内蒙古某电厂烟气脱硫系统设计

目录目录 1第一章绪论 3第二章工程概况 52.1企业简介 52.1.1地理位置 52.1.2交通条件 52.2企业发展 52.2.1企业历史 52.2.2企业规划 62.3企业现状 62.3.1发电设备 62.3.2装机容量 6第三章设计依据 73.1石灰石成分分析 73.2锅炉资料 73.3煤质资料集锅炉耗煤量 73.4全厂SO2允许排放速率 83.5设计煤种SO2实际排放量 83.6设计煤种烟尘实际排放量 93.7设计煤种石灰石消耗量与石膏生成量 93.8校核煤种SO2实际排放量 93.9校核煤种烟尘实际排放量 103.10校核煤种石灰石消耗量与石膏生成量 10第四章FGD系统描述 12第五章典型湿法FGD系统分系统介绍 145.1吸收剂制备系统 145.2烟气系统 145.3SO2吸收系统 145.3.1吸收区域 155.3.2循环浆液泵 155.3.3持液槽 155.3.4除雾器 155.3.5氧化系统 165.4石膏脱水系统 165.4.1吸收塔排除泵系统 165.4.2石膏一级脱水系统（石膏旋流站） 175.4.3石膏二级脱水系统（真空皮带过滤机） 175.5废水处理系统 17第六章FGD设备及材质 196.1烟道 196.2挡板门 196.3烟气增压风机 206.4烟气再热器 206.5吸收塔 216.5.1除雾系统 216.5.2浆液雾化喷淋及循环系统 216.5.3氧化系统 226.5.4吸收塔主体的结构设计 226.6除雾器 236.7浆液泵 236.8浆液管路和阀门 246.9石膏旋流器 246.10真空皮带过滤机 24结论 25参考文献 26谢辞 27第一章绪论二氧化硫又名亚硫酸酐，是一种无色不然的气体，具有强烈的辛辣、窒息性气味，遇水会形成具有一定腐蚀作用的亚硫酸。燃煤排放到大气中的二氧化硫若与空气中的氧气、二氧化氮等发生光化学反应，会迅速转化成三氧化硫，进而与水汽结合形成腐蚀和刺激性较强的硫酸，被降水洗脱降到地面，即为通常所说的酸雨。酸雨对水生生态系统，农业生态系统，森林生态系统，建筑物和材料以及人类健康等方面均有危害，所造成的损失是非常巨大的，据估算，我国因酸雨引起的经济损失每年超过亿千元。2000年、2001年、和2003年我国燃煤电厂二氧化硫排放量分别为810万吨、650万吨和666万吨。燃煤电厂二氧化硫排放占全国工业二氧化硫排放的比例由1998年的41％上升到2002年的55％.预计到2015年我国发电装机容量将达到5.5亿千瓦，二氧化硫排放量的比例也将进一步上升。因此，控制燃煤电厂二氧化硫排放，任务非常艰巨。按照《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》和《国家环境保护“十五”计划》的要求，到“十五”末期，全国二氧化硫排放量要比2000年减少10％，其中酸雨控制区和二氧化硫控制区的排放量要减少12.0％，污染防治任务十分艰巨。2003年，全国废气中二氧化硫排放量2158.7万吨，比上年增加12.0％.污染强度的加强，与燃煤电厂二氧化硫排放量居高不下直接有关，电力行业是燃煤大户，“十五”乃至更长的一个时间内，随着经济的发展，社会对电力的需求将稳步上升，今后的二氧化硫减排形势将更加严峻。因此，严格控制燃煤电厂二氧化硫排放对实现全国二氧化硫总量控制目标至关重要。目前控制二氧化硫污染技术可分为三类，既然烧前脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后脱硫，其中烟气脱硫仍被认为是控制燃煤二氧化硫污染最行之有效的途径。燃烧后烟气脱硫（FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。世界各国研究开发的烟气脱硫技术达200多种，但商业应用的不超过20种。按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法三类。湿法烟气脱硫技术成熟，脱硫效率高，Ca/S比低，运行可靠，操作简单，但脱硫产物的处理比较麻烦，烟温降低不利于扩散，湿法的工艺比较复杂，占地面积较大：干法、半干法的脱硫产物为干粉状，处理容易，工艺较简单，投资一般低于湿法，但Ca/S比高，脱硫效率和脱硫剂的利用率低。