湿法钙基烟气脱硫吸收塔设计报告书

课程设计任务总设计任务目的任务：完成某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔设计。目的过该设计学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。以巩固和深化课程内容熟悉使用规范设计手册和查阅参考资料培养学生分析问题解决问题和独立工作的能力进一步提高学生计算绘图和编写说明书的基本技能。设计内容步骤某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，秋季凉爽干燥，冬季低温，少雨雪。根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下：累年平均气压：累年最高气压：累年最低气压：累年平均气温：极端最高气温：极端最低气温：

986.6hPa17.6℃40.9℃℃厂址处全年北(风出现频率为20.0%，西北(NW)风出现频率为，西(W)风出现频率13.1%，南风出现频率，东北WE)风出现频率，东(E)风出现频率8.3%，东(SE)风出现频率，西南出现频率7.2%，静风出现频率为。电厂有460MW的发电机组地面积

2

厂所用煤的组成成分：C70.7%；分；2.7%；H3.2%；水分；O，每小时煤的用量90t，采用石灰石—石膏脱硫工艺流程，脱硫率要求为85-90%1.根据上述资料，确定烟气量(锅炉燃烧的过剩空气系数取a锅炉每小时用煤、烟气中SO浓度和每天石灰石（其纯度为90%）的消耗量设系统2

湿法钙基脱硫吸收塔设计钙硫比为1.1-1.2时，脱硫率达到85-90%)；剩空气系数系数、钙硫比和脱硫率在给的范围内自定，希望不要雷同2.计算和设计各处理构筑物。（1）收喷淋塔①确定吸收塔的类型和结构尺寸，塔内气流速度、液气比以及停留时间；②确定吸收塔的内部构件，包括喷嘴的选择、循环浆液喷淋层数和除雾器层数等；③绘制1：－1：200的吸收塔草图，标上各部分尺寸；④要有详细的技术和说明（2）平面图设计根据前述条件，绘制湿法烟气脱硫电厂的平面布置(1200：包括处理构筑物的平面布置及输配水管线的布置。生产性辅助建筑物（鼓风机房、浆液泵房、配电间、锅炉房、机修间、化验室、仓库等设施（脱硫设备、污水处理厂及灰场等以及生活福利建筑（办公室、车库、宿舍、食堂、传达室等）的布置。具体要求：①平面布置应尽量紧凑，在规定的范围内结合远期发展布置，并应考虑施工上的方便。②平面布置中应考虑事故排除和超越管。③厂内应有道路通向各构筑物，以便运输；合理布置上、下水管、空气管、蒸气管、电缆等管线。④厂内应充分绿化，以改善卫生条件和美化环境。⑤4发电机组以及与其配套的实施在图中均要绘出。

湿法钙基脱硫吸收塔设计目录

11艺简介

12学反应过程

23石石湿法烟气脱硫装置

4FGD行主要控制参数

5

71础资料处理

72气量计算

73收塔设计计算

94套设备选型

13

141硫系统中常出现的结垢及固体堆积现象

142垢的原因

153垢的防止措施

16

171

一般规定

172

总平面布置

1834

交通运输管线布置

1819

19

20201艺设计主要依据的标准和规范

202图

21

21

湿法钙基脱硫吸收塔设计一、钙基湿法脱工1工艺简介石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上治理工业烟气脱硫工艺中应用最广泛的一种脱硫技术。目前，其工艺技术完善、运行稳定、脱硫效率高、单塔出力大，脱硫剂—石灰石地理分布广，价格低廉，特别适合工业规模的应用。石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺流程图如图所示锅炉引风机后烟道引出的烟气，通过增压风机升压，烟气换热器（GGH）降温后，进入吸收塔，在吸收塔内与雾状石灰石浆液逆流接触，将烟气脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经升至大于75℃再进入净烟道经烟囱排放脱硫剂石灰石粉则由磨石粉厂破碎磨细成粉状通过制浆系统制成一定浓度的石灰石浆液运行时根据FGD处理的烟气量和SO的浓度由循环泵不断地把新鲜浆液补充到吸收塔内。当塔内石膏浆液达到一定浓度后由外排泵排出经一级旋流二级真空皮带脱水后，得到含水率低于10%的石膏，装车外运。1

