某電廠濕法鈣基煙氣脫硫工藝流程中吸收塔的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào)： 。課 程 設(shè) 計(jì)題 目某電廠濕法鈣基煙氣脫硫工藝流程中吸收塔的設(shè)計(jì)學(xué) 院環(huán)境與生物工程學(xué)院專 業(yè)環(huán)境工程班 級(jí)。學(xué)生姓名。學(xué)號(hào)。指導(dǎo)老師。2013年6月21日大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)-B1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與目的任務(wù)：完成某電廠濕法鈣基煙氣脫硫工藝流程中吸收塔的設(shè)計(jì)。目的：通過該設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用課堂上學(xué)過的理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。以鞏固和深化課程內(nèi)容；熟悉使用規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)和查閱參考資料，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和獨(dú)立工作的能力；進(jìn)一步提高學(xué)生計(jì)算、繪圖和編寫說明書的基本技能。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟某電廠地處東南季風(fēng)區(qū)，四季分明，溫暖濕潤(rùn)，春季溫暖雨連綿，夏季炎熱雨量大，秋季涼

2、爽干燥，冬季低溫，少雨雪。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)多年氣象資料統(tǒng)計(jì)，其特征值如下：累年平均氣壓： 1011.0hPa累年最高氣壓： 1038.9hPa累年最低氣壓： 986.6hPa累年平均氣溫： 17.6極端最高氣溫： 40.9極端最低氣溫： -9.9廠址處全年北(N)風(fēng)出現(xiàn)頻率為20.0%，西北 (NW)風(fēng) 出現(xiàn)頻率為14.7%，西(W)風(fēng)出現(xiàn)頻率13.1%，南(S)風(fēng)出現(xiàn)頻率6.0%，東北(WE)風(fēng)出現(xiàn)頻率9.6%，東(E)風(fēng)出現(xiàn)頻率8.3%，東南(SE)風(fēng)出現(xiàn)頻率8.0%，西南(SW)風(fēng)出現(xiàn)頻率7.2%，靜風(fēng)出現(xiàn)頻率為13.1%。電廠有4臺(tái)70 MW的發(fā)電機(jī)組，占地面積28000m2。電廠所用煤

3、的組成成分：C 72.4%；灰分 10.5%；S 3.5%；H 2.5%；水分 8.1%；O 2.4%，每小時(shí)煤的用量95t，采用石灰石石膏脫硫工藝流程，脫硫率要求為90-95%。1. 根據(jù)上述資料，確定煙氣量(鍋爐燃燒的過?？諝庀禂?shù)取a5,鍋爐每小時(shí)用煤90t)、煙氣中SO2濃度和每天石灰石（其純度為90%）的消耗量（設(shè)系統(tǒng)鈣硫比為1.1-1.3時(shí)，脫硫率達(dá)到90-95%）；(過?？諝庀禂?shù)系數(shù)、鈣硫比和脫硫率在給的范圍內(nèi)自定，不能雷同)2. 計(jì)算和設(shè)計(jì)各處理構(gòu)筑物。（1）吸收噴淋塔 確定吸收塔的大小，塔內(nèi)氣流速度以及停留時(shí)間； 根據(jù)煙氣量確定循環(huán)漿液噴淋層數(shù)，除霧器層數(shù)（不超過4層）； 繪制

4、1：501：200的吸收塔，標(biāo)上各部分尺寸； 要有詳細(xì)的技術(shù)和說明（2）總平面圖設(shè)計(jì)根據(jù)前述條件，繪制濕法煙氣脫硫電廠的平面布置圖(1：2001：2000)：包括處理構(gòu)筑物的平面布置及輸配水管線的布置。生產(chǎn)性輔助建筑物（鼓風(fēng)機(jī)房、漿液泵房、配電間、鍋爐房、機(jī)修間、化驗(yàn)室、倉(cāng)庫等），環(huán)保設(shè)施（脫硫設(shè)備、污水處理廠及灰場(chǎng)等）、以及生活福利建筑（辦公室、車庫、宿舍、食堂、傳達(dá)室等）的布置。具體要求： 平面布置應(yīng)盡量緊湊，在規(guī)定的范圍內(nèi)結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展布置，并應(yīng)考慮施工上的方便。平面布置中應(yīng)考慮事故排除和超越管。廠內(nèi)應(yīng)有道路通向各構(gòu)筑物，以便運(yùn)輸；合理布置上、下水管、空氣管、蒸氣管、電纜等管線。廠內(nèi)應(yīng)充分

5、綠化，以改善衛(wèi)生條件和美化環(huán)境。4臺(tái)發(fā)電機(jī)組以及與其配套的實(shí)施在圖中均要繪出。1.3設(shè)計(jì)成果1. 設(shè)計(jì)說明書要求（1）整理后的說明書應(yīng)編有章節(jié)目錄，設(shè)計(jì)任務(wù)來源，原始資料和設(shè)計(jì)要求放在最前，分組表隨其后，各人在分組表中劃定自己的設(shè)計(jì)條件。（2）處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算應(yīng)按流程的先后次序分章節(jié)編寫。（3）對(duì)所采用的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（反映了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)原則）應(yīng)做必要的說明。（4）說明書要求A4開紙，用鋼筆書寫或打?。ㄕ乃误w、小四號(hào)字，1.5行距），草圖要求按比例.（5）設(shè)計(jì)計(jì)算書各構(gòu)筑物的計(jì)算過程、主要設(shè)備（如吸收塔、等）的選取等；2. 圖紙要求總平面圖比例1：2001：2000，并附有圖例，建

6、筑物名稱及必要的說明。吸收塔按已有說明給出。1.4 主要參考資料1 郝吉明, 馬廣大. 大氣污染控制工程. 2 吳忠標(biāo). 大氣污染控制工程. 3 魏先勛 等. 環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)(修訂版). 4 劉天齊. 三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)(廢氣卷). 目 錄一、鈣基濕法煙氣脫硫工藝11.概述12.濕法煙氣脫硫的工作原理23.脫硫機(jī)理34.石灰石濕法煙氣脫硫裝置4二、煙氣脫硫工藝主要設(shè)備吸收塔71.吸收塔的設(shè)計(jì)72.吸收塔的選型73.基礎(chǔ)資料處理84.煙氣脫硫吸收塔工藝技術(shù)要求85.噴淋吸收塔主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)116.噴淋塔的高度設(shè)計(jì)12 三、 總平面圖設(shè)計(jì)181.一般規(guī)定182.總平面布置193.交通運(yùn)輸20

7、4.綜合管線布置20四、配套設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算21 1.增壓風(fēng)機(jī)的選型21 2.煙氣換熱器的選型21 3.漿液循環(huán)泵的選型21 4.氧化風(fēng)機(jī)的選型22 5.氧化吸收池?cái)嚢铏C(jī)的選型22 6.石灰石漿液制備系統(tǒng)23五、存在的問題23 1.煙氣降溫問題23 2.結(jié)垢和堵塞問題24 3.廢水的處理25六、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)25七、參考文獻(xiàn)27 一、鈣基濕法煙氣脫硫工藝1. 概述 能源和環(huán)境是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的兩大主題。中國(guó)的資源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)將長(zhǎng)期存在, 國(guó)內(nèi)每年都會(huì)消費(fèi)數(shù)億噸煤。煤所含的雜質(zhì)硫在燃燒時(shí)會(huì)排放酸性氣體SO2, 這種氣體在高空為雨雪所溶解而形成酸雨, 可導(dǎo)致動(dòng)植物大量死亡