湿法烟气脱硫技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉除尘系统之后，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气一般需经在加热才能从烟囱排除。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反映速度快，脱硫效率高，在Ca/S比等于1时，可达到90％以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电厂锅炉的烟气脱硫。目前已开发的湿法烟气脱硫技术，目前有石灰石（石灰）石膏洗涤法、双碱法、氨吸收法、海水脱硫等，其中以石灰石/石膏法应用最广，在世界脱硫市场上占有的份额超过80％以上。石灰石/石膏法工艺成熟，适合各类煤种，脱硫效率高，系统运行的可靠性高。第二章工程概况2.1企业简介2.1.1地理位置***发电厂厂址位于内蒙古自治区******镇东北约6KM。***位于内蒙古自治区赤峰市北部，是科尔沁草原的重要组成部分。旗北界与锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗接壤，南以西拉沐沦河为界与翁牛特旗相望，西与林西县相连。2.1.2交通条件铁路：集通铁路横贯全旗境内，随着赤峰—***高速公路、赤峰—***—白音花铁路、巴彦浩特—阜新铁路的建成，全旗将形成三条铁路、五条国省干线公路纵横交错的交通网络格局，交通枢纽地位。公路：全旗现已形成了以国道303、305线，省道205线，省际大通道为骨干、以县乡村公路环绕的公路运输网络。2.2企业发展2.2.1企业历史内蒙古***发电有限责任公司2×600MW空冷机组新建工程厂址位于内蒙古自治区******镇东北约6KM,厂址地势平坦开阔,大部份为牧草地,无耕地和林地,无动迁设施,本厂址具备建设2400MW以上容量电厂的场地条件,燃料供应采用白音华煤矿燃煤,距***电厂仅180KM,从煤矿经由电厂的赤大白铁路将于2008年建成通车。本期工程建设2×600MW亚临界燃褐煤直接空冷国产机组及相关配套设施，同步建设全烟气脱硫设施，预留脱硝位置，规划容量暂按4×600MW考虑，并留有扩建余地。本期工程施工工期要求:从主厂房开工至第一台机组投产的时间为29个月;第二台机组投产时间为33个月。工程投资来源:中国***集团公司出资比例为95%,***开发公司占5%比例,工程总投资44亿元。项目建设主要单位有，业主单位:内蒙古***发电有限责任公司工程建设管理单位:***工程有限公司工程设计单位:***设计院施工监理单位:江西***咨询监理有限公司#1机组施工单位:山东***工程公司#2机组施工单位:东北电业***公司。2.2.2企业规划本期工程建设2×600MW亚临界燃褐煤直接空冷国产机组及相关配套设施，同步建设全烟气脱硫设施，预留脱硝位置，规划容量暂按4×600MW考虑，并留有扩建余地。本期工程施工工期要求:从主厂房开工至第一台机组投产的时间为29个月;第二台机组投产时间为33个月。2.3企业现状***电厂是依托锡盟白音花煤矿所建设的大型火力发电厂，是蒙东煤电基地综合项目的重点优先开发项目，厂址选在******镇附近。整个项目采用整体规划、分期实施的方式进行建设，规划总装机容量为6×600Mw，一期建设4×600MW发电机组。该项目的建设实施，对发挥右旗地域优势，实现地区经济的跨越式发展具有十分重要的意义。2.3.1发电设备中电投内蒙古***发电厂发电设备是2×600MW亚临界燃褐煤直接空冷国产机组。2.3.2装机容量中电投内蒙古***发电厂装机容量120万千瓦机组。