32湿法钙基脱硫吸322化学反应程脱硫塔中烟气和石灰石脱硫剂进行着复杂的反应过程气中的主要有害成分有、HCl、NO等；石灰石浆液主要由Ca、Mg等离子组成。它们在溶2x液中相互作用生成多种反应产物烟气中的SO与石灰石浆液经过一系列的化2学反应，最后生成石膏。湿法烟气脱硫吸收过程多采用双膜理论模型解释。的吸收过程以膜扩散的方式进行。在气液相间的物质迁移主要是分子扩散的结果，物质迁移方向与相界面垂直。化学反应可以简化为下列过程。的吸收2SO+HO→H22

2HSO23

+SO3

(2).石灰石的溶解CaCO

3

Ca+CO3(3).中和反应++23

→CaSO+CO+HO(4).氧化反应+1/2O→CaSO3(5).亚硫酸钙结晶+1/2HO→CaSOH33·2(6).硫酸钙结晶+2HO→CaSO2424·3石灰石湿烟气脱硫装典型的石灰石湿法脱硫系统从功能上可以分为烟气系统灰石浆液制备系统吸收塔系统膏脱水系统废水处理系统用系统和事故浆液排放系统。(1).烟气系统烟气系统通常包括一台单独的增压风机、一台气气换热器和电厂现有烟囱。2

3--湿法钙基脱硫吸收塔设计3--在增压风机上游和气气换热器再热侧系统出口下游都设有双百叶窗隔离挡板现有旁路烟道上亦安装有两个双百叶窗旁路挡板些挡板的开度可以随烟气流量的变化进行调节。每个烟气挡板可以配置两台密封风机，以防止烟气泄漏。GGH利用未脱硫的热烟（一般℃加热已脱硫的洁净烟（一般46~55般加热到℃左右然后排放以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁，并可提高烟气抬升高度。在烟气离开吸收塔前会通过一个两级除雾器以除去烟囱中携带的细小液滴沉淀在除雾器上的颗粒不利于烟气流经吸收塔会影响塔内压降和烟气流向分布为了防止固体颗粒积聚在除雾器上需定期对除雾器进行冲洗除雾器设有冲洗水系统，工艺水从喷嘴喷出冲洗除雾器。(2).石灰石浆液制备系统石灰石料应密切主要其水分含量入石灰石粉制备系统磨粉机地入磨物料的表面水分一般小于1%就会严重恶化操作至造成糊磨塞时应主要氯化物氟化物和煤灰等杂质不要混入石灰石料中以免影响脱硫系统的正常运行和脱硫石膏的品质。石灰石浆液制备时，成品分经仓底的两套叶轮给料机输送到石灰石浆液池，工业水通过水泵和调节阀门注入石灰石浆液池，调节石灰石浆液的密度至（含固量30%石灰石浆液泵的出口管道设有密度监测点，从而保证的石灰石浆液的制备和供应置合格的石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔下部浆液槽根据烟气负荷硫塔烟气入口的SO2浓度和PH来控制喷入吸收塔的浆液量剩余部分返回浆液池为了防止结块和堵塞要使浆液不断流动循环。(3).吸收塔系统吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置要求气液接触面积大其他的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于大容量烟气处理。进入吸收塔的热烟气经过逆向喷淋浆液的冷却、洗涤，烟气中的SO2与浆液进行吸收反应生成亚硫酸氢根（被鼓入的空气氧化为硫酸根33（与浆液中的钙离子（）反应生成硫酸钙（进444一步结晶为石膏H同时烟气中Cl和灰尘等大多数杂质也在4·23