8、, 給生態(tài)系統(tǒng)造成很大的破壞, 還會(huì)嚴(yán)重侵蝕橋梁樓屋、船舶車輛、機(jī)電設(shè)備等, 給經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來嚴(yán)重影響, 并對(duì)人類的健康造成危害。自上世紀(jì)80 年代以來, 由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,SO2 排放量也日益增多, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 2005 年全國(guó)SO2 排放量為2549 萬噸。大量SO2 的排放, 使中國(guó)酸雨區(qū)迅速擴(kuò)大, 目前已覆蓋四川盆地和長(zhǎng)江以南、青藏高原以東的廣大地區(qū), 占國(guó)土總面積的1/3, 而且每年還以10 萬km2 的速度在遞增。因此, 控制和減少SO2 排放量已是刻不容緩、迫在眉睫了, 國(guó)家環(huán)?？偩趾蛧?guó)家發(fā)改委將采用多項(xiàng)措施加強(qiáng)SO2 污染的防治。專家認(rèn)為消減SO2 排放總量是今后中國(guó)環(huán)保工

9、作的重點(diǎn), 對(duì)煙氣脫硫是控制SO2 污染的主要措施之一。但到目前為止, 我國(guó)還僅限于燃煤電廠的脫硫( 僅有12%裝機(jī)容量的火電廠建有煙氣脫硫裝置) 。因此開發(fā)新型高效、脫硫產(chǎn)物可循環(huán)再利用的脫硫技術(shù)已是當(dāng)務(wù)之急。目前, 二氧化硫污染控制技術(shù)頗多, 諸如改善能源結(jié)構(gòu)、采用清潔燃料等, 而煙氣脫硫技術(shù)則是控制二氧化硫最有效的手段之一。國(guó)內(nèi)外已開發(fā)和研究的脫硫方法有近200 種, 但真正工業(yè)化應(yīng)用的不過10 余種。根據(jù)脫硫產(chǎn)物的狀態(tài)可分為干法和濕法, 干法是指無論加入鍋爐尾部煙道中的脫硫劑是干態(tài)或濕態(tài)的, 脫硫的最終產(chǎn)物是干態(tài)的。干法的優(yōu)點(diǎn)是煙氣中水汽含量少, 對(duì)風(fēng)機(jī)及其它設(shè)備不易造成腐蝕; 缺點(diǎn)是

10、設(shè)備龐大, 投資大, 對(duì)操作技術(shù)要求高, 且脫硫效率低。濕法是以水溶液或漿液作脫硫劑, 生成的脫硫產(chǎn)物存在于水溶液或漿液中。濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最廣的FGD脫硫效率高等特點(diǎn)。濕法煙氣脫硫過程是氣液反應(yīng), 脫硫反應(yīng)速度快, 脫硫效率高, 鈣利用率高, 在鈣硫比等于1 時(shí), 可達(dá)到90%以上的脫硫效率。當(dāng)前已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù), 主要是石灰石/ 石膏洗滌法, 它占整個(gè)濕法煙氣脫硫技術(shù)的36.7%, 因此本文擬對(duì)其工作原理、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、工程流程、主要設(shè)備及其在實(shí)際應(yīng)用中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行探討。2.濕法煙氣脫硫的工作原理 濕法石灰石/ 石膏煙氣脫硫工藝是以價(jià)廉易得的石灰石粉作為吸收劑,

11、 煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及通入的空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng), 最終產(chǎn)品為石膏。由于吸收漿液是循環(huán)利用, 脫硫吸收劑的利用率很高。濕法煙氣脫硫裝置的核心是吸收塔, 它是一個(gè)單級(jí)的開放式噴淋、一體化吸收二氧化硫的裝置。吸收塔分為洗滌區(qū)、再循環(huán)區(qū)和氣流區(qū)三部分。在洗滌區(qū)中二氧化硫和三氧化硫溶解生成亞硫酸和硫酸, 此區(qū)由四層噴淋層組成, 漿液從再循環(huán)區(qū)通過四個(gè)循環(huán)泵打至各噴淋層, 在噴嘴的作用下漿液被霧化, 與逆流而上的原煙氣充分接觸并吸收煙氣中的二氧化硫和三氧化硫, 同時(shí)溶解并洗滌煙氣中的大部分煙塵。吸收塔底部為石灰石漿液的儲(chǔ)存底槽, 儲(chǔ)存濃度為20%的石灰石漿液。底槽四周安裝有貼邊攪拌器, 以保

12、持對(duì)底槽漿液的不停攪拌, 使新鮮石灰石漿與因吸收了SO2 而酸化的洗滌液能良好地混合和反應(yīng)。同時(shí)底槽還布置有很多大口徑空氣管, 空氣管出口加在攪拌器葉片加壓面上, 以產(chǎn)生非常小的氣泡, 有利于物質(zhì)交換。因空氣泡還能帶出液體中的CO2, 改善了石灰石粉的溶解條件。在加了空氣管的底槽中, 進(jìn)行石灰石溶解、中和、氧化和石膏結(jié)晶等過程。該工藝的脫硫效率可達(dá)90%, 其脫硫系統(tǒng)見圖1。3. 脫硫機(jī)理 石灰石/ 石膏濕法洗滌的化學(xué)反應(yīng)較為復(fù)雜,所表現(xiàn)出的反應(yīng)主要是SO2 與CaO 或CaCO3 作用,生成亞硫酸鈣及硫酸鈣。石灰石/ 石膏洗滌脫硫的反應(yīng)為: SO2 的吸收;SO2 與水化合成H2SO3; 電

13、離出的氧與洗滌液中的CaSO3 反應(yīng)。以CaO 為例, 主要的反應(yīng)為: SO2(g)+H2O H2SO3 Ca(OH)2(aq)+H2SO3(aq) CaSO3(aq)+2H2O CaSO3(aq) CaSO3(s) CaSO3(aq)+1/2O2(aq) CaSO4(aq) CaSO4(aq) CaSO4(s) Ca(OH)2(s) Ca(OH)2(aq)Ca(OH)2 石灰漿滴與SO2 的反應(yīng)過程較為復(fù)雜,許多科研工作者先后進(jìn)行了這方面的研究工作,Brogren 和Kanlesson 認(rèn)為, 石灰漿滴與SO2 的反應(yīng)存在2 個(gè)受控區(qū)域: 在煙道內(nèi)SO2 濃度低的區(qū)域SO2 向漿滴的傳質(zhì)主要

14、受氣膜控制, 而在高濃度區(qū),傳質(zhì)受漿滴內(nèi)部液相控制。有學(xué)者認(rèn)為, SO2 向漿滴表面的擴(kuò)散過程受氣膜控制, 而液相一側(cè)并非由液膜來控制, 而是由參與反應(yīng)的離子擴(kuò)散速度來決定。從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來看, SO2 是溶解度大小為中等的氣體, 在煙道內(nèi)溫度較高, SO2 溶解度很低, 氣相推動(dòng)力最大, SO2 在氣相的擴(kuò)散不再是整個(gè)反應(yīng)過程的控制速率, 液相參與反應(yīng)的離子擴(kuò)散成為主導(dǎo)因素。隨著反應(yīng)溫度與SO2 濃度的逐漸降低, 氣相推動(dòng)力減弱, SO2 向漿滴表面的擴(kuò)散速率與液相參與反應(yīng)離子的擴(kuò)散速率等共同成為控制反應(yīng)的因素。當(dāng)反應(yīng)溫度接近于濕球溫度時(shí), SO2 濃度達(dá)到最小, 此時(shí)氣相推動(dòng)力也最小。SO2

