烧结机烟气脱硫技术方案研讨.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上钢铁有限公司45m2烧结机烟气脱硫除尘技术方案（石灰-石膏湿法）2011年7月14日专心-专注-专业目 录1 概述钢铁（集团）有限公司现有一台45m2烧结机，为了达到环保要求，现决定对烧结机进行脱硫除尘处理。通过对贵公司现有烧结机系统状况进行了深入了解，对贵厂提供的烟气基础数据进行了认真研究分析，结合本厂的技术优势，拟采用“石灰石膏湿法烟气脱硫除尘”工艺。2 设计标准和依据2.1 设计标准脱硫除尘系统的设计、制造、安装、调试、试验检查、试运行、考核的规范和标准如下：大气污染物排放标准 GB13271-2001烟尘测试方法 GB/T5468工业企业噪声控制设计规范 GB

2、J87-85钢结构设计规范 GB50017-2003钢结构工程施工及验收规范 GB50305-95电器装置安装工程施工技术条件 GBJ232-82建筑抗震设计规范 GB50011-2001工业管道施工及验收 GBJ253-82工业管道工程施工及验收规范 GBJ235-82机械设计安装工程施工及验收规范 TJ231-78混凝土结构设计规范 GBJ50010-2002建筑防腐工程施工及验收规范 GBJ50212-2002建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80-91给水、排水管道工程施工及验收规范 GB50268-97湿式烟气脱硫除尘装置 HCRJ040-1999电气装置安装工程电气照明施工及验收

3、规范 GBJ149-902.2设计依据（1）脱硫工艺采用成熟工艺。脱硫系统的设计脱硫效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后1020年内不断趋于严格的SO2排放标准，设备要长期稳定运行；（2）充分考虑场地要求和现有设施，使整套脱硫系统结构紧凑，减少占地面积；（3）脱硫系统装置能适应烧结机工况的变化，当负荷发生一定量变化时，能满足脱硫除尘要求；（4）脱硫除尘系统的设计尽可能降低对烧结机的影响；（5）脱硫除尘系统设置烟气旁路系统，保证脱硫装置在任何情况下不影响烧结机的安全运行；（6）脱硫剂来源可靠，价格低廉；（7）脱硫系统控制采用PLC控制系统，脱硫剂添加、电动设备的启停、脱硫液

4、pH控制等实现自动化控制，尽力减少人力运行；（8）脱硫除尘系统观察、监视、维护简单，保证人员和设备安全。（9）投资少、运行成本低；3 工程设计工况参数3.1烧结机烟气特点烧结烟气是烧结混合料点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。其特点如下：( 1) 烟气温度较高，随工艺操作状况的变化，烟气温度一般在100180上下。( 2) 烟气挟带粉尘多。粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成。( 3) 含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性，混合料在烧结前必须加适量的水制成小球，所以含尘烟气的含湿量较大，按体积比计算，水分含量10%左右。( 4) 含有腐蚀性气体。高炉煤气点火及

5、混合料的烧结成型过程，均产生一定量的HCl、SOX、NOX 等。( 5) CO含量较高。( 6) 含SO2 平均浓度较低，根据原料和燃料差异而变化， 一般在10003000mg/Nm3。( 7) 重金属污染物。( 8) 含二噁英类。目前钢铁行业的二噁英排放居世界第2位，仅次于垃圾焚烧行业。综合上述烧结烟气特点，必须采用适合烧结烟气特点的烟气净化装置；而且方案应保证脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等。3.2 烧结机设备工况参数45m2烧结机烟气量：230000 m3/h烟气出口温度：130烟气含硫量：1500 mg/Nm3入口含尘量：150 mg/Nm3

