双碱法脱硫除雾器

 1、 工艺基本原理
双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。
双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分：(1)吸收剂制备与补充；(2)吸收剂浆液喷淋；(3)塔内雾滴与烟气接触混合；(4)再生池浆液还原钠基碱；(5)石膏脱水处理。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3—；
             SO2(g)= = = SO2(aq)                      （1）
       SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3— = = = 2H++SO32-； （2）
式（1）为慢反应，是速度控制过程之一。
然后H+与溶液中的OH—中和反应，生成盐和水，促进SO2不断被吸收溶解。具体反应方程式如下：
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O 
Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱，一般是Ca(OH)2进行再生，再生反应过程如下：
Ca(OH)2 + Na2SO3  → 2 NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O +1/2H2O
存在氧气的条件下，还会发生以下反应：
Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4·H2O
脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统或直接堆放、抛弃。再生的NaOH可以循环使用。

2、工艺流程介绍
来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘，然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层（根据具体情况定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的气液接触条件，从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器，升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气。
双碱法脱硫工艺流程图:

zui初的双碱法一般只有一个循环水池，NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时，烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除，清出的混合物不易综合利用而成为废渣。为克服传统双碱法的缺点，对其进行了改进。主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水，在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除，可回收利用，如制砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应，置换出的氢氧化钠溶解在循环水中，同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等，可通过沉淀清除。

3、 工艺流程说明
双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫石膏脱水处理系统和电气与控制系统五部分组成。
   A、 吸收剂制备及补充系统
   脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液被打入返料水池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫，为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行再生还原，需用一个制浆罐。制浆罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰浆液，将石灰浆液打到再生池内，与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应。在整个运行过程中，脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠，所以，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。
     B、 烟气系统
    锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。
    C 、 SO2吸收系统
    烟气进入吸收塔内向上流动，与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤，气液充分接触。脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式，塔内zui上层脱硫旋流板上布置一根喷管。喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上，然后碱液均匀布开，在旋流板的导流作用下，烟气旋转上升，与均匀布在旋流板上的碱液相切，进一步将碱液雾化，充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体，生成NaSO3、NaHSO3，同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收SO2。
在吸收塔出口处装有两级旋流板（或折流板）除雾器，用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。
   D、 脱硫产物处理系统
   脱硫系统的zui终脱硫产物仍然是石膏浆(固体含量约20％)，具体成分为CaSO3、CaSO4，还有部分被氧化后的钠盐NaSO4。从沉淀池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。在水力旋流器内，石膏浆被浓缩(固体含量约40％)之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池内。
    E、 电气与控制系统
    脱硫装置动力电源自电厂配电盘引出，经高压动力电缆接入脱硫电气控制室配电盘。在脱硫电气控制室，电源分为两路，一回经由配电盘、控制开关柜直接与高压电机(浆液循环泵)相连接。另一回接脱硫变压器，其输出端经配电盘、控制开关柜与低压电器相连接，低压配电采用动力中心电动机控制中心供电方式。
系统配备有低压直流电源为电动控制部分提供电源。
脱硫系统的脱硫剂加料设备和旋流分离器实行现场控制，其它实行控制室内脱硫控制盘集中控制，亦可实现就地手动操作。
    正常运行时，由立式控制盘自动控制各个调节阀，控制脱硫系统石灰供应量和氢氧化钠补给量，要在锅炉负荷变动时能自动予以调节。烟气量的控制是根据锅炉排烟量，由引风机入口挡板通过锅炉负荷信号转换为烟气量与实际引入脱硫装置的烟气量反馈信号控制。吸收剂浆液流量的控制是通过进入脱硫装置的SO2量以及循环浆池中浆液的PH值来控制的。副产品浆液供给量通过吸收剂浆液的流量来控制。除雾装置清洗水的流量、吸收室入口冲洗水的压力以及脱水机排出液流量单独控制。脱硫塔底部的液位亦属于单独控制，即通过补给水量来控制。吸收剂浆池浓度的控制由补给水量调节给料器的转速以控制石灰加入量，继而达到控制浓度的目的。吸收室出口除雾器的清洗是按一定的时间间隔开关喷水阀用补充给水进行冲洗。

4、二次污染的解决问题
采用氢氧化钠作为脱硫剂，在脱硫塔内吸收二氧化硫反应速率快，脱硫效率高，但脱硫的产物Na2SO4很难进行处理，极易造成严重的二次污染问题。采用双碱法烟气脱硫工艺，用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生，只有少量的Na2SO4被带入石膏浆液中，这些掺杂了少量Na2SO4的石膏浆液用泵打入旋流分离器中进行固液分离，分离的大量的含水率较低的固体残渣被打到渣场进行堆放，溶液流回再生池继续使用，因此不会造成二次污染。

