石灰石/石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺详解

定义

石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺指利用钙基物质作为吸收剂，脱除烟气中二氧化硫（SO2 ）并回收副产物的烟气脱硫工艺。

脱硫工艺

使用吸收剂石灰石（CaCO ）、石灰（CaO）与SO2 及其他酸性气体反应的碱性物质。

应用领域

发电锅炉，工业锅炉以及烧结/球团、焦炉、陶瓷等窑炉。

入口烟气适用条件

1、SO2 浓度（干基折算）不宜高于12000 mg/m3；

2、烟气量宜为 5 万 m3/h（干基）以上；

3、烟气温度宜为 80℃~170℃；

4、颗粒物浓度（干基折算）不宜高于200 mg/m3。

工艺设计

1、脱硫工艺设计应采用成熟可靠、运行安全稳定、技术经济合理的工艺技术，应在满足环保管理要求的前提下，充分考虑脱硫工程长期运行的可靠性和稳定性。

2、脱硫工艺参数应根据排放要求、烟气特性、运行要求、燃料/原料品质、吸收剂供应、水质情况、脱硫副产物综合利用、厂址场地布置等因素，经全面分析优化后确定。

3、根据烟气性质、运行工况、烟气量及主体工程对脱硫工程的要求，脱硫工程配置宜采用一机一塔，也可采用一机多塔，多机一塔；当采用多机一塔时应考虑足够的检修时间、运行灵活性和隔离措施。