-湿法钙基脱硫吸收塔设计-吸收塔中被去除含有石膏灰尘和杂质的吸收剂浆液的一部分被排入石膏脱水系统。吸收塔中装有水冲洗系统，将定期进行冲洗，以防止雾滴中的石膏、灰尘和其他物质堵塞元件。吸收塔主要有喷淋塔填料塔液柱塔和鼓泡塔四种类型将在下一章详细讨论。(4).石膏脱水系统在吸收塔浆液槽中石膏不断产生，为了使浆液密度保持在设定的运行范围内，将石膏浆液固体含量）通过石膏浆液泵打入脱水站。该站包括一个水力旋流器及浆液分配器在这里将石膏浆液中的水予以脱除使底流石膏固体含量达到50%在水力旋流器中石膏浆液流进一个圆柱箱中并由此流到敞开的各个旋流子中在此处根据入口压力的大小可将石膏输送至旋流器的底流将滤液送入石膏水力旋流器上部的溢流箱内底流的石膏被送至真空皮带过滤机进一步脱水至含水小于10%。溢流含3%~5%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱最终返回到吸收塔旋流器的溢流被输送到废水旋流站进一步分离处理。(5).废水处理系统在湿式石灰石石膏工艺中由于烟气中氯化物的溶解提高了脱硫吸收液中氯离子的浓度不可避免地要产生一定量废水氯离子浓度的增高会引起脱硫率的下降和结垢倾向的增大，并对副产品石膏的品质产生影响。FGD4装置的废水主要来自石膏脱水系统的旋流器溢流液、真空皮带机的滤液或冲洗水。废水处理的工艺大致分为中和、脱重金属、絮凝、浓缩、澄清、污泥处理几部分中和是采用作为中和剂加入脱硫废水中一方面可以中和水的酸2性另外还可以脱除F并使部分重金属沉淀下来接下来向废液中加入有机硫化物进一步脱除重金属离子絮凝的作用是通过添加絮凝剂去除上工段中过剩的硫化物速废水中悬浮物的沉降凝后的废水进入澄清池时进行浓缩分离。浓缩后的污泥一部分经脱水后抛弃一部分返回中和池或絮凝池以提高絮凝池的固体含量，加速絮凝过程。澄清池的溢流则进入后处理水箱，用稀盐酸调节后排放。4

3-湿法钙基脱硫吸收塔设计3-(6).公用系统公用系统由工艺水系统工业水系统冷却水系统和压缩空气系统等子系统构成，为脱硫系统提供各类用水和控制用气。FGD的工艺水一般来自电厂循环水，并输送至工艺水箱中。工艺水由工艺水泵从工艺水箱输送到各用水点。装置运行时，由于烟气携带、废水排放和石膏携带水而造成水损失工艺水由除雾器冲洗水泵输送到除雾器冲洗除雾器，同时为吸收塔提供补充用水，以维持吸收塔内的正常液位。此外，各设备的冲洗、灌注、密封和冷却等用水也采用工艺水。FGD冷却水主要用户有增压风机电机、氧化风机电机、循环浆液泵电机、磨机主轴承、减速器电机，此外，部分冷却水还用于氧化空气增湿冷却。FGD的工业水一般来自电厂补充水，并输送至工业水箱中。(7).事故浆液排放系统浆液排放系统包括事故浆液储罐系统和地坑系统。当FGD装置大修或发生故障需要排空装置内浆液时，塔内浆液由浆液排放泵排至事故浆液箱直至泵入口低液位跳闸其余浆液依靠重力自流至吸收塔的排放坑再由地坑泵打入事故浆液储罐事故浆液储罐用于临时储存吸收塔内的浆液地坑系统有吸收塔区地坑、石灰石浆液制备系统地坑和石膏脱水地坑，用于储存装置的各类浆液，同时还具有收集、输送或储存设备运行、运行故障、检验、取样、冲洗、清洗过程或渗漏而产生的浆液。主要设备包括搅拌器和浆液泵。4FGD运行主要控制参数FGD系统在正常运行中运行人员应该按照表来控制统的主要参数。表主控制参数主要控制参数脱硫效率吸收剂利用率浆液值浆液密度液气比

