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燃煤锅炉燃煤锅炉烟气脱硫技术烟气脱硫技术杨卫娟杨卫娟浙江大学能源系浙江大学能源系1.1.烟气脱硫烟气脱硫(Flue Gas Desulphurization)技术技术的发展状况的发展状况国外烟气脱硫的发展历程国外烟气脱硫的发展历程l19301930年第一台商业化烟气脱硫系统在英国的巴德鲁斯电厂年第一台商业化烟气脱硫系统在英国的巴德鲁斯电厂运行运行l7070年年代代初初期期,美美国国和和日日本本开开始始脱脱硫硫设设备备的的建建设设高高峰峰,发发展展了了石石灰灰/石灰石湿法等一系列脱硫技术。石灰石湿法等一系列脱硫技术。l19851985年开始年开始,欧洲特别是德国成为脱硫装置的最大市场。欧洲特别是德国成为脱硫装置的最大市场。l到到19901990年年,世世界界上上运运行行的的烟烟气气脱脱硫硫技技术术(以以容容量量计计)一一半半以以上上在在美美国国,其其次次是是德德国国,第第三三位位是是日日本本。英英国国荷荷兰兰加加拿拿大大丹丹麦麦和和意意大利等国家相继建设烟气脱硫装置。大利等国家相继建设烟气脱硫装置。l九九十十年年代代开开始始,亚亚洲洲的的泰泰国国印印度度韩韩国国台台湾湾等等国国家家和和地地区区也也开始发展和建设烟气脱硫装置开始发展和建设烟气脱硫装置。国外烟气脱硫装置应用状况国外烟气脱硫装置应用状况l美美国国19881988年年烟烟气气脱脱硫硫(FGD)FGD)控控制制容容量量为为6666 GW,GW,19901990年底年底FGDFGD控制容量达控制容量达71.8 GW71.8 GW。l德德国国西西部部19831983年年烟烟气气脱脱硫硫(FGD)FGD)控控制制容容量量仅仅为为总总燃燃煤煤电电厂厂容容量量的的15%,198815%,1988年年95%95%的的燃燃煤煤电电厂厂安安装装了了烟烟气气脱脱硫硫(FGD)FGD)装装置置,控控制制容容量量已已达达34298 34298 MWMW。l日日本本目目前前烟烟气气脱脱硫硫(FGD)FGD)控控制制容容量量已已达达3939 GWGW。国国内内燃燃煤煤电电厂厂除除1010多多台台燃燃用用低低硫硫煤煤(0.2(0.2 0.3%)0.3%)的机组外均采用烟气脱硫装置。的机组外均采用烟气脱硫装置。美国和德国美国和德国(西部西部)应用烟气脱硫装置应用烟气脱硫装置(八十年代末八十年代末)我国烟气脱硫技术的我国烟气脱硫技术的早期早期发展和应用状况发展和应用状况我国火电厂脱硫现状我国火电厂脱硫现状我国火电厂脱硫发展史我国火电厂脱硫发展史 我我国国火火电电厂厂脱脱硫硫始始于于2020世世纪纪7070年年代代，但但发发展展缓缓慢慢。当当时时对对国国际际上上出出现现的的不不少少好好的的工工艺艺都都进进行行了了不不同同规规模模的的半半工工业业化化试试验验，包包括括湿湿法法、干干法法和和半半干干法法等等，我我国国自自己己还还开开发发了了磷铵肥法。磷铵肥法。“八八五五”期期间间，国国家家决决定定，引引进进几几套套示示范范装装置置，消消化化吸吸收收，为为“九九五五”大大上上做做好好准准备。备。全国引进了全国引进了6 6套示范装置：套示范装置：重庆珞璜电厂的湿式石灰石石膏法重庆珞璜电厂的湿式石灰石石膏法 太原第一热电厂的简易湿式石灰石石膏法太原第一热电厂的简易湿式石灰石石膏法 山东黄岛电厂的旋转喷雾干燥法山东黄岛电厂的旋转喷雾干燥法 南京下关电厂的南京下关电厂的LIFACLIFAC法法 深圳西部电厂的海水脱硫深圳西部电厂的海水脱硫 成都热电厂的电子束脱硫。成都热电厂的电子束脱硫。