湿法脱硫塔计算设计

第1篇：湿法脱硫塔计算设计

湿法脱硫塔设计 Microsoft Word 文档

湿法脱硫塔设计

一般吸收塔的结构如下图2-2：

图2-2 填料料式吸收塔结构示意图

1—气体出口;2—液体分布器;3—壳体;4—人孔;5—支承与液体分布器之间的中间加料位置;6—壳体连接法兰;7—支承条;8—气体入口;9—液体出口;10—防止支承板堵塞的整砌填料;11—液体再分布器;12—液体入口

包括塔体(筒体，封头)、填料、填料支承、液体分布器、除雾器等。

5.4.1引言

根据前人的研究成果， 我们可得出以下结论[11]：(1) 萘醌法用于脱除沼气中硫化氢时,对吸收液的组成进行适当改进, 可以使脱硫率达到99 %～99.5 %(2) 吸收和再生操作都可以在常温、常压下进行。 (3) 吸收液的适宜配方为:Na2CO3 为2.5 % ,NQS浓度为1.2 mol/m3 ,FeCl3 浓度为1.0 % ,EDTA 浓度为0.15 % ,液相pH 值8.5～8.8 ,吸收操作的液气比 (L/ m3) 为11～12[3]。 5.4.2吸收塔的设计(分子栏目)(1号图1张)

根据前期计算沼气产气量为60.83 m3沼气/h。 设定沼气的使用是连续性的，缓冲罐设置成容纳日产气量的1/12，为121.66 m3;吸收塔处理能力121.66 m3沼气/h。

在沼气成分中甲烷含量为55%～70%[12]、二氧化碳含量为28%～44%、,因此近似计算沼气的平均分子密度为1.221㎏/ m3 ，惰性气(CH

4、CO2)的平均分子量为25.8，混合气量的重量流速为121.661.2219.8≈1456kgf/h, 硫化氢平均含量为0.6%,回收H2S量为99%。

1.浓度计算 硫化氢总量

14560.006=8.736kgf/h，

8.736=0.257kmol/h 34硫化氢吸收量

8.7360.99=8.649 kgf/h，

8.649=0.254 kmol/h 34惰气量

1520-8.736=1511.26 kgf/h，硫化氢在气相进出口的摩尔比为：

Y1=Y2=

0.257=0.0044 58.581511.26=58.58kmol/h 25.80.2570.254=0.000051

58.58硫化氢在进口吸收剂中的浓度为X2=0 设出口吸收剂中硫化氢浓度为8%, 则硫化氢在出口吸收剂中的摩尔比X1=由此可计算出吸收剂的用量：

8/17=0.0092 92/18VmLmY1Y20.00440.00051=27.7kmol/h=27.7*18=498.658.58X1X20.00920kgf/h 根据混合气的物性算得：气相重度 v =5.2kgf/ m3

硫化氢在气相中的扩散系数：DG=0.0089㎡/h 液相重度L=998kgf/m3; 液相粘度L=7.85105kgf•s/㎡ 表面张力 =0.0066kgf/m;

溶剂在填料表面上的临界表面张力C=0.0034kgf/m 2.塔径计算

气相平均重量流率

145614568.649=1451.68 kgf/h

2液相平均重量流率

498.6498.68.649=502.92 kgf/h

2V=

(2-1)

D2u

4V=121.66 m3沼气/h=0.0338 m3沼气/s , u取0.5m/s;

所以，代入式(2-1)中得

121.663.14D20.5 4得 D=0.293m , 取D=0.3m 3.填料高度计算

填料高度

Z=HOG*NOG[4] 传质单元数：用近似图解法求得：NOG=4.25 (1)因H2S在吸收剂中的溶解过程，可看作气膜控制过程，按传质系数公式得：

GvkGRTBagaDGG(2-2) 式中 B—常数，对一般填料B=5.23 a—填料比表面积

0.73600Gg2adDvG1

3G—气相粘度

d—填料尺寸，选用25mm金属矩鞍环

v—气相重度

DG—硫化氢在气相中的扩散系数

Gv=GVagG0.71451.68=5.71kg/㎡s 236000.7850.30.75.71=197.22 61941.58109.813600Gg36001.58109.81=1.06 D5.20.0089VG13613ad21940.0252=0.0425 kGGVaDGBagRTG0.73600Gg1940.00892ad5.23197.221.060.0425D0.082325vG13

=3.01kmol/㎡h*at

(2)

GL=

502.92=0.879

36000.7850.450.450.05GL2a2gL0.8792194=99829.810.750.05=1.741

c0.750.0034=0.0066=0.608，

GL2ag0.20.87929980.00661949.810.87951947.85109.810.20.144

GLagL0.10.11.194

aw=194{1-exp[-1.450.6081.1941.7410.144]}

=44.998m2/m3

Ky=ky=PkG=11.533.01=34.70kmol/㎡h Vm58.58829 kmol/㎡h ,于是得传质单元高度： 20.7850.3HOG填料高度：

Vm8290.53 m kyaw34.7044.998ZHOGNOG0.534.252.25 m 考虑到填料塔上方还要安装液体分布器和除雾器等设备，选取填料塔高度为4.0m。

此时沼气经过填料塔的时间约为11秒，符合工程设计的要求。

2.2.3 吸收塔的塔体圆筒及封头设计

1、内压圆筒的计算

本设计采取沼气经罗茨风机加压后进入吸收塔进行吸收，罗茨风机的出口压力选49.0kpa，设计压力取工作压力的2.0倍，则设计压力为98.0kpa(以下计算按照设计压力为98kpa计算)

(1)设计温度下圆筒的计算厚度按(2-3)式计算，公式的适用范围为pc≤0.4[σ]tφ[4]。

0(2-3)

pcDi2[]tpc

其中Di=0.3m;

pc=98kpa

[σ]t =1250kgf/cm2=12500 kpa

其中塔体的焊接采用单面对焊，局部无损探伤，取φ=0.7 所以

0980.3

2125000.798=0.00168m=1.68mm (2)设计温度下圆筒的实际厚度按(2-4)式计算：

0C1C2C3(2-4)

C3可取零

其中当腐蚀裕量C2取1mm时，如果钢板的负偏差按2mm厚的钢板选取，即C1=0.18mm,则算出的δ=1.68+1+0.18=2.86mm,超过了2mm,所以钢板的负偏差不能按2mm厚的钢板选取。由表可见厚度在2.8mm至3.0mm的钢板其负偏差均为0.22mm，故此处应取C1=0.22mm,于是

0C1C2C3=1.68+1+0.22=2.9mm 取厚度为3.0mm的钢板制造填料塔的圆筒筒体。

(3)设计温度下圆筒的计算压力按(2-5)式计算：(应力校核) 必须满足t[]t

t(2-5)

pc(Di0)20

Di=0.3m;

pc=98kPa;

δ0=1.68mm=0.00168m;

所以 t98(0.30.00168)=8799kPa

20.00168[]t=12500kPa ,满足条件t[]t。

(4)设计温度下圆筒的最大允许工作压力按(2-6)式计算：

[pw](2-6)

20[]t(Di0)

Di=0.3m; δe=1.68mm=0.00168m;

φ=0.7 [σ]t =12500kPa 计算得

[p]20.00168125000.797.45 kPa

(0.30.00168)

2、受内压标准椭圆形封头的计算： 吸收塔采用标准椭圆封头

(1)标准椭圆形封头的计算厚度按(1-7)式计算[4]：

pcDi

(2-7)

2[]t0.5pcDi=0.3m; pc=98kPa; [σ]t =12500kPa

φ=0.7

所以得

0980.3=0.00168m=1.68mm

2125000.70.598按照规定，标准椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%。 经验证，δ°取1.68mm符合标准。

(2) 标准椭圆形封头的实际厚度按(2-8)计算：

δ=δ°+C

(2-8)

壁厚附加量C=C1+C2+C3 C3可取零[5] 其中当腐蚀裕量C2取1mm时，如果钢板的负偏差按2mm厚的钢板选取，即C1=0.18mm,则算出的δ=1.68+1+0.18=2.86mm,超过了2mm,所以钢板的负偏差不能按2mm厚的钢板选取。由表可见厚度在2.8mm至3.0mm的钢板其负偏差均为0.22mm，故此处应取C1=0.22mm,于是