优化值5~5.510~18

主要控制参数烟囱入口烟气温度石膏表面水质量百分比CaCO残留质量百分比3亚硫酸盐质量百分比石膏中含

优化值℃≤3%≤0.4%≤100mg/L5

2湿法钙基脱硫吸收塔设计2（1）脱硫效率脱硫效率表示FGD系统能力的大小。脱硫效率是由许多因素决定的，诸如FGD系统运行的钙硫比、液气比、烟气的状态以及煤种的变化。但是排放2标准则往往要求烟气中SO的浓度或总量在任何情况下均不超过规定的控制值。2因此，应保证在锅炉的最差工况下FGD系统运行的最低脱硫效率仍能满足排放标准的要求，同时尽量使统长期经济运行。（2）吸收剂利用率吸收剂利用率指用于脱除的吸收剂占加入FGD系统吸收剂总量的质量分数，即脱硫效率。吸收剂的利用率比有密切关系，达到一定脱硫效率时所需要的Ca/S比越低，钙的利用率越高，所需吸收剂数量及产生脱硫产物的量也越少，可大大降低系统的运行费用。（3）浆液PH典型湿FGD系统中浆液的吸收程度受气液两相浓度差的控制。22要是烟气中“毫克/”级的SO在较短的时间内和有限的脱硫设备内达到排放标准，必须提SO的溶解速率，这主要通过调整和控制浆液的值来实现。另2外，浆液不仅对SO的脱除效率有显著影响，而且对运行可靠性亦有显2著影响。低运行时，一方面排放量显著提高，难以达到排放标准；另2一方面设备腐蚀也会显著加剧不能保证设备运行安全高PH运行时SO

2含量会显著降低，值太高会使脱硫设备内部固体颗粒堆积而结垢，使设备堵塞，无法正常运行，不能保证设备安全运行。（4）浆液密度石灰—石灰石湿法烟气脱硫技术中由于吸收剂在水中的溶解度很小它们在水中形成溶液的脱硫容量不能满足工程的要求采用含有固体颗粒的浆液来吸收SO2常用的石灰石湿法脱硫装置中气液接触时间很短因此石灰石浆液的初始吸收速率对脱硫装置的脱硫效率有很大影响吸收容量亦反映出该吸2收剂的脱硫能力。（5）液气比液气比是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量直接影响设备尺寸和操作费用液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面在其他参数6

Cs湿法钙基脱硫吸收塔设计Cs一定的情况下提高液气比相当于增加了吸收塔的喷淋密度使液气间的接触面积增大脱硫效率也将增大要提高吸收塔的脱硫效率提高液气比是一个重要的技术手段。（6）烟囱入口烟气温度如果脱离后饱和湿烟气直接排放不仅对烟囱造成腐蚀，而且还引起环境污染因此脱硫后的湿烟气必须加热到规定温度国内普遍采用英国的排烟温度规定，即脱硫后烟囱入口烟气温度不低于80。二、工艺设计计1基础资料理根据资料列出本电厂风向频率表如表3示。表3电风向频率表风向

北风

东北风

东风

东南风

南风

西南风

西风

西北风

静风频率

9.68.3

8.06.0

7.2

13.1从风向资料中可以看出北风西北风和西风频率较高因此平面布置时应将办公住宿区安排在北方向，烟气污水处理区安排在南方向。2烟气量计（1）烟气量计算取100g煤为研究对象，煤的组成成分见表4。表4燃煤成分分析表%mol

C5.892

H3.23.2

2.70.084

2.30.288

90.5

100生成物CO2、H2O的摩尔分数分别是5.892mol、2.1mol、0.084mol。理论燃烧需氧量：

mol5.8926.63224100gdrycoal设锅炉燃烧的过剩空气系数a=1.06，取空气湿度为。则煤完全燃烧所需空气量：7

stoihCS33湿法钙基脱硫吸收塔设计stoihCS33ttl

0()(6.0.12

1.6

mol8droln33.86m即v7.5810000.10.1100g煤完全燃烧产生的烟气量：

aH)5.8920.0846.63234.81

100gdrycoaln34.8122.43即7.8010000.110000.1（2）SO的流量计算2已知锅炉每小时用煤90t，则标况烟气流量：1000702000

3

/195

3

/sSO的摩尔百分含量：2y

0.08434.81

2413，即6.89g/m

。则标况下烟气中的流量为：2QSO

1693.9/h0.473/s根据脱硫率为，得到出口的流量为：Q

'