15、 向液相的擴(kuò)散所受阻力相對(duì)于參與反應(yīng)的離子擴(kuò)散過程來說處于主導(dǎo)地位, 傳質(zhì)阻力為氣相傳質(zhì)所控制。在Ca(OH)2 石灰漿滴與SO2 吸附反應(yīng)的過程中, O2 也參與了反應(yīng), 其反應(yīng)過程可描述為:。4.石灰石濕法煙氣脫硫裝置典型的石灰石濕法脫硫系統(tǒng)從功能上可以分為煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)和事故漿液排放系統(tǒng)。4.1煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)通常包括一臺(tái)單獨(dú)的增壓風(fēng)機(jī)、一臺(tái)氣氣換熱器和電廠現(xiàn)有煙囪。在增壓風(fēng)機(jī)上游和氣氣換熱器再熱側(cè)系統(tǒng)出口下游都設(shè)有雙百葉窗隔離擋板。在現(xiàn)有旁路煙道上亦安裝有兩個(gè)雙百葉窗旁路擋板，這些擋板的開度可以隨煙氣流量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。每

16、個(gè)煙氣擋板可以配置兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，以防止煙氣泄漏。GGH利用未脫硫的熱煙氣（一般130150）加熱已脫硫的潔凈煙氣（一般4655），一般加熱到80左右，然后排放，以避免低溫濕煙氣腐蝕煙道、煙囪內(nèi)壁，并可提高煙氣抬升高度。在煙氣離開吸收塔前，會(huì)通過一個(gè)兩級(jí)除霧器，以除去煙囪中攜帶的細(xì)小液滴。沉淀在除霧器上的顆粒不利于煙氣流經(jīng)吸收塔，會(huì)影響塔內(nèi)壓降和煙氣流向分布。為了防止固體顆粒積聚在除霧器上，需定期對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗。除霧器設(shè)有沖洗水系統(tǒng)，工藝水從噴嘴噴出沖洗除霧器。4.2石灰石漿液制備系統(tǒng)石灰石料應(yīng)密切主要其水分含量，進(jìn)入石灰石粉制備系統(tǒng)磨粉機(jī)地入磨物料的表面水分一般小于1%，否則就會(huì)嚴(yán)重惡化操作

17、，甚至造成糊磨、堵塞。同時(shí) 應(yīng)主要氯化物、氟化物和煤灰等雜質(zhì)不要混入石灰石料中，以免影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行和脫硫石膏的品質(zhì)。石灰石漿液制備時(shí)，成品分經(jīng)倉(cāng)底的兩套葉輪給料機(jī)輸送到石灰石漿液池，工業(yè)水通過水泵和調(diào)節(jié)閥門注入石灰石漿液池，調(diào)節(jié)石灰石漿液的密度至1230kg/m3（含固量30%）。在石灰石漿液泵的出口管道設(shè)有密度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而保證30%的石灰石漿液的制備和供應(yīng)。配置合格的石灰石漿液通過石灰石漿液泵輸送到吸收塔下部漿液槽，根據(jù)煙氣負(fù)荷、脫硫塔煙氣入口的SO2濃度和PH值來控制噴入吸收塔的漿液量，剩余部分返回漿液池。為了防止結(jié)塊和堵塞，要使?jié){液不斷流動(dòng)循環(huán)。4.3吸收塔系統(tǒng)吸收塔是煙氣脫硫系

18、統(tǒng)的核心裝置，要求氣液接觸面積大，其他的吸收反應(yīng)良好，壓力損失小，并且適用于大容量煙氣處理。進(jìn)入吸收塔的熱煙氣經(jīng)過逆向噴淋漿液的冷卻、洗滌，煙氣中的SO2與漿液進(jìn)行吸收反應(yīng)生成亞硫酸氫根（HSO3-）。HSO3-被鼓入的空氣氧化為硫酸根（SO42-），SO42-與漿液中的鈣離子（Ca2+）反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4），CaSO4進(jìn)一步結(jié)晶為石膏（CaSO42 H2O）。同時(shí)煙氣中的Cl、F和灰塵等大多數(shù)雜質(zhì)也在吸收塔中被去除。含有石膏、灰塵和雜質(zhì)的吸收劑漿液的一部分被排入石膏脫水系統(tǒng)。吸收塔中裝有水沖洗系統(tǒng)，將定期進(jìn)行沖洗，以防止霧滴中的石膏、灰塵和其他物質(zhì)堵塞元件。吸收塔主要有噴淋塔、填料塔

19、、液柱塔和鼓泡塔四種類型，將在下一章詳細(xì)討論。4.4石膏脫水系統(tǒng)在吸收塔漿液槽中石膏不斷產(chǎn)生，為了使?jié){液密度保持在設(shè)定的運(yùn)行范圍內(nèi)，將石膏漿液（15%20%固體含量）通過石膏漿液泵打入脫水站。該站包括一個(gè)水力旋流器及漿液分配器，在這里將石膏漿液中的水予以脫除，使底流石膏固體含量達(dá)到50%。在水力旋流器中，石膏漿液流進(jìn)一個(gè)圓柱箱中，并由此流到敞開的各個(gè)旋流子中，在此處根據(jù)入口壓力的大小，可將石膏輸送至旋流器的底流，將濾液送入石膏水力旋流器上部的溢流箱內(nèi)。底流的石膏被送至真空皮帶過濾機(jī)進(jìn)一步脫水至含水小于10%。溢流含3%5%的細(xì)小固體微粒在重力作用下流入濾液箱，最終返回到吸收塔。旋流器的溢流被輸

20、送到廢水旋流站進(jìn)一步分離處理。4.5廢水處理系統(tǒng)在濕式石灰石/石膏FGD工藝中，由于煙氣中氯化物的溶解提高了脫硫吸收液中氯離子的濃度，不可避免地要產(chǎn)生一定量廢水。氯離子濃度的增高會(huì)引起脫硫率的下降和CaSO4結(jié)垢傾向的增大，并對(duì)副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)產(chǎn)生影響。FGD裝置的廢水主要來自石膏脫水系統(tǒng)的旋流器溢流液、真空皮帶機(jī)的濾液或沖洗水。廢水處理的工藝大致分為中和、脫重金屬、絮凝、濃縮、澄清、污泥處理幾部分。中和是采用Ca(OH)2作為中和劑加入脫硫廢水中，一方面可以中和水的酸性，另外還可以脫除F-，并使部分重金屬沉淀下來。接下來向廢液中加入有機(jī)硫化物，進(jìn)一步脫除重金屬離子。絮凝的作用是通過添加絮凝劑