δ=δ°+ C1+C2+C3=1.68+1+0.22=2.9mm 取厚度为3.0mm的钢板制造塔体的椭圆形封头。 (3) 椭圆形封头的最大允许工作压力按(2-9)式计算：

[pw]2[]t

(2-9)

(Di0.5)δ°=1.68mm;

[σ]t =12500kPa φ=0.7(DG<800mm, 采用单面对焊，局部无损探伤，取φ=0.7)

Di=0.3m=300mm;

所以 [p]2.2.4.填料塔附属结构及选型

1.液体分布器

主要有以下几种型式[13][14][15]：

管式喷淋器，液体直接由管口流出，为避免水力冲击瓷环，下面加一块圆形挡板。适用于塔径<300mm的填料塔，优点是便宜，易于安装。缺点是喷淋不均匀，液体流向塔壁，大塔中的顶部填料无效。

莲蓬式喷洒器，适用于塔径<600mm的填料塔。优点是便宜，易于安装。缺点是易于产生雾沫夹带;往往有大量液体喷到塔壁，以致无效。

多孔直管式，适用于塔径<300mm的填料塔，优点是便宜，易于安装。缺点是喷洒不均匀。要求液体清洁，否则小孔易堵。

多孔盘管式，适用于塔径<1200mm的填料塔，优点是便宜，缺点是开孔方向超过45°，易产生雾沫夹带。要求液体清洁。

21.68125000.7=97.73kPa

3000.51.68溢流管式，盘上装有Φ>15mm的溢流管，分布盘的直径为塔径的0.6～0.8倍，气体由盘和塔壁之间通过。适用于塔径〉800mm以上，液体为清液，液体负荷变化不大的填料塔。优点是分布较均匀，缺点是对分布板的水平度要求高。

筛孔盘式，盘上开Φ3-10mm的筛孔，盘直径为塔径的0.6～0.8倍，气体由盘和塔壁之间通过。适用于塔径〉800mm的填料塔，优点是液体分布均匀，缺点是板面水平度要求高，有固体或污垢时，孔眼容易堵塞。

槽式，用一个或几个有V形开口的槽以接受进口液体，在槽下边再装设几个槽。以近乎方形的排列。每75-150mm槽长开一个口。适用于塔径〉1mm的大塔，优点是简单、便宜、液体没有喷溅，缺点是对水平度要求高[4]。

本设计的塔径为300mm，综合考虑各种液体分布器的优缺点，采用莲蓬式喷洒器。结构如图2-1所示：

图2-1 莲蓬式喷洒器

2.除雾器

可分为折板式和丝网式。

折板式的除雾板由50×50×3的角钢组成，板间距25mm，造价便宜但效率低。

丝网式一般取丝网厚度H=100～150mm。除雾效率高，可达99%，但价格贵。 因此综合考虑，本设计选取丝网式除雾器。 3.液体再分布器

主要有以下几种形式[16]：

截锥式，适用于塔径小于600mm的塔，结构简单但喷洒不均匀，只适宜于小塔。

升气管式，气相由升气管的齿缝走，液相由小孔及齿缝的底部溢流下去。适用于大中型塔，优点是气相通过的截面积较大，可超过塔横截面积的100%，缺点是结构复杂。

边圈槽形，适用于塔径为300～1000mm的填料塔。结构简单，气体通过截面较大，但是喷洒不均匀。

金属全截面式，气体上升的方形槽间以液体溢液的孔板，适用于大型塔。优点是可起支承板与在分布器的双重作用，液体分布均匀，缺点是自由截面较低。

罗赛脱式，，适用于塔径小于600mm的塔，结构简单，气液通道大，不易液泛，但只适宜于小塔，大塔洒液不均。

本设计填料塔的塔径为300mm，属于小型塔，综合造价等因素，此处采用罗赛脱式液体再分布器。

4.填料支承板

分为三种：栅条式、升气管式和多孔板式。

栅条式多用竖扁钢制造，结构简单、强度大，但是自由截面较低，可能小于65%，气速大时易于引起液泛。

多孔板式结构简单，但自由截面小，强度低。

综合本设计的特点，为免引起液泛，我们采用多孔板式来作为填料支承板。

5.填料的主要类型及选用

填料的主要类型有拉西环、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鲍尔环、阶梯环、十字环、螺旋环、以及网形填料等等[17]。

其中拉西环为最普通的填料形式设计，使用经验丰富，价格便宜，易于形成壁流和内部沟流。

弧鞍形填料和矩鞍形填料传质效率比拉西环高，对塔壁形成的侧压力比拉西环低，但容易破碎，价格较贵。

鲍尔环是性能优良的填料之一，传质效率高，液体分布均匀，流通截面积大，液泛点高，压力降小，处理量大。

阶梯环与鲍尔环相似，但比表面积和空隙率都比较大，填料之间呈点接触。

十字环常用整齐排列，作为支撑板上的第一层填料，与其他整砌填料相比，沟流减少。没有侧压力。

螺旋环气液接触有产生漩涡的优点，接触表面比拉西环、十字环更大。压力降高，结构复杂价格高，目前很少采用。

网形填料的空隙率大，比表面积大，表面润湿率高，液流分布均匀，传质效率高，压力降小，处理量大，操作弹性大，适于高精度的分离过程。但价格昂贵，不适用于有腐蚀性及污垢物料[17]。

综合考虑设备的性能和造价，选取矩鞍环为填料。

第2篇：湿法烟气脱硫工艺设计常见问题分析

石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计常见问题

分析

内容摘要 本文针对石灰石石膏法烟气脱硫工艺设计中常见问题作了具体分析，对WFGD装置的设计者提供了相应的建议，认为各系统合理的设备选型及设计是WFGD正常调试运行的可靠保证。

关 键 词 石灰石石膏 脱硫

工艺设计 1前言

烟气脱硫是控制火电厂SO2污染的重要措施，随着近年来我国经济的飞速发展，电力供应不足的矛盾日益突出，国家在积极建设电厂的同时充分注意火电厂烟气排放带来的严重环境污染问题，相继制订了火电厂相关政策法规、积极推动火电厂安装烟气脱硫设施，如2000年9月1日开始实施的新《中华人民共和国大气污染防治法》第30条规定：“新建或扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的，必须建设配套脱硫。除尘装置或者采取其他控制二氧化硫排放、除尘的措施。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内，属于已建企业超过规定的污染物排放标准排放大气污染物的，依照本法第四十八条的规定限期治理。”

据相关研究表明[1]在目前国内外开发出的上百种脱硫技术中，石灰石石膏法烟气脱硫是我国火电厂大中型机组烟气脱硫改造的首选方案。随着重庆珞璜电厂引进日本三菱重工的两套湿式石灰石石膏法烟气脱硫技术和设备，国华北京热电厂﹑半山电厂和太原第一热电厂等都相继采用了石灰石石膏法脱硫。该法脱硫率高，运行工况稳定，为当地带来了良好的环境经济效应。在这些运行经验基础上其它火电厂也加快了脱硫工程改造步伐，石灰石石膏法脱硫工艺往往成了大多数电厂的脱硫首选方案。

石灰石石膏法烟气脱硫工艺系统尽管优点多，但系统复杂，在系统设计方面要充分进行优化选择，考虑设计参数宽裕度以及对锅炉本体影响等问题，往往由于设计不完善为后期系统的调试运行加大难度或达不到设计效果。本文就是针对在石灰石石膏脱硫系统设计中常见问题进行分析，为脱硫系统的设计人员提供一定的技术参考。

2.石灰石-石膏法脱硫工艺中常见问题以及相应措施 2.1石灰石-石膏法脱硫工艺简介 图1给出了石灰石石膏法脱硫流程示意图。主要包括原料输送系统、吸收剂浆液配制系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统。从锅炉引风机引出的烟气全部进入FGD系统，首先通过气气热交换器(MGGH)对未脱硫烟气进行降温，再进入吸收塔进行脱硫反应，完成脱硫后的净化烟气经溢流槽及两级除雾后，再通过MGGH热交换器的烟气吸热侧，被重新加热到88℃以上经烟囱排出。