引进的火电厂引进的火电厂6 6大示范工程简况大示范工程简况 项项目目重庆珞璜电厂重庆珞璜电厂太原一热电厂太原一热电厂山东黄岛电厂山东黄岛电厂南京下关电厂南京下关电厂深圳西部电厂深圳西部电厂成都热电厂成都热电厂机组机组/MW43602001002125200200烟气量烟气量/Nm3/h11700003000003000005500001100000300000FGD工艺工艺石灰石石膏法石灰石石膏法简易石灰石法简易石灰石法旋转喷雾干燥旋转喷雾干燥LIFAC海水脱硫海水脱硫电子束法电子束法副产物副产物石膏石膏淤渣淤渣灰渣灰渣灰渣灰渣废水废水硫铵硝铵硫铵硝铵外商外商三菱重工（日）三菱重工（日）EPDC（日）日）EPDC（日）日）IVO（芬兰）芬兰）ABB（挪威）挪威）荏原（日）荏原（日）建成年份建成年份1992、199919961996199919991998投资投资/万元万元55830131009520106009730占电厂投资占电厂投资/%152081010157左右左右78运行费运行费/万元万元/a83196251634875钙硫比钙硫比1.011.021.011.021.52.02.03.0吸收剂利用率吸收剂利用率/%9090405035403540脱硫效率脱硫效率/%908070806085 9080除除此此之之外外，还还引引进进：德德国国斯斯坦坦米米勒勒的的湿湿式式石石灰灰石石石石膏膏法法，另另外外还还有有浙浙江江钱钱清清电电厂厂、云云南南小小龙龙潭潭电电厂厂、福福建建后后石石电电厂厂、四四川川内内江江电电厂厂、宜宜宾宾黄黄梅梅电电厂厂等等，都都引引进进了了不不同同的的脱脱硫工艺。硫工艺。2.2.湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术的发展现状及最新进展的发展现状及最新进展 湿式石灰石石灰湿式石灰石石灰烟气烟气脱硫工艺脱硫工艺湿式石灰石石灰洗涤脱硫工艺是湿式石灰石石灰洗涤脱硫工艺是根根据吸收法的原理，利用石灰石浆液做吸据吸收法的原理，利用石灰石浆液做吸收剂，在吸收塔内吸收脱除烟气中的收剂，在吸收塔内吸收脱除烟气中的SO2SO2，最终生成石膏。，最终生成石膏。它它应用数量最多，应用数量最多，是是运行最稳定的烟运行最稳定的烟气脱硫装置，占全部运行烟气脱硫装置气脱硫装置，占全部运行烟气脱硫装置的以上。的以上。湿式石灰石湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺石膏法烟气脱硫工艺 优点：优点：*技术最成熟、应用范围广（适应高、中、低硫煤）、脱硫技术最成熟、应用范围广（适应高、中、低硫煤）、脱硫效率高（可达效率高（可达95%95%以上）；以上）；*原料来源广泛、价廉易得；原料来源广泛、价廉易得；*系统运行可靠，变负荷运行特性优良；系统运行可靠，变负荷运行特性优良；*副产品可充分利用，是良好的建筑材料。副产品可充分利用，是良好的建筑材料。主要缺点：主要缺点：初投资较大，系统复杂。但有大幅度降低投资的可能。初投资较大，系统复杂。但有大幅度降低投资的可能。工艺特点工艺特点1.脱脱硫硫效效率率高高，当当Ca/S=1.05-1.1Ca/S=1.05-1.1时时，脱脱硫硫效效率率可可达达90%90%以上。以上。2.吸收剂利用率高，可超过吸收剂利用率高，可超过90%90%。3.设备运转率高，新脱硫设备运转率超过设备运转率高，新脱硫设备运转率超过90%90%。4.烟气脱硫装置的投资费用较高。烟气脱硫装置的投资费用较高。5.烟气脱硫装置的运行费用较高。烟气脱硫装置的运行费用较高。6.一般需要烟气再热装置。一般需要烟气再热装置。工艺系统简介工艺系统简介 系系统统包包括括：气气-气气换换热热器器、吸吸收收塔塔、石石灰灰石石粉粉和和石石灰灰石石浆浆液液制制备备、浆液循环槽、石膏脱水系统浆液循环槽、石膏脱水系统 除除雾雾器器 石石膏膏制制备备系系统统 净净 化化后后烟烟气气 气气 吸吸分分气气 离离换换收收器器 除尘后烟气除尘后烟气 热热喷淋层喷淋层 器器塔塔 真空真空皮带脱水机皮带脱水机 浆液制备浆液制备 浆液循环槽浆液循环槽 氧化空气氧化空气 石膏石膏珞璜电厂石灰石珞璜电厂石灰石-石膏法脱硫石膏法脱硫工艺流程示意图工艺流程示意图石灰石石灰石/石膏法主要化学反应机理石膏法主要化学反应机理A.A.烟气系统烟气系统B.B.吸收塔系统吸收塔系统C.C.石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统D.D.