SO

(1Nm3

/3

/（3）石灰石消耗量每天产生SO的总量为40608m，即。设系统钙硫比为，2石灰石纯度为90%，则石灰石消耗为：8

湿法钙基脱硫吸收塔设计/3吸收塔设计算

/9733.3kg/h（1）吸收塔选型吸收塔是燃煤烟气湿法脱离装置的核心设备SO2的吸收与脱硫产物—亚硫酸钙的氧化均是在吸收塔内完成的根据企业接触形式不同可把常用的吸收塔类型分为喷淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱吸收塔四种形式。各种类型吸收塔的类型技术特性对比见于表2表四类型吸收塔的技术特性对比项目

喷淋塔塔内上部设多层

填料塔以球状高分子材

鼓泡塔

液柱塔吸收区为空塔段，塔内下部喷嘴以喷嘴液经喷嘴料或格栅为雾化后向下喷淋，料浆液自而

将烟气垂直鼓入浆液内，烟气以

液柱形式向上喷射浆液，烟气自径吸区为空

下流过填料，在

沸腾状从浆液中

向进入塔内。液柱结构与原理塔段液以弥散填料表面形液

鼓泡向上逸出，

上行至最高点，而的雾状通过吸收区与逆流的烟气传质

膜，顺流的烟气流过填料间隙，与液膜发生传质

气泡在逸出过程中与浆液传质

后弥散开来，以水幕形式下落，浆液在上下行程中与上行烟气传质脱硫率

>95%液气比最小气

>95%左右不需浆液循环

>95%优缺点

接触面积大内结构简单统压力损失小喷嘴易堵塞磨对脱硫剂粒径要求

易结垢、堵塞，系统阻力较大，对石灰石粒径和烟气含尘量要求较高

泵、喷嘴，气液接触面大，不受烟气含尘量影响，但系统阻力大，装置体积相

喷嘴孔径较大，不易堵塞，对脱硫剂粒径及烟气含尘量要求低，工作稳定高

对较大9

32033湿法钙基脱硫吸收塔设计32033由于喷淋塔结构简单操作与维护方便脱硫效率高而且在工程上的应用比较成熟淋塔成为湿法脱硫艺的主流塔型此本工艺选择喷淋塔脱硫技术。（2）吸收塔设计计算1）吸收直径设计吸收塔的直径（）可由吸收塔出口实际烟气体积流量和烟气流速确定，烟气流速通常为工程实践表明3.6~4.2m/s是性价比较高的流速区域，因此，本工程的实际烟气流速设为4.0m/s。吸收塔直径计算公式为：QA

1(D2

式中为烟气体积流量，/h；v为烟气流速m/s；A为烟气过流断面面积，m。设塔内的操作温度为℃，则此条件下的烟气流量为Q323.15/m3/s则吸收塔直径为：

4

取2）喷淋塔高设计①吸收区高度（h1吸收区高度h一般指烟气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离。1容积吸收率的定义为含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔塔内喷淋浆液将烟气中的SO2浓度降低到合排放标准的程度，将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均计算到吸收区高度内的塔内容积中即为吸收塔的平均容积负荷平均容积吸收率，以表示。其表达式如下：1其中—均容积吸收率，kg/m

3

C—标准状态下进口烟气的质量浓度，V吸收区容积，m10

；

212212

—

湿法钙基脱硫吸收塔设计给定的二氧化硫吸收率（％设计方案为％h—吸收塔内吸收区高度，m1K—常数K=3600v×273/(273+t)其数值取决于烟气流速v(m/s)和操作0温度(℃)；将的单位换算成m，可以写成：

vy/h在喷淋塔操作温度为

100502

℃，烟气流速为

、脱硫效率又烟气流速y结已经有的经验容积吸收率范围在1Kg/（﹒h之间，取=6（h入上式可得：6=3600

64273h273+75故吸收区高度h1如果仅从脱硫技术角度考虑设计时应取低值以求保险但如果考虑经济因素，低则塔容积增大，会使投资、运行维护费用等增加。在吸收区中，喷嘴布置分为层，喷淋层间距0.8~2m脱硫率要求低时可减少，低负荷时可停运某一层。本设计方案喷淋层设为层，间距②烟气进口高度h，出口高h：根据工艺要求，进出口流速（一般为12m/s-30m/s）确定进出口面积，一般希望进气在塔内能够分布均匀且烟道呈正方形故高度尺寸取得较小但宽度不宜过大，否则影响稳定性。其计算公式如下：h