21、去除上工段中過剩的硫化物，加速?gòu)U水中懸浮物的沉降。絮凝后的廢水進(jìn)入澄清池時(shí)進(jìn)行濃縮分離。濃縮后的污泥一部分經(jīng)脫水后拋棄，一部分返回中和池或絮凝池，以提高絮凝池的固體含量，加速絮凝過程。澄清池的溢流則進(jìn)入后處理水箱，用稀鹽酸調(diào)節(jié)PH后排放。4.6公用系統(tǒng)公用系統(tǒng)由工藝水系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，為脫硫系統(tǒng)提供各類用水和控制用氣。FGD的工藝水一般來自電廠循環(huán)水，并輸送至工藝水箱中。工藝水由工藝水泵從工藝水箱輸送到各用水點(diǎn)。FGD裝置運(yùn)行時(shí)，由于煙氣攜帶、廢水排放和石膏攜帶水而造成水損失。工藝水由除霧器沖洗水泵輸送到除霧器，沖洗除霧器，同時(shí)為吸收塔提供補(bǔ)充用水，以維持

22、吸收塔內(nèi)的正常液位。此外，各設(shè)備的沖洗、灌注、密封和冷卻等用水也采用工藝水。FGD冷卻水主要用戶有增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)電機(jī)、循環(huán)漿液泵電機(jī)、磨機(jī)主軸承、減速器電機(jī)，此外，部分冷卻水還用于氧化空氣增濕冷卻。FGD的工業(yè)水一般來自電廠補(bǔ)充水，并輸送至工業(yè)水箱中。4.7事故漿液排放系統(tǒng)漿液排放系統(tǒng)包括事故漿液儲(chǔ)罐系統(tǒng)和地坑系統(tǒng)。當(dāng)FGD裝置大修或發(fā)生故障需要排空FGD裝置內(nèi)漿液時(shí)，塔內(nèi)漿液由漿液排放泵排至事故漿液箱直至泵入口低液位跳閘，其余漿液依靠重力自流至吸收塔的排放坑，再由地坑泵打入事故漿液儲(chǔ)罐。事故漿液儲(chǔ)罐用于臨時(shí)儲(chǔ)存吸收塔內(nèi)的漿液。地坑系統(tǒng)有吸收塔區(qū)地坑、石灰石漿液制備系統(tǒng)地坑和石膏脫水地

23、坑，用于儲(chǔ)存FGD裝置的各類漿液，同時(shí)還具有收集、輸送或儲(chǔ)存設(shè)備運(yùn)行、運(yùn)行故障、檢驗(yàn)、取樣、沖洗、清洗過程或滲漏而產(chǎn)生的漿液。主要設(shè)備包括攪拌器和漿液泵。吸收塔的設(shè)計(jì) 吸收塔是脫硫裝置的核心，是利用石灰石和亞硫酸鈣來脫去煙氣中二氧化硫氣體的主要設(shè)備，要保證較高的脫硫效率，必須對(duì)吸收塔系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，包括吸收塔的尺寸設(shè)計(jì)，塔內(nèi)噴嘴的配置，吸收塔底部攪拌裝置的形式的選擇、吸收塔材料的選擇以及配套結(jié)構(gòu)的選擇（包括法蘭、人孔等）。2. 吸收塔的選型 吸收塔是燃煤煙氣濕法脫離裝置的核心設(shè)備。目前，世界上石灰石/石膏濕法脫硫工藝吸收塔的型式多種多樣，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較成功的主要有以下4鐘，即逆流噴淋塔、填

24、料塔、鼓泡塔、液柱吸收塔四種形式。各種類型吸收塔的類型技術(shù)特性對(duì)比見于下表。 不同類型的吸收塔性能對(duì)比項(xiàng)目逆流噴淋塔填料塔鼓泡塔液柱塔原理吸收漿液在吸收塔內(nèi)經(jīng)噴嘴噴淋霧化，在于煙氣接觸過程中，吸收去除SO吸收劑漿液在吸收塔內(nèi)沿格柵填料表面下流，形成液膜并與煙氣接觸去除SO吸收劑漿液以液層形式存在，而煙氣以氣泡形式通過，吸收并去除SO吸收劑漿液由布置在塔內(nèi)的噴嘴垂直向上噴射，形成液柱并在上部散開落下，在高效的氣液接觸中，吸收去除SO脫硫效率959590左右95運(yùn)行噴嘴易磨損，堵塞格柵易結(jié)垢，堵塞，系統(tǒng)阻力較大系統(tǒng)阻力較大，無噴嘴堵塞問題能有效防止噴嘴堵塞和結(jié)垢問題維護(hù)噴嘴易損壞，需要定期檢修更換

25、經(jīng)常清洗除垢運(yùn)行較穩(wěn)定可靠運(yùn)行較穩(wěn)定可靠自控水平高高較高較高由于國(guó)內(nèi)外已有許多大容量機(jī)組的商用業(yè)績(jī)，已積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，而且，噴淋塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，故本設(shè)計(jì)工藝選擇逆流噴淋塔脫硫技術(shù)。廠址處全年北(N)風(fēng)出現(xiàn)頻率為20.0%，西北 (NW)風(fēng) 出現(xiàn)頻率為14.7%，西(W)風(fēng)出現(xiàn)頻率13.1%，南(S)風(fēng)出現(xiàn)頻率6.0%，東北(WE)風(fēng)出現(xiàn)頻率9.6%，東(E)風(fēng)出現(xiàn)頻率8.3%，東南(SE)風(fēng)出現(xiàn)頻率8.0%，西南(SW)風(fēng)出現(xiàn)頻率7.2%，靜風(fēng)出現(xiàn)頻率為13.1%。從風(fēng)向資料中可以看出，北風(fēng)、西北風(fēng)和西風(fēng)頻率較高，因此平面布置時(shí)應(yīng)將辦公住宿區(qū)安排在北方向，煙氣污水處理區(qū)安排在南方向。

26、4.煙氣脫硫吸收塔工藝技術(shù)要求 電廠有4臺(tái)70 MW的發(fā)電機(jī)組，占地面積28000m2。電廠所用煤的組成成分：C 72.4%；灰分 10.5%；S 3.5%；H 2.5%；水分 8.1%；O 2.4%，每小時(shí)煤的用量95t，采用石灰石石膏脫硫工藝流程，脫硫率要求為90-95%。 根據(jù)上述資料，確定煙氣量(鍋爐燃燒的過?？諝庀禂?shù)取a=1.05-1.25,鍋爐每小時(shí)用煤90t)、煙氣中SO2濃度和每天石灰石（其純度為90%）的消耗量（設(shè)系統(tǒng)鈣硫比為1.1-1.3時(shí)，脫硫率達(dá)到90-95%）；4.1設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)（1）煙氣流量的選擇及計(jì)算煤成分表(取煤為研究對(duì)象) 成分C HO水分灰分S含量72.42

27、.52.48.110.53.5摩爾量mol60.33251.54.51.09理論需氧量mol60.336.251.09所以理論需氧量為60.33+6.25+1.091.5/2=66.92mol/則所需的理論空氣量為66.92（3.78+1）=319.88 mol/ 即319.88=7.17 m/理論條件下煙氣組成成分COHOSON摩爾量mol60.3312+4.51.0966.923.78理論煙氣量為60.33+（12+4.5）+1.09+66.923.78=330.88 mol/ 即330.88 =7.41m/設(shè)空氣過剩系數(shù)1.1,則實(shí)際煙氣量為7.41+7.170.1=8.13 m/鍋爐每