石膏脱水系统石膏脱水系统E.E.事故排放系统事故排放系统F.F.废水处理系统废水处理系统G.G.工艺水系统工艺水系统石灰石-石膏法FGD工艺系统A.烟气系统核心设备增压风机增压风机烟道挡板烟道挡板换热器换热器增压风机的选择离心式风机：l优点：效率较高；叶片型式多样；抗磨损性能好l缺点：叶片直径大，占地面积大；变负荷调节性能差l目前的烟气脱硫系统中较少采用离心式风机动叶可调轴流式风机：和离心风机的优缺点相反l优点：调节性能高，很好的适应变工况负荷运行l缺点：耐磨性差、液压调节系统较复杂；造价高静叶可调轴流式风机：优缺点介于上述两类风机之间l相同选型条件下，可获得比离心风机和动调轴流风机低一档的转速；相同出力的条件下，转速较低的风机具有更好的耐磨性。这就是静调轴流风机更适合于用作锅炉用风机的一个重要因素。l调节效率高于离心风机，略低于动调轴流风机。当风机流量在88100之间变动时，仍可维持较高的甚至高于一般动调轴流风机的调节效率。脱硫风机（位置布置图）脱硫风机（位置布置图）脱硫风机不同布置方案比较脱硫风机不同布置方案比较风机位置风机位置 A A B B C C D D烟气温度烟气温度/100150100150 7011070110 4555 4555 7010070100磨损磨损少少少少无无无无腐蚀腐蚀无无有有有有少少沾污沾污少少少少有有无无漏风率漏风率/%/%3.03.00.30.30.30.33.03.0能耗能耗/%/%100100909082829595烟道挡板的选择双百叶窗式挡板门（doublebladelouverdamper）：l两扇百叶窗；设置密封空气系统，重量大，尺寸长（沿介质流向约1500mm），投资大。在较早的电厂脱硫装置中使用较为普遍，如杭州半山电厂、北京第一热电厂。双叶片百叶窗式挡板门（twin-bladelouverdamper）：l一扇百叶窗，每扇百叶窗有两片叶片；设置密封空气系统；重量及投资为双百叶窗式挡板门的一半左右；尺寸也较短（沿介质流向约500mm）。强度不如双百叶窗式挡板门，但足以满足烟道的最大及最小运行压力值。目前国内脱硫装置较多采用双叶片百叶窗式挡板门。双密封百叶窗式挡板门（twin-seallouverdamper）：l一扇百叶窗，每扇百叶窗只有一片叶片；设置密封空气系统；重量及投资比双叶片百叶窗式挡板略少，尺寸略短。单百叶窗式挡板门（singlebladelouverdamper）：l无密封风系统，气密性对大型脱硫机组难以满足要求。回转式换热器和管式换热器的比较比较点回转式换热器管式换热器投资费用进口：低国产：略高进口：高国产：略低密封性能采用低泄漏装置，漏风量1以下初期无泄漏，长期运行后漏管难以避免结构尺寸紧凑，体积、重量、占地小占地约为回转式烟气换热器的2倍保养维修方便困难压降低高应用业绩多少气-气回转式换热器（GGH）载热体转动式（载热体转动式（LjungstromLjungstrom 式）式）载热体固定式（载热体固定式（RothemuhleRothemuhle 式）式）Ljungstrom式GGH结构示意B.吸收塔系统核心设备吸收塔吸收塔喷淋层喷淋层除雾器除雾器侧向搅拌器侧向搅拌器氧化空气布气层氧化空气布气层（2 2）烟气吸收塔烟气吸收塔烟气吸收塔主要包括喷淋空塔烟气吸收塔主要包括喷淋空塔、喷淋填、喷淋填料塔、喷嘴鼓泡反应器和液柱反应器等料塔、喷嘴鼓泡反应器和液柱反应器等形式形式。湿式石灰石湿式石灰石石膏法工艺过程石膏法工艺过程 吸收塔自下而上分为三个区：吸收塔自下而上分为三个区：循循环环槽槽：浆浆液液储储存存器器和和反反应应器器，主主要要反反应应：石灰石溶解、亚硫酸盐氧化生成石膏。石灰石溶解、亚硫酸盐氧化生成石膏。洗洗涤涤区区（喷喷淋淋层层）：布布置置有有多多层层喷喷嘴嘴，根根据处理烟气量决定开启层数。据处理烟气量决定开启层数。气气体体区区在在喷喷淋淋层层上上部部至至吸吸收收塔塔出出口口，中中间间装有除雾器。装有除雾器。