6、3.3 烟气处理后达到目标含尘量：50 mg/Nm3含硫量：100 mg/Nm3脱硫效率：=（脱硫前含硫量-脱硫后含硫量）/脱硫前含硫量=（1500-200）/1500=87%实际运行中石灰-石膏湿法脱硫效率可达90%以上。4 技术要求4.1 对脱硫除尘装置总的要求脱硫除尘装置包括所有需要的系统和设备满足以下总的要求：所有的设备和材料是新的较高的可利用率运行费用少观察、监视、维护简单运行人员数量少确保人员和设备安全节省能源、水和原材料脱硫区域在设计上留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。脱硫区域所有室外布置的设备、管道及仪表按最低气温条件考虑防冻措施，确保脱硫系统能够在该最低环境

7、温度条件下正常运行、备用、检修而不发生冻结。4.2 技术要求脱硫除尘装置满足如下运行特性：（1）原则上，脱硫除尘装置能适应烧结机烟气量变化。当烧结机烟气量发生变化时，不需要大量的和非常规的操作即能确保污染物的排放浓度不大于保证值。（2）整套脱硫除尘系统及其装置的设置能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，脱硫除尘装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理在控制室实现自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。（3）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统(如：石灰和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等)在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。（4）对于容易损耗

8、、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备（例如吸收塔喷嘴、泵等），设计成易更换、检修和维护。（5）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门能容易开/关。所有的人孔门附近设有维护平台。（6）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。（7）所有设备和管道，包括烟道的设计考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。（8）设计选用的材料适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施。（9）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：石灰浆液或石膏浆液系统设备与

9、管道等）将收集在排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不将废水直接排放。（10）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。4.3 脱硫除尘装置布置原则 4.3.1总平面布置根据工厂总平面布置的规划，脱硫区整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。增压风机紧挨总烟道布置。烟气进入增压风机。吸收塔布置在增压风机后。浆液循环泵、石膏浆泵紧凑布置在吸收塔周围。吸收塔的氧化风机集中布置。4.3.2管线布置工厂内各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与脱硫区外沟道相接时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称，引向何处等等。有汽车通过的架空管道净空

10、高度为5.5米，室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。4.4 文件交付设计中提供的所有文件标识明确的版次提交。根据总的合同条件提交所有最终文件（最终文件只能有一版）。提交的文件和图纸的改变必须对修改之处作标记，以便于买方清楚地找到改变之处。提交的文件包括：设计、制造、土建、施工、安装、调试、试验及验收的时间进度。基本设计及详细设计文件。有效图纸清单制造商和分包商清单检查和验收的记录和报告与评估，包括验收测试的报告特殊运行和维护说明验收规范、标准、验收规程设计范围内系统和装置的运行手册及说明培训文件4.5 运行和维护说明需提供供货范围内设备的运行和维护说明，以及整个脱硫除尘装置的运行说明。

11、为阐明运行原理，运行说明包含装置或设备的技术运行原理的详细描述，包括流程图、图表、回路图、管线图及类似的其它图纸。运行说明准确易懂，包含每一单个运行指令的次序。手册的详尽程度做到未经过培训的人员根据运行手册也可操作装置和设备。维护手册包含对脱硫除尘装置所有组件和辅件的组装和拆卸完整和精确的描述以及故障判断分析和消除方式。5 脱硫方案比较与选择5.1 脱硫技术介绍与比较世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术超过200种。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工

12、艺。5.1.1 湿法脱硫技术1石灰石膏湿法烟气脱硫工艺石灰石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰作为脱硫吸收剂，石灰经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰作为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被吸收脱除，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热升温后，由增压风机经烟囱排放，脱硫渣石膏可以综合利用。该工艺的反应机理为：吸收剂为石灰吸收：SO2(g)SO2(l)+H2OH+HSO3-H+SO32-溶解：Ca(OH)2(s) Ca2+2OH- C

13、aSO3（s）Ca2+SO32-中和：OH-+H+H2OOH-+HSO3-SO32-+H2O氧化：HSO3-+1/2O2SO32-+H+ SO32-+1/2O2SO42-结晶：Ca2+SO32-+1/2H2OCaSO31/2H2O(s) Ca2+SO42-+2H2OCaSO42H2O(s)在我国，重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的石灰石膏湿法脱硫工艺，脱硫装置与两台360MW燃煤机组相配套。机组燃煤含硫量为4.02%，脱硫装置入口烟气二氧化硫浓度为3500ppm，设计脱硫效率大于95%。从最近几年电厂的运行情况来看，该工艺的脱硫效率很高，环境特性很好。不过，设备存在一定的结垢现象，防腐方面的