28、小時(shí)用煤90t,則煙氣產(chǎn)生量V=8.13100090=731700m/h=203.3m/s（2）煙氣SO的濃度其中SO的體積為：1.0922.4/1000=0.024 m/煙氣中SO的濃度為：0.024/(8.131000)=2.95/1000000 即(1.0964/1000)/8.13=8.58/1000/ m按照700mg/ m的排放標(biāo)準(zhǔn)，則脫硫率至少為（8.58-0.7）/8.58=91.8，本設(shè)計(jì)方案取92SO=1.09901000=2197.4 m/h =0.6104m/s脫硫率為92(脫硫率=)，則出SO=2197.4（1-0.92）=175.80m/h =0.049m/s系統(tǒng)硫

29、鈣比為1.02，石灰石純度為90% (Ca/S=)，則石灰石消耗為（2197.4-175.80）/22.41001.02/1000=9.21t/h石膏產(chǎn)量為（CaCO CaSO.2 HO ）19.210.9172/100=14.26t/h（3）石灰石消耗量 每天產(chǎn)生SO2的總量為2737.65m3，即2354357mol。設(shè)系統(tǒng)鈣硫比為1.02，石灰石純度為90%，則石灰石消耗為：=11125kg/h4.2.工藝設(shè)計(jì)參數(shù)工藝設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括液氣比，鈣硫比，煙風(fēng)系統(tǒng)阻力等，其中最核心的是液氣比和Ca/S。（1）液氣比（L/G）在石灰石/石膏濕法FGD工藝中，液氣比表示洗滌單位體積飽和煙氣(m)的

30、吸收塔循環(huán)漿液體積(以升L為單位)，即L/G=10式中：循環(huán)漿液體積，L; 煙氣體積（標(biāo)態(tài)），利用液氣比可以確定吸收劑的單位用量。根據(jù)煙氣中二氧化硫濃度，也可借助液氣比調(diào)節(jié)單位洗滌液的二氧化硫濃度。所以液氣比是決定脫硫效率的一個(gè)主要參數(shù)。濕法脫硫工藝的液氣比的選擇是關(guān)鍵的因素，對(duì)于噴淋塔，液氣比范圍在8L/m-25 L/m之間，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料可知液氣比選擇12.2 L/m是最佳的數(shù)值。（2） 鈣硫摩爾比（Ca/S） 定義為每每脫除1mol需加或的摩爾數(shù)，即 Ca/S=理論計(jì)算Ca/S=1，本設(shè)計(jì)取1.02(1) 煙氣流速 在保證除霧器對(duì)煙氣中所攜帶水滴的去除效率及吸收系統(tǒng)壓降允許的條件下，適

31、當(dāng)提高煙氣流速，可加劇煙氣和漿液液滴之間的湍流強(qiáng)度，從而增加兩者之間的接觸面積。同時(shí)，較高的煙氣流速還可持托下落的液滴，延長(zhǎng)其在吸收區(qū)的停留時(shí)間，從而提高脫硫效率。 另外，較高的煙氣流速還可適當(dāng)減少吸收塔和塔內(nèi)件的幾何尺寸，提高吸收塔的性價(jià)比。在吸收塔中，煙氣流速通常為34.5m/s。許多工程實(shí)踐表明，3.5m/s煙氣流速(110%過負(fù)荷)4.2m/s是性價(jià)比較高的流速區(qū)域。 綜合考量，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇煙氣流速取3.6m/s.(2) 吸收塔直徑吸收塔直徑計(jì)算公式為：式中Q為煙氣體積流量，m3/h；v為煙氣流速，m/s；A為煙氣過流斷面面積，m2。 設(shè)塔內(nèi)的操作溫度為343.15)，常溫時(shí)溫度為(

32、293.15)，則此條件下的煙氣流量為: 343.15/293.15=237.98 m/s則吸收塔直徑為：，取9.2m。6. 噴淋塔的高度設(shè)計(jì)（1） 噴淋塔吸收區(qū)高度設(shè)計(jì)方法一：達(dá)到一定的吸收目標(biāo)需要一定的塔高。通常煙氣中的二氧化硫濃度比較低。吸收區(qū)高度的理論計(jì)算式為 h=H0NTU (1) 其中：H0為傳質(zhì)單元高度：H0=Gm/(kya)（ka為污染物氣相摩爾差推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)，a為塔內(nèi)單位體積中有效的傳質(zhì)面積。） NTU為傳質(zhì)單元數(shù)，近似數(shù)值為NTU=(y1-y2)/ ym，即氣相總的濃度變化除于平均推動(dòng)力ym=（y1-y2）/ln(y1/y2)(NTU是表征吸收困難程度的量，NTU越大

33、，則達(dá)到吸收目標(biāo)所需要的塔高隨之增大。根據(jù)（1）可知：h=H0NTU= (2)其中：y1,y2為脫硫塔內(nèi)煙氣進(jìn)塔出塔氣體中SO2組分的摩爾比，kmol(A)/kmol(B) ,為與噴淋塔進(jìn)塔和出塔液體平衡的氣相濃度，kmol(A)/kmol(B) kya 為氣相總體積吸收系數(shù)，kmol/(m3hkpa) x2，x1為噴淋塔石灰石漿液進(jìn)出塔時(shí)的SO2組分摩爾比，kmol(A)/kmol(B)G 氣相空塔質(zhì)量流速，kg/(m2h) W 液相空塔質(zhì)量流速，kg/(m2h)y1=mx1, y2=mx2 (m為相平衡常數(shù)，或稱分配系數(shù)，無量綱)kYa為氣體膜體積吸收系數(shù)，kg/(m2hkPa) kLa為

34、液體膜體積吸收系數(shù)，kg/(m2hkmol/m3)式（2）中為常數(shù)，其數(shù)值根據(jù)表 表 溫度與值的關(guān)系溫度/10152025300.00930.01020.01160.01280.0143 采用吸收有關(guān)知識(shí)來進(jìn)行吸收區(qū)高度計(jì)算是比較傳統(tǒng)的高度計(jì)算方法，雖然計(jì)算步驟簡(jiǎn)單明了，但是由于石灰石漿液在有噴淋塔自上而下的流動(dòng)過程中由于石灰石濃度的減少和亞硫酸鈣濃度的不斷增加，石灰石漿液的吸收傳質(zhì)系數(shù)也在不斷變化，如果要算出具體的瞬間數(shù)值是不可能的，因此采用這種方法計(jì)算難以得到比較精確的數(shù)值。 以上是傳統(tǒng)的計(jì)算噴淋塔吸收區(qū)高度的方法，此外還有另外一種方法可以計(jì)算。方法二：為了更加準(zhǔn)確，減少計(jì)算的誤差，需要將

35、實(shí)際的噴淋塔運(yùn)行狀態(tài)下的煙氣流量考慮在內(nèi)。而這部分的計(jì)算需要用到液氣比（L/G）、煙氣速度u（m/s）和鈣硫摩爾比(Ca/S)的值。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取的液氣比為12.2L/，煙氣流速為3.6m/s,鈣硫比為1.02。 含有二氧化硫的煙氣通過噴淋塔將此過程中塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量平均到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中,即為吸收塔的平均容積負(fù)荷平均容積吸收率，以表示。吸收區(qū)高度h1一般指煙氣進(jìn)口水平中心線到噴淋層中心線的距離。容積吸收率的定義為：含有二氧化硫的煙氣通過噴淋塔，塔內(nèi)噴淋漿液將煙氣中的SO濃度降低到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的程度，將此過程中塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量平均計(jì)算到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中,即為吸收塔的