系统包括以下系统包括以下4 4个主要工艺过程：个主要工艺过程：*向循环槽中加入新鲜浆液；向循环槽中加入新鲜浆液；*吸收吸收SOSO2 2并进行反应生成亚硫酸钙；并进行反应生成亚硫酸钙；*亚硫酸钙氧化生成石膏（二水硫酸钙）；亚硫酸钙氧化生成石膏（二水硫酸钙）；*从循环槽中分离出石膏。从循环槽中分离出石膏。吸收塔中总的反应式如下：吸收塔中总的反应式如下：CaCOCaCO3 3+2SO+2SO2 2+H+H2 2O=Ca(HSOO=Ca(HSO3 3)2 2+CO+CO2 2 含含CaCOCaCO3 3的的浆浆液液从从吸吸收收塔塔上上部部喷喷入入，吸吸收收烟烟气气中中的的SOSO2 2，生生成成Ca(HSOCa(HSO3 3)2 2 并并落落入入循循环环槽槽中中，然然后后通通过过鼓鼓入入的的空空气气使使CaCa（HSOHSO3 3）2 2氧氧化化成成CaSOCaSO4 4,结结晶晶生生成石膏：成石膏：Ca(HSOCa(HSO3 3)2 2+O+O2 2+CaCO+CaCO3 3+3 H+3 H2 2O=2CaSOO=2CaSO4 4.2H.2H2 2O+COO+CO2 2 当当循循环环槽槽浆浆液液中中的的石石膏膏达达到到一一定定过过饱饱和和度度时时（约约130%130%），抽抽出出一一部部分分送送往往石石膏膏处处理理站站，制制成成工工业业石石膏膏。同同时时向向循循环环槽槽中中加加入入新新鲜鲜浆浆液液，以以保保持吸收剂浆液的持吸收剂浆液的pHpH值。值。石石膏膏浆浆液液 一一级级脱脱水水（含含水水量量达达到到40%40%）并并用用新新鲜鲜水水冲冲洗洗 真真空空皮皮带带脱脱水水（含含水水率率达达到到10%10%以下），以便进一步利用。以下），以便进一步利用。吸吸收收后后烟烟气气 除除雾雾器器 气气-气气换换热热器器升升温温 排入大气。排入大气。定定期期冲冲洗洗除除雾雾器器。冲冲洗洗水水落落入入槽槽中中，保保持持系系统水平衡统水平衡。吸收塔反应器的基本形式吸收塔反应器的基本形式气液接触方式比较项目喷雾方式栅格充填方式冲击方式起泡方式气-液接触图接触面的形态 雾滴湿壁细小液滴气泡塔的内部件 少多少多结垢的右能性 低高低高综合评价 良一般优一般C.吸收剂制备系统核心设备卸料磨制制浆石灰石卸料系统石灰石磨制系统石灰石磨机的选择干磨和湿磨：l以湿磨为主，湿式磨机以卧式球磨机为主进口和国产：l进口价格比国产高约120%l进口产品体积小，占地少l进口设备效率高，产品精度高，能耗低l进口橡胶衬里质量好，设备运行稳定性高，维护费用低l进口装球量少，更换钢球费用低石灰石磨机性能最终产品细度：l90%30微米ld5010微米D.石膏脱水系统核心设备一级脱水二级脱水石膏一级脱水水力旋流分离器示意石膏二级脱水转鼓脱水机l脱水效率低，滤饼含水率高于10l滤饼洗涤效率有限l结构简单、造价低皮带脱水机l脱水效率高，滤饼含水率低于10l滤饼洗涤效率高篮式离心脱水机l脱水效率非常高l滤饼洗涤效率有限l造价高，运行费用高卧式真空皮带脱水机卧式真空皮带脱水机的特点优点：l不易被中、高速沉降物窒塞l滤饼洗涤效率高，可多级冲洗l运转速度低于篮式离心脱水机l处理能力大于篮式离心脱水机缺点：l脱水效率低于篮式离心脱水机二级脱水后石膏品质指标含湿量：10%纯度：9095%结晶颗粒：粗粒状，避免针型和薄片状平均颗粒粒径：60%通过32微米含氯量：0.01%低重金属含量F.废水处理系统中和絮凝沉淀浓缩典型FGD废水处理流程加药站部分包括中和剂Ca(OH)2浆液以及絮凝剂（FeClSO4，TMT15）FGD废水处理系统进出口水质进水：lSS2.0%lCOD200mg/llFe1000mg/llAl 1500mg/llCl 20000mg/llPb2mg/llCd1.5mg/llCr5mg/llHg1mg/llCu6mg/llpH56出水：SS 15 mg/lCOD 150 mg/lFe 2 mg/lAl 3 mg/lCl 20000 mg/lPb 0.1 mg/lCd 0.1 mg/lCr 1 mg/lHg 0.05 mg/lCu 0.2 mg/lpH 5.5 9.5石膏的利用石膏的利用几种脱硫石膏的一般特性几种脱硫石膏的一般特性脱硫石膏的性能脱硫石膏的性能脱硫石膏用于建材中技术可行性脱硫石膏用于建材中技术可行性试验结果序号试验项目试验结果试验结果序号试验项目试验结果脱硫石膏的性能和应用途径脱硫石膏的性能和应用途径烟气脱硫石膏在建材行业应用可以十分广泛，烟气脱硫石膏在建材行业应用可以十分广泛，基本上能代替所有天然石膏生产的建筑材料的基本上能代替所有天然石膏生产的建筑材料的建材制品。