2.2常见问题分析

2.2.1 吸收系统

吸收系统是脱硫工艺的核心部分。由于设计人员要综合考虑脱硫效率和脱硫系统经济性能以及运行维护量的问题，吸收塔的选择成了设计的核心问题。目前该脱硫系统吸收塔的型式主要有四种，结构型式见图2～5。

不同的吸收塔有不同的吸收区设计，其中栅格式吸收塔由于系统阻力大﹑栅格宜堵和宜结垢等问题逐渐被淘汰;鼓泡式吸收塔也由于系统阻力大﹑脱硫率相对偏低等问题应用较少;喷淋式吸收塔由于脱硫效率能达到95%以上，系统阻力小，目前应用较多，但该塔喷嘴磨损大且宜堵塞，需要定期检修，为系统的正常运行带来一定的影响，目前设计人员对喷嘴进行了技术改进，系统维护量相对降低;对于液柱塔由于其脱硫率高，系统阻力小，能有效防止喷嘴堵塞、结垢问题，应用前景广阔。因此在吸收塔的设计选择上应综合考虑厂方的要求和经济性，液柱塔是首选方案，其次是喷淋塔。

目前国内电厂在脱硫系统中核心设备上均采用进口设备，特别是吸收塔，由于技术含量比较高，因此基本上都采用进口设备。因此设计人员主要的工作要重点把握吸装置的技术指标和相应要求的技术参数。如：珞璜电厂于1988年引进了日本三菱重工湿式石灰石石膏法烟气脱硫装置，配360MW凝汽式发电机组[2]。

表1 日本三菱重工湿式石灰石-石膏FGD装置技术指标

参数 煤种 含硫量 脱硫率

钙硫比 进口烟温 出口烟温 水雾含量

吸收塔 烟气流速

停留时间 指标 <5% ≥95% 1.1～1.2 142℃ 90℃

≤30mg/m3 9.3m/s

>3.3s

2.2.2 烟气及再热器系统

烟气再热器系统在脱硫工艺中占很重要的位置，在烟气系统和再热器系统设计上存在的常见问题较多，据经验表明设计中应注意的主要问题总结如下： (1)FGD入口SO2浓度。很多进行脱硫改造的电厂往往都会对来煤品质进行一定的调整，有些电厂会采用低硫份煤和高硫份煤掺烧的方案，由于混煤不均匀，入炉硫含量变化快，锅炉燃烧排放出的SO2浓度波动较大，在FGD入口SO2浓度变化频率大而FGD运行惯性大，一旦系统进入自动运行状态，系统脱硫率波动大;同时由于SO2浓度变化大，在一定的工况周期内吸收塔内PH值不能满足要求(一般要求为5.5～6.5)，系统脱硫率达不到设计要求。因此在脱硫系统设计时应对电厂提出保证混煤均匀的要求或方案。

(2)FGD入口烟尘浓度。为了脱硫系统的稳定运行，在FGD入口应设计安装烟尘浓度检测装置。主要原因是考虑到除尘器在达不到设计效率时，往往烟尘浓度过高，会严重影响到脱硫系统的正常运行。因此设计时人员应对厂家提出该投资建议。

(3)旁路挡板和进出口挡板的设计。FGD系统启﹑停时烟气在旁路和主烟道间切换，在实际烟道设计时一般两路烟道阻力不同，此时对锅炉的负压会产生一定的影响。如果两路阻力压力相差悬殊，在FGD系统启﹑停时锅炉的负压会出现较大的波动。如果燃用劣质煤，在较短的时间内锅炉运行人员难以迅速调整，有可能造成熄火。因此在旁路挡板的设计应充分考虑挡板切换的时间值。设计的关键在于选择合适的弹簧，一般经验值旁路挡板通过预拉弹簧打开时间应大于2.5s。另外在进出口挡板设计上要考虑FGD系统停运时由于挡板有间隙存在，加上进出口烟道阻力不同，在一般设计中停运采用集中供应密封风，往往造成烟气渗透，有可能出现热烟气漏入FGD系统，造成系统腐蚀，影响系统寿命。所以设计停运密封风时应对进出口挡板单独配备一台风机。

(4)烟气换热器GGH选择。

脱硫系统中，设置GGH的目的：一是降低进入脱硫塔的烟气温度到100℃以下，保护塔及塔内防腐内衬;二是使脱硫塔出口烟气温度升至80℃以上，减少烟气对烟道及烟囱的腐蚀。经验表明脱硫系统自动时出口烟温一般都达不到实际的出口烟温，为了减小因出口烟温低对下游的腐蚀，因此在设计出口烟温时应考虑5～10℃的宽裕度。

在考虑是否设置GGH存在两种观点：一种认为不上GGH能节约初投资，可以从腐蚀材料上解决腐蚀问题;一种认为不上GGH节约的初投资，不足以补偿为解决防腐问题而花在防腐上的投资。不装GGH，低温排放的优点是简化系统，减少GGH所需投资;缺点是吸收塔后至烟囱出口均要处于严重腐蚀区域内，烟道与烟囱内衬投资很高;与此同时，烟囱出口热升力减小，常冒白烟，不装GGH，部分烟气(15～50%)不进吸收塔，通过旁路烟道与处理后的烟气混合，从而使其排[3]烟温度上升，这仅适用于要求脱硫效率不高的工程如黄岛、珞璜二期等工程。因此对于要求高脱硫率的工程一般都设GGH。

目前脱硫装置烟气再热系统一般采用回转式、管式、蒸汽加热等几种方式。

采用蒸汽加热器投资省但能耗大，运行费用很高，采用此方式需作慎重考虑，目前在国内应用较少。国外脱硫装置中回转式换热器应用较多，这是因为国外回转式投资比管式低，在国内，运用于脱硫装置的回转式换热器生产厂较少，且均使用国外专利商技术，所以回转式价格比管式略高。回转式换热器有3%左右的泄露率，即有3%的未脱硫烟气泄露到已脱硫的烟气中，这将要求更高的吸收脱硫效率，使整个系统运行费用提高。管式换热则器设备庞大，电耗大。

因此在脱硫系统设计过程中应根据设计脱硫率﹑锅炉尾部烟气量﹑尾部烟道材料以及脱硫预留场地等情况进行方案，选出最合理的方案。 2.2.3 吸收剂浆液配制系统

在脱硫工艺方案选择时一般对石灰石来源和品质都应做过调查，石灰石来源应充足，能保证脱系统长期运行的供应量，一般考虑15年左右的设计年限，设计人员可根据电厂的实际情况进行调整。但石灰石品质一定要能达到品质要求(见表2)。石灰石品质不高，杂质较多，会经常造成阀门堵塞和损坏，严重时会造成脱硫塔的管道堵塞，特别易造成喷嘴堵塞损坏，影响脱硫系统的正常运行。

在制浆系统石灰石粉送入前应保证得到良好的空气干燥，以防送粉管道堵塞，同时对整个送粉管道应设计流畅，减少阀门和连接部件，特别是浆液管的溢流管应根据系统设计良好的密封风以防止石灰石的外漏，对制浆车间和厂区造成二次污染。

表2 石灰石质量指标

参数 指标 CaO >52%

MgO ≤2%

细度要求R325

≤5%

酸不溶物 ≤1%

铁铝氧化物 ≤2%

2.2.4 石膏脱水及贮存和石膏抛弃系统

该系统中最大的问题主要是由于石膏的黏性附着，经常使水力旋转器漏斗堵塞，导致脱水系统停运。因此在漏斗底部可以设计工艺水供应管道周期进行清洗，或者提出方案建议工作人员定期进行人工清洗。

烟气脱硫后的石膏一部分通过抛弃泵将石膏浆液输送到电厂的灰渣池内，设计输送管道时应充分考虑石膏的特性，尽量考虑输送管道缩短或者在管道中设计易拆卸法兰为今后的检修带来方便。