14、研究也有待加强。该工艺的流程图见下图。图5.1石灰石膏湿法烟气脱硫工艺流程图2海水烟气脱硫工艺海水烟气脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中的二氧化硫的一种脱硫方法。烟气经除尘器除尘后，由增压风机送入气气换热器中的热侧降温，然后送入吸收塔。在脱硫吸收塔内，与来自循环冷却系统的大量海水接触，烟气中的二氧化硫被吸收反应脱除。脱除二氧化硫后的烟气经换热器升温，由烟道排放。该工艺的反应机理：SO2+H2OH2SO3H2SO3H+HSO3-HSO3-H+SO32-SO32-+1/2O2SO42-H+CO32-HCO3-HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O洗涤后的海水经处理后排放。此工艺是最近几年才发

15、展起来的新技术。在我国，深圳西部电厂的一台300MW机组海水脱硫工艺，得到了国家环保总局和国家电力公司的批准，作为海水脱硫试验示范项目开始实施，在运行过程中开展相应的跟踪和试验研究工作。目前，该示范工程已投入商业运行，运行的可靠性高。该工艺的流程图见下图：图5.2海水烟气脱硫工艺流程图3 双碱法脱硫技术双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰/石灰石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避

16、免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统（曝气系统），从而增加初投资及运行费用，用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。该工艺的反应机理为：吸收：用NaOH稀溶液吸收SO2，反应式为：2NaOH+SO2Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O2NaHSO3再生：用石灰在循环池中和再生Ca(OH) 2+Na2SO3+H2ONaOH+Ca2SO3HO再生后的NaOH循环使用。工艺流程图见下：图5.3双碱法脱硫技术流程图5.1.2 半干法脱

17、硫技术1旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺也是目前应用较广的一种烟气脱硫技术，其工艺原理是以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的二氧化硫发生化学反应生成CaSO3，烟气中的二氧化硫被脱除。该工艺反应机理为： SO2+H2OH2SO3 Ca(OH)2+ H2SO3CaSO3+2H2OCaSO3在微滴中过饱和沉淀析出：CaSO3（l）CaSO3（g）CaSO3氧化成CaSO4：CaSO3（l）+1/2H2OCaSO4（l）CaSO4溶解毒极低会迅速析出：CaSO4（l

18、）CaSO4（g）与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来，可以在筑路中用于路基。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分脱硫灰加入制浆系统进行循环利用。流程图见下图。图5.4旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺流程图1993年，日本开始援助山东黄岛电厂4号机组引进三菱重工旋转喷雾干燥脱硫工艺，装置于1994安装制造完毕，1995年开始试车，处理气量为30万m3/h，入口SO2浓度为2000ppm，设计效率为70%。该套设备曾因喷雾干燥脱硫吸收塔内壁出现沉积结垢而造成系统

19、运行故障。通过采取降低处理烟气量等措施，使系统运行恢复正常。2循环流化床锅炉脱硫工艺（锅炉CFB）循环流化床锅炉脱硫工艺是近年来迅速发展起来的一种新型煤燃烧脱硫技术。其原理是燃料和作为吸收剂的石灰粉送入燃烧室中部送入，气流使燃料颗粒、石灰粉和灰一起在循环流化床强烈扰动并充满燃烧室，石灰粉在燃烧室内裂解成氧化钙，氧化钙和二氧化硫结合成亚硫酸钙，锅炉燃烧室温度控制在850左右，以实现反应最佳。工艺流程图见下图5.5循环流化床锅炉脱硫工艺流程图该工艺的反应机理为：S+O2SO2CaCO3CaO+CO2Ca+SO2CaSO3反应的Ca/S达到2.0左右时，脱硫率可达90%以上。四川内江高坝电厂引进了芬

