的硫銨漿液量和氣溶膠的量。工藝過程：工藝過程： 水洗循環(huán)泵將水洗液打入吸收塔水洗填料層的液體分布器，水洗液和塔頂?shù)某F器沖洗水匯合通過液體分布器均勻分布在水洗填料層，吸收洗滌煙氣夾帶的漿液和氣溶膠。通過填料層的洗滌液在液體收集器中被收集，自流出塔外，流入水洗循環(huán)箱，循環(huán)洗滌。水洗循環(huán)箱通過除霧器沖洗水和水洗循環(huán)泵出口到吸收塔下部漿池的近路調(diào)節(jié)液

17、位。 制備系統(tǒng)制備系統(tǒng)組成：制備系統(tǒng)組成： 硫銨制備系統(tǒng)包括1臺一級旋流器、1個一級底流箱及其攪拌器、2臺一級底流泵（一運一備）、2臺二級旋流器、兩臺離心機、一套干燥系統(tǒng)、兩臺包裝機以及一座濾液槽和2臺濾液返回泵。制備系統(tǒng)的作用：制備系統(tǒng)的作用： 將吸收系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸銨晶體從溶液中分離、脫水、干燥最后封裝成產(chǎn)品。工藝過程：工藝過程： 含固量約為5%的硫酸銨溶液通過濃縮塔排出泵送往一、二級旋流器，溶液含固量從15%增加到50%，分離出的細小微粒進入濾液槽，50%的高濃度溶液經(jīng)布置在離心機上方的稠厚器進入離心機；通過離心機脫水后，濃度升至9597%，經(jīng)螺旋輸送機送往振動流化床干燥機。 干燥熱空氣由進風(fēng)口進入，進入振動流化床干燥機內(nèi)的物料與熱空氣一起隨著床體的振動逐漸向前運動，物料與氣流迅速傳質(zhì)換熱，水分迅速脫除，達到干燥效果。干燥機尾部為冷卻段，冷卻風(fēng)機將自然空氣鼓入振動床進行冷卻。熱空氣和冷空氣夾雜少量的物料進入旋風(fēng)分離器，二級串聯(lián)旋風(fēng)除塵器將尾氣中的絕大部分硫酸銨收集，旋風(fēng)分離器收集的物料進入包裝機料倉。最后廢空氣由引風(fēng)機加壓送至水浴除塵器，進一步洗滌尾氣中的粉塵后通過霧沫分離器后排空。經(jīng)干燥機脫除水分后，含水率