第三章设计依据3.1石灰石成分分析表3-1石灰石成分分析项目单位数量石灰石粉细度325筛目≦5％石灰石粉纯度％CaCO3≧55.56％氧化镁％0.063.2锅炉资料机械未完全燃烧损失0.9％炉膛出口过剩空气系数1.4FGD入口烟气温度130oC灰分份额85％烟囱出口处空气温度6.1oC地面十米处平均风速2.8m／3.3煤质资料集锅炉耗煤量表3-2煤质资料项目符号单位设计煤种校核煤种元素分析收到基碳Car％40.2535.23收到基氢Har％3.282.69收到基氧Oar％9.478.35收到基氮Nar％0.710.63收到基全硫Star％0.430.68工业分析收到基灰分Aar％15.9919.12收到基水分Mt％29.6033.00空气干燥基水分Mad％14.2015.00干燥无灰基挥发分Vdaf％47.9746.91收到基低位发热量QnetarKj／Kg1451012570表3-3锅炉耗煤量项目小时耗煤量（t／h）日耗煤量（t／h）年耗煤量（t／h）设计煤种1台炉403.78074222.02台炉807.416148.0444.2校核煤种1台炉465.79314256.22台炉931.418628.0512.3注：1、锅炉日利用小时数以20h计2、锅炉年利用小时数以5500h计3.4全厂SO2允许排放速率（3—1）QSO2全厂SO2允许排放速率，Kg/hU烟囱出口处风速平均值，m/sHg烟囱高度，mP排放控制系数，P=5.13.5设计煤种SO2实际排放量（3—2）MSO2—————锅炉额定负荷时SO2的排放量，t/hBg——————锅炉额定负荷时的燃煤量，t/hηSO2脱硫效率，95％q4锅炉机械未完全燃烧热力损失，％Sar燃烧收到基硫分，％K燃煤中的硫分燃烧后氧化成SO2的份额3.6设计煤种烟尘实际排放量（3—3）MA烟尘实际排放量，t/h除尘器效率,99.7％Qnet,ar燃煤收到基低位发热量锅炉烟气带出的飞灰份额3.7设计煤种石灰石消耗量与石膏生成量根据反应原理化学方程式SO2+CaCO3+O2+2H2OCaSO4·2H2O+CO264100172138850X1X2计算出X1=0.2170t/hX2=0.3732t/h由于CaO的纯度为55.56％，所以CaCO3的纯度为99.2％实际所需石灰石的量为0.2170÷99.2％=0.2188t/h,生成石膏的量为0.3732t/h3.8校核煤种SO2实际排放量（3—4）MSO2—————锅炉额定负荷时SO2的排放量，t/hBg——————锅炉额定负荷时的燃煤量，t/hηSO2脱硫效率，95％q4锅炉机械未完全燃烧热力损失，％Sar燃烧收到基硫分，％K燃煤中的硫分燃烧后氧化成SO2的份额3.9校核煤种烟尘实际排放量（3—5）MA烟尘实际排放量，t/h除尘器效率,99.7％Qnet,ar燃煤收到基低位发热量锅炉烟气带出的飞灰份额3.10校核煤种石灰石消耗量与石膏生成量根据反应原理化学方程式SO2+CaCO3+O2+2H2OCaSO4·2H2O+CO264100172251061X1X2计算出X1=0.3923t/hX2=0.6747t/h由于CaO的纯度为55.56％，所遇CaCO3的纯度为99.2％实际所需石灰石的量为0.3923÷99.2％=0.3955t/h,生成石膏的量为0.6747t/h表3—4石灰石消耗量石灰石消耗量设计煤种校核煤种一台炉两台炉一台炉两台炉小时消耗量（t/h）0.21880.43760.39550.7910日消耗量（t/h）4.37608.75207.91015.82年消耗量（t/h）1203.402406.82175.254350.50表3—5石膏生成量石膏生成量设计煤种校核煤种一台炉两台炉一台炉两台炉小时生成量（t/h）0.37320.74640.67471.3494日生成量（t/h）7.464014.92813.49426.988年生成量（t/h）2052.604105.23710.857421.7第四章FGD系统描述典型湿法FGD工艺流程[1]典型石灰石／石膏湿法烟气脱硫系统原则上由下列结构系统构成：由石灰石粉料仓和石灰石研磨及测量站构成的石灰石制备系统；由升压风机，回转式烟气——烟气换热器和烟气挡板门等构成的烟气系统；由吸收塔，除雾器，循环浆泵和氧化风机等设备组成的SO2吸收系统；由水力旋流分离器，过滤皮带机和废水旋流站等组成的石膏脱水和处理系统；脱硫废水处理系统。从电厂锅炉来的原烟气，分别由烟道引至FGD系统。经过原烟气挡板后进入升压风机，烟气然后进入GGH。原烟气的热量在GGH中被交换。