建材制品。可用作水泥缓凝剂、防水面纸、纤维石膏板、可用作水泥缓凝剂、防水面纸、纤维石膏板、石膏矿渣板、石膏砌块、石膏空心条板、粉刷石膏矿渣板、石膏砌块、石膏空心条板、粉刷石膏、石膏、高强石膏、自流平石膏等。高强石膏、自流平石膏等。1、料浆的pH值2、烟气温度（性质）3、吸收剂的类型与细度4、液气比5、防垢措施湿式石灰石/石灰石膏法影响因素pH 值1.1.pHpH值是影响脱硫效率，脱硫产物成分的关键参数。值是影响脱硫效率，脱硫产物成分的关键参数。2.2.不同的脱硫剂，可以选择不同的不同的脱硫剂，可以选择不同的pHpH值。值。3.3.pHpH值太高，则容易造成设备的堵塞和结垢，同时使得值太高，则容易造成设备的堵塞和结垢，同时使得脱硫剂的利用率降低，脱硫产物的品位下降。脱硫剂的利用率降低，脱硫产物的品位下降。4.4.pHpH值太低，则影响了脱硫效率。值太低，则影响了脱硫效率。5.5.所以必须选择合适的所以必须选择合适的pHpH值，使得保证脱硫效率，同时值，使得保证脱硫效率，同时保证脱硫剂的利用率和脱硫产物的品位。保证脱硫剂的利用率和脱硫产物的品位。烟气性质进进入入脱脱硫硫反反应应塔塔的的烟烟气气的的性性质质如如SOSO2 2浓浓度度，温温度度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。在在其其它它条条件件相相同同时时，入入口口SOSO2 2浓浓度度越越高高，脱脱硫硫效效率率就就越越低低，相相反反，若若入入口口SOSO2 2浓浓度度越越低低，则则脱脱硫硫效率越高。效率越高。在在其其它它条条件件相相同同时时，入入口口烟烟气气温温度度太太高高，则则会会导致脱硫效率的下降。导致脱硫效率的下降。流动速度脱脱硫硫反反应应塔塔内内烟烟气气的的流流动动速速度度影影响响了了脱脱硫硫反反应应气液接触的时间，从而影响了脱硫效率。气液接触的时间，从而影响了脱硫效率。烟烟气气速速度度越越大大，接接触触时时间间就就短短，在在其其它它条条件件一一样的情况下，脱硫效率就可能低，反之，则高。样的情况下，脱硫效率就可能低，反之，则高。同同时时，烟烟气气流流动动速速度度也也影影响响了了烟烟气气中中携携带带的的水水含含量量。烟烟气气速速度度越越高高，则则烟烟气气中中携携带带的的浆浆滴滴就就越多，相反，则可能越少。越多，相反，则可能越少。吸收剂的类型与细度脱脱硫硫剂剂的的不不同同类类型型与与细细度度直直接接影影响响其其与与SO2反应的能力，影响最终产物的纯度。反应的能力，影响最终产物的纯度。脱脱硫硫剂剂的的细细度度决决定定了了其其比比表表面面积积，对对石石灰灰石石而而言言通通常常的的细细度度为为200到到300目目，目目数越大越有利于脱硫效率的提高。数越大越有利于脱硫效率的提高。液气比 循循环环浆浆液液与与烟烟气气流流量量的的比比例例即即液液气气比比是是影影响响脱脱硫硫效效率的重要参数。率的重要参数。为为保保证证一一定定的的脱脱硫硫效效率率，针针对对不不同同SOSO2 2浓浓度度的的烟烟气气，不不同同的的烟烟气气SOSO2 2排排放放要要求求，不不同同性性质质的的脱脱硫硫剂剂，不不同同的的脱硫反应塔结构，就需要不同的液气比。脱硫反应塔结构，就需要不同的液气比。在在相相同同的的条条件件下下，液液气气比比越越大大，脱脱硫硫效效率率越越高高，但但随之，动力的消耗就越大，烟气出口的温度就越低。随之，动力的消耗就越大，烟气出口的温度就越低。要要根根据据具具体体的的情情况况，选选择择合合适适的的液液气气比比，使使得得在在保保证脱硫效率的同时，降低运行费用。证脱硫效率的同时，降低运行费用。