36、平均容積負(fù)荷平均容積吸收率，以表示。其表達(dá)式如下： 其中，平均容積吸收率，kg/（m3）；C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)口煙氣的質(zhì)量濃度，kg/m3；（本設(shè)計(jì)為8.81） V吸收區(qū)容積，m3； 給定的二氧化硫吸收率（）；本設(shè)計(jì)方案為92 h1吸收塔內(nèi)吸收區(qū)高度，m；K0常數(shù)，K0=3600v273/(273+t)其數(shù)值取決于煙氣流速v(m/s)和操作溫度() ；由于傳質(zhì)方程可得噴淋塔內(nèi)單位橫截面面積上吸收二氧化硫的量為：其中: G為載氣流量(二氧化硫濃度比較低，可以近似看作煙氣流量)，kmol/( m2.s)；y1,y2 分別為、進(jìn)塔出塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積分?jǐn)?shù)）；ky 單位體積內(nèi)二氧化

37、硫以氣相摩爾差為推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)，kg/(m3s)；a 為單位體積內(nèi)的有效氣液傳質(zhì)面積，m2/m3； 為平均推動(dòng)力，即塔底推動(dòng)力， 所以 （3）又因?yàn)閷⑹阶樱?）的單位換算成,可以寫成 （4）如果僅從脫硫技術(shù)角度考慮，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取低值以求保險(xiǎn)；但如果考慮經(jīng)濟(jì)因素，低則塔容積增大，會(huì)使投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等增加。 在吸收區(qū)中，噴嘴布置分為26層，噴淋層間距0.82m，脫硫率要求低時(shí)可減少，低負(fù)荷時(shí)可停運(yùn)某一層。本設(shè)計(jì)方案噴淋層設(shè)為4，間距2m。（2）煙氣進(jìn)口高度，出口高度： 根據(jù)工藝要求，進(jìn)出口流速（一般為12m/s-30m/s）確定進(jìn)出口面積，一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)能夠分布均勻，且煙道呈正方形，故高

38、度尺寸取得較小，但寬度不宜過大，否則影響穩(wěn)定性。其計(jì)算公式如下： 式中： u煙氣入口氣速，一般取1415m/s；本設(shè)計(jì)取14m/s；L煙氣進(jìn)、出口寬度； Q高溫(取110)狀態(tài)下煙氣進(jìn)口流量為： 煙氣進(jìn)出口寬度占塔內(nèi)徑的60%90%。本設(shè)計(jì)取入口寬度為內(nèi)徑的90%，出口寬度為內(nèi)徑的70%。則：L入 =9.20.9=8.28mL出=9.20.7=6.44m 所以由上面公式得：=285.2148.28=2.46m，取2.5m。=285.2146.44=3.16m，取3.2 。（3）漿液池高度： 漿池容量V1的計(jì)算表達(dá)式如下：式中： L/G液氣比，取12.2L/m3；Q煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積，m3/，

39、Q=203.3m3/s； t1漿液停留時(shí)間，48min，取t1=6min=360s。 由上式可得噴淋塔漿液池體積：V1=(L/G) Qt1=12.2203.3360/1000=892.9m3 選取漿液池內(nèi)徑略大于吸收區(qū)內(nèi)徑，內(nèi)徑D=9.3m。 根據(jù)V計(jì)算漿液池高度：表 吸收塔高度參考表項(xiàng)目范圍吸收塔入口寬度與直徑之比/ %6090入口煙道到第一層噴淋層的距離/ m23.5噴淋層間距/ m1.22最頂端噴淋層到除霧器的距離/ m1.22除霧器高度/ m2.03.0除霧器到吸收塔出口的距離/ m0.51吸收塔出口寬度與直徑之比/ %60100（4） 除霧區(qū)高度：除霧區(qū)分為2層，本設(shè)計(jì)高度確定為3.

40、0m，即=3.0m。（5）煙道入口到第一層噴淋層的距離=23.5m；本設(shè)計(jì)取3.0m。（6）煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離：一般定為0.81.2m為宜，本設(shè)計(jì)方案取1.1m。（7）最頂層噴淋層到除霧器的距離=1.22m；本設(shè)計(jì)取1.5m。（8）除霧器到吸收塔出口的距離=0.51m；本設(shè)計(jì)取0.7m。因此噴淋塔最終的高度為：表 噴淋塔設(shè)計(jì)參數(shù)吸收塔各部分尺寸/m直徑D9.2吸收區(qū)高度13.6煙氣進(jìn)口高度2.5煙氣出口高度3.2漿液池高度13.2除霧區(qū)高度3.0煙道入口到第一層噴淋層的距離3.0煙氣進(jìn)口底部至漿液面的距離1.1最頂層噴淋層到除霧器的距離1.5除霧器到吸收塔出口的距離0.7噴淋塔的最終高

41、度37.2三、 總平面圖設(shè)計(jì)1.一般規(guī)定(1) 脫硫裝置的總體設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：工藝流程合理，煙道短捷；交通運(yùn)輸便捷；方便施工，有利于維護(hù)檢修；合理利用地形、地質(zhì)條件；充分利用廠內(nèi)公用設(shè)施；節(jié)約用地，工程量小，運(yùn)行費(fèi)用低；符合環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生要求。(2) 技改工程應(yīng)避免拆遷運(yùn)行機(jī)組的生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物和地下管線。當(dāng)不能避免 時(shí)，應(yīng)采取合理的過渡措施。(3) 吸收劑卸料及貯存場(chǎng)所宜布置在對(duì)環(huán)境影響較小的區(qū)域。2.總平面布置(1) 吸收塔宜布置在煙囪附近，漿液循環(huán)泵應(yīng)緊鄰吸收塔布置。吸收劑制備及脫硫副產(chǎn)品處理場(chǎng)地宜在吸收塔附近集中布置，或結(jié)合工藝流程和場(chǎng)地條件因地制宜布置。(2) 脫硫

42、裝置與主體工程不能同步建設(shè)而需要預(yù)留脫硫場(chǎng)地時(shí)，宜預(yù)留在緊鄰鍋爐引風(fēng)機(jī)后部煙道及煙囪的外側(cè)區(qū)域。場(chǎng)地大小應(yīng)根據(jù)將來可能采用的脫硫工藝方案確定。在預(yù)留場(chǎng)地上不應(yīng)布置不便拆遷的設(shè)施。(3) 事故漿池或事故漿液箱的位置應(yīng)考慮多套裝置共用的方便。(4) 脫硫廢水處理間宜緊鄰石膏脫水車間布置，并有利于廢水處理達(dá)標(biāo)后與主體工程統(tǒng)一復(fù)用或排放。緊鄰廢水處理間的卸酸、卸堿場(chǎng)地應(yīng)選擇在避開人流的偏僻地帶。(5) 石膏倉(cāng)或石膏貯存間宜與石膏脫水車間緊鄰布置，并應(yīng)設(shè)順暢的運(yùn)輸通道。石膏倉(cāng)下面的凈空高度應(yīng)確保擬采用的石膏運(yùn)輸車輛能夠通暢。(6) 脫硫場(chǎng)地的標(biāo)高應(yīng)不受洪水危害。脫硫裝置若在主廠房區(qū)環(huán)形道路內(nèi)，防洪標(biāo)準(zhǔn)與