5、 工艺特点
与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：
 （1）用NaOH脱硫，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；
 （2）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且可提高脱硫效率；
 （3）钠基吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在90%以上；
 （4）对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。
缺点是：NaSO3氧化副反应产物Na2SO4较难再生，需不断的补充NaOH或Na2CO3而增加碱的消耗量。另外，Na2SO4的存在也将降低石膏的质量。
双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术，是一种特别适合中小型锅炉烟气脱硫技术，具有广泛的市场前景。

结构

形式：回转式烟气再热器

安装方式：主轴立式

旋转方向：逆时针

数量：2台，每台对应一台机组

一台(套)回转式烟气换热器。至少包括：

全部烟气进出口及换热器外壳。

驱动机构。

可更换的换热组件。（进口镀搪瓷换热元件）

安装附件。

密封系统，包括密封风机、电加热器及管道系统。

吹扫设备，包括泵、空压机、管道和吹灰器。

保护措施。

烟气进出口的防腐。

加热元件和结构的防腐，应选择合适的金属满足运行条件要求。

辅助加热系统，包括泵、管道。

其他辅助系统，例如管道、膨胀节、支座等。

功能控制所有必需的测试，例如：烟气温度和压力测量等。

更换换热元件用的单轨吊

GGH进口部件范围至少包括：驱动装置（变频或气动盘车）、镀搪瓷换热元件（豪顿或阿尔斯通）、轴承、轴套、密封件等

烟气出口温度要求不低于75℃。

转子应采用全模数仓格结构，蓄热元件制成较小的组件，以便检修和更换。

烟气换热转子采用中心驱动方式，每台设两台电动驱动装置，一台主驱动，一台备用。如果主驱动退出工作，辅助驱动自动切换，防止转子停转。

回转式烟气换热器采用可靠的自校准球面滚柱轴承支承，并采用可靠的导向轴承，

回转式换热器系统是利用FGD上游的热烟气加热FGD下游的净烟气。烟气换热器在正常运行及定期吹灰下不易积灰。换热组件易于清扫，并配备有必要的清扫装置以保证换热器的压降，清扫装置为全伸缩式。清扫介质采用水和压缩空气，压缩空气使用厂用空气。水清洗装置设置低压和高压2个系统，清扫装置能从冷、热端清扫换热组件。

烟气换热器配备密封风系统及低泄漏烟气系统，以防止原烟气向净烟气泄漏和烟气向转子、外壳等部件泄漏，漏风率小于1％。换热器有径、轴向、环向和中心筒密封。烟气换热器装设自动和手动密封用间隙调整装置。

烟气换热器采用空气冷却形式冷却设备及电机。

烟气换热器设置必要的检修门、人孔门以及相应的平台扶梯。

吹扫可用水和空气。承包商应提供全套压缩空气系统，对换热器进行在线吹扫；当全套FGD装置停运时可用水进行*清洗。吹灰器安装在升温换热器和降温换热器上。

3.7.2 选材

所有与烟气接触的设备及部件采取防腐措施。

冷端仓隔板应采用不低于Corton钢材质。

换热元件：碳钢涂覆搪瓷（进口镀搪，蓄热元件钢板厚度为1.2mm），采用*的干式静电喷涂技术，搪瓷涂层均匀牢固，表面光滑平整，易清洁。换热元件的使用寿命在50000小时以上。

壳体：碳钢内衬玻璃鳞片。

第八节    增压风机

3.8.1 型式及规格

每台锅炉设一台脱硫升压风机。升压风机设在烟气的高温侧，采用动叶可调轴流式风机

型式：动叶可调轴流式风机。

规格：Q=4110000m3/h，△P=3500Pa，配电机功率5000kW。

数量：2台，每台对应一台机组

3.8.2 结构

每套包括：

·风机外壳、进出口、加强件、清扫和检查口、冷凝液排出口、叶轮、轴、轮毂、夹紧装置、轴承等。

·电气驱动装置，整套，包括直接联轴器（离合器驱动）等。

·完整的液压调节控制系统。

·所有进出口膨胀节。

·为保护风机设置的安全装置（例如，轴承温度和振动监测等）。

·所有必要的人孔、隔板、法兰、配件、检修开口等。

风机进口部件范围至少包括：转子（包括轮毂及叶轮、叶片）、主轴承、叶片轴承、调节机构、调节及润滑油站、液压缸、联轴器、测振装置、失速探针、喘振报警装置、电动执行机构等。