湿式石灰石湿式石灰石-石膏法石膏法FGDFGD主要运行参数及控制主要运行参数及控制 a.a.空塔气速空塔气速 b.b.液气比液气比c.c.脱硫效率脱硫效率d.d.浆液浓度（浆液浆液浓度（浆液pHpH值）值）e.e.系统中的防垢系统中的防垢f.f.石膏的质量控制石膏的质量控制a.a.空塔气速空塔气速 填填料料塔塔:1.5:1.52m/s2m/s，板板式式塔塔、空空塔塔：2m/s2m/s以以上上，湍湍球球塔塔：4m/s4m/s左左右右。填填料料塔塔操操作作时时不不能能产产生生“液液泛泛”；板板式式塔塔不不能能产产生生“喷喷塔塔”；湍湍球塔不能产生球塔不能产生“短路短路”等。等。空空塔塔气气速速越越高高，处处理理能能力力越越大大，但但塔塔高高也也必必须须越越高高，要要考考虑虑气气液液接接触触时时间间。使使用用空空塔塔脱脱硫硫时时，空空塔塔气气速速一一般般控控制制在在2 23 3 m/sm/s左左右右，烟烟气气在在塔塔内内的的停停留留时时间间1.51.54.5s4.5s。SOSO2 2浓浓度度越越高高，停停留留时时间间应应越越长长。停停留留时时间间与与SOSO2 2的的去去除除率率成成正比，但不是线性关系。正比，但不是线性关系。高高的的空空塔塔气气速速会会造造成成严严重重的的雾雾沫沫夹夹带带，这这将将给除雾器增加负担。给除雾器增加负担。b.b.液气比液气比脱脱硫硫效效率率的的重重要要保保证证。液液气气比比增增大大，气气液液传传质质速速率率增增大大，从从而而增增大大SOSO2 2去去除除率率。在在工工程程中中，允允许许最最小小的的液液气气比比（L/GL/G）minmin由由吸吸收收剂剂浆浆液液特特性性、控控制制结结垢垢和和堵堵塞塞决决定定。实实际际L/GL/G比比（L/GL/G）minmin要要大大许许多多。可可根根据据以以下下原原则则考考虑虑：文文丘丘里里或或喷喷淋淋塔塔，气气-液液接接触触面面积积与与L/GL/G成成正正比比，因因此此L/GL/G与与脱脱硫硫效效率率有有直直接接的的正正比比关关系系，而而与与SOSO2 2浓浓度无关。度无关。c.c.脱硫效率脱硫效率烟烟气气量量、气气液液接接触触时时间间、烟烟气气进进口口SO2浓浓度度、浆浆液液pH值值等等因因素素，都都直直接接影影响响着脱硫效率。着脱硫效率。脱脱硫硫负负荷荷增增大大时时，脱脱硫硫效效率率下下降降。气气液接触时间长，脱硫效率高。液接触时间长，脱硫效率高。当当进进口口浓浓度度增增大大，脱脱硫硫效效率率成成直直线线下下降。降。当当浆浆液液的的pH值值在在5.45.8之之间间时时，可可以获得高的脱硫效率。以获得高的脱硫效率。d.d.浆液浓度（浆液浆液浓度（浆液pHpH值）值）浆浆液液浓浓度度是是保保证证脱脱硫硫效效率率的的又又一一个个重重要要因因素素。必必须须严严格格控控制制浆浆液液pH值值在在5.45.8之之间间，这这要要靠靠浆浆液液浓浓度度来来控控制制。pH值值下下降降：补补充充新新鲜鲜浆浆液液。在在大大型型脱脱硫硫装装置置中中，这这些些都都是是由由自自动动控控制制系系统统来来完完成成的的，但但在在设设计计程程序上要有设定。序上要有设定。e.e.系统中的防垢系统中的防垢系系统统中中易易结结垢垢的的部部位位包包括括除除雾雾器器、浆浆液循环槽和管路系统。液循环槽和管路系统。除除雾雾器器要要定定期期用用不不含含石石膏膏的的新新水水冲冲洗洗。提提高高石石灰灰石石利利用用率率，有有助助于于防防止止除除雾雾器器结垢。结垢。循循环环槽槽中中主主要要是是防防止止CaSO3和和CaSO4的的结结垢垢。过过低低的的温温度度（40）和和较较高高的的pH值值（6）易易形形成成CaSO3结结垢垢。维维持持浆浆液液中中合合适适的的晶晶种种密密度度、控控制制浆浆液液温温度在度在60以下可以防止以下可以防止CaSO4结垢。结垢。f.f.石膏的质量控制石膏的质量控制1、过过饱饱和和度度是是首首要要因因素素。一一般般维维持持过过饱饱和和度在度在1.251.30的范围内。的范围内。2、pH值值会会改改变变亚亚硫硫酸酸盐盐的的氧氧化化速速率率，因因此此，用用控控制制浆浆液液pH值值可可影影响响过过饱饱和和度度，工工艺艺上上一一般般控制浆液浓度在控制浆液浓度在20%左右。