43、主廠房區(qū)相同；若在主廠房區(qū)環(huán)形道路外，防洪標(biāo)準(zhǔn)與其他場(chǎng)地相同。(7) 脫硫裝置主要設(shè)施宜與鍋爐尾部煙道及煙囪零米高程相同，并與其他相鄰區(qū)域的場(chǎng)地高程相協(xié)調(diào)，有利于交通聯(lián)系、場(chǎng)地排水和減少土石方工程量。(8) 新建電廠，脫硫場(chǎng)地的平整及土石方平衡應(yīng)由主體工程統(tǒng)一考慮。技改工程，脫硫場(chǎng)地應(yīng)力求土石方自身平衡。場(chǎng)地平整坡度視地形、地質(zhì)條件確定，一般為0.52.0%；困難地段不小于0.3%，但最大坡度不宜大于3.0%。(9) 建筑物室內(nèi)、外地坪高差應(yīng)符合下列要求：有車輛出入的建筑物室內(nèi)、外地坪高差，一般為0.150.30m；無車輛出入的室內(nèi)、外高差可大于0.30m；易燃、可燃、易爆、腐蝕性液體貯存區(qū)地

44、坪宜低于周圍道路標(biāo)高。(10)當(dāng)開挖工程量較大時(shí)，可采用階梯布置方式，但臺(tái)階高差不宜超過5m，并設(shè)臺(tái)階間的連接踏步。擋土墻高度3m 及以上時(shí)，墻頂應(yīng)設(shè)安全護(hù)欄。同一套脫硫裝置宜布置在同一臺(tái)階場(chǎng)地上。卸腐蝕性液體的場(chǎng)地宜設(shè)在較低處，且地坪應(yīng)做防腐蝕處理。(11)脫硫場(chǎng)地的排水方式應(yīng)與主體工程相統(tǒng)一。3.交通運(yùn)輸(1) 脫硫島內(nèi)道路的設(shè)計(jì)，應(yīng)保證脫硫島的物料運(yùn)輸便捷，消防通道暢通，檢修方便，并滿足場(chǎng)地排水的要求。并符合GBJ22 的要求。(2) 吸收劑運(yùn)輸應(yīng)考慮防潮、防灑落和防揚(yáng)塵等措施。(3) 脫硫島內(nèi)的道路應(yīng)與廠內(nèi)道路形成路網(wǎng)。并根據(jù)生產(chǎn)、生活、消防和檢修的需要設(shè)置行車道路、消防車通道和人行道

45、。(4) 物料裝卸區(qū)域停車位路段縱坡宜為平坡，當(dāng)布置困難時(shí)，坡度不宜大于1.5%，應(yīng)設(shè)足夠的汽車會(huì)車、回轉(zhuǎn)場(chǎng)地，并按行車路面要求進(jìn)行硬化處理。(5) 脫硫島內(nèi)裝置密集區(qū)域的道路宜采用混凝土塊鋪砌等硬化方式處理，以便于檢修及清掃。(6) 進(jìn)廠吸收劑應(yīng)設(shè)有計(jì)量裝置和取樣裝置，也可與電廠主體工程共用。4.綜合管線布置(1) 脫硫設(shè)備的管線綜合布置應(yīng)與主體工程協(xié)調(diào)一致，主要管架和溝道、電纜橋架宜集中布置，并留有足夠的管線走廊。漿液管道布置應(yīng)考慮坡度，不出現(xiàn)低洼彎點(diǎn)。在寒冷地區(qū)，應(yīng)考慮電伴熱或蒸汽伴熱等防凍措施。管架、管線和溝道宜沿道路布置，地下管線和溝道一般宜敷設(shè)在道路行車部分之外，當(dāng)確需沿道路下敷設(shè)

46、或與道路交叉時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取加固等防護(hù)措施。(2) 架空管道在跨越道路時(shí)應(yīng)符合HJ/T179-2005和DL5000的規(guī)定。四、配套設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)實(shí)際需要，增壓風(fēng)機(jī)的位置選在進(jìn)入GGH之前，一方面可以防止防腐不過關(guān)的問題，一方面可以大大降低初期投資。增壓風(fēng)機(jī)的選型，根據(jù)需要可以選擇離心風(fēng)機(jī)、靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)(靜調(diào)風(fēng)機(jī))和動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)(動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī))。離心風(fēng)機(jī)由于存在體積大、占地面積大及檢修吊起困難等弊端，在煙氣脫硫工程中較少被采用，增壓風(fēng)機(jī)一般選擇軸流風(fēng)機(jī)。由于靜調(diào)風(fēng)機(jī)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)速較低、可靠性較高、初投資和維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)考慮到本設(shè)計(jì)中電廠的發(fā)電功率不算很大，風(fēng)機(jī)負(fù)荷不

47、算重，不需要用動(dòng)調(diào)風(fēng)機(jī)，故選用靜調(diào)風(fēng)機(jī)，配2臺(tái)。GGH的作用是降低進(jìn)入吸收塔原煙氣的溫度，使其適合脫硫反應(yīng)的最佳溫度；提高凈煙氣溫度，避免煙氣進(jìn)入煙囪后發(fā)生低溫腐蝕并利于排煙。煙氣換熱器有回轉(zhuǎn)式、管式換熱器2種。針對(duì)該工程實(shí)際情況，考慮到占地面積盡量小、輔助設(shè)備盡量少、設(shè)備投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用盡量少、運(yùn)行可靠性能盡量高、操作盡量簡(jiǎn)易等因素，采用1臺(tái)回轉(zhuǎn)式換熱器作為該脫硫工程的煙氣換熱器。 吸收塔再循環(huán)泵安裝在吸收塔旁，用于吸收塔內(nèi)石膏漿液的再循環(huán)，采用單流和單級(jí)臥式離心泵。由于吸收塔循環(huán)液是固液雙相流介質(zhì)，這種高速流動(dòng)且成分復(fù)雜的介質(zhì)對(duì)循環(huán)泵的用材提出了苛刻的要求。漿液循環(huán)泵過流部件耐蝕、耐磨性

48、能是決定泵使用壽命的重要指標(biāo)。 合金泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)、維修量小的特點(diǎn)，故選用合金泵作為本設(shè)計(jì)的漿液循環(huán)泵。 漿液再循環(huán)系統(tǒng)采用單元制，每個(gè)噴淋層配一臺(tái)漿液循環(huán)泵，共5臺(tái)。 漿液循環(huán)量由液氣比和煙氣流量共同決定。本設(shè)計(jì)中由于液氣比=12.2L/m3，煙氣量為203.3m3/s，因此漿液循環(huán)量為 每臺(tái)漿液循環(huán)泵的循環(huán)量為2232.2m3/h，取為3000m3/h。亞硫酸鈣和亞硫酸氰鹽的氧化分為兩個(gè)部分，一是吸收塔內(nèi)煙氣中氧氣進(jìn)入漿液液滴的自然氧化，二是空氣通過曝氣管網(wǎng)進(jìn)入漿液池的強(qiáng)制氧化。氧化風(fēng)機(jī)設(shè)在氧化風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，其作用是為吸收塔漿池中的漿液提供充足的氧化空氣。風(fēng)機(jī)主要有3類：離心