20、兰的410t/hr循环流化床锅炉，目前已投入了运行。5.1.3干法脱硫技术1炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺炉内喷钙加尾部增湿活化工艺（简称LIFAC工艺）是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰粉为吸收剂，石灰粉由气力喷入炉膛850-1150温度区，石灰受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，收到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成Ca(OH)2进而与烟气中的二氧化硫反应，进而再次脱除二氧化硫。当Ca/S为2.5及以上时

21、，系统脱硫率可达到65%-80%。该工艺的反应机理为：第一阶段反应（炉内喷钙）：CaSO3CaO+CO2CaO+CO2CaSO3CaO+SO2+1/2O2CaSO4第二阶段反应（尾部增湿）：CaO+H2OCa(OH)2SO2+H2OH2SO3Ca(OH)2+ H2SO3CaSO3+2H2O烟气脱硫后，由于增湿水的加入烟气温度下降（只有55-60，一般控制出口烟气温度高于露点10-15，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。由于脱硫过程对吸收剂的利用率很低，脱硫副产物是以不稳定的亚硫酸钙为主的脱硫灰，副产物的综合利用受到一定的影响。南京下关发

22、电厂2125MW机组全套引进芬兰IVO公司的LIFAC工艺技术，锅炉的含硫量为0.92%，设计脱硫效率为75%。目前，两台脱硫试验装置已投入商业运行，运行的稳定性及可靠性均较高。该工艺的流程图见下图。图5.6炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺流程图2电子束烟气脱硫工艺（EBA法）电子束烟气脱硫工艺是一种物理方法和化学方法相结合的高新技术。本工艺的流程是由排烟预除尘、烟气冷却、氨的冲入、电子束照射和副产品捕集工序组成。锅炉所排出的烟气，经过集尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70）。烟气的露点通常约为50，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全

23、得到蒸发，因此，不产生任何废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨气、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx和NOx浓度，经过电子束照射后，SOx和NOx在自由基的作用下生成中间物硫酸和硝酸。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。该工艺的反应机理为：N2、O2、H2OOH、O、H2O、NSO2+2OHH2SO4SO2+O+ H2OH2SO4NOx+O+OHHNO3H2SO4+NH3(NH4)2SO4HNO3+ NH3NH4NO3反应所生成的硫酸铵和硝酸铵混合微粒被副成品集尘器所分离和捕集，经过净化的烟气升压后向大气排放。成都热电厂

24、和日本荏原制作所合作建造了的电子束脱硫工艺装置，该装置的处理烟气量为300,000 N m3/hr，二氧化硫的浓度为5148mg/m3，设计脱硫率为80%。目前，该工艺装置已投入运行，运行的稳定性及设备状况均较佳。该工艺的流程图见下图。图5.7电子束烟气脱硫工艺流程图5.1.4脱硫技术比较表5.1 脱硫工艺比较方法脱硫效率脱硫成本二次污染备注石灰/石膏法高中等无可制石膏回收利用海水烟气脱硫中等较低无受地域限制双碱法较高高无适用高浓度SO2回收旋转喷雾半干法较高中等无不易利用循环流化床法较高中等无副产物成分复杂炉内喷钙法低，50%较低无会降低锅炉热效率电子束烟气法中等，大约高轻微污染系统运行不稳

25、定依据贵公司对脱硫除尘指标的要求，考虑到烧结机烟气情况，根据我公司多年来有针对性处理大气中粉尘、二氧化硫等积累的大量经验与丰富的业绩。对于贵公司项目，我们决定采用石灰-石膏法。采用石灰-石膏湿法脱硫主要有以下优点：（1）脱硫效率高。石灰石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。（2）技术成熟，运行可靠性好。国外石灰一石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建脱硫工程采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。（3）吸收剂资源丰富，价格便宜。作

26、为石灰一石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰品位也很好，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上，制得石灰价格也低廉。运行费用低。（4）脱硫副产物便于综合利用。石灰一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为脱硫石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用，不仅可以增加厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。（5）技术进步快。近年来国外对石灰一石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大