在典型运行工况下，原烟气温度由140oC降至100oC左右，冷却了的原烟气进入吸收塔进行脱硫反应。吸收塔为喷淋空塔，玻璃鳞片内衬，内设若干层喷淋层，烟气自升压风机出来进入吸收塔，与自若干层喷流而下的浆液进行大液气比接触以脱除其中的SO2，原烟气温度进一步降低至饱和温度47oC.每层喷淋层对应一台循环浆泵，喷淋层上部布置二级内置式除雾器，保证冷烟气中残余水分一般不能超过100mg／m3（干态）。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏浆液由石膏排出泵排除，送入石膏处理系统脱水。图4—1第五章典型湿法FGD系统分系统介绍5.1吸收剂制备系统石灰石粉油给料机将其输送到石灰石浆液池，工艺水通过工艺水泵和调节阀门注入石灰石浆液池，调节石灰石浆液密度至1230kg／m3(含固量30％)。在石灰石浆液泵的出口管道设有密度监测点，从而保证30％的石灰石浆液的制备和供应。制备合格的石灰石浆液通过石灰石浆液泵输送到吸收塔底部持液槽，剩余部分返回制浆池。为了防止结块和堵塞，要使浆液不断的5.2烟气系统在锅炉电除尘器后[2]，有两个通道供烟气流动，一个是FGD烟气通道，有进口和出口两个烟气挡板；另一个是FGD旁路当班。从电厂锅炉来的原烟气，分别由烟道引至FGD系统。FGD系统运行时，旁路挡板门关闭，FGD进出口挡板门打开，原烟气被导入增压风机，烟气升压后进入GGH。原烟气的热量在GGH中被交换。在典型设计工况下，其温度由140oC降至100oC左右，冷却了的原烟气进入吸收塔进行脱硫反应。在吸收塔内原烟气与石灰石浆液充分接触反应脱除其中的SO2，原烟气温度进一步降至饱和温度47oC。脱硫后的净烟气经过除雾器，返回GGH，被加热后温度升至80oC以上后经过净烟气烟道，净烟气挡板和烟囱排放到大气中。典型湿法FGD烟气系统的主要设备包括烟气挡板门，增压风机和GGH等，他们的工作原理，结构及选型等将在下面介绍。5.3SO2吸收系统SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中CaCO3发生反应，反应生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的持液槽内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏浆排出泵排除，送入石膏处理系统脱水，烟气从吸收塔出来后，经过二级除雾器，以除去烟气脱硫后夹带的细小液滴，使烟气的含雾量低于100mg／m3下排除。吸收塔顶部布置有烟气挡板，在正常运行时挡板是关闭的。当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，排气挡板开启。当旁路挡板开启时，原烟气挡板和净烟气挡板关闭，这时开启吸收塔排气挡板的目的是为了消除在吸收塔氧化风机还在运行或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。SO2吸收系统主要有五大部分组成：吸收区域，循环浆液泵，持液槽，除雾器和氧化系统。5.3.1吸收区域烟气从喷淋区下部进入吸收塔[3]，与均匀喷出的浆液逆流接触，吸收区域高度为5～15m。如按塔内流速3m／s计算，接触反应时间2～5s。区内设多个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率达200％～300％。5.3.2循环浆液泵由粉末石灰石与再循环的洗涤水混合而成的300％的石灰石浆液用泵打入吸收塔底部的持液槽，与槽中浆液一起经循环泵向上输送到吸收塔中，通过喷嘴进行雾化，，可是气体和液体得以充分接触，一出去SO2，每个循环泵与其各自喷浆层相连接，循环泵的数量取决与烟气中的含硫量。5.3.3持液槽塔底部的是持液槽[4]，其功能是接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化CaSO3，结晶生成石膏。在持液槽中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由2台氧化风机提供，其主要作用是将亚硫酸钙就地氧化成石膏。