左右。3、使使用用颗颗粒粒小小的的石石灰灰石石粉粉（4060m），提高浆液的化学反应活性。提高浆液的化学反应活性。4、保保证证浆浆液液循循环环槽槽的的温温度度在在4060之之间间，可保证生成的石膏为二水石膏。可保证生成的石膏为二水石膏。5、氧氧化化空空气气量量的的影影响响。通通常常根根据据浆浆液液中中亚亚硫硫酸酸盐盐的的含含量量，计计算算出出所所需需的的理理论论空空气量，然后乘上一个气量，然后乘上一个1.82.5的系数。的系数。6、机机械械力力对对石石膏膏结结晶晶的的影影响响是是双双向向的的，因因此此，搅搅拌拌强强度度是是工工艺艺设设计计和和运运行行方方式式控控制的难点。制的难点。7、石膏脱水工序影响脱硫石膏的纯度。、石膏脱水工序影响脱硫石膏的纯度。常见常见的的强化气液传质效率强化气液传质效率实现实现的的方法有方法有：顺流格栅等填料顺流格栅等填料多孔托盘多孔托盘烟气管浸入浆液烟气管浸入浆液合理布置喷淋管合理布置喷淋管多孔托盘示意图多孔托盘示意图美国美国Plains-EscalantePlains-Escalante电厂电厂喷淋系统改造介绍喷淋系统改造介绍脱硫脱硫塔内部喷淋管及喷嘴原布置：喷淋系统包塔内部喷淋管及喷嘴原布置：喷淋系统包括每段括每段2525个锥形喷嘴，整个系统共个锥形喷嘴，整个系统共5050个喷嘴，个喷嘴，上下两层相同布置。脱硫塔内未覆盖面积有上下两层相同布置。脱硫塔内未覆盖面积有26%26%。脱硫效率为。脱硫效率为60-62%60-62%。喷嘴初始布置形式喷嘴初始布置形式及喷淋效果图及喷淋效果图主要主要改造措施和效果改造措施和效果主要主要措施措施：用猪尾式（用猪尾式（pigtailpigtail）喷嘴喷嘴可代原来的全锥形喷嘴，这种可代原来的全锥形喷嘴，这种猪尾式喷嘴可通过降低颗粒尺猪尾式喷嘴可通过降低颗粒尺寸（达到寸（达到14001400微米）以增加气微米）以增加气液接触面积。液接触面积。上层喷嘴与下层喷嘴交错布上层喷嘴与下层喷嘴交错布置，且在未覆盖区域增加置，且在未覆盖区域增加2424个个喷嘴，这样喷嘴数量达到喷嘴，这样喷嘴数量达到144144个，为初始状态的个，为初始状态的3 3倍。倍。下层喷淋管及喷嘴结构保持下层喷淋管及喷嘴结构保持不变不变。喷淋系统改造，喷淋系统改造，改造后增加了覆改造后增加了覆盖面积，未覆盖盖面积，未覆盖面积为面积为4.44.4ftft2 2，仅为截面积的仅为截面积的0.472%0.472%（上层喷（上层喷淋系统）。脱硫淋系统）。脱硫效率提高至效率提高至95%95%。改造后喷淋效果图改造后喷淋效果图湿法脱硫常见问题腐蚀材料和工艺两方面着手结垢、堵塞设备和工艺控制磨损设备和工艺控制风机带水机械带水高效除雾器（效率达99.5%以上）冷凝带水（工艺带水）普遍问题、可尽量控制脱硫渣处理可作建材、路基填料、制砖等初级利用堵塞和结垢的防止堵塞和结垢的防止结垢主要包括以下几种类型结垢主要包括以下几种类型：碳酸盐结垢碳酸盐结垢亚硫酸盐结垢亚硫酸盐结垢硫酸盐结垢硫酸盐结垢 前两种结垢可以通过将前两种结垢可以通过将pHpH值保持在值保持在9 9以下，从以下，从而得到很好的控制。而得到很好的控制。防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏和粉尘防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏和粉尘进行反复循环从而使得沉积发生在晶体表面而不是进行反复循环从而使得沉积发生在晶体表面而不是在塔内表面上。目前在美国运行的大多数在塔内表面上。目前在美国运行的大多数FGDFGD系统系统中，浆液中固体颗粒浓度一般在中，浆液中固体颗粒浓度一般在7%7%15%15%范围内。范围内。在日本，常常加入晶种以提供硫酸盐结晶的场地。在日本，常常加入晶种以提供硫酸盐结晶的场地。可通过加入添加剂防止结垢可通过加入添加剂防止结垢固体物浓度对石膏饱和度的影响固体物浓度对石膏饱和度的影响烟气脱硫设备的腐蚀机理分析烟气脱硫设备的腐蚀机理分析1.