石灰石石膏湿法烟气脱硫边界值条件

-1-湿法烟气脱硫（FGD）边界值目录1.0综述32.0原烟气33.0净烟气54.0石灰石成分55.0工艺水质要求76.0其它设计参数77.0FGD废水141.0综述下文中概述介绍湿法烟气脱硫（FGD）工艺设计中的边界条件和设计参数的取值范围。这些设计参数不仅是物平衡计算的基础，也是FGD工艺设备选型的基础。根据这些参数和物料平衡计算结果，可以确定相关的工艺保证值。2.0原烟气1)原烟气体积流速原烟气在吸收塔内流速一般最大不超过4m/s，吸收塔塔径一般不超过18m。计算值超过上述范围时，应提交设计部门进行论证。2)原烟气温度正常值：140–160°C3)原烟气成分烟气中O2含量越低，吸收塔内自然氧化率越低，自然氧化率一般20%。4)原烟气中SO2含量标准设计不超过12g/m3st.dry；超过12直至最大25g/m3st.dry时，氧化区高度可能超过7m；5)原烟气中SO3含量原烟气中所含的SO3应折算成SO2，原有SO2浓度加上该部分含量后作为物料平衡计算的输入参数。SO3实际脱除效率一般按50%考虑。6)原烟气中NOx含量原烟气中NOx不超过400mg/m3st.dry，否则石膏氧化将受到影响。7)原烟气中飞灰含量原烟气中飞灰含量通常为100–150mg/m3st.dry。飞灰含量升高会造成石膏纯度下降，同时增加设备磨损。3.0净烟气1)SO2含量根据引进技术，SO2含量通常400mg/m3st.dry；当L/G安全余量20%时，SO2含量最小值200mg/m3st.dry。-2-根据目前国内实际情况，SO2出口浓度并无上述限制，按照入口浓度和脱硫效率确定出口浓度单台吸收塔对应的锅炉额定总负荷≤300MW时，计算L/G安全余量≥40％；单台吸收塔对应的锅炉额定总负荷＞300MW时，计算L/G安全余量≥35％；净烟气中SO2含量的偏差值比原烟气中的高20％。例如：原烟气中SO2含量：3000±300mg/m3st.dry(10%)净烟气中SO2含量：400±120mg/m3st.dry(30%)2)液滴含量一般为100mg/m3st.dry最小50mg/m3st.dry分析方法：撞击法，液滴直径20µm3)净烟气中固体含量下述物质之和：净烟气中灰分、液滴中固体、液滴中的可溶性盐4.0石灰石成分项目数值备注CaCO395%MgCO33%H2O5.0采用湿磨H2O1.0采用干粉杂质(HCl可溶物)1.5%铁0.3%Fe铝0.5%Al化学需氧量COD1200mgO2/kg发泡性无发泡性粉粒径20m=max.45%,32m=max.20%,40m=max.16%,63m=max.10%,(250目)90m=max.3%比表面积4000–6000cm2/g活性pH为4的1NHCl溶液中，3min内至少反应50%白度根据石灰石白度而定：石膏白度=石灰石白度-10%重金属含量Asmax.3ppmPbmax.50ppmMnmax.150ppm-3-项目数值备注Cdmax.1ppmCrmax.5ppmComax.4ppmCumax.12ppmNimax.5ppmVmax.5ppmZnmax.70ppmHgmax.0.5ppmBemax.0.5ppmTimax.240ppm注：上述数值为引进技术要求，根据国内目前实际情况，多数情况下无法满足上述要求，设计时需按照国内实际石灰石条件执行。5.0工艺水品质要求1)氧化空气饱和所需工艺水（用于冷却氧化空气）品质的一般要求固含量30mg/l可溶盐1500mg/l碳化物硬度5°dH(德国硬度)SO42-500mg/lpH6-92)石膏冲洗所需工艺水品质的一般要求固含量30mg/l可溶盐1500mg/l碳化物硬度5°dH(德国硬度)SO42-500mg/lCl-500mg/lpH6-96.0其它设计参数1)CaCO3过剩率：通常1%-3%结果：pH=4,5-5,5。石膏纯度：90%2)氧化空气表压设计值850mbar=850×0.1kpa=85kpa3)带最小泄漏的GGH原烟气向净烟气0,5%原烟气量4)L/G安全余量35～40%5)循环浆液中Cl-含量20g/l6)循环浆液中SO42--含量50g/l7)自然氧化率20%（一般取10％）8)塔内烟气流速一般4,0m（除雾器中烟气流速5,0m/s）9)烟气停留时间满足10h同时“循环浆液停留时间”4min10)单台循环泵体积流量13000m3/h-4-11)循环泵数量3通常：3-512)喷淋层数量3通常：3-513)循环浆液含固量100-180g/l14)石灰石浆液含固量300-350g/l15)石膏旋流站底流含固量600-800g/l16)石灰石粉堆积密度1000kg/m317)石膏堆积密度1000kg/m318)SO2脱除率取决于原烟气中SO2浓度和L/G值，通常最大可能值：95-97%如果原烟气中SO2浓度较高，SO2可能达到的脱除率也较高。19)HCl,HF和粉尘脱除率：HCl脱除率：70-90%HF脱除率：60-85%粉尘脱除率：70-80%(使用ESP时)20)氧化区标准高度（适用于原烟气SO2浓度低于12g/m3st.dry)：5-7m21)氧气利用率:30%（物料平衡中）22)Bleedretentiontime10h23)Suspensionretentiontime4min.24)安全余量L/G:30%25)喷淋嘴处pH:4,5-5,526)Cl-inrecirculation:40g/l27)SO42-inrecirculation:50g/l28)石膏旋流器入口浆液含固率:100-180g/l29)吸收剂消耗量:计算值30)工业水消耗量:计算值31)吸收塔设计高度:h1=calculatedheightoftheabsorbersumpfrommassbalanceprogramh2=levelincreasingbecauseoftheoxidationairh2=0,5mh3=levelvariation,normallyh3=0,3-0,57.0FGD废水表1：FGD废水品质分析温度°C40–55（正常）≤72（最大）pH值4–6含固量mg/lmg/l5000–10000（正常）≤25000（最大）钙CalciumCa500–10000≤20000（最大）-5-镁MagnesiumMg500–10000≤20000（最大）铁IronFe≤30铝AluminiumAl≤50锰ManganeseMn≤30鉻ChromiumCr5镍NickelNi2-25（最大）锌ZincZn5-25（最大）铬CadmiumCd0.5-25（最大）铜CopperCu5-23（最大）铅LeadPb3-15（最大）汞MercuryHg0.2-5（最大）钒VanadiumV2(nottreatable)氯离子ChlorideCl-1000–40000氟离子FluorideF-20-40硫酸根SulphateSO42-2000-10000亚硫酸根SulphiteSO32-0-200次硫酸根DithionateS2O62-500-1000硝酸根NitrateNO3-100-200COD200次硫酸根是由亚硫酸氧化副反应生成。烟气系统存在脱硝（DENOX）装置时，由于氨泄漏和脱硝装置冲洗水的原因，废水中氨含量可达到400mg/l。表2国内脱硫废水处理系统水质指标一览表序号监测项目单位控制值或最高允允许排放浓度值处理后水质数据1总汞mg/L0.050.052总镉mg/L0.10.13总鉻mg/L1.51.54总砷mg/L0.50.55总铅mg/L1.01.06总镍mg/L1.01.07总锌mg/L2.02.08悬浮物mg/L70709化学需氧量mg/L15015010氟化物mg/L301011硫化物mg/L1.01.012pHmg/L6～96-9