有的电厂如湘潭电厂由于脱硫副产品有很好的销售市场，能带来一定的经济效应。因此应考虑合理的方案提高石膏的品质。一般提高石膏品质途径包括：提高石灰石的品质;提高脱硫率;提高除尘器的除尘效率;强化氧化系统以及定期清洗。

相关研究表明[3]，石膏的生成速率将随着脱硫效率的提高而增大，并且其质量也将随着脱硫效率的提高而得到改善。

在对SO2的吸收过程中，吸收塔的设计、烟气温度的合理选取、脱硫剂的选用及用量等因素都将影响脱硫效率，从而影响到石膏的质量。吸收塔的合理设计应当能够提供合理的液气比、减小液滴直径，增加传质表面积，延长烟气与脱硫剂的接触时间，有利于脱硫效率的提高，有利于脱硫反应的完全。较高的烟气温度，不仅能提高脱硫效率，而且能使浆池内温度升高，提高亚硫酸钙的氧化速率。吸收剂的化学当量对脱硫过程有直接的影响，吸收时所用石灰石浓度与数量影响到反应速度，有资料表明，在考虑到经济性问题以及化学当量与脱硫的关系等因素后，一般使用化学当量为1.2的吸收剂[5]。

脱硫剂将很大程度上决定生成石膏的质量。当石灰石质量不高、粒度不合理时，生成石膏中的杂质也将随之增多，从而影响石膏的质量和使用。有资料表明，石灰石中的惰性成分如石英砂会造成磨损，陶土矿物质会影响石膏浆的脱水性能[5]。另外，石灰石在酸内溶解后会残留一种不溶解的矿渣，其对石膏的质量有不利的影响。因此，应当尽可能提高石灰石的纯度并采用合理的粉细度。

烟气中的杂质，如飞灰、粉焦、烟怠、焦碳等，虽然经过脱硫装置的洗涤后，会有一部分沉淀下来，但还会有一部分进入浆池内，影响到石膏的质量。而且，这些杂质的存在也会对脱硫装置本身的安全运行带来一定危害。因此，应当努力提高除尘装置的除尘效果，当烟气内杂质过高，对脱硫装置产生危害时，应果断地旁路脱硫装置。

定期清洗脱硫塔底部、浆池及管道，避免残存的杂质对石膏质量的影响。对石膏脱水设备(如离心式分离器及带式脱水机等)也应进行定期的清洗，保证设备的安全运行和效率。

Hjuler和Dam-Johansen在1994年曾有试验报道发现在亚硫酸盐的氧化过程中会有SO2放出[4],同时在反应过程中会出现未完全氧化的亚硫酸氢钙。为了保证生成石膏过程中实现充分反应，驱逐反应生成的SO2，并将未完全反应的亚硫酸氢钙氧化为硫酸钙，须增设一套氧化系统，一般可采用浆池中鼓风的措施。 2.2.5 供水系统

脱硫系统的工艺供水一般有两种方案，一种工艺供水来源于锅炉机组的工业水。由于脱硫系统供水成周期性，会使机组设备的冷却水压力降低和波动，造成送引风机、排粉风机、磨煤机等设备的轴承冷却效果变差，并引起电厂工业用水紧张。因此该种供水方案前提是锅炉机组工业水的宽裕度较大。另一种方案脱硫工艺设计单独的供水系统，一般在新电厂脱硫系统的设计中应用较多，对于老厂改造应根据实际情况进行优化设计。 2.2.6 其它

腐蚀问题是湿法脱硫中常见问题。石灰石石膏法脱硫系统中造成腐蚀的因素主要有烟气中硫化物﹑氯化物﹑烟温以及由于石灰浆黏性附着对管道的堵塞等。因此在设计中应考虑防腐措施。烟气脱硫系统的防腐措施很多，如用合金材料制造设备和管道、使用衬里材料、用玻璃纤维增强热固性能树脂、采用旁路热烟气调节等，究竟采取什么措施，需依燃煤成分、所采用的烟气脱硫系统类型及经济状况而定。

结垢和堵塞是湿法脱硫工艺中最严重的问题，可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器甚至换热器结石膏垢。严重的结垢将会造成压损增大，设备堵塞，因此结垢是目前造成设备停运的重要原因之一。结垢主要包括以下几种类型：碳酸盐结垢、亚硫酸盐结垢、硫酸盐结垢。大量运行经验表明[3]，前两种结垢通常可以通过将pH值保持在9以下而得到很好的控制。在实际运行中，由于pH值较低，且在浆液到达反应槽过程中亚硫酸盐达到一个较高的过饱和度，从而在石灰石/石灰系统中亚硫酸盐结晶现象难以发生，因此很少发生亚硫酸盐的结垢现象。然而对于硫酸盐而言，其结垢现象是难以得到有效控制的。防止硫酸盐结垢的方法是使大量的石膏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。5%的石膏浓度就足以达到这个目的。为达到所需的5%石膏浓度其中一个办法就是采取控制氧化措施。当氧化率为15%~95%，钙的利用率低于80%范围时硫酸钙易结垢。控制氧化就是采用抑止或强制氧化方式将氧化率控制在<15%或>95%。抑止氧化通过在洗涤液中添加抑止化物质(扣硫乳剂)，控制氧化率低于15%。使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化则是通过向洗涤液鼓入空气，使氧化反应趋于完全，氧化率高于95%，保证浆液有足够的石膏品种用于晶体成长。

3.结束语

在石灰石石膏脱硫系统设计中在对设备进行优化选择的同时综合考虑诸如防腐﹑防堵等一些常见问题，不仅能达到良好的设计效果而且能使工艺得到进一步完善，为系统的正常稳定运行提供可靠保证。

[参考文献] [1] 王书肖等，火电厂烟气脱硫技术的模糊综合评价，中国电力，2001,Vol .34(12). [2] 孙雅珍, 湿式石灰石-石膏法排烟脱硫技术应用, 长春大学学报:自科版, 1994, 2: 46-49. [3] 孔华，石灰石湿法烟气脱硫技术的试验和理论研究 浙江大学博士学位论文,2001. [4] Hjuler K, Dam-Johansen K.Wet oxidation of residual product from spray absorption of sulphur dioxide. Chem Eng Sci, 1994, 49:4515~4521 [5] 骆文波等，改善湿法石灰石-石膏法脱硫产物石膏质量的分析 华中电力

2002 15(2) 57～58

第3篇：湿法烟气脱硫除雾器设计选型和维护

来源：电力环境保护 更新时间：09-12-30 14:34 作者: 王小平

摘要:分析了除雾器叶片的设计要求,比较了平板型和屋脊型除雾器的特点。从运行、维护的角度出发,建议建立除雾器检测和冲洗制度,以确保除雾器的安全、正常运行。

关键词:湿法烟气脱硫,除雾器,设计选型,运行维护

除雾器是湿法脱硫装置中必不可少的设备[ 1 ] 。除雾器的形式有多种,如气旋式、丝网式、叶片式等。在石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔中,一般采用叶片式除雾器。这种除雾器具有阻力小,一般每级小于 100 Pa;不容易堵塞;允许较高的烟气流速;切分粒径可达到20～40μm等优点。

1 除雾器叶片及其间距的选择

目前,我国火电厂湿法脱硫系统中采用的吸收塔除雾器叶片有多种,但得到广泛应用的主要是正弦波型和折流板型两种叶片。

用于制造除雾器叶片的材料一般都采用PP塑料,该材料的优点是价格较低廉、耐腐性强。缺点是强度较低,耐温性差,且随着温度的升高,强度降低很快,正常室温下的强度仅为30MPa, 只有玻璃钢的1 /5。但综合各种因素考虑,脱硫系统中仍然普遍采用这种材料。

除雾器叶片的间距设定要综合考虑除雾器阻力以及除雾效率两个因素,一般要求两级的阻力小于 200 Pa, 同时要求通过除雾器的烟气中水的质量浓度低于100mg/m3。从目前的使用情况来看,正弦波型的叶片间距一般为30mm左右,而两级平板型叶片间距一般选20～40mm。

