石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算.doc

石灰石-石膏湿法脱硫系统设计(内部资料)编制:xxxxx环境保护8月1.石灰石-石膏法关键特点（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大降低，脱硫效率高达95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置投资效率通常可达98％以上，尤其是新建大机组采取湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好投资效益。（3）对燃料改变适应范围宽，煤种适应性强。不管是含硫量大于3％高硫燃料，还是含硫量小于1％低硫燃料，湿法脱硫工艺全部能适应。（4）吸收剂资源丰富，价格廉价。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂廉价。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏纯度可达成90％，是很好建材原料。（6）技术进步快。多年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入研究和不停改善，可望使该工艺占地面积较大、造价较高问题逐步得到妥善处理。（7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。2.反应原理（1）吸收剂反应购置回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉和水结合生成脱硫浆液。（2）吸收反应烟气和喷嘴喷出循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应以下：SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)H2SO3→H++HSO3－H++CaCO3→Ca2++HCO3－（溶解）Ca2++HSO3－+2H2O→CaSO3·2H2O+H+(结晶)H++HCO3－→H2CO3(中和)H2CO3→CO2+H2O总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2（3）氧化反应一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中氧所氧化，其它HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应以下：CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)（4）其它污染物烟气中其它污染物如SO3、Cl－、F－和尘全部被循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF和悬浮液中石灰石，按以下反应式发生反应：SO2＋H2O→2H＋＋SO32－CaCO3+2HCl<==>CaCl2+H2O+CO2CaCO3+2HF<==>CaF2+H2O+CO23.工艺步骤脱硫循环池池工业水烟囱经除尘器除尘后烟气引风机脱硫塔石灰石浆池脱硫液石灰石浆液CaCO3出气阀门旁路阀门进气阀门塔内氧化系统脱水系统脱硫液工艺水池脱硫废弃物滤液循环利用经炉内脱硫将SO2浓度降至3000mg/m3事故水池3.1工艺说明经过除尘器处理后烟气由引风机接入脱硫吸收塔，在主烟道上设置旁路挡板门，当锅炉开启、进入FGD烟气超温和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。烟气经吸收塔进气口进入塔内，折转向上运动（入口处装有紧急喷淋装置），烟气进入首层喷淋层和吸收浆液进行传质吸收，随之进入多层喷淋层进行烟气脱硫洗涤，发生复杂化学反应，利用脱硫塔底部循环池储存脱硫液进行循环使用。脱硫渣浆液经曝气氧化后送入脱水系统进行处理，经脱水后滤液返回至循环池。脱硫后净烟气经过除雾装置除去烟气中水分，然后经过脱硫塔顶部排出口排至烟道，在经烟道排至烟囱排入大气。4.脱硫系统设计4.1脱硫系统设计初始条件在进行脱硫系统设计时，所需要初始条件通常有以下多个：（1）处理烟气量，单位：m3/h或Nm3/h；（2）燃料含S率及消耗量，单位：%、t/h（2）进气温度，单位：℃；（3）SO2初始浓度，单位：mg/m3或mg/Nm3；（4）SO2排放浓度,单位：mg/m3或mg/Nm3；（5）锅炉蒸汽量，单位：t/h；4.2初始条件参数确实定4.2.1处理风量确实定处理烟气量大小是设计脱硫系统关键，通常处理烟气量由业主方给出或从除尘器尾部引风机风量大小去确定。若只知道锅炉蒸汽量，可由以下经验系数去计算：针对循环流化床锅炉，煤粉锅炉等烧煤锅炉，可按1t蒸汽对应2500m3风量计算；针对蔗渣锅炉、生物质锅炉等烧生物质燃料锅炉，可按1t蒸汽对应3333m3风量计算；所计算出来处理风量最终圆整数，比如：75×2500=187500m3/h,圆整后取值188000m3/h（3）处理风量还存在标况状态（mg/m3）和工况状态（mg/Nm3）换算，换算采取理想气体状态方程：PV=nRT（P、n、R均为定值）V1/T1=V2/T2V1:mg/Nm3，T1：273K；V2:mg/m3，T2：t+273K(t为进气温度)；4.2.2燃料含S率及消耗量当没有SO2初始浓度设计值时，可用燃料中含S率及消耗量去计算SO2初始浓度。4.2.3进气温度确实定进气温度为经过除尘后进入脱硫塔烟气温度值，进气温度大小关系到脱硫系统烟气量换算和初始SO2浓度换算。4.2.4SO2初始浓度确实定SO2初始浓度通常由业主方给出，而且由此计算脱硫系统中各项设备参数，也是系统选择液气比关键依据。SO2初始量计算公式以下:S+O2→SO2