大型火電機組石灰石－石膏濕法脫硫技術
來源：江蘇蘇源環保工程股份有限公司 閱讀：3849 更新時間：2008-06-19 14:10工藝介紹
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝（WFGD—WetFlueGasDesulfurization）采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液。當采用石灰為吸收劑時，石灰粉經消化處理后加水制成吸收漿。在吸收塔內，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被脫除，最終反應產物為石膏。脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴，經換熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收。
吸收塔中SO2的脫除原理如下：
煙氣中的SO2與漿液中碳酸鈣發生反應，生成亞硫酸鈣：
CaCO3+SO2+H2O--->CaSO3·½H2O+½H2O+CO2 （1）
通過煙氣中的氧和亞硫酸氫根的中間過渡反應，部分的亞硫酸鈣轉化成石膏，化學上稱作二水硫酸鈣：
CaSO3·½H2O+SO2+H2O--->Ca(HSO3)2+½H2O （2）
Ca(HSO3)2+½O2+2H2O--->CaSO4·2H2O+SO2+H2O （3）
吸收塔漿液池中剩余的亞硫酸鈣通過由氧化風機鼓入的空氣發生氧化反應，生成硫酸鈣。在該反應過程中直接的氧化是次要的，而主要是通過亞硫酸氫根與氧氣的反應完成：CaSO3·½H2O+½O2+2H2O-->CaSO4·2H2O+½H2O （4）
其他的反應還有：三氧化硫，氯化氫和氫氟酸與碳酸鈣的反應，反應生成石膏和氯化鈣和/或氟化鈣化合物：
CaCO3+SO3+2H2O--->CaSO4·2H2O+CO2 （5）
CaCO3+2HCl--->CaCl2+H2O+CO2 （6）
CaCO3+2HF--->CaF2+H2O+CO2 （7）
吸收塔漿液池中的pH值通過加入石灰石來控制，在吸收塔漿液池中的反應需足夠長的時間以使石膏能產生良好的石膏結晶（CaSO4·2H2O）。
工藝流程圖
工藝系統組成
◇吸收劑制備系統
◇吸收和氧化系統
◇煙氣系統
◇石膏處理系統
◇廢水系統
◇控制電氣系統
工藝與設備技術特點
一.脫硫效率高
OI2-WFGD煙氣脫硫工藝技術脫硫效率穩定達到或超過95%以上。在煙氣脫硫核心技術——SO2吸收塔系統，成功運用了公司的多項創新技術，保證了高SO2吸收率。
吸收塔漿液池氣氛控制系統的開發（發明專利號：ZL200410014752.X），通過合理布置石灰石漿液進口、循環泵入口、石膏漿液排出口等的位置，同時在石灰石漿液進口、循環泵入口處布置隔離板對新鮮石灰石漿液的擴散和混合進行分配、引導，使吸收塔漿液池內形成了兩個不同大小pH值的區域，同時滿足吸收、氧化、石膏結晶和石灰石溶解的需要，使其具有反應速度快，脫硫效率擾動響應速度提高數十倍，既提高了SO2吸收效率又保證了石膏的高品質。
效仿擔負分配、輸送、支撐等類同功能的植物葉脈在進化中形成的結構，提出葉脈狀漿液噴淋管系的設計理論，將傳統的噴淋管系改造為葉脈狀噴淋管系統（實用新型專利號：ZL200420062680.1），在實現漿液輸送功能的同時，保證了漿液的分配均勻性，從而改善漿液噴淋效果，提高SO2吸收效率。
采用自主開發的自潔、自調、積木式組合漿液噴嘴專利技術（實用新型專利號：ZL200420025923.4），使用該種組合而成的噴嘴工作時有自振，可以改變不同位置液滴的覆蓋情況，能在一定程度上強化霧化效果，拓寬高效工作范圍；并能實現噴嘴的自清潔，防止堵塞；同時改善汽液接觸效果，提高SO2吸收效率。
首先提出了FGD吸收塔吸收區汽液耦合平衡設計方法（發明專利申請號：200510040406.3），對各截面及截面的各區域吸收劑的分布進行差異化設計，使汽液相對速度達到最優，汽液接觸面積達到最大，從而使傳質效能最大化，并大大提高SO2吸收效率。
二.經濟性好
使用葉脈狀漿液噴淋管系，能實現噴淋管系的性能、造價比（價值）的最優化；降低了管系流動總阻力，節約了運行成本；降低了造價，節約了投資成本。
吸收塔煙氣出口煙道改進成象鼻型煙道出口（發明專利申請號：200510041493.4）不僅降低系統阻力，同時改善了對GGH框架受力狀態，降低GGH土建費用。
獨特設計的漿液回流管路(發明專利申請號：200510041492.X)，減少漿液回流量，降低漿液輸送泵流量，降低能耗。
發明了流場適應型除霧器專利技術（實用新型專利：ZL200420026486.8），將除霧器與其上、下游流道進行一體化設計。該設計可以在其上下游氣體流場存在較大不均勻時保證除霧器效率，能夠適應復雜的流場工作環境，而不增加流體阻力降。
成功開發矩形煙道波形百葉窗式擋板風門（實用新型專利：ZL200420024997.6），密封形式為軟性復合材料壓緊密封，省掉了一套密封空氣系統和加熱系統，提高了系統可靠性，降低了成本。
成功開發的圍帶式柔性接頭（發明專利申請號：200510094475.2）用于矩形和圓形鋼煙道。不僅結構簡單，安裝、檢修方便，經濟性能好，而且消除了漏水的煩惱。
由于OI2-WFGD煙氣脫硫工藝技術成功開發，不僅使SO2使脫除效率高，而且整個系統阻力降小，有效降低流體輸送機械動力消耗，降低電耗。
為節省投資，公司在大力開發國產化設備上作出技術支持，成功開發了大型漿液循環泵、側進式攪拌器等關鍵設備。
三.系統操作穩定
連續的石灰石漿液配制系統保證石灰石漿液品質的穩定性，使系統操作波動小。
由于吸收塔及其內附件使用專利技術，使系統阻力下降，吸收效率提高，保證了系統操作穩定性。
先進、可靠的DCS集中控制和監測系統，實現了工藝過程運行的連續穩定性，對機組突發事故能自動處理和調整。
四.優良的適應性
高級CAD/CAE/CFD技術的運用使OI2-WFGD可完全按用戶實際要求，以度身定制、量體裁衣的方式，提供最適合其需求的FGD,特別適合老廠改造項目場地狹小等條件多變的情況。
成功運用過程化學模型、物料及熱量平衡計算模型，使系統設計對煤質變化適應性強。當燃煤含硫高達5%時，仍然保證脫硫效率≥95%。
五.高品質的石膏副產物
由于吸收塔漿液池氣氛控制好，保證了排出的石膏漿液品質，使脫水后的石膏品質高，提高其利用價值。
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