安装时,一般将叶片水平布置的平板型除雾器两端支撑在梁上,此时梁的跨度选择多大合适呢? 笔者曾计算了不同跨距下结垢厚度达到1 /3叶片间距时的最大应力,即按叶片高度为200mm,叶片厚度为3mm,间距40mm计,计算结果详见表1。

据有关文献介绍, PP塑料在70 ℃时的强度为 8. 85MPa[ 2,为了促进SO2 的吸收和溶解,采取了2种措施:加入石灰石以中和溶液中的H+ ;向浆池中鼓入过量空气,以促进石膏的形成和结晶。吸收塔底部的石膏浆液与新鲜的石灰石浆液混合后由喷嘴喷出,与烟气充分接触后,其中很小一部分被烟气携带附着于除雾器的叶片或其他零部件上。如果浆液在叶片上停留的时间较长, 就会在叶片表面形成垢层。

(2)吸收剂过量。过量的吸收剂会导致溶液中钙离子浓度过高,过饱和度增大,结垢加快。 (3)吸收塔内烟气流动不均匀。这种情况会在烟气流速较快的位置产生二次携带,导致除雾器结垢,其根本原因是吸收塔流场设计不合理。

除雾器叶片一旦开始结垢,发展将十分迅速。

因为结垢层的存在减小了通道面积,导致该处的烟气流速增大,加大了二次携带的风险。 3. 2 除雾器冲洗系统设计 在设计除雾器冲洗系统时要考虑的因素有:冲洗面选择、冲洗水压力、冲洗强度、喷嘴角度、冲洗频率、冲洗水水质等。

为了减少烟气通过除雾器后的携带水量,冲洗系统通常设计成只冲洗除雾器初级叶片的迎风面和背风面。冲洗水的压力一般要求200 kPa以上,冲洗强度在40 l/ (m2·min)左右,喷嘴角度一般选择 90°或110°, 200%重叠。

通过调整各冲洗通道的间隔时间可调节补充水量,冲洗通道可以按空间顺序依次冲洗,也可以将一个周期内的冲洗次数调整为迎风面多于背风面。冲洗频率一般取决于吸收塔每小时的蒸发水流量,当吸收塔内的水位低于设定值时,自动控制系统将执行除雾器冲洗程序。

冲洗水要尽可能采用新鲜水,以迅速降低除雾器叶片上附着浆液的饱和度,避免结垢。 4 安装和运行中应注意的问题

(1)除雾器支撑梁的制作和安装必须执行相关标准,并将其作为工程质量检查计划表中的一个项目加以重视。在除雾器安装过程中曾发现有梁间距过大问题,这将使除雾器不能牢固定位。另外,在冬季安装除雾器时,一定要小心搬运, PP材料在温度较低时的韧性较差,受到强冲击时易碎。

(2)为避免出现除雾器垮塌事故,应建立对除雾器的冲洗制度,并及时观察除雾器前、后端压差, 当压差增大时应尽快冲洗。

(3)对于燃煤硫分高于设计值的电厂,由于从吸收剂补充来的水量增加,而吸收塔的蒸发量不变, 导致吸收塔水位越来越高,使得吸收塔始终处于高液位运行状态,除雾器得不到自动冲洗。这种情况下,一定要建立除雾器定期冲洗制度。

5 结语

虽然平板型和屋脊型除雾器都已成功应用于烟气脱硫工程中,但从经济性考虑,建议一般情况下选用平板型除雾器,且支撑梁间距不要超过2 000mm; 而在烟温较高的情况下,采用屋脊型除雾器比较适宜;要避免除雾器结垢,维持除雾器的安全、正常运行,必须建立除雾器的检测和冲洗制度。

第4篇：湿法脱硫

目前燃煤烟气脱硫工艺90%以上是采用湿法脱硫，即通过喷射石灰石浆液与烟气中的二氧化硫分子接触反应，最终生成石膏。绝大部分石膏通过脱水而收集，但浆液中的微小粒子和水溶性盐，随烟气逸出脱硫塔，通过烟囱排入大气。过去，一部分相对较大的颗粒，在烟囱附近因为重力降落，俗称“石膏雨”，现在加装湿电除尘或高效除雾器后，这部分基本看不到了;而PM1.0以下的亚微米粒子及水溶性盐，则随烟气根据NASA灯光数据提取的PM2.5数据、二十世纪六十年代初至2013年山东省霾和雾的天气数据、不同部门实验数据，能够确切地断定2013年雾霾大暴发是一个突发事件。据环保部大气质量实时监测数据(2014年5月13日开始公开)计算的不同时间、不同区域采暖季启动日前后三周内PM2.5的变化，采用新的检测工具对行业性湿法脱硫排出水

1. 还原2013年雾霾大暴发形成过程 政府一系列针对湿法脱硫设备规范运行的政策和技术措施，以及企业的应对措施，在规定的2012年底前完成。新的湿法脱硫设备运转模式与原来的模式相比，发生了质的变化。进入2013年1月后，连续出现静稳或逆温天气。大量新增的湿法脱硫排放的含有溶解盐类和非溶解物的水汽，脱水后产生大量超细颗粒物，无法扩散，逐渐累积，为雾和霾的形成提供了充足的凝结核和湿度条件，进而引起雾霾的突然大暴发。

始于本世纪初的湿法脱硫在电厂的普及率，2005年达到35%左右，2012年基本普及。到2012年底，以湿法脱硫为主，大量合法化取消烟气再热除湿和允许排放低温湿烟汽的部门，包括：火力发电、燃煤热电、天然气锅炉、钢铁、焦化、电解铝、水泥、平板玻璃、汽车尾气、餐饮等。虽然本文主因是指湿法脱硫，但其他类似的排放低温湿烟汽的设备所起的作用，与湿法脱硫类似。1.2 湿法脱硫导致雾霾大暴发的作用机理湿法脱硫导致雾霾大暴发的作用机理是，已经对酸雨治理发挥重要作用的湿法脱硫，导致次生PM2.5，使得2013年雾霾大暴发，以及后来的雾霾高发、频发并出现反复。具体而言，2013年1月，突然全部正常运行的或新上的湿法脱硫设备排出大量水汽;企业拆除GGH，拆除GGH后常规污染物排放量标准可以提高一倍以上[1]，在湿法脱硫排出的水汽中有大量硫酸盐、脱水后形成大量超细颗粒物、占总的PM2.5比重很高的情况下，如果排出的超细颗粒物翻倍，在2012年底前许多企业一致行动，仅此一项，足以引起雾霾暴发;锅炉烟气标准由130 ℃变成40-60 ℃，干烟气变成低温湿烟(水)汽，在静稳或逆温天气下类似房间中安装了大量加湿器，从根本上改变原有烟气特性，也能够引起雾霾暴发。湿法脱硫排出的大量水汽中，有多种溶解盐和其他非溶解物，在大气中脱水后产生大量超细颗粒物，成为看不见的粒子。这些超细颗粒物隐藏在空气中，在空中停留时间长，不沉降，具有极强的迁移能力，控制和治理难度很大。遇到静稳天气或逆温天气，又吸水、膨胀、粘附、变大，成为雾霾;气象条件转好后，又可能脱水消失，也可能随着雨水落下。 加上遍布京津冀及周边的各种电厂和其他有脱硫设备的燃煤设施，24小时不停运转，不断迅速补足大气中的超细颗粒物，静等静稳或逆温天气。其自身也不断向大气中输送脱水后变成大量超细颗粒物的水汽，进一步增加了空气的湿度。

可见，是企业整齐划一的湿法脱硫行为的改变，导致大气中湿法脱硫产生的超细颗粒物(形成霾的凝结核)突然增加，排出的水汽也导致空气湿度增加，从而导致2013年初静稳天气下雾霾的突然暴发和后来的频发。而在同期，国家为了治理酸雨，逐渐加大脱硫力度。虽然一些上了脱硫设备的企业并不按照要求一直开动设备，也有的通过烟气旁路系统偷排以减少成本，而烟气旁路系统是为了避免脱硫设施维护期间停产检修留的备用系统。在烟气排放到大气中之前，也有个对烟气的再加热系统(GGH)。

