林江

　　摘要：國家規(guī)定鍋爐生產(chǎn)運行必須要安裝煙氣脫硫設(shè)施、除塵裝置，要采取合理的措施控制二氧化硫排放、除塵。煙氣脫硫是控制SO2污染的重要措施，按照脫硫反應(yīng)物和脫硫產(chǎn)物存在狀態(tài)分為濕法、干法和半干法三種脫硫工藝。本文對鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計進行了分析闡述。

　　關(guān)鍵詞：鍋爐;煙氣除塵;脫硫;工藝

　　隨著近年來環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，企業(yè)中鍋爐煙氣除塵脫硫技術(shù)始終是其生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的組成部分，煙氣除塵脫硫技術(shù)的有效應(yīng)用要經(jīng)過嚴(yán)密的技術(shù)選擇和工藝設(shè)計。濕法脫硫工藝應(yīng)用中吸收器的性能一定程度上決定了煙氣的脫硫效率和系統(tǒng)的運行費用，所以脫硫除塵工藝和脫硫吸收器的選擇直接影響著脫硫效率。本文對鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計進行了分析闡述。

　　1鍋爐煙氣除塵脫硫設(shè)計目標(biāo)

　　脫硫工藝設(shè)計要統(tǒng)籌考慮脫硫效率、脫硫效果和脫硫的經(jīng)濟性能，其中要達到的脫硫目標(biāo)至關(guān)重要。通常二氧化硫的排放濃度要控制在500毫克/立方米以下，脫硫效率要不低于80%; 煙塵排放濃度要控制在150毫克/立方米以內(nèi)，除塵效率要高于99%以上; 煙氣排放黑度控制在林格曼黑度Ⅰ級以下，煙氣處理量要高于15000立方米/小時;處理設(shè)備阻力在800-1100 Pa范圍內(nèi)，出口煙氣禁止帶水，而且出口煙氣的含濕量要小于8%。

　　2 脫硫除塵工藝和脫硫吸收器的優(yōu)化選擇

　　2.1 脫硫除塵工藝的優(yōu)化選擇。

　　脫硫除塵工藝不同方式對比

　　通過上表對脫硫除塵工藝濕法、半干法、干法等三種不同方式的對比，濕法脫硫效率較半干法和干法高出不少，不僅脫硫效率高，而且可靠性更高。其次干法脫硫工藝采用等離子體脫硫，脫硫效率和可靠性較高，不容易結(jié)垢和堵塞，但投資較大。在濕法脫硫除塵中，石灰石-石膏、鈉法、氧化鎂、氨法、海水法五種方式中，氧化鎂法不易堵塞，而且占地面積小，投資成本低，是幾種方式中性價比最高的。

　　2.2 脫硫吸收器優(yōu)化比較。脫硫吸收器的采用主要考慮液氣接觸條件、設(shè)備阻力和吸收液循環(huán)量等幾個因素。常用的幾種吸收器設(shè)備中，因為噴淋塔具有液氣比高、水消耗量大的缺陷，篩板塔具有阻力大、防堵性能差、填料塔防堵性能差、易結(jié)垢黏結(jié)和堵塞等缺陷，湍球塔氣液具有阻力大、易結(jié)垢堵塞的缺陷。而旋流板塔恰好避免了上述缺陷，不僅負(fù)荷高、壓降低、彈性好，而且不易堵塞，整個吸收過程快速高效，脫硫效率較高。

　　3脫硫技術(shù)方案分析

　　當(dāng)前爐內(nèi)脫硫效率一般能達到70%左右，主要原理是使用石灰石脫硫劑，石灰石高溫下能分解成氧化鈣和二氧化碳，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后脫除SO2。也有的需要借助爐后脫硫技術(shù)來提高脫硫效果。常用的脫硫工藝主要包括爐后干法、半干法、濕法脫硫技術(shù)。爐后干法脫硫在布袋除塵器入口煙氣管道出增加熟石灰粉噴射口，通過噴射熟石灰粉與煙氣中的SO2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，脫硫效率達65%以上，與爐內(nèi)噴鈣主體設(shè)備大致相同，投資和運行費用不高;半干法脫硫技術(shù)常用旋轉(zhuǎn)噴霧半干法，旋轉(zhuǎn)霧化反應(yīng)系統(tǒng)包括噴霧反應(yīng)塔、石灰漿制備系統(tǒng)，石灰制備系統(tǒng)將生石灰(CaO)制備成一定濃度的Ca(OH)2漿液，旋轉(zhuǎn)霧化器將漿液噴入半干式反應(yīng)塔形成霧滴，煙氣和石灰漿液霧滴發(fā)生反應(yīng)從而去除SO2氣體。反應(yīng)塔中的高溫?zé)煔獯偈轨F滴水份蒸發(fā)，將煙氣溫度快速降到適合反應(yīng)的溫度，并使反應(yīng)生成物干燥成為固體粒狀物，經(jīng)過反應(yīng)塔除下，一些微粒和沒有反應(yīng)完全的吸收劑會伴隨煙氣進入下游袋式除塵器;濕法脫硫通過石灰石漿液或堿性溶液與煙氣中的酸性氣體反應(yīng)從而去除煙氣中的酸性氣體，并將反應(yīng)生成物經(jīng)過物理和化學(xué)變化后生成副產(chǎn)物。

　　4脫硫除塵原理分析

　　4.1石灰石-石膏法脫硫除塵原理。石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)由原料輸送、吸收劑漿液配制、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石膏脫水及貯存、石膏拋棄等幾個主要系統(tǒng)構(gòu)成。鍋爐引風(fēng)機將煙氣吸收到FGD系統(tǒng)，沒有經(jīng)過脫硫的煙氣經(jīng)過氣熱交換器被降低溫度后會接著導(dǎo)進吸收塔，經(jīng)過脫硫反應(yīng)完成脫硫，然后經(jīng)過凈化后的煙氣進過兩級除霧后被熱交換器重新加熱，經(jīng)煙囪排出。