循环的吸收剂在持液槽内的设计停留时间一般为4～6min，它与石灰石的反映性能有关。氧化空气采用罗茨风机鼓入，压力约为0.5×104～8.6×104Pa，一般氧化1molSO2需要1molO2.石膏浆液在持液槽中停留的时间要足够长，以使系统能产生良好的石膏。在浆液池中有若干个搅拌器水平径向布置，作用是使浆液保持流动状态，保证浆液对SO2的吸收和反应能力。持液槽的搅拌器叶片和主轴的材质为不锈钢。5.3.4除雾器经过净化处理的烟气流经除雾器，将其中所携带的浆液微滴除去，使冷烟气中残余水分一般不能超过100mg／m3。于净烟气出口设置的除雾器是二级除雾器，装在塔的圆筒顶部（垂直布置）。5.3.5氧化系统氧化空气罗茨风机安装在风机房内，用以向吸收塔内持液槽提供足够的氧气，以便于石膏的形成，因为烟气中所含的氧不能满足养花的需要。如果输送的氧化空气不足会导致脱硫效率的降低，并在吸收塔中产生结垢。氧化空气通过喷管布置在搅拌器附近，以便于氧化空气分布最优。喷管通过手动截止阀控制开启或阻断。当处于隔离状态时，可通过开启手动截止阀对喷管进行冲洗。当吸收塔排放时以及当吸收塔停运后重启时都特别要求清晰喷管。5.4石膏脱水系统在吸收塔持液槽中石膏不断产生[5]，为了使浆液密度保持在计划的运行范围内，将石膏浆液通过石膏浆液泵将其打入脱水站。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不扥予以脱出，使底部石膏固体含量达50％、在水力旋流器中，石膏输送至旋流器的底部，滤液（即石膏浆液的含水部分）送入石膏水力旋流器上部的溢流箱内。流入各个旋流器低流的石膏或送至真空皮带过滤机进一步脱水至10％，或者在循环回到吸收塔中。溢流含3％～5％的细小固体微粒在重力作用下流入溢流箱，最终返回到吸收塔，旋流器的溢流被输送到废水处理站。石膏脱水系统的主要子系统有：吸收塔排出泵系统，旋流站（一级脱水系统），真空皮带过滤机（二级脱水系统）。5.4.1吸收塔排除泵系统吸收塔石膏浆液排出泵安装在吸收塔内，吸收塔排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏旋流站。排出泵在上游吸入侧有一滤网（吸收塔接管处），将可能产生的固体（即石膏团粒）分离下来。吸收塔排出泵为为单流单级离心泵，带有单滑动密封环，开敞式叶轮由3个叶片组成。次泵为后背抽出式设计，即叶轮，填料箱压盖，轴封和支撑轴承可作为一个整体拆卸下来或安装上去，而不需要卸下抽吸管和输送管以及电机。吸收塔排出泵还可以用来将吸收塔持液槽排至事故浆液池中，以方便对吸收塔内部的玻璃鳞片、搅拌器桨叶、喷嘴、除雾器冲洗水管等进行检修。5.4.2石膏一级脱水系统（石膏旋流站）在吸收塔持液槽中形成的石膏通过吸收塔排出泵将其输送到石膏旋流站[6]，石膏旋流站包括多个石膏旋流子，将石膏浆液通过离心旋流而脱水分离，是石膏水分含量从80％降到40％～50％，旋流站安装在脱水车间的上部。具体的将在后面介绍。5.4.3石膏二级脱水系统（真空皮带过滤机）从一级脱水系统来的旋流器底液，直接流入真空皮带脱水机进行过滤冲洗，得到的主要副产物石膏饼。真空皮带脱水机在设计上考虑可连续运行，可间歇运行。当锅炉在BMCR工况然用设计煤时，系统1用1备。当锅炉在BMCR工况燃用校核煤种时，两套系统全部投用5.5废水处理系统FDG装置的废水主要来自于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。其中的一部分循环使用，另一部分经处理达标后排放。通过排放废水可以控制脱硫塔循环浆液的Cl－和F－等有害元素的浓度不至过高，同时将烟气中被洗涤下来的飞灰排除。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Ca(OH)2作为中和剂加入脱硫废水中，一方面可以中和废水的酸性，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。因为金属硫化物的溶度积比同种金属氢氧化物的溶度积更小，因而用硫化物更易使重金属离子沉淀下来。