3.1 采用环保部监测数据验证湿法脱硫是导致集中供暖季开始时雾霾显著上升的主因

采用环保部1800多个站点300多个城市多种污染物按照小时监测数据，选取京津冀及周边部分通道城市20

14、20

15、2016年三个集中供暖季(11月15日开始)启动前后和黑龙江省主要城市2016年集中供暖季(10月20日开始)后前后三周的变化，来验证湿法脱硫对雾霾的程度变化是否显著。由于采暖锅炉大都达到较高的排放标准，像电厂燃煤机组PM2.5去除率已经达到98.98%，国家规定采暖锅炉或其它行业也要达标排放或超低排放。所以，燃煤锅炉启动后多燃烧的煤炭，在经过达到国际水平的除尘设施后，相对其它所有排放源的排放的贡献，可以忽略不计。 说明少数几个超低排放的燃煤锅炉的启动，激发了某种雾霾产生机制——湿法脱硫排出的大量水汽中含有大量超细颗粒物。而其他常规因素，如散煤采暖等，不可能在短期内，在不同地区、不同时间引起同样类型的剧烈变化。经过脱硫工艺后，PM2.5的粒子数在0.07微米出现峰值。这是由于脱硫浆液形成细微颗粒物所致，主要是脱硫工艺中带来的硫酸根、氯离子等形成的矿物质盐。此外，还可能有通过除雾器逃逸的石膏晶粒经过脱水干燥后形成的微粒。目前的相关除尘设施对0.38微米(PM0.38)以下的超细颗粒物没有作用。

这些随着水汽排放到大气中的超细颗粒物形成霾的两个关键因素：湿度条件和凝结核，之后静等静稳或逆温天气的到来，就形成雾霾。而过去，即使是静稳或逆温天气，如果缺少另外这两个因素，也形不成霾。这两个技术层面的证据，进一步使湿法脱硫导致2013年雾霾大暴发等结论无可辩驳。 4. 对策措施多种湿法脱硫政策和技术措施作用的叠加，是2013年初雾霾暴发的主因，并不是说PM2.5源解析中的其他因素不重要。现在已经对其他来源的PM2.5采取了铁腕治霾行动。这些工作难度非常大，远比针对湿法脱硫的技术措施复杂，还需要继续加强。

针对现有湿法脱硫装置的大中型燃煤设施，或具有低温湿烟汽排放的燃气设施等，可采取以下措施：

1.采用冷凝装置等减少水汽(低温湿烟汽)排放污染。

2.降低水汽中的各类溶解盐和非溶解物。

3.制定标准限制烟气排放湿度和次生颗粒物。

4.加快相关技术研发，尽快进行国内湿法脱硫技术局部改造，或研发并国产化干法脱硫技术，实现合理替代。

第5篇：石灰石石膏湿法脱硫工艺流程

石灰石石膏湿法烟气脱硫技术

1、 石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术特点：

1).高速气流设计增强了物质传递能力，降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到4.0 m/s。 2).技术成熟可靠，多于 55,000 MWe 的湿法脱硫安装业绩。

3).最优的塔体尺寸，系统采用最优尺寸，平衡了 SO2 去除与压降的关系，使得资金投入和运行成本最低。

4).吸收塔液体再分配装置，有效避免烟气爬壁现象的产生，提高经济性，降低能耗。 从而达到：

脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制; 技术成熟，设备运行可靠性高(系统可利用率达98%以上); 单塔处理烟气量大，SO2脱除量大; 适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫;

对锅炉负荷变化的适应性强(30%—100%BMCR); 设备布置紧凑减少了场地需求; 处理后的烟气含尘量大大减少; 吸收剂(石灰石)资源丰富，价廉易得;

脱硫副产物(石膏)便于综合利用，经济效益显著;

2、系统基本工艺流程

石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下：

锅炉烟气经电除尘器除尘后，通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以便脱除SO

2、SO

3、HCL和HF，与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO42H2O)，并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接，即通常采用单元制。

在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。

在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46—55℃左右，且为水蒸气所饱和。通过GGH将烟气加热到80℃以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。 最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺流程图

3、脱硫过程主反应

1) SO2 + H2O → H2SO3 吸收

2) CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和 3) CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化

4) CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶 5) CaSO4 + 2H2O → CaSO4 •2H2O 结晶 6) CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH 控制

同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5—6.2之间。

4、主要工艺系统设备及功能 1)烟气系统

烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器(GGH)等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道，烟气温度较低，烟气含湿量较大，容易对烟道产生腐蚀，需进行防腐处理。

烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备，分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口，它是由双层烟气挡板组成，当关闭主烟道时，双层烟气挡板之间连接密封空气，以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。当FGD系统运行时，旁路烟道关闭，这时烟道内连接密封空气。旁路烟气挡板设有快开机构，保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道，以确保锅炉的正常运行。 经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在46—55℃左右，含有饱和水汽、残余的SO

2、SO

3、HCl、HF、NOX，其携带的SO42-、SO32-盐等会结露，如不经过处理直接排放，易形成酸雾，且将影响烟气的抬升高度和扩散。为此湿法FGD系统通常配有一套气—气换热器(GGH)烟气再热装置。气—气换热器是蓄热加热工艺的一种，即常说的GGH。它用未脱硫的热烟气(一般130～150℃)去加热已脱硫的烟气，一般加热到80℃左右，然后排放，以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁，并可提高烟气抬升高度。烟气再热器是湿法脱硫工艺的一项重要设备，由于热端烟气含硫最高、温度高，而冷端烟气温度低、含水率大，故气—气换热器的烟气进出口均需用耐腐蚀材料，如搪玻璃、柯登钢等，传热区一般用搪瓷钢。

另外，从电除尘器出来的烟气温度高达130～150℃，因此进入FGD前要经过GGH降温器降温，避免烟气温度过高，损坏吸收塔的防腐材料和除雾器。 2)吸收系统

吸收系统的主要设备是吸收塔，它是FGD设备的核心装置，系统在塔中完成。

第6篇：最新湿法脱硫工艺系统主要设备[本站推荐]

湿法脱硫工艺系统主要设备为控制SO2排放污染，湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。文中介绍了湿法脱硫工艺系统主要设备的概况和施工流程及质量控制要点。 概述

随着我国环境标准渐趋严格，火电厂治理SO2污染的力度不断加大，湿法脱硫工艺成为火电厂脱硫技术的主流。湿法工艺的主要系统包括：烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂(石灰石浆液制备)系统、石膏处理系统、工艺水系统、废水处理、DCS控制系统等，见图1所示。主要设备包括：增压风机、烟气挡板门、回转式烟气换热器(GGH)、吸收塔、除雾器、喷淋管、氧化风机、循环浆液泵、破碎机、湿式球磨机、石灰石旋流器、石膏旋流器、真空皮带脱水机、衬胶管道和阀门等。

湿法脱硫装置烟气一般取自锅炉引风机出口，在引风机出口至烟囱的烟道上设置旁路挡板，当FGD装置运行时，旁路挡板关闭，进、出口挡板打开。烟气由增压风机引入FGD系统经烟气换热器(GGH)降温后进入吸收塔，从吸收塔出来的净烟气再进入GGH升温后经烟囱排入大气。当FGD装置停运时，旁路挡板打开，进、出口挡板关闭，烟气直接从烟囱排入大气。

1湿法FGD装置的主要设备 1.1 烟气系统

(1) 脱硫烟道。按介质性质、烟道位置分为净、原烟道。所有烟道组件采用气密性的焊接结构，所有焊接接头在里外都要进行连续焊，在需要防腐的区域采用衬玻璃鳞片或橡胶防腐。烟道组件中设有导流片，导流片由螺栓连接支座与烟道壁板固定，支撑板和弯头导流片的材质均为耐稀酸腐蚀钢，支座及连接螺栓为1.4539不锈钢。