49、風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)。由于羅茨風(fēng)機(jī)為高壓恒流風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓最高可達(dá)150KPa，且適合恒流量負(fù)載的情況，因此選用羅茨風(fēng)機(jī)。 考慮空氣富裕量，氧化所需的氧氣量等于SO2 的產(chǎn)生量，即0.6104m3/s,取空氣濕度為0.0116所以鼓風(fēng)風(fēng)量為選用2臺(tái)RT-300的羅茨風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為1086rpm，功率37.00kw，一臺(tái)備用。 在吸收塔底部，石灰石漿液經(jīng)過脫硫過程之后，變成了CaSO3和，此時(shí)為了使氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣能夠充分地和CaSO3和接觸，以便充分氧化，需要CaSO3和的混合溶液內(nèi)部顆粒分布均勻，在這種情況下，需要使用攪拌器來使溶液懸浮顆粒均勻混合，同時(shí)增大和空氣接觸的面積。在吸收塔漿液池的

50、下部，沿塔徑向布置四臺(tái)側(cè)進(jìn)式攪拌器，其作用是使?jié){液的固體維持在懸浮狀態(tài)，同時(shí)分散氧化空氣。攪拌器安裝有軸承罩、主軸、攪拌葉片、機(jī)械密封。攪拌器葉片安裝在吸收塔降池內(nèi)，與水平線約為10度傾角、與中心線約為-7度傾角。采用低速攪拌器，有效防止?jié){液沉降。攪拌槳型式為三葉螺旋槳，軸的密封形式為機(jī)械密封。吸收塔攪拌器的攪拌葉片和主軸的材質(zhì)為合金鋼。在運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁觸摸傳動(dòng)部件及拆下保護(hù)罩。向吸收塔加注漿液時(shí)，攪拌器必須不停地運(yùn)行。石灰石塊（粒度20mm）經(jīng)電廠自備汽車運(yùn)輸卸入卸料斗，再經(jīng)擋邊帶式輸送機(jī)送入石灰石貯倉(cāng)。石灰石塊通過安裝在貯倉(cāng)下部的皮帶稱重給料機(jī)，將一定量的石灰石送入濕式球磨機(jī)的磨頭，并與水混和

51、進(jìn)入濕式球磨機(jī)研磨，研磨后的半成品從磨尾出來流入石灰石漿液循環(huán)池，石灰石漿液循環(huán)池上的石灰石漿液循環(huán)泵將石灰石漿液打入石灰石漿液旋流站，石灰石漿液經(jīng)旋流后，合格的石灰石漿液溢流進(jìn)入石灰石漿液箱，不合格的石灰石漿液返回濕式球磨機(jī)的除塵設(shè)備磨頭重新研磨。石灰石漿液循環(huán)池、石灰石漿液箱上安裝有攪拌器，以防漿液沉淀。石灰石漿液箱中的漿液再經(jīng)調(diào)漿，達(dá)設(shè)計(jì)要求1250kg/m3 (含固量30)。這樣制成的石灰石漿液用石灰石漿液泵打到吸收塔，根據(jù)煙氣負(fù)荷、脫硫塔煙氣入口的SO2濃度和pH值來控制噴入吸收塔的漿液量，剩余部分返回制漿。為了防止結(jié)塊和堵塞, 要使?jié){液不斷地流動(dòng)循環(huán)。 已計(jì)算石灰石消耗為（2197

52、.4-175.80）/22.41001.02/1000=9.21t/h 由以上計(jì)算知每天所需的石灰石量為221.04t/d，根據(jù)漿液密度1250kg/m3 (含固量30)，可以計(jì)算出所需漿液量為選用2臺(tái)流量40m3/h，揚(yáng)程20m的潤(rùn)神GMZ系列石灰石漿液泵，一臺(tái)備用。五、存在的問題及解決方法1. 煙氣降溫問題 大多數(shù)含硫煙氣溫度為120185或更高, 而吸收操作則要求在較低溫度下( 60左右) 進(jìn)行, 因而在進(jìn)行吸收之前要對(duì)煙氣進(jìn)行預(yù)冷卻, 將其冷卻到60左右。常用冷卻煙氣的方法有: 應(yīng)用熱交換器間接冷卻; 直接噴淋冷卻; 用預(yù)洗滌塔除塵增濕降溫等。這些都是較好的方法, 也是目前使用較廣泛的

53、方法。2.結(jié)垢和堵塞問題 在濕法煙氣脫硫中, 設(shè)備常常發(fā)生結(jié)垢和堵塞。造成這種現(xiàn)象的原因有三個(gè): 因溶解或料漿中水分蒸發(fā), 導(dǎo)致固體沉積; Ca(OH)2 或CaCO3 沉積或結(jié)晶析出, 造成結(jié)垢; CaSO3 或CaSO4 從溶液中結(jié)晶析出, 石膏晶體沉淀在設(shè)備表面并生長(zhǎng)成為結(jié)垢。在操作中出現(xiàn)的人為因素也是要重視的, 如沒有嚴(yán)格按操作規(guī)程, 加入過量的鈣質(zhì)脫硫劑, 引起洗滌液pH 值過高, 促進(jìn)了CO2 的吸收, 生成過多的CaCO3、CaSO4 等沉淀物質(zhì); 含塵多的煙氣沒經(jīng)嚴(yán)格除塵就進(jìn)入吸收塔脫硫。目前常見的防止結(jié)垢堵塞的方法有: 在工藝操作上, 控制吸收液中水分蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量。適當(dāng)控

54、制料漿的pH 值。因?yàn)殡SpH 值的降低CaSO3溶解度明顯增大, 就越不易造成結(jié)垢。但若pH值低, 溶液中有較多的CaSO3, 易使石灰石粒子表面鈍化而抑制了吸收反應(yīng)的進(jìn)行, 并且過低還易腐蝕設(shè)備。所以漿液的pH 值應(yīng)控制適當(dāng), 一般采用石灰石漿液時(shí), pH 值控制為5.86.2。溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不能過飽和, 保持溶液有一定的晶種?？梢栽谖找褐屑尤隒aSO42H2O 或CaSO3 晶種來控制吸收液過飽和并提供足夠的沉積表面, 使溶解鹽優(yōu)先沉淀在上面, 減少固體物向設(shè)備表面的沉積和增長(zhǎng)。對(duì)于難溶的鈣質(zhì)吸收劑要采用較小的濃度和較大的液氣比。如石灰石漿液的濃度一般控制小于15%。嚴(yán)格除塵, 控制煙氣中的煙塵量。設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計(jì), 盡量滿足吸收塔持液量大、氣液相間相對(duì)速度高、有較大的氣液接觸面積、內(nèi)部構(gòu)件少、壓力降小等條件。另外, 還要選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設(shè)備, 在吸收塔的選型方面也應(yīng)注意, 如流動(dòng)床洗滌塔就比固定填充洗滌塔不易結(jié)垢和堵塞。使用添加劑也是防止設(shè)備結(jié)垢的有效方法,目前常用的添加劑有CaCl2、Mg(OH)2、已二酸等。另一種結(jié)垢原因是