27、幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该工艺占地面积较大等问题逐步得到妥善解决。5.2 石灰-石膏法脱硫塔运行工作原理5.2.1除尘原理烟气中大部分粉尘经除尘器脱除。剩余粉尘在吸收塔中脱除。含尘烟气通过进口烟道进入吸收塔，烟气被水均匀的喷入，由于烟气高速运动，因此喷入的水被其溶化成细小的水雾，湿润了烟气中的灰尘。在这个过程烟气中的灰尘被湿润，使它的重量加大而有利于被离心分离，在高速呈絮流状态中，由于水滴与尘粒差别较大，它们的速度差也较大。这样，灰尘与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是粒径细小的灰尘料可以被水雾水溶，这样含尘气体被水湿润，尘粒随水流到吸收塔底部，从溢水孔排走，在吸收

28、塔底部有清理孔便于进行清理。净化后的气体，通过除雾器除水后排放。5.2.2脱硫原理1 吸收原理吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰耗量，石灰浆液被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰在浆液中的均布和溶解。2 化学过程（1）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：SO2H2OH

29、2SO3（溶解）H2SO3HHSO3（电离）吸收反应的机理：吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收SO2属于中等溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制，吸收速率吸收推动力/吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数）（2）中和反应吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下：Ca2CO322HSO42H2OCaSO42H2OCO22HCO32H2OCO2中和反应的机理：中和反应伴随着石灰的溶解和中和反应及结晶，由于石灰较为难溶，因此本环节的关键是，如何增加石灰的溶解度，反应生成的石膏如何尽快结晶，以降低

30、石膏过饱和度。中和反应本身并不困难。（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，反应如下：HSO31/2O2HSO4HSO4HSO42氧化反应的机理：氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相离散。水吸收O2属于难溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率受液膜传质阻力的控制。（4）结晶过程CaSO3+1/2H2O CaSO31/2H2OCaSO4+2H2OCaSO42H2OCaSO3的结晶可以理解为一个中间过程, CaSO31/2H2O结晶体经氧化后最终生成石膏结晶体。5.2.3 脱硝原理烟气进入吸收塔，与

31、喷淋而下的碱液接触时，氮氧化物会与碱液反应，从而达到脱除氮氧化物的效果。为了进一步增大设备的脱硝效率，在设备上设有喷嘴，向下喷淋碱液，与残留氮氧化物反应、净化，净化后的烟气上升至除水折流板，脱水后经引风机进入烟囱排入大气。6 脱硫工艺流程本工程脱硫系统由烟气系统、喷淋反应塔吸收系统、氧化钙制浆系统、硫酸钙回收系统、废水处理系统、工艺水系统、自动控制系统等组成。氧化钙湿法脱硫工艺流程：氧化钙粉经加水消化制成1015%浓度的浆液，用乳液泵打入脱硫塔下部贮液槽中，再经循环泵打入喷淋系统，喷淋脱硫。为了避免溶液饱和，塔底定期自动外排5%左右的脱硫废水，废水经处理后大部分循环回用，小部分达标后排放。图6

32、.1 脱硫工艺流程简图详细脱硫除尘流程图见附件。6.1 烟气系统（1） 系统概述从烧结机烟道上引出的烟气，通过除尘器除尘，再通过增压风机升压后，经过喷淋冷却后进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再接入出口烟道烟道经烟囱排入大气。另外在主烟道上设置旁路挡板门，当系统启动、进入脱硫除尘装置的烟气超溢和脱硫除尘装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，保证系统安全。（2） 设计原则当烧结机烟气量发生一定变化时，脱硫除尘装置的烟气系统都能正常运行。烟气系统中设置一台增压风机对应100%烟气量，其性能适应烧结机负荷变化的要求。设置喷淋冷却系统。烟囱入口的烟气温度不低于100C。在烟气脱硫

