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石灰石-石膏湿法脱硫系统

设计

(内部资料)

编制:xxxxx环境保护有限公司

2014年8月

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1.石灰石-石膏法主要特点

（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，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的投资效率一般可达98％ 以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。

（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。

（ 4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。 （ 6）技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。

2.反应原理

（1）吸收剂的反应

购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应

烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：

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的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下：

CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)

（4）其他污染物

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烟气中的其他污染物如SO3、Cl－、F－和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石，按以下反应式发生反应：

SO2＋H2O→2H＋＋SO32－ Ca CO3 +2HCl<==>CaCl2 + H2O+ CO2 Ca CO3 +2HF <==>CaF2 +H2O+ CO2

3.工艺流程

工业水

石灰石浆池

石灰石浆液 CaCO3

引风机

进气阀门

脱硫塔

脱硫液

出气阀门

塔内氧化系统

经炉内脱硫将SO2浓度降至3000mg/m3

旁路阀门

烟 囱

滤液

循环利用

工艺水池

脱水系统

事故水池

经除尘器除尘后的烟气

脱硫液

脱硫循环池池

脱硫废弃物

3.1工艺说明

经过除尘器处理后的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，当锅炉启动、进入FGD的烟气超温和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与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，发生复杂的化学反应，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，经脱水后的滤液返回至循环池。脱硫后的净烟气通过除雾装置除去烟气中的水分，然后通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.脱硫系统的设计

4.1 脱硫系统设计的初始条件

在进行脱硫系统设计时，所需要的初始条件一般有以下几个：

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