　　4.2海水煙氣脫硫原理。海水法煙氣脫硫?qū)儆跐穹�脫硫，是利用海水本身所具備的的弱堿性來吸收SO2，因為海水富含碳酸鹽類物質(zhì)，防止了固體副產(chǎn)物的大量產(chǎn)生。經(jīng)過脫硫處理后的海水通過曝氣工序處理后直接向大海排放。鍋爐煙氣經(jīng)由高效除塵器、靜電除塵器除塵，除塵效率達99%，能高效去除煙氣中的飛灰和重金屬，脫硫海水中的懸浮顆粒、重金屬含量對海洋生物影響非常小，脫硫曝氣會向海水鼓入空氣，降低海水COD含量，增加海水溶解氧含量，有利于海水的生態(tài)恢復(fù)。

　　4.3氧化鎂法脫硫。氧化鎂法脫硫是采用MgO漿液作為脫硫劑，在洗滌過程中MgO轉(zhuǎn)化成亞硫酸鎂和硫酸鎂，脫去溶液中的硫元素。此方法已經(jīng)較為成熟，脫硫效率能控制在90%-95%范圍內(nèi)， 與石灰石-石膏法脫硫工藝相比，脫除等量的SO2消耗MgO的量僅是CaCO3的40%左右。同樣到達90%的脫硫效果，液氣比僅是石灰石-石膏工藝的三分之一。

　　4.4旋流板塔吸收器脫硫。鍋爐的含塵煙氣在進入文丘里管后初次進行噴霧降塵脫硫，然后會快速進入到旋流板塔筒體內(nèi)，由于高速運轉(zhuǎn)會將煙氣中的大顆�？焖偎ο蛩�壁被流動的吸收液捕集，塵粒、吸收液以及霧滴相互碰撞會不斷增大粒徑。另外隨著高溫?zé)煔庠谙蛞后w傳熱時經(jīng)過降溫后會在粒子表面水汽凝結(jié)增大粒子質(zhì)量，經(jīng)過旋流塔板的高速旋轉(zhuǎn)將大顆粒粉塵從煙氣中脫離出來被甩向塔壁， 在重力作用下流向塔底， 實現(xiàn)氣固分離，達到較好的除塵效果。

　　5煙氣中的脫硫技術(shù)工藝分析

　　5.1密相干塔法技術(shù)工藝。SO2的吸收和吸收劑的循環(huán)利用是密相干塔法的工藝流程，存在兩個過程。一是SO2的吸收過程。預(yù)除塵后的煙氣通過熱交換器后，進入干塔，煙氣在干塔內(nèi)進行反應(yīng)，反應(yīng)后的煙氣進入除塵器除塵，凈化后的煙氣通過煙囪排入大氣，完成脫硫過程。二是吸收劑的循環(huán)利用過程。干塔內(nèi)的反應(yīng)副產(chǎn)物、除塵器收集的顆粒物和來自料倉的新吸收劑一起提升到干塔上部的加濕器內(nèi)，在加濕器內(nèi)加少量水活化后再次進入干塔與煙氣反應(yīng)，實現(xiàn)吸收劑的循環(huán)利用。脫硫效率能達到85%以上，脫硫效率和脫硫利用率較高，而且工作性能較為穩(wěn)定。

　　5.2濕法脫硫技術(shù)工藝。上文提到濕法脫硫技術(shù)工藝主要包括石灰石—石膏法、氨—硫銨法以及氧化鎂法等多種工藝。主要由煙氣系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、洗滌吸收系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處置系統(tǒng)、事故漿液及排空系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)及自控系統(tǒng)、其他公輔系統(tǒng)等共同作用，其中最為關(guān)鍵的工藝技術(shù)是脫硫塔。濕式煙氣脫硫采用石灰或石灰石鈣法，脫硫效率較高，但由于系統(tǒng)的配置較為復(fù)雜，投資成本和運營成本都比較高，對環(huán)境容易產(chǎn)生二次污染。

　　5.3循環(huán)流化床法技術(shù)工藝。循環(huán)流化床法技術(shù)工藝是以循環(huán)流化床為平臺，通過吸收劑加濕活化后，噴入流化床，最后通過多次再循環(huán)吸收劑使脫硫劑與煙氣的充分接觸，達到吸收目的。循環(huán)流化床法技術(shù)工藝能提高脫硫效率和脫硫劑的利用率，脫硫劑能夠得到回用，不宜堵塞，提升脫硫效率。

　　6結(jié)語

　　脫除煙氣中的SO2，除脫過程中需要借助先進的工藝和設(shè)備。對于煙氣脫硫中經(jīng)常出現(xiàn)的吸收塔結(jié)垢、堵塞、腐蝕等諸多問題，需要有針對性的探索研究脫硫設(shè)計的優(yōu)化措施，提升脫硫效果，確保煙氣脫硫系統(tǒng)高效運行。

　　參考文獻：

　　[1]張亞榮.關(guān)于鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014(18)：53.

　　[2]葛平.鍋爐煙氣脫硫深度處理[J].中華民居(下旬刊)，2012(12)：124-125.

　　[3]杜翔.國內(nèi)燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝現(xiàn)狀與發(fā)展[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2011(05)：13-21+5.

　　[4]丁真真，王文東，高榕，高兵.鍋爐煙氣脫硫工程的環(huán)境監(jiān)理實踐[J].環(huán)�？萍�，2010，16(04)：33-36.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/huaxuelw/7520.html