4、脱硫工程设计脱硫效率应依据国家和地方排放标准的要求确定。

5、脱硫工程应设置供操作、测试、巡检、维护用的平台和扶梯，并符合GB 4053的要求。

工艺流程

一、 烟气系统

1、新建项目原烟气设计温度应采用主体工程提供的设计数值。改扩建项目原烟气设计温度宜采用吸收塔前烟气系统实测温度最大值并留有一定余量。

2、当吸收塔和主体工程采用单元制配置时，宜考虑脱硫增压风机和引风机合并设置；当多个主体工程合用一座吸收塔时，宜设置脱硫增压风机。

3、对于设置烟气换热器的脱硫工程，加热后的净烟气温度应考虑烟囱防腐及环保要求综合确定。

4、烟气系统挡板门应具有防止泄漏功能。

5、两台及以上吸收塔合用一个烟气排放口时，每座吸收塔出口应设置检修隔离挡板门。

6、脱硫吸收塔入口烟道可能接触浆液的区域，以及脱硫吸收塔出口至烟囱入口之间的净烟道应采用防腐措施。

7、烟道设计应满足烟道的强度、刚度和振动在允许范围内，防腐烟道应尽量减少内撑杆数量。

8、脱硫烟道与连接设备应使用补偿器连接，补偿器宜采用非金属材质。

9、脱硫烟道应在低位点装设自动疏放水系统。烟道低位点疏水和烟囱冷凝水疏水应通过脱硫工程回用。

二、 吸收剂制备系统

1、单套石灰石/石灰卸料系统出力宜满足6h～8h完成输送脱硫工程1d的石灰石/石灰需求量。

2、吸收剂制备可采用磨制系统制浆或来粉制浆，其中磨制系统制浆分为湿磨制浆和干磨制浆。

3、采用磨制系统制浆时：

a）石灰石湿磨制浆系统宜设置1套备用，确保检修安全性；

b）石灰石称重给料机的设计能力应与湿式球磨机匹配，并留有20%的余量。湿式球磨机及浆液旋流器宜为单元制配置，各单元之间可连通；

c）湿磨制浆系统中浆液箱总容量宜不小于设计工况下6h的浆液总消耗量。

4、石灰石干磨制粉系统宜集中设置并考虑备用。

5、采用来粉制浆时，浆液箱总容量宜不小于设计工况下4h的浆液消耗量。

6、料仓的容量应根据运输和物料性质确定，并采取无组织排放控制措施。

7、脱硫用生石灰的CaO含量宜不小于80%，细度宜不低于150目90%过筛率。

8、脱硫用石灰石中CaCO 含量宜不小于90%，细度宜不低于250目90%过筛率。

9、吸收塔供浆系统宜采用环路管道系统或变频控制，避免浆液沉积。

三、吸收系统

1、吸收塔可采用喷淋空塔、复合塔和pH值分区塔。复合塔包括沸腾泡沫、旋流鼓泡、托盘、湍流管栅等；pH值分区塔包括单塔双pH值、双塔双pH值等。

2、吸收塔应根据处理效率、场地布置条件、运行能耗要求以及长期运行稳定性能等因素综合选取。

3、吸收塔设计应满足以下基本要求：

a）吸收塔宜采用一体化结构，一体化吸收塔应同时具有浆液储存、副产物氧化、烟气SO2 吸收和除雾的功能；

b）吸收塔设计正压应不小于最大运行正压的 1.2 倍，设计负压为最大运行负压的 1.2倍；

c）吸收塔烟气区空塔截面尺寸宜保证最不利设计条件下空塔流速不大于 3.8 m/s；

d) 液气比的选择应考虑入口烟气条件、脱硫效率、喷淋覆盖率等因素；

e）吸收塔浆池容积宜保证吸收塔浆池浆液循环停留时间不小于 4.2 min；

f）吸收塔不同功能区应留有足够的安装孔和检修人孔。安装孔的尺寸应能够满足安装需要；

g）吸收塔原烟气入口干湿界面处应采用可靠的防腐措施。

4、采用石灰石为吸收剂时，吸收塔浆液的 pH 值宜控制在 5.2～5.8 之间。采用石灰为吸收剂时，吸收塔浆液的 pH 值宜控制在 5.2～6.2 之间。

5、吸收系统钙硫比（Ca/S）不宜超过 1.03。

6、 吸收塔浆液循环泵宜采用相同型号，浆液循环泵和喷淋层应按单元制设置并宜设置备用喷淋层和备用浆液泵。浆液循环泵入口宜设置滤 。

7、吸收塔浆池应设置搅拌系统和副产物氧化系统，副产物氧化宜采用空气氧化。

8、 吸收塔除雾器除雾性能应能确保烟气中液滴全含量不大于 50 mg/m3（干基折算）。

9、吸收塔浆液排出系统容量设计应能够满足脱硫工程运行要求。对于喷淋塔，排出系统容量计算时，吸收塔浆液含固量取值宜不大于20%。

四、副产物处理系统

1、吸收塔排出浆液宜先采用石膏浆液旋流站进行旋流脱水后再进行二级脱水。

2、当多个主体工程采用相同湿法脱硫工艺时，宜合用1套石膏脱水系统。石膏脱水系统一集中设置并考虑备用。

3、脱水石膏堆放可采用石膏仓或石膏库。石膏仓或石膏库应满足石膏转运要求。

4、有效储存容积小于3000 m3的石膏库可采用石膏单点落料方式，有效储存容积大于3000m3的石膏库宜采用石膏多点落料方式，堆放场地应有防渗措施。

五、 浆液排放和回收系统

1、浆液排放和回收系统设计应满足浆液在系统内部循环回用的要求。

2、脱硫工程区域应设计合理的箱罐、地坑和沟道用于脱硫工程区域内浆液或装置排水的收集，沟道最小净空深度不小于300 mm，坡度不小于1%。

3、吸收塔区和脱硫工艺楼地坑宜分开设置。

六、 脱硫废水处理系统

1、脱硫废水处理方式应根据国家排放标准和当地环境保护行政主管部门的要求，结合厂址环境条件等因素综合考虑确定。

2、脱硫废水宜纳入全厂废水统一规划管理；单独设置脱硫废水处理系统时一般采用中和、絮凝、沉降、氧化、澄清等工艺去除废水中的悬浮物、COD等污染物。

七、 公用系统

八、工艺水系统

1、脱硫工程工艺用水一般包括：吸收塔工艺水、设备管道冲洗水、辅助设备的冷却用水等。脱硫工程所需工艺用水应由主体工程提供，系统内宜设置水箱及水泵。

2、脱硫工程设置的工艺水箱宜根据水源可靠性、系统耗水量等因素确定，其有效容量宜不小于所服务的脱硫工程设计工况下1h的脱硫工艺水总耗量。

3、脱硫工程补水和管道冲洗水可采用城市污水处理厂处理后中水以及其他可用水源；脱硫设备冷却水和设备密封水宜采用工业水，水质应满足GB 50050的规定。

4、浆液系统管道和设备冲洗宜设计为自动冲洗方式，冲洗水阀门宜采用电动阀或气动阀。

九、 压缩空气系统

1、脱硫工程压缩空气系统宜与主体工程压缩空气站合并设置，系统内可设置压缩空气罐。

2、当压缩空气从主体工程引接时，应在脱硫工程区域内设置稳压储气罐，并在储气罐压缩空气入口管道上设置止回阀。

十、蒸汽系统

1、脱硫工程所需蒸汽宜由主体工程提供。

2、辅助蒸汽管道流速宜按不大于40 m/s设计。

十一、 二次污染控制措施

1、脱硫工程石灰石/石灰卸料点、石灰石块仓及石灰石粉仓仓顶应设置独立的除尘装置收集扬尘。

2、石膏脱水机石膏浆液进料点和石膏落料点宜考虑水汽收集和排至室外的措施。

3、 脱硫废水处理系统产生的污泥应进行无害化处理。

4、脱硫吸收塔出口的低温饱和湿烟气通过烟囱排放应采取避免产生“石膏雨”的措施，如增加烟气换热器抬升排烟温度、净烟道上加装湿式除尘器、加装第三级除雾器、控制合适的浆液密度等。

日常分析检测项目及检测周期

表A.1 日常分析检测项目及检测周期表

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