(2) 增压风机。多采用大流量静(动)叶可调式轴流风机。

(3) 烟气换热器(GGH)。多采用容克式烟气换热器(GGH)，传热元件由表面烧结陶瓷的钢板组成，表面易清洗。所有与净烟气接触的组件都有防腐涂层。

(4) 烟气挡板门。脱硫装置烟气挡板多采用双叶片结构，双叶片之间通有密封风，与净烟气接触的部分衬有镍基合金钢，防止烟气对挡板的腐蚀。 1.2 SO2吸收系统

主要有吸收塔、氧化风机、浆液搅拌器、除雾器和石灰石浆液喷淋系统。

(1) 吸收塔。吸收塔是脱硫装置的核心设备，多为圆柱形罐体，主体由格栅梁、底板、多层壳体及塔顶和塔内支撑梁及托架、进出口烟道、工艺管道接口组成。每层壳体由矩形弧板拼合，外部设有加强筋及支撑。

(2) 吸收塔内部浆液喷淋管。由分配管网和喷嘴组成，一般采用碳钢衬胶或FRP(玻璃钢)，FRP管及配件内外表面涂有耐磨层。

(3) 吸收塔循环泵。各循环泵与对应的喷淋层连接，为离心叶轮泵。叶轮和壳体采用衬胶或合金钢材料，配注水或不注水式机械密封。

(4) 除雾器。除雾器一般为两级，由单体组件组合而成，组件由除雾叶片、夹具、冲洗喷头、PP或FRP水管组成。

(5) 衬胶管道。脱硫工程衬胶管道，DN500以下直管采用无缝钢管，DN500以上的直管采用钢板卷制直缝焊接，所有法兰均采用锻造法兰。管道内衬丁基胶，所有法兰均配有氯丁胶垫片，在钢管制安完后衬胶前进行水压试验，合格后方能衬胶。

(6) 旋流器。漩流器由切向进料管、柱锥体管、溢流管和底流管组成，按圆周中心对称布置，各个旋流器的底流汇集至环绕中心进料管的共用底流槽内排出。 1.3 吸收剂制备系统

吸收剂制备系统由石灰石破碎系统和湿(干)式球磨机制浆(粉)系统组成。主要设备湿式球磨机为水平卧式，筒体采用整体结构，与进、出料端用法兰连接，筒内壁衬有橡胶衬板，出料端设有不锈钢旋转筛。 1.4 石膏浆液(石膏处理)系统

真空皮带机脱水机沿皮带运动方向分别装有驱动皮带辊和从动辊，驱动皮带辊在变频电机、减速装置的驱动下转动，带动皮带转动。橡胶皮带为整圈形式，皮带上刻有沟槽，中间有一排真空孔，皮带宽度两侧粘有橡胶裙边。皮带上铺有一层被张紧在皮带上的尼龙滤布，在滤布上均匀分布的石膏浆液随皮带移动，在真空抽吸下脱水形成滤饼。沿皮带水平运动方向，皮带的下方中间设有真空箱，真空箱与皮带间有密封带和水密封，并由真空泵抽吸形成真空。皮带的上边水平段靠塑料滑板支托，上面带有沟槽，水通入后形成皮带运动的润滑水膜，下边自然下垂，皮带和滤布均设有纠偏装置。 1.5 防腐

湿法脱硫工艺中烟气和浆液是具有腐蚀性的介质，目前采用的防腐材料有：橡胶、玻璃鳞片树脂、合金钢或复合钢板。

(1)衬胶材料。预硫化软质氯丁基橡胶、预硫化硬质天然橡胶、预硫化软质丁基橡胶、底涂料、粘接剂。主要衬胶设备和构件包括吸收塔、石灰石、石膏浆液箱罐、废水箱，各种搅拌器和浆液的输送管。

(2)玻璃鳞片。鳞片衬里结构由底涂、玻璃鳞片树脂和面涂组成。底涂的主要材料为树脂，为钢表面和玻璃鳞片间过渡层。鳞片树脂以乙烯基树脂加入惰性玻璃鳞片制成。面涂由分离剂和光亮剂组成。现场涂玻璃鳞片的主要设备包括：吸收塔，事故浆罐，GGH入口前、出口至吸收塔入口之间原烟气烟道，吸收塔出口后的净烟气烟道，GGH内部。 2 主要设备安装和单项工程施工流程 2.1 烟道组合安装

搭建组合平台—组件单片拼接—组件组合吊装—分段或整体组合吊装。烟道挡板门，组件相关支吊架，随着组件安装同步安装。 2.2 GGH安装

设备本体部件及转动部件安装—转子定位验收—内部按防腐要求进行焊接、打磨、防腐—二次安装、传热原件、密封、油系统设备及管路安装与调整。 2.3 增压风机安装

同发电工程引风机。 2.4 吸收塔塔体组合安装

底板梁安装—底板安装—壳体及罐顶组合后整体吊装—外部加强筋及支撑安装—吸收塔内部支撑梁及托架安装—烟气进出口管道接口及各类管接口安装—塔内壁衬胶前的打磨、喷砂—塔内设备喷淋管、除雾器、搅拌器安装。 2.5 湿磨安装

基础定位—轴承箱就位—筒体、轴承座就位找正—传动设备安装—筒体内橡胶衬瓦安装—油、冷却水系统安装。 2.6 浆液泵主要安装顺序

同发电工程泵类。

2.7 真空皮带脱水机安装顺序

设备框架、皮带主动辊和被动辊轴、导轮就位—收水盘和滤布冲洗水收集盘、皮带下面的润滑板安装—皮带和滤布的托辊、回转辊、支撑架、轴承和张紧装置调整—安装真空箱，密封槽、条，密封带及密封带支撑，收集管，润滑板，抽真空管—皮带驱动电机、减速箱;联轴器与皮带主动轮连接，安装滤布张紧导轮和张紧轮—带电、带水试转皮带调节润滑板安装位置—皮带、滤布纠偏装置，真空箱抬升装置，跑偏跟踪和纠偏气动装置调整—粘结皮带裙边，皮带中心打孔—安装皮带机附属设备—调整皮带松紧、真空箱密封带松紧、真空箱与皮带间隙、落料位置、冲洗位置、测厚位置等—调试开始前安装石膏滤布。 2.8 衬胶施工

钢件预处理(打磨、补焊)—喷砂—涂底涂—刷粘接剂—贴胶板—固化。 2.9 玻璃鳞片涂层施工

钢件预处理(打磨、补焊)—喷砂—涂底涂—涂玻璃鳞片树脂—面涂—固化。 4 设备安装质量的控制

4.1 湿法脱硫装置设备安装过程中采用的质量标准及规范

(1)企业标准。包括：吸收塔、烟道、箱罐及仓制造规范，吸收塔安装施工验收技术规范，衬胶、涂鳞片施工规范。

(2)国家和行业标准。包括：电力建设施工及验收技术规范，圆桶形钢制焊接贮藏罐施工及验收规范，立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范，工业设备、管道防腐工程施工及验收规范，涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级，钢结构、管道涂装技术规程，中低压化工设备施工及验收规范，机械设备安装工程施工及验收通用规范，钢结构工程施工及验收规范，钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范，橡胶衬里设备技术条件，工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范。 4.2 主要设备的安装质量控制要点 4.2.1 烟道安装

施工中对所有需防腐内表面检查消除毛刺、凹坑等缺陷，对焊缝打磨至光滑平整并着色检验，直至符合防腐施工要求。 4.2.2 GGH安装

(1) 下轴承座水平检查≤0.02/

1(2) 转子水平度检查≤0.25/1

000000

mm。 mm。

(3) 径向轴向密封片检查调整。

(4) 对需防腐组件的焊缝均打磨至光滑平整，直至符合防腐施工要求。 4.2.3 吸收塔安装

(1) 底板安装。底板安装要保证底板平整并紧贴混凝土基础面，防止焊接变形引起底板翘起。在焊接时，必须用配重块压在底板上保证底板的平整度，所有的焊缝焊接完毕后打磨至光滑平整，并做着色检查及真空度检查。

(2) 吸收塔壳体组合。每层塔壳体在组合平台上组合，组合平台整体平整度≤3mm。壳体组合包括预组装、找正、测量、竖向焊接、焊接后复测、内壁打磨、着色检查。每层壳体的竖向焊缝仅焊到距边缘300 mm处，以便壳体安装时调整。检查内容：筒壁垂直度偏差、筒壁焊缝间隙、坡度及错口量、筒壁上平面高差。