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，加速废水中悬浮物的沉降，絮凝后的废水进入澄清池进行浓缩分离。浓缩后的污泥一部分经脱水后抛弃，一部分返回絮凝池，一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PH值后排放。脱硫废水脱硫废水氢氧化钙，有机硫絮凝剂澄清，浓缩PH值调节排放中和槽絮凝槽澄清池污泥循环泵污泥泵浓缩，抛弃图4—1第六章FGD设备及材质6.1烟道烟道包括原烟气引入点至吸收塔的原烟气通道核吸收塔至烟囱的净烟气通道[7]，烟气管道通常为圆形管或矩形管，烟道主体多由普通碳钢材料焊接而成，内衬玻璃鳞片树脂，脱硫塔的烟气进口管道的末端与塔壁连接部分采用耐腐蚀合金材料。为保证管道的强度和刚度，烟道金属版的厚度一般不低于6mm，并在外部焊接钢加强筋，而且每隔一定间距设置支吊架。考虑到烟道的热膨胀，有时要求烟道能够在支架上滑动，支架与烟道的接触面采用自润滑性能较佳的聚四氟乙烯材料，而且支架的高度可调节。在湿烟气管道伤的设计与布置上还考虑避免灰尘和液体沉积，并在最低点出设输水装置。在大角度的拐弯处，设置导流板，以提高管道的流体学性能。最后，烟气管道设计完毕后，进行保温，以防止水汽凝结和低温腐蚀。6.2挡板门当FGD装置发生故障或必须停机维修时，锅炉烟气经由管道旁路至烟囱排放，控制FGD主烟道和旁路烟道密封或开启的风门被称作挡板门。一旦两路烟气通道都不畅通时，就会影响发电机组的，甚至引起锅炉正亚保护动作而停炉。为了确保锅炉的安全，烟道旁路挡板门设计为快开挡板门。快开时间一般不超过15min，以便再出现脱硫通道不通畅的情况时能快速打开。为提高安全可靠性，有时还在脱硫风机的入口烟道处要安装压力开关，一旦压力超高，同样要快速打开旁路挡板门，作为保护锅炉安全的第二道保护防线。FGD烟道系统设置的挡板门通常包括进口挡板（原烟气挡板），旁路挡板门和出口挡板。烟气挡板门采用双层百叶窗式。除了每层挡板上配有密封元件外，还向两层挡板中间的空腔通入密封口气，以进一步提高挡板门的密封性。挡板的密封空气系统包括一台密封空气风机和一台备用风机，密封空气压力至少比烟气最大压力高0.5KPa，挡板门密封空气站应配有电加热器，将密封空气加热到一定的温度，目的时间小双层挡板之间的温差变形和热变形应力，提高密封可靠性挡板门的防腐措施主要靠选用金属材料来保证。由于原烟气温度在延期露点温度以上，水蒸气含量也较低，不存在低温腐蚀的问题。因此进口挡板门整体选用普通碳钢材料来制造，但密封元件采用普通不锈钢，如316L。而净烟气温度则通常在了露点温度之下，虽经除雾器除水，但湿度大且有液滴夹带，因此，低温腐蚀现象不可避免。对于出口挡板与旁路挡板，暴露在净烟气中的框架，叶片和轴应采取防腐措施，一般内衬镍基合金，挡板的弹性密封片及其与挡板主题链接的螺栓应全部采用乃腐蚀合金，其他不予净烟气接触的零件可用普通碳钢制作。6.3烟气增压风机在没有安装脱硫装置时，锅炉中的烟气由引风机引出，经烟囱直接拍排入大气。脱硫装置运行后，烟气要经过再热器，脱硫塔后再进入烟囱排入大气。由于烟气流程增长，原设的克服锅炉烟道阻力的引风机的压升已不足以克服脱硫装置所增加的压力并满足脱硫工艺的要求，因而再脱硫系统中必须设置增压风机。增压风机布置在GGH之前的原烟气言道上，采用离心式风机，增压风机配有独立的液压控制油站，6KV高压电机，电机的润滑油站，采用高品质液压缸，时液压动叶控得到充分保证。增压风机配有必要的仪表和控制，密封空气风机设两台，一台运行，另一台备用。6.4烟气再热器从脱硫塔出来的净烟气温度一般在45～55oC之间[8]，为湿饱和状态，如果直接排放会带来两种不利后果：一是烟气抬升的扩散能力低，可能在烟囱附近形成水雾，污染环境，即所谓的烟气下洗；二是由于烟气温度再露点以下，会有酸性液滴从烟气中凝结出来，即所谓的“下雨”，既污染环境，又对设备造成低温腐蚀。因此，在烟气脱硫系统中，通常在脱硫塔后设置烟气再热器，利用锅炉来的原烟气将净烟气至少加热至80oC以上，然后再排入大气中，以增加烟气的扩散能力和避免低温腐蚀。本设计采回转式烟气再热器。回转式烟气再热器在结构上主要由转子与外壳两部分组成。