QuL式中：u烟气入口气速，一般取；本设计取15m/s；L烟气进、出口宽度；Q高温状态下烟气进口流量为：195

273273

3

/。11

3333湿法钙基脱硫吸收塔设计3333烟气进出口宽度占塔内径的60%~90%。本设计取入口宽度为内径的出口宽度为内径的60%则：L

入

0.8=6.64mL0.6=4.98m出所以由上面公式得：h22③浆液池高度h3浆池容量V的计算表达式如下：1

1

t1式中：—液气比，取15L/mQ—气标准状态湿态容积，，Q=195mt—液停留时间，，取t。11由上式可得喷淋塔浆液池体积：V=(L/G)t240/1000=70211选取浆液池内径略大于吸收区内径，内径。根据V计浆液池高度h3：3

12

702

m④除雾区高度h4除雾区分为2层，本设计高度确定为3.0m即h。4⑤烟道入口到第一层喷淋层的距离；设计取5⑥烟气进口底部至浆液面的距离：6一般定为宜，本设计方案取1m⑦最顶层喷淋层到除雾器的距离；设计取。7⑧除雾器到吸收塔出口的距离本设计取。812

333333湿法钙基脱硫吸收塔设计333333因此喷淋塔最终的高度为：，取整值35m。4配套设备型（1）再循环系统设计本设计中的烟气含硫量较低循环泵可采用单元制吸收塔内喷淋层设计为4，每台循环泵对应一层喷淋层；运行的再循环泵数量根据吸收浆液流量的要求确定，以达到每台锅炉负荷的吸收效率4喷淋布置能够满足整套装置对脱硫效率的要求。循环浆液量为要脱除的量与单位循环浆液吸收SO能力的比值设计22中要脱除的量为0.84×90×1000×64/1000=4838.4kg/h体积循环浆液吸收2SO的能力约为0.20g/L，可计算得出循环浆液量为4838.4/0.20=24192m。本2设计中采用4浆液循环泵，每台泵的流量为7000m/h。（2）氧化风机的设计及选型亚硫酸钙和亚硫酸氰盐的氧化分为两个部分是吸收塔内烟气中氧气进入浆液液滴的自然氧化，二是空气通过曝气管网进入浆液池的强制氧化。考虑空气富裕量，氧化所需的氧气流量，等于烟气量，m则2相应的湿空气量为：0.47×（）×（）=2.27m

3

/s=8172m

3

/h。采用4台L48×66WD-2型罗茨风机型号为Y315L-6为/h。风压为49050Pa两备两用。（3）氧化吸收池搅拌机的选型在吸收塔底部浆液池设有4台侧进式搅拌机使石灰石固体颗粒在浆液中保持均匀悬浮状态保证浆液对的吸收和反应能力搅器的搅拌直径为210.0m，转速，功率3kw。搅拌器的转速不能太高，否则不利于石膏晶体成长，且会造成叶轮磨损。（4）石灰石浆泵的选型上已算出石灰石用量为。石灰石浆液由制浆系统配制而成，调节浆液密度至(含固量，则相应的体积用量为：9733.3/(1230×0.3)=26.28m/h13

3湿法钙基脱硫吸收塔设计3设计采用的石灰石浆泵为2台双相流泵，流量为m/h，扬程为，一用一备。（5）脱硫增压风机的选型增压风机是用于克服FGD装置的烟气阻力，将原烟气顺利引入脱硫系统，并稳定锅炉引风机出口压力的设备。其运行特点是低压头、大流量、转速低。在安装了烟气脱硫系统的情况下锅炉的送引风机将无法克服FGD的烟气阻力，所以必须设置增压风机。湿法烟气脱硫系统中一般采用轴流风机或离心风机。根据设计的实际入口烟气流量298.6m