(3) 吸收塔壳体安装。质量要求：筒壁局部凹凸变形在1mm;筒壁高度允许偏差0.05%H≤30

m长度范围内允许值≤

5mm;筒壁铅锤允许偏差0.05%H≤30mm;罐轴线与垂直线偏差、中心线整体偏差≤30mm(从罐顶至底板)。每层壳体第一遍焊接后，做焊缝清根处理，将焊渣、氧化铁等打磨干净。全部焊接完毕后，将焊缝打磨平整做着色检查。内壁T字焊口打磨作PT抽查，外部焊口抽查作X光金相检查。

(4) 吸收塔壳体加强筋安装。吸收塔壳体外侧有环形加强筋和竖直加强筋。加强筋随壳体同步安装。加强筋安装覆盖壳体焊缝的地方，应经射线金相检查合格。质量检查内容：加劲环标高、水平、对口间隙及坡度。要求加劲环不准修割，须调整筒壁找对口间隙。

(5) 罐顶安装。吸收塔罐顶现场组装，吊至吸收塔上部与筒壁焊接。主要检查塔顶与筒壁焊口间隙、塔顶中心漂移量、塔顶钢板平整度、焊接质量。

(6) 所有开孔及内部构件和进出管道接口安装。吸收塔加强筋安装完成后，安装内部构件和在筒壁上进行各种开孔。开孔前，必须准确测量划出位置线，经验收后方可进行。质检内容：检查各支架及支架梁的中心、标高，检查焊接厚度和表面质量，要求支架梁标高与喷淋管开孔中心标高误差控制在≤5mm。开孔划线并复查管接座中心、标高、角度、水平度、法兰垂直度。焊缝作5%PT抽查。

(7) 烟气进出口烟道接口安装。质量检查内容：单片组合几何尺寸、法兰对角线、焊接质量、烟气进口中心、标高、法兰与水平面的角度、法兰到吸收塔中心距离、不锈钢表面保护情况。

(8) 吸收塔内部衬胶准备工作。对所有的焊缝进行打磨至光滑平整，并对整个内表面进行检查消除毛刺、凹坑等缺陷直至符合衬胶要求。 4.2.4 湿磨安装

(1) 主轴承标高偏差±10mm，两轴承的水平偏差≤0.5mm。

(2) 旋转筛必须保证与筒体同心。

(3) 进料口与进料弯管径向间隙应均匀。 4.2.5 真空皮带脱水机安装

(1) 检查真空皮带脱水机架的水平和对正状态，支架水平误差≤1mm，确保皮带产生均布荷载。

(2) 皮带滑板前、中间、尾段总成的水平误差不超过1mm，主滑轮和尾滑轮顶端部与皮带滑板之间的高差为4～5mm。

(3) 真空箱与皮带间隙不得超过3mm(可根据石膏含水率进行调整)。

(4) 滤布限位开关当滤布处于中心位置时两侧间隙为20～25mm。 4.2.6 防腐工程：

(1) 原材料进场验收。原材料的品种、质量和有效使用期是进场验收的重点。胶板验收项目包括品种、厚度、硬度、电火花(检查孔洞)检测和外观。玻璃鳞片原材料储存温度要求在20℃以下，相对湿度控制在75%以下。

(2) 预处理工序质量控制。防腐施工中的预处理主要是基体补焊打磨、喷砂和衬胶施工中的胶板打磨。衬胶和玻璃鳞片施工要求喷砂后的基体表面洁净度要达到Sa2(1/2)级，粗糙度分别达到50μm和70μm。喷砂质量为必检项目，以喷砂质量标准样板为依据，对各部位的喷砂表面进行检验。同时严 格监控喷砂压缩空气质量和砂的质量，严禁压缩空气存在油污和水汽。

(3) 施工环境条件控制

衬衬胶及玻璃鳞片施工现场要求温度控制在10～35℃，相对湿度控制在60%以下。

(4) 施工过程控制：

1) 配料。包括：衬胶底涂、粘接剂、玻璃鳞片底涂、玻璃鳞片树脂、玻璃钢环氧树脂、环氧漆、耐酸胶泥和衬砖胶泥等防腐材料，在施工过程中要现场配制。配料过程主要监检配比准确性和活化期。

2) 工序衔接。防腐施工要在喷砂后24h内刷第一遍与第二遍底涂，底涂与第一遍粘接剂，两遍粘接剂之间，第二遍粘接剂与贴胶板，每道玻璃鳞片涂层之间都有最短和最长的间隔时间要求。施工时要根据工艺文件对该工序的时间间隔严格地监督检查，确保工序衔接符合工艺要求。

3) 衬胶搭接。基本原则搭接方向要与介质流动方向保持一致，防止介质冲刷胶板搭接缝。施工人员须根据设备内各部位介质流向，确定胶板搭接形式。施工中应对胶板搭接部位进行严格检查，保证正确的接缝方向。

4) 衬胶。吸收塔和各种箱罐衬胶质量验收项目包括：厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度、硬度、电火花(100%检测规定电压14kV下不漏电)、外观验收检查在制品上进行，剥离强度(规定值≥4N/mm)检测在产品试板上进行。外观检查要求：搭接缝方向正确，无十字接缝，各部位所衬胶板品种符合规定，未见气泡、鼓包、大的裂缝等严重缺陷。

5) 玻璃鳞片树脂衬里涂层。玻璃鳞片涂层质量验收项目包括：厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度要求：检查前根据测厚仪标准板校验测厚仪，测定鳞片衬里厚度，使用测厚仪每4m2检测2～3处。外观要求：鳞片衬里面100%电火花检测(规定4kV/mm电压下不漏电)在制品上进行，检测时避免电压过高或在一处停滞时间过长，电压必须稳定，使用检测仪扫描所有衬里面(扫描速度为300～500mm/s)。确认有无缺陷。在产品试板上检验硬度(巴氏硬度，规定值40)和粘接强度(规定值7MPa)。

(5) 烟气脱硫系统试运后的检查。根据经验，防腐层的大多数质量问题多在运行开始的一年内暴露出来，所以试运行后要对防腐层进行仔细检查，检查防腐有无开裂、鼓包、脱落，有无异常损害。建议重点检查以下部位。

1) 吸收塔喷淋部位衬胶层。重点是喷淋层下部1～2m处和喷淋支管托架部位，此部位衬双层胶，受冲刷最厉害，最容易出问题。

2) 吸收塔原烟入口防腐层。此部位接触的介质有烟气、浆液和各种介质蒸气，温度变化大。一般采用胶板、玻璃鳞片、耐酸磁砖防腐，在试运后要对该部位仔细检查。

3) 搅拌器叶片连接部位衬胶层。箱罐、地坑的搅拌器，其叶片在现场安装，连接处在现场衬胶，形状复杂,搭接缝较多，运转时叶片受介质冲击易发生开裂。 5 结束语

湿法FGD装置工艺流程中介质为含SO2湿烟气和石灰石、石膏浆液，具有较强的腐蚀、磨损和易沉积特性。所以设备的防腐对安装中结构件的焊接和钢板基体表面质量要求较高。同时浆液管道、泵、风机、GGH转动设备安装坡度及防腐和接口部位的严密性要求也很严格，所以好的安装质量对湿法FGD装置安全稳定运行具有重要的意义。

由于湿法FGD装置工艺系统的防腐特性，使其设备及管道接口在现场无法修改，只能在现场组合配制后返厂进行防腐处理，再返回现场安装，并且现场防腐施工周期长，受环境和材料特性影响较多，从而延长了湿法FGD装置的施工周期，各设备安装工期的衔接需要周密地计划安排。

总之，湿法FGD装置设备安装质量和工期，在其工艺特性和介质特性的影响下，与发电设备有较大的区别。在湿法FGD装置设备安装中，应加强设备安装质量控制要点的监督和合理制定施工计划，才能保证FGD装置安装工程优质、如期地顺利完成。