化学腐蚀化学腐蚀 Fe+SOFe+SO2 2+H+H2 2O=FeSOO=FeSO3 3+H+H2 2 Fe+SO Fe+SO2 2+O+O2 2=FeSO=FeSO4 4 2HCl+Fe=FeCl 2HCl+Fe=FeCl2 2+H+H2 22.2.电化学腐蚀电化学腐蚀 FeFeFeFe2+2+2e+2e FeFe2+2+8FeO+8FeOOH+2eOH+2e3Fe3Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2O O3.3.结晶腐蚀结晶腐蚀 碱性液体吸收碱性液体吸收SOSO2 2后生成可溶性的硫后生成可溶性的硫酸盐或亚硫酸盐，液相则渗入表面防腐层酸盐或亚硫酸盐，液相则渗入表面防腐层的毛细孔内，自然干燥下生成结晶盐，同的毛细孔内，自然干燥下生成结晶盐，同时体积膨胀，使防腐材料自身产生内应力，时体积膨胀，使防腐材料自身产生内应力，而使其脱皮、粉化、疏松或裂缝损坏。干而使其脱皮、粉化、疏松或裂缝损坏。干湿交替作用下，带结晶水的盐类体积可增湿交替作用下，带结晶水的盐类体积可增加几倍或十几倍，腐蚀更加严重。加几倍或十几倍，腐蚀更加严重。烟气脱硫设备的腐蚀机理分析烟气脱硫设备的腐蚀机理分析腐蚀的预防腐蚀的预防烟气脱硫系统的防腐措施烟气脱硫系统的防腐措施:A.A.用合金材料制造设备和管道用合金材料制造设备和管道 B.B.衬里材料衬里材料 C.C.玻璃纤维增强热固性能树脂及其他玻璃纤维增强热固性能树脂及其他 D.D.旁路热烟气调节旁路热烟气调节烟气脱硫装置防腐蚀技术烟气脱硫装置防腐蚀技术作为烟气脱硫装置内衬防腐蚀技术，鳞作为烟气脱硫装置内衬防腐蚀技术，鳞片衬里和橡胶衬里都是可行的，鳞片衬片衬里和橡胶衬里都是可行的，鳞片衬里更具有优势。鳞片衬里是目前烟气脱里更具有优势。鳞片衬里是目前烟气脱硫装置内衬防腐的首选技术。硫装置内衬防腐的首选技术。鳞片衬里和橡胶衬里综合比较鳞片衬里和橡胶衬里综合比较对比指标鳞片衬里冷衬橡胶对比指标鳞片衬里冷衬橡胶抗介质渗透性界面黏结强度抗应力腐蚀抗热老化耐温性抗扩散性腐蚀本体强度衬层修补性很好好好好好好好好好一般好差低温：好 高温：差差好差施工性施工成本质检性对环境要求施工周期对基体要求质量控制要点耐磨性好较高（适中）难较高短高针孔，厚度好较差高较难高长高胶缝，粘贴界面好德国德国BabcockBabcock 公司公司FGDFGD装置所用材料装置所用材料制造材料（I）吸收塔l喷淋区域：氯丁基橡胶衬层或衬玻璃鳞片l浆池：氯丁基橡胶衬层，底部双层或衬玻璃鳞片l除雾器：聚丙烯l喷淋层配管：碳钢衬胶或FRPl喷嘴：碳化硅l喷淋层配管支撑：碳钢衬胶l除雾器冲洗水配管：FRP循环浆液泵l壳体：衬胶l叶轮：衬胶或合金制造材料（II）进口烟道l至换热器：碳钢l换热器至吸收塔：玻璃鳞片衬层出口烟道l吸收塔至换热器：玻璃鳞片衬层l换热器至烟囱：玻璃鳞片衬层管道l浆液管：衬胶碳钢l其它：FRP太原第一热电厂简易湿法石灰石太原第一热电厂简易湿法石灰石-石石膏法脱硫工艺膏法脱硫工艺潍坊化工厂烟囱组合型潍坊化工厂烟囱组合型简易脱硫装置简易脱硫装置石灰石抛弃法烟气脱硫系统石灰石抛弃法烟气脱硫系统石灰石抛弃法的一个重要特点是，其副石灰石抛弃法的一个重要特点是，其副反应产品是未氧化的亚硫酸钙与自然氧反应产品是未氧化的亚硫酸钙与自然氧化产物石膏的混合物。这种固体形式的化产物石膏的混合物。这种固体形式的废物无法利用，只有抛弃，故称之为抛废物无法利用，只有抛弃，故称之为抛弃法。弃法。典型的石灰石（石灰）抛弃法固典型的石灰石（石灰）抛弃法固体废料干基组成体废料干基组成成分成分质量分数质量分数/%成分成分质量分数质量分数/%石灰石法：石灰石法：CaCO3CaSO31/2H2OCaSO4H2O33589石灰法：石灰法：CaCO3CaSO31/2H2OCaSO42H2OCa(OH)25731111
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