3

/s，以及吸收塔、、烟道的总压力损失，取三部分的压力损失分a，总，可选用轴流式静叶可调风机。三、结垢问题及决法石灰石/膏湿法烟气脱硫系统运行经常遇到的最严重的问题就是结垢、堵塞结垢可导致脱硫塔内部构件上固体物质的堆积同时也会造成仪表和流程控制失灵最终导致整个系统的停运经过几十年的不断改进结垢问题完全可通过合理的结构设计和运行操作来解决。1脱硫系统常出现的结及固体堆积现结垢现象主要发生在以下区域：(1).湿/干界面。热烟气被冷却的吸收塔区域，气流及气体分布的波动从湿态变成干态的区域。(2).吸收塔喷淋层及喷嘴。(3).烟道入口、导流板。(4).出口烟道。(5).除雾器。(6).。(7).氧化空气管道。(8).浆液管道14

湿法钙基脱硫吸收塔设2结垢的原（1）工艺参数控制不当①自然/抑制氧化工艺在自然氧化工艺中，氧化率受燃煤含硫量、烟气中浓度、浆液中溶解的2催化金属元素影响。当燃低硫煤（含硫量低于1%）时，亚硫酸钙的氧化速率可大于；当燃煤含硫量低于时，氧化率趋于；当燃高硫煤（含硫量大于的氧化率大多在15%~50%在自然氧化工艺中浆液中的石膏浓度相对降低雾器叶片极易产生膏的过饱和时存在于浆液中的石膏晶种又少，结垢即很容易发生，特别是当燃烧高硫煤、脱硫剂的利用率又较低时。②强制氧化工艺在最小过饱和度的条件下成结晶反应需要足够大的储浆池容积和较高的固体悬浮物。当储浆池的容积足够大时，池内浆液中将处于轻度过饱和4状态。与一样，洗涤液经过吸收区后，浆液中Ca、浓度的变化与单3位体积内吸收的浓度成正比，此时若L/G太小，密度太低，浆液中的石膏2可能超过临界值，从而导致结垢的发生。（2）设计问题①管道流速太小石膏浆液的腐蚀性强，沉淀快，沉淀有自密实的倾向。因此，管道设计中首先要考虑的是防止发生石膏浆液沉淀。据介绍，管径和管道的倾斜度（0°~20°）对沉积的形成影响不大要是石膏浆液的浓度和流速液浓度为时，流速是沉淀形成的临界值。装有调节阀的管道要在阀门入口端的官道上安装回流管当阀全关时回流浆液流速不低于引起沉淀的最低流速，否则调节阀要设定最小开度。提高流速对防止沉淀有利，但不可过高，易造成管道磨损增加。②管道坡度不合理，未设排空装置在布置设计中要力求避免管道下凹否则应在管道的最低点安装排空阀停运时用水冲洗。对于斜度不大，较长的管道也应设置停运自动冲洗装置。③干湿交界处未设相应装置15

湿法钙基脱硫吸收塔设计干湿交界处的结垢可通过合理的设计来避免如烟道入口处设计莲蓬氧化空气降温增湿等均可有效避免或减轻干湿交界处的结垢。（3）仪表不准确液位计、密度计、计不准时，极易造成溢流、堵塞现象，如因吸收塔液位计不准使浆液产生溢流有时吸收塔外的溢流排出管及溢流箱未定期冲洗而堵住，致使浆液反流至吸收塔入口。（4）其他问题①浆液中有机械异物或垢片，最易在阀门或管道大小头处造成堵塞。②泵的出力严重下降，使向高位输送的管道堵塞。③阀门内漏。④管内结垢。⑤氧化风机故障停运，浆液进入氧化配气母管并很快沉淀，多次发生此种事故后易诱发风机喘振。3结垢的防措施结垢可以通过严格控制浆液的PH值、石灰石利用率、控制保证储浆池足够的停留时间、添加品种、内部结构简化、保持内部构件湿润、拐角圆滑过渡、优化L/G提高镁离子浓度、添加有机酸、保持储浆池内足够浓度的固体含量等措施来防止。（1）优化设计实践表明，做好以下几点，可大大减少FGD系统结垢的发生。①当进入脱硫塔中的烟气含尘量较少时，储浆池内的固体含量应不小于（质量比当进入脱硫塔中的烟气含尘量较高（如某些除尘脱硫一体化设备储浆池内的固体含量不应小于15%。脱硫浆液中含有1%的石膏晶种即可降低结垢速率达40%②储浆池应能提供至少8min的时间以便彻底消除石膏的过饱和度。③当石灰石的利用率大于85%时雾器进行间歇冲洗即可消除除雾器的软垢当石灰石利用率小于85%时间隙清洗无法保证除雾器不结垢需要对除雾器进行连续冲洗才能保持结垢不超过10%。16