转子作为蓄热体，通常以0.75～2r／min的转速旋转，其蓄热部件交替通过原烟气和净烟气通道，咋通过原烟气通道时，蓄热部件吸收了原烟气的热量，温度上升，转到净烟气通道时，蓄热部件释放热量，对净烟气加热，如此旋转，依靠转子蓄热部件的热容作用，实现原烟气与净烟气的之间连续的热交换。6.5吸收塔吸收塔是燃煤烟气湿法脱硫装置的核心，SO2的吸收与脱硫产物——亚硫酸钙的氧化是在吸收塔内完成的，本设计中采用喷淋塔喷淋塔为圆筒形结构，底部为平底，以地脚螺栓固定在基础上。吸收塔壳体为碳钢结构，内表面的大部分采用玻璃鳞片树脂内衬，少部分采用衬胶，按照完成功能的不同，脱硫塔的内部空间自上而下可分为除雾区，雾化喷淋吸收区，氧化区三部分。6.5.1除雾系统吸收塔顶部为除雾区，设二级除雾器。雾器的作用是滞留洁净烟气中夹带的液滴。由吸收区而来的洁净烟气携带了大量的液滴，一方面会造成除雾器之后的管路与烟气再热的腐蚀，另一方面，液滴惠子管路中沉积，造成管路渗漏，并影响烟气的流通。经除雾器除水后，洁净烟气中的水分含量降低至100mg／m3以下。6.5.2浆液雾化喷淋及循环系统除雾区之下为雾化喷淋吸收区，设2个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，各层喷嘴在上下空间上错开布置，至少应保证覆盖率大200％以上。雾化喷嘴的功能是将石灰石浆液雾化成足够多的小液滴以有效脱出烟气中的SO2。在本设计中采用碳化硅材料的螺旋形喷嘴，它综合了空心锥形喷嘴和实心锥形喷嘴的优点。在这种喷嘴中，随着连续变小的螺旋线体，石灰石浆液不断经螺旋线相切后改变方向成片状喷射成同心轴状椎体。喷淋层之下至塔底氧化池之间的塔内空间为SO2气体吸收区，该区是一段空塔段。在该区间内，元烟气自进气口进入塔内后上行，与喷淋层喷出的雾化浆液充分接触，SO2与雾化浆液中的CaCO3发生化学反应被浆液吸收。反应物随浆液沉降至塔底的氧化池。脱除SO2后的净烟气则在与雾化浆液充分接触的过程中冷却下来，其中的水蒸气含量在该温度下达到饱和。吸收塔内水的损耗一部分通过加入新鲜的工艺水，一部分通过循环水回流的以补偿。脱硫后的净烟气继续上行进入除雾器脱水，为了避免烟气和喷淋浆液在吸收塔入口接触区结垢，采用工业水定期喷水，清洗吸收塔入口处的内壁。塔外不只有若干台浆液循环泵，不停的将氧化池中的浆液输送至各层的喷淋系统，形成浆液的循环，并提供喷嘴所需的雾化压力。，一台泵单独供应一层喷淋系统。6.5.3氧化系统喷淋塔下部的浆液池为氧化区，也称氧化槽或持液槽。在浆液池中，脱硫的直接产物亚硫酸钙被强制氧化成硫酸钙，以CaSO4·2H2O的形式结晶出来，氧化反应所需要的空气由专门的氧化风机系统自塔外鼓入氧化池中。为保证氧化反应充分进行，保持石灰石粉的悬浮状态和防止固体沉降，在浆液池的塔壁上周向均布数台搅拌器，通常搅拌器的速度为25～35r／min，速度过大不利于晶体长成，且磨损厉害，储存在氧化池中的浆液由循环泵再输送至喷淋塔，形成浆液的循环，并不断有新鲜的浆液由制浆系统补充进来，氧化池中的稠浆由排出泵抽出，送至石膏脱水系统制取石膏。6.5.4吸收塔主体的结构设计喷淋塔是石灰石／石膏湿法烟气脱硫装置中最核心的设备，大多数其他关键设备都是围绕它完成各自功能的。塔体结构设计概述：喷淋塔一般选择普通碳素结构钢内衬防腐材料（如玻璃鳞片树脂，橡胶）。塔体上的接口主要有入口，浆液进出口，烟气进出口，排空口，测量仪表接口，搅拌器接口，氧化空气接口，冲洗水接口，观察口，工艺设备用口等。内部附件主要有除雾器及其支撑件，除雾器冲洗系统及其支撑件，烟气导流板，氧化空气分布管，搅拌器等。通常在塔内的氧化池液面至塔顶部之间设置隔板，隔板将原雾化喷淋吸收区分为两部分，一部分仍作为浆液的雾化喷淋吸收区，净烟气自该区上行至塔顶，绕过隔板顶端后，从隔板另一侧的空间转向下流动，直至烟气出口。在进行喷淋塔结构设计时，应考虑的载荷有：烟气压力，浆液静压，风载荷，雪载荷，地震载荷，塔体自重，塔内见重量，保温层重量，扶梯走道重量等。在以上载荷作用下，计算或校核塔体强度，变形，稳定性，尤其应考虑烟道开孔对塔体的削弱。烟道大开孔对脱硫塔体的削弱程度是很大的，另外，内部附件的支撑也很重要。