33、装置的进、出口烟道上设置密封系统用于烧结机运行期间脱硫装置的隔断和维护。系统设计合理布置烟道和挡板门，考虑烧结机低负荷运行的工况，并确保净烟气不倒灌。压力表、温度计和SO2分析仪等用于运行和观察的仪表，安装在烟道上，以便实时监控运行状况。在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。烟气挡板门易于操作， 在最大压差的作用下具有100%的严密性。对烟道、挡板、增压风机膨胀节等进行保温和保护层处理。6.1.1烟道（1）设计原则烟道根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道是具有气密性的焊接结

34、构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢或相当材料制作，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，采用可靠的内衬进行防腐保护。旁路烟道（从旁路档板到烟囱）防腐，防腐材料能够长时间耐受160烟气。烟道的布置能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。因此，烟道要提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。在脱硫除尘装置停运期间，烟道（包括旁路烟道）采取适当的措施避免腐蚀。烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行

35、。烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方设置清除粉尘的装置。另外，对于烟道中粉尘的聚集，考虑附加的积灰荷重。所有烟道在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，以便于开启。烟道的设计尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均进行优化设计。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别要注意考虑烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行控制。（2）具体设计烟道能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道是具有气密

36、性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢制作，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，采用可靠的内衬（橡胶/鳞片树脂）进行防腐保护。旁路烟道防腐，防腐材料能够长时间耐受160烟气。烟道的布置能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。烟道提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。排水设施的容量将按预计的流量设计，排水设施将由合金材料制作。排水将返回到脱硫除尘排水坑或吸收塔浆池。在脱硫除尘装置停运期间，烟道（包括旁路烟道）采取适当的措施避免腐蚀。烟道

37、外部充分加固和支撑，以防止颤动和振动，能满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋，没有内部加强筋或支撑。烟道外部加强筋统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观，加强筋的布置能防止积水。 烟气系统的设计能保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方设有清除粉尘的装置。所有烟道在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，便于开启。在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，设置导流板。在烟道有内衬的地方，内部

38、导流板和排水装置，采用合金材料。脱硫系统烟道对烧结机尾部烟道的水平推力在控制范围内。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，考虑烟道系统的热膨胀，设置膨胀节进行热膨胀控制，膨胀节的具体设计见下。烟气流量为230000m3/h，烟道直径为2400mm。6.1.2烟气挡板（1）设计原则烟气挡板采用先进技术产品，采用气动执行机构。挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且没有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟道旁路挡板采

39、用带密封气的型式，而且具有100的气密性。旁路挡板具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间15秒。脱硫除尘系统入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为带密封气的挡板，有100%的气密性。烟气挡板能够在最大的压差下操作，并且关闭严密，不会有变形或卡涩现象，而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置要能匹配，烟道挡板的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。每个挡板的操作灵活方便和可靠。驱动挡板的气动执行机构可进行就地配电箱（控制箱）操作和FGDPLC远方操作，挡板位置和开、关状态反馈进入FGDPLC系统。执行器配备两端的位置限位开关，两个方向的转动开关，事故手轮和维修用的机械联锁。执行器的速度满足烧结机和系统增

40、压风机的运行要求。挡板(包括旁路挡板)打开/关闭位置的信号将用于增压风机和烧结机的联锁保护。每个挡板全套包括框架、挡板本体、气动/电动执行器，挡板密封系统及所有必需的密封件和控制件等。烟道挡板框架的安装是法兰螺栓连接。挡板尽可能按水平主轴布置。要特别注意框架、轴和支座的设计，以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。挡板密封空气系统包括密封风机及其密封空气站。密封气压力至少维持比烟气最高压力高500Pa，因此风机必须设计有足够的容量和压头。密封空气站配有电加热器。所有挡板从烟道内侧和外侧容易接近，因此在每个挡板和其驱动装置附近设置平台，以便检修与维护挡板所有部件。全部挡板采用可拆卸保温结构