湿法钙基脱硫吸收塔设计④在脱硫塔及其循环浆（洗涤液设计中应注意各局部的大小、相对饱和度，以防局部结垢的发生。⑤采用憎水性好的材质做填料配置喷雾液滴均匀分散的喷嘴采用无浆液停滞的塔结构等措施。⑥对于烟尘的堆积浆液中固形物的沉积以及结垢等造成的堵塞除采用优化的结构外，还应在设计上充分考虑采用水洗、调H及在脱硫设备停运时进行搅拌等处理对策。⑦对于回转式GGH置吹灰装置和运行中的冲洗设计于热媒式GGH，设置清洗装置，简洁配置传热管。（2）预防措施①提高锅炉电除尘的效率和可靠性，使FGD入口烟尘在设计范围内，原烟气含尘量高时的保护停FGD。②运行控制吸收塔浆液中石膏过饱和度最大不超过。③选择合理的PH值运行，尤其避免值的急剧变化，保持吸收剂利用率在设计范围内，即Ca/S<1.03。④保证吸收塔浆液充分氧化，对抑制氧化工艺，使用阻氧剂。⑤向吸收塔中加入添加剂如镁离子、乙二酸等。⑥适当增加液气比。四、总平面图设1一般规定根据《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程DL/5196-2004）的规定，总平面图布置有如下要求：（1）脱硫装置的总体设计应符合下列要求：①工艺流程合理，烟道短捷；②交通运输便捷；③方便施工，有利于维护检修；17

湿法钙基脱硫吸收塔设计④合理利用地形、地质条件；⑤充分利用厂内公用设施；⑥节约用地，工程量小，运行费用低；⑦符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。（2）技改工程应避免拆迁运行机组的生产建（构）筑物和地下管线。当不能避免时，应采取合理的过渡措施。（3脱硫收剂卸料及贮存场所宜布置在人流相对集中设施区的常年最小风频的上风侧。2总平面布置（1吸收塔宜布置在烟囱附近浆液循环泵应紧邻吸收塔布置吸收剂制备及脱硫副产品处理场地宜在吸收塔附近集中布置结合工艺流程和场地条件因地制宜布置。（2脱硫置与主体工程不能同步建设而需要预留脱硫场地时宜预留在紧邻锅炉引风机后部烟道及烟囱的外侧区域地大小应根据将来可能采用的脱硫工艺方案确定。在预留场地上不应布置不便拆迁的设施。（3灰石－石膏湿法事故浆池或事故浆液箱的位置应考虑多套装置共用的方便。（4脱硫水处理间宜紧邻石膏脱水车间布置并有利于废水处理达标后与主体工程统一复用或排放紧邻废水处理间的卸酸卸碱场地应选择在避开人流的偏僻地带。（5石膏或石膏贮存间宜与石膏脱水车间紧邻布置并应设顺畅的运输通道石膏仓下面的净空高度仓或石膏贮存间宜与石膏脱水车间紧邻布置并应设顺畅的汽车运输通道。石膏仓下面的净空高度不应低于。3交通运输（1脱硫收剂及副产品的运输方式应根据地区交通运输现状物流方向和电厂的交通条件进行技术经济比较确定。（2脱硫内宜设方便的道路与厂区道路形成路网道路类型应与主体工程18

湿法钙基脱硫吸收塔设计一致。运输吸收剂及脱硫副产品的道路宽度宜为

6.0～7.0m，转弯半径不小于用作一般消防、运行、维护检修的道路宽度宜转弯半径不小于（4吸收及脱硫副产品汽车运输