对于内部的导流板，支柱和支撑等附件的布置上还应考虑堆积物，污泥或结垢的可能，并且应提供方便的通道使所有表面的清洁工作易于进行，吸收塔内部设计还应满足合理的液体和烟气流分布，以消除干湿界面变动现象以及在吸收塔表面结垢现象。另外，塔体内件的设计还应充分考虑满足防腐要求。吸收塔应配备足够数量，大小合适的通道门和观察孔，通道门和观察孔应确保烟气不泄露，而且从走廊或专有平台上能易于接近，通道门尺寸至少是DN800，并且设计成易开易关的形式，在通道孔上装有手柄，如果必要还应在内部提供有梯子，观察镜应设计成易于更换的形式，而且应考虑内部清洗措施。6.6除雾器除雾器装在吸收塔的顶部，其作用是捕集脱硫后洁净烟气中的水分，尽可能地保护其后的管路及设备不受腐蚀与玷污。除雾器通常由两部分组成：除雾器主体和冲洗系统。除雾器主体由除雾器叶片、卡具、支架等按一定的结构形成组装而成，其中的叶片是除雾器最基本、最重要的元件除雾器叶片由高分子材料制成。除雾器冲洗系统由冲洗喷嘴、冲洗泵、管路、阀门、压力表及电气控制部分组成，其作用是定期冲洗由除雾器叶片捕集的液滴、粉尘、保持叶片表面清洁，防止叶片结垢和堵塞，维持系统正常运行。6.7浆液泵浆液泵为卧式离心泵[2]，属于脱硫系统的核心设备。浆液泵分为两部分，泵克和泵轴部件。泵体通常分为内外两层蜗壳的结构，内部蜗壳与浆液直接接触，选用耐磨耐蚀的金属或非金属材料，外层蜗壳分为两半，将内蜗壳夹持在中间，依靠螺栓夹紧。外层蜗壳不与浆液接触，材料为普通碳钢。蜗壳密封用的法兰面及泵体的支撑结构均设在护套上，从而大大节约了贵重材料。泵轴组件包括主轴，叶轮，机械密封，轴承箱和联轴器等。本设计中石灰石浆液泵和石膏排出泵都使用机械密封，摩擦副材质为SiC,硬度为HRA92～96,具有较高的硬度和抗冲击能力及稳定的化学性能，耐酸碱腐蚀，寿命长，密封可靠，功耗少。6.8浆液管路和阀门由于浆液具有强腐蚀性且固体含量高，因此对于浆液管路及阀门的最基本要求是耐磨与防固体沉积与堵塞，在材料上选用内衬合金碳钢。内衬管道采用可拆连接，以螺栓法兰连接，便于制造，检查，清洗，如采用焊接则会伤及衬里，在所有管道系统上提供高位点排气和低位点排水措施，并提供排气和排水阀。浆液管路上的阀门采用耐腐蚀合金钢，阀体带耐腐蚀衬里的碳钢。阀门采用电动或气动形式，以便于自动控制，而且要配备手轮等手动调节装置，以便于在特殊情况下进行手动操作。每个减压阀或调节阀两端配截止阀，并设有旁路，以便于对阀门进行维修与更换，为防止压力波动，气动阀的行程时间不能过短。6.9石膏旋流器石膏旋流器的作用是对吸收塔浆液池来的富含固体石膏的浆液进行初级脱水[5]，以减轻二级脱水装置真空皮带过滤机的脱水压力。经过石膏旋流器后，浆液石膏浓度可由20％左右浓缩至40％～50％。FGD工程中石膏旋流器是由规格相同的一组水力旋流器组合而成，一组水力旋流器周向布置在集液器周围，根据离心沉降原理，当含固液两相的浆液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器后，产生强烈的三维椭圆型强旋流湍流运动，由于固体石膏颗粒与水之间存在着密度差，他们受到离心力大小不同。浆液中的石膏固体颗粒被抛向外壁，沿椎体壁呈螺旋状向下运动，最后至锥体末端排出，至石膏二级脱水系统。而相对密度较轻的水则沿旋流器轴向中心上行，直至顶部溢流口排除，沿溢流管汇集到溢流仓储。6.10真空皮带过滤机水平真空皮带过滤机是湿式石灰石／石膏烟气脱硫系统中的关键设备，其作用是实现脱硫后石膏浆液的固液分离，从而得到含水量较低的石膏，是石膏的进一步或者直接出售必不可缺的设备。在真空的抽吸作用下，固体颗粒被截流在过滤机的滤布上，形成一层滤饼。真空箱内的滤液继续流动进入气水分离器排除，而滤饼继续随滤布前行至洗涤区，受到新鲜工艺水冲洗，再经吸干去抽吸水分达到工艺要求后，再滤布平台尽头处自动卸出。石膏直接降落至下方的石膏贮仓。结论本设计对***电厂的燃煤烟气进行烟气脱硫系统设计，包括吸收剂制备系统，二氧化硫吸收系统，烟气系统，脱硫废水处理系统等的工艺设计，并绘制设计图，包括烟气脱硫系统图，脱硫岛平面布置图和断面布置图。中国的电站脱硫历史始于70年代，于1974中国第一台脱硫装置在上海闸北电