41、，并且避免产生热不均匀现象。（2）具体设计烟气挡板采用气动执行机构。挡板能够承受各种工况下烟气的温度和压力，不会发生变形或泄漏。挡板和驱动装置能够承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。挡板能承够受各种工况下烟气的温度和压力，不会发生变形或泄漏。挡板和驱动装置能够承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟道旁路挡板采用双轴双叶片带密封气的型式，具有100的气密性。旁路挡板具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间为15秒。脱硫除尘系统入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为带密封气的双轴双百叶挡板，具有100%的气密性。烟气挡板能够在最大的压差下操作，关闭严密，不会有变形或卡涩现象，而且挡板在全开和

42、全闭位置与锁紧装置要能匹配，烟道挡板的结构能够使挡板内的积灰减至最小。挡板操作灵活方便和可靠。驱动挡板的气动执行机构采用就地配电箱（控制箱）操作和FGDPLC远方操作，挡板位置和开、关状态反馈进入FGDPLC系统。执行器配备两端的位置限位开关，两个方向的转动开关，事故手轮和维修用的机械联锁。挡板/执行器的全开全关位配有四开四闭行程开关，接点容量为220VAC、3A。执行器的速度能够满足烧结机和系统增压风机的运行要求。挡板(包括旁路挡板)打开/关闭位置的信号将用于增压风机和烧结机的联锁保护。每个挡板全套包括框架、挡板本体、气动/电动执行器，挡板密封系统及其它必需的密封件和控制件等。烟道挡板框架的

43、安装采用法兰螺栓连接。挡板按水平主轴布置。烟气挡板门叶片及框架材料为304，密封片采用316L，净烟气挡板门及旁路挡板门叶片、框架内侧、轴的外侧采用316L。框架、轴和支座可以防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。挡板密封空气系统包括密封风机及其密封空气站。密封气压力维持比烟气最高压力高500Pa，密封空气站配有电加热器。烟气挡板从烟道内侧和外侧容易接近，在每个挡板和其驱动装置附近设置平台，以便检修与维护挡板所有部件。所有烟气挡板采用可拆卸保温结构，可以避免产生热不均匀现象。6.1.3膨胀节（1）设计原则膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备和

44、烟道的轴向和径向位移。所有膨胀节的设计无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加上1000Pa余量的压力。低温烟道上的膨胀节考虑防腐要求。烟道膨胀节保温。膨胀节考虑烟气的特性，膨胀节外保护层考虑检修。接触湿烟气并位于水平烟道段的膨胀节通过膨胀节框架排水，排水孔最小为DN150，并且位于水平烟道段的中心线上。排水配件能满足运行环境要求，由FRP、合金材料制做，排水返回到脱硫除尘系统区域的排水坑。烟道上的膨胀节采用螺栓法兰连接，布置能确保膨胀节可以更换。所有膨胀节框架有同样的螺孔间距，间距不超过100mm。膨胀节框架将以相同半径波节连续布置，不允许使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固

45、在框架上，不允许使用双头螺栓。框架深度最小是200mm，而且最小要留80mm的余地以便于拆换膨胀节的螺栓、螺母和垫圈。最少在膨胀节每边提供1m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。 膨胀节及与烟道的密封有100气密性。膨胀节的法兰密封焊在烟道上。特别注意不锈钢与普通钢的焊接（即使提供了内衬），以便将腐蚀减至最小。膨胀节和膨胀节框架全部在车间制造和钻孔，并且运输整套组件。如果装运限制，要求拆开完整的膨胀节，那么这种拆开范围也最多仅是满足装运的限定，临时设置的钢条和支架将附在膨胀结框架一起，以维持准确的接合面尺寸，直到完成脱硫除尘系统和烟道的安装工作。膨胀节框架与烟道连接按现场焊接设计。框架内外密封焊在烟道上。邻近挡板的膨胀节留有充分的距离，防止与挡板的动作部件互相干扰。（2）膨胀节材质选择工业上膨胀节材质主要有以下几种：304，304材料应用最为广泛,它不受有机化合物,染料和各种无机化学材料的影响。同样也不受适当温度和浓度的硝酸和硫磺酸的影响。它广泛的用于输送成品油，压缩空气，蒸汽，废弃，和低温液态气体的管道系统中。温度范围从162到648。304L，与304