风机和电机主轴承采用进口SKF或FAG系列滚动轴承。

叶片调节和轴承的润滑油系统应设备用设备和一个共用油罐，电机也由此系统供油。润滑油泵应与事故保安电源相连，润滑系统故障时，风机应马上停止运行。

润滑系统没有投运时，不许启动风机。

风机应在进气箱和扩压器上设检查门。

冷凝液应从进气箱和扩压器端部排出。

轴密封气由密封空气风机提供，密封空气风机一运一备。

3.8.3 选材

轴承采用40CrMo；轮毂材质：ZG250-450；叶片材质：16Mn。

第九节       挡板门

3.9.1功能和结构

3个带有密封空气的双挡板门（烟道进、出口挡板门各1个，旁路挡扳门1个）。增压风机入口烟气挡板门设置在增压风机之前的烟道上，净烟气挡板设置在GGH升温后的烟道上，其目的是将原烟气引向烟气脱硫系统（FGD）和/或防止烟气渗入烟气脱硫系统。旁路挡板位于旁路烟道上，其作用是当烟气脱硫系统或锅炉处于事故状态的情况下使烟气绕过FGD而通过旁路直接排入烟囱。烟气挡板均为双百叶型挡板，具有开启/关闭功能，包括带有水平轴的挡板翼。执行机构为电驱动。挡板设有密封空气系统，每套FGD配备一运一备2台密封空气风机，两级电加热器。挡板处于关闭位置时，挡板翼由微细钢制衬垫所密封，在挡板内形成一个空间，密封空气从这里进入，形成正压室，防止烟气从挡板一侧泄露到另一侧。旁路挡板在事故状态时，可在大约25秒钟内开启。

3.9.2 选材

挡板门采用进口设备，执行机构进口。

原烟气挡板门叶片及框架材料为Q235，挡板门密封片采用C276材质。

净烟气挡板门叶片、框架内侧、轴采用1.4529合金，密封片采用C276材质。

旁路挡板门热侧叶片及框架材料为Q235，密封片采用C276材质；冷侧叶片、框架内侧、轴采用1.4529合金，密封片采用C276。

烟气挡板使用材质应能使用在-20℃以下环境中，否则应进行-20℃下冲击试验。烟气挡板应安装在水平烟道上。全部挡板应保温。

第十节        真空皮带脱水机

3.10.1 结构

石膏脱水采用真空皮带脱水机，石膏滤饼的含水量小于10 wt%。石膏滤饼中的氯离子含量将通过石膏滤饼清洗而控制在100ppm或更低。石膏滤饼通过皮带输送机送至石膏库房。

