利用造纸白泥脱除烟气中二氧化硫的技术研究

3 主要工艺系统设备及功能

3.1 烟气系统

烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和GGH等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板烟道的烟气温度较低且含湿量较大，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，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系统发生故障时能迅速打开旁路烟道，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温度一般在55℃～65℃，含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、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GGH烟气再热装置。GGH是蓄热加热工艺的一种，它用未脱硫的热烟气(130℃～150℃)加热已脱硫的烟气，一般加热到72℃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。

GGH是湿法脱硫工艺的一项重要设备，由于热端烟气含硫量最高、温度高，而冷端烟气温度低、含水率大，故GGH的烟气进出口均需采用耐腐蚀材料，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。

3.2 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，系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。湿法脱硫吸收塔有许多种结构，如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等。

其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性强、可用率高等优点而得到较广泛的应用。因此目前喷淋塔是造纸白泥-石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。

喷淋层设在吸收塔的中上部，吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层。每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成，其作用是将循环浆液进行细化喷雾。一个喷淋层包括母管和支管，母管的侧向支管成对排列，喷嘴布置在其中。喷嘴的这种布置安排可在吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果。

吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层，为防止塔内沉淀物吸入泵体造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞，循环泵前都装有网格状不锈钢滤网。单台循环泵出故障时，FGD系统可正常运行，若全部循环泵均停运，FGD系统将保护性停运，烟气走旁路。

氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分，氧化空气的功能是保证在吸收塔反应池内生成石膏。氧化空气注入不充分将会引起石膏生成的不完善，还可能导致吸收塔内壁的结垢，因此，对该部分的优化设置对提高系统的脱硫效率和石膏的品质尤为重要。

吸收系统还包括除雾器及其冲洗设备，吸收塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器，由阻燃聚丙烯材料制成，主要用于分离由烟气携带的液滴。

3.3 浆液制备系统

碱回收车间提供合格的造纸白泥浆液。通常要求90%的粒度小于325目。

3.4 石膏脱水系统

石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。水力旋流器为石膏浆液的一级脱水设备，其利用了离心力加速沉淀分离的原理，浆液流切向进入水力旋流器的入口，使其产生环形运动。

粗大颗粒富集在水力旋流器的周边，细小颗粒则富集在中心。已澄清的液体从上部区域溢出(溢流)，而增稠浆液则从底部流出(底流)。真空皮带脱水机将已经水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率达到90%以上。

3.5 排放系统

排放系统主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。

3.6 热工自控系统

为了保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行，系统装备了完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。

其自动化水平将使运行人员无需现场人员配合，在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启、停及正常运行工况的监视、控制和调节，系统同时具备异常与事故工况时的报警、连锁和保护功能。

4 脱硫吸收塔技术特点

(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4.0m/s。

(2)技术成熟可靠，系统可利用率达到95%。

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

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

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