真空皮带脱水机包含以下各部件：

·机架为焊接钢结构，整台机架分段组成，包括前机架、后机架和两种规格的中间机架组成。

·加料槽采用尾形加料槽，槽内设有若干条导向筋条使料浆均布在滤带上。

·压布辊就在滤布到达*个真空盘之前，压布辊将滤布导行到真空盘上，在垂直方向上可调节导距。

·真空盘下部带有导向滚轮支撑着，真空盘上部有易于更换的滤板304材料（滤板上均匀冲有Φ6mm滤孔）或高聚碳复合滤板。

·集液管是收集真空盘中滤液并送至气液分离器中的道线，集液管采用304材料，分段尺寸根据用户的工艺要求制造，集液管内有8字板可分隔或打开分段管的通道。

·洗涤装置用于滤饼的洗涤。

·滤布清洗槽内固定两根带有喷嘴的喷管，从正、反两面冲洗滤布，冲洗后的水经清洗槽出口流出。

·分隔板固定在机架门形架上，分隔滤液和滤布洗涤液。

·改向辊固定在机架上，两端装轴承，用于改变滤布的运动方向。滤布驱动辊两端装有轴承，固定在机架上并与驱动装置连接带动滤布连续运转。

·滤板装在真空盘上，使滤布在其上运行。

·滤布为连续运行，拉紧并保持适当宽度，以避免滤布起皱，滤布由滤布驱动辊带动。

·真空胶管是真空盘与集液管之间的连接管。

·张紧装置内有一个张紧辊（衬胶），该装置通过张紧气缸的推力，使滤布工作时处于张紧状态，保持一定的摩擦力，防止滤布打滑。

·主气缸固定在机架并与真空盘连接，推动真空盘的往复运行，该气缸前进速度可调。

·张紧气缸固定在机架上并与张紧装置连接，推动张紧装置，使滤布张紧。

·每两个蝶阀一组安装在每个气液分离器上，作关闭真空或打开真空的作用。

·气动夹边器安装在机架下端的滤布两侧，用于防止滤布打折起皱和纠正滤布跑偏。

·驱动装置由电机、摆线针轮减速器、蜗轮杆减速器组成。通过驱动装置带动滤布驱动辊来带动滤布的连续运转。

3.10.2 选材

钢框架：高品质低碳钢；

运输皮带：鳞状裙边；

真空盒接触到滤液的地方：聚乙烯/高密度聚乙烯。

第十一节        干磨机

3.11.1 结构

型式：卧式球磨机（筒式球磨机）

电机功率：450kW

每台干磨机包括：本体、驱动系统（包括电机联轴器、减速器和空气离合器）、润滑系统（包括油冷却器和强制油润滑系统）及控制系统等。

进入磨机的≤10mm颗粒状石灰石，经磨机磨碎后以干粉状态离开。石灰石粉粒度≤63μm（即250目时通过率为90％）。

对球磨机的速度能进行测量和控制，并提供一个就地控制盘。

钢球的尺寸、数量和质量要求待定。

球磨机本体配有护板。轴承设备能持久运行。

在球磨机运行时能进行例行维护，每台球磨机配套供应所有润滑件、油表、自动注油器等。

尽量避免石灰石球磨机泄漏，如果实在不能避免，则可收集起来循环送入工艺系统。

卧式球磨机（筒式球磨机）有如下特殊的要求：

壳体人孔大小应能装入/取出zui大内衬板或排放格栅，每个磨室至少提供1个人孔。

中枢轴轴承为球面自校准型式，配有可更换的轴承合金面。中枢轴轴承底板可调。齿轮防护罩易于拆卸，并设有检查孔。

润滑系统包括水冷却和油润滑系统。

油泵设有备用。润滑油池包括加热器、排气、注油和放油接头，而且与油泵整体安装在一起。冷却器为不锈钢材料。

润滑油系统能确保在油泵故障时，球磨机逐渐停下来的过程中轴承不会受到损害。在所有运行条件下，都能对球磨机进行润滑保护。如果必要，将采用高压油泵。

球磨机由齿轮和电机驱动。球磨机的维修易于进行。

球磨机齿轮和齿杆配备有自动润滑系统。

球磨机端部与外壳用法兰螺栓连接。

每台球磨机都配有球磨机支撑系统,配有1套手动液压千斤顶系统，包括千斤顶、阀门、仪表控制和软管。

3.11.2 选材

磨机：碳钢内衬橡胶护板

磨辊(球)：锻钢，硬度大于620HB

第十二节      石膏浆排出泵

石膏浆排出泵2台，包括100%容量的石膏排出泵2台。含泵本体、配套电机、联轴器、泵和电机的共用基础底座、法兰、配件以及内衬、冲洗装置等。

1个事故浆液箱（两期四炉共用），整个FGD岛内设有一个事故浆液箱，它能贮存吸收塔浆液、石灰石浆液罐、管道和吸收塔冲洗水的zui大容量。事故浆液箱应配备内衬、泵、阀门、管件和控制件，以便将箱体内浆液转送至吸收塔。应提供搅拌措施以防止浆液沉淀。事故浆液箱底面的设计应能*排空液体。

事故浆液箱浆液的转送速度应能使箱体内浆液在15个小时内*放空，安装一台事故浆液泵。两期四炉公用1座事故浆液罐，本期预留与二期系统吸收塔的接口。

1台事故浆液泵（两期四炉共用，用以将事故浆液箱(池)中的浆液送回吸收塔）。

第十三节      皮带称重给料机

皮带称重给料机用于测量和输送石灰石至石灰石球磨机。

给料机的给料精度在满载时为±1％。

每台给料机配有全套框架支撑，用来支撑所有的输送机部件、电机和称重组件等。

每台给料机*封闭，运行时能防止防尘飞扬。 

给料机全套有张紧皮带轮、轴承、调节皮带的螺旋拉紧装置、导向轮、皮带刮扫器以及给料封闭板等。

称重系统包括电子称重元件、速度感应器。

至少提供如下I&C设备（不限于此）：

瞬时通过量的就地和远方测量

通过量的累计和远方指示

输送机负载限度的就地信号

远方指示信号和超负荷报警信号

断料及堵料报警信号

提供一个4－20mA直流模拟信号同远方接受器、累加器和图表记录仪连接。这个信号与称重元件信号、电源信号和接地信号分开，准确等级不低于0.5级。

采用屏蔽电缆输送信号

皮带称配有就地称重控制箱，包括出力指示器、就地累加器及远方累加器。还包括测试皮带空重并且设置成0点（零点调节）的装置，以及使用试验重物测试称重精度的装置。

皮带称应校准合格。

皮带称能连续运行。皮带称底架应能安装在皮带输送机系统上。

称重元件为受压或受扭的形式。

称重元件将进行温度补偿以消除环境温度改变造成的信号偏离。称重元件*密封、防水、防尘，而且根据相关标准防护等级应为IP67。称重元件能防震，而且能承受过载。另外，系统还设置过载停机装置。

在称重设备旁有调零和标定的设施。

在装运之前，所有设备应润滑，应进行工厂组装、测试和检验。

称重元件不需维修。

皮带称重给料机考虑防腐，油漆和涂层将符合油漆涂层规范的要求。