电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

关键词： 烟气 工艺 技术 脱硫

电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究（共9篇）

篇1：电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

摘要：对已经进入中国脱硫市场的若干国外脱硫公司的脱硫技术进行了技术评价,指出了以CaO作为SO2吸收剂的脱硫技术在适合中国国情方面存在局限性以及带来二次污染的`后果,提出了以PAN-ACF作为SO2吸收剂,以吸附、富集、氧化原理处理低浓度SO2的烟气脱硫的工艺,以除盐水淋洗获得基础化工原料稀硫酸,实现脱硫工艺洁净化生产.作 者：杨崇豪 周国峰 何强勇 作者单位：华北水利水电学院环境工程系期 刊：机械工程学报 ISTICEIPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING年，卷(期)：,37(7)分类号：X701.3关键词：电站锅炉 烟气脱硫 碳纤维吸附 方案

篇2：电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

摘要：文章对燃煤锅炉烟气脱硫工艺的主要类型进行了分析，根据所使用脱硫剂类型的不同，介绍了相应工艺方案的优势与局限，并重点从自动控制的角度入手，分析燃煤锅炉烟气脱硫工艺自动控制系统的设计与实现方案，望引起关注。

关键词：燃煤锅炉;工艺技术;自动控制;烟气脱硫

当前整个社会正面临着非常严重的环境污染问题，由环境污染所带来的一系列危害受到了各方人员的关注与重视，并已经对经济持续发展产生了不利影响。其中，酸雨作为危及人体健康，产生严重社会影响的环境问题之一，与人类工业化生产中所使用的煤、石油等燃料有密切关系，这些燃料经过充分燃烧所产生的硫氧化物以及氮氧化物成分在大气中经过复杂的化学反应，并被雨、雪吸收，降落至地面即形成酸雨。由此可见，为了最大限度的减少酸及其所带来的危害，针对燃煤锅炉而言，需要通过实施烟气脱硫工艺的方式，最大限度的减少硫氧化物的排放。本文即就燃煤锅炉烟气脱硫工艺与自动控制方面的问题进行探讨。

1、燃煤锅炉烟气脱硫工艺分析

燃气脱硫是当前在工业领域中脱除硫氧化物作为有效的一项工艺技术，应用范围非常广泛，且脱除效率理想，故得到了非常深入的应用。目前，国内外对烟气脱硫技术的发展趋势主要为更高的脱硫效率、更先进的技术水平、更小的投资力度，更少的占地面积，更低的运行费用，更高的自动化水平。具体而言，当前烟气脱硫工艺的应用主要有以下几种类型：

第一是湿式钙基脱硫工艺，此项工艺是以钙基作为脱硫剂的烟气脱硫技术，在实际应用中，本工艺具有技术经验成熟，可行性高，资源丰富(以石灰石为主)，成本低廉，脱硫效率高，对煤种以及负荷变化适应性好的优势，但其结构比较复杂，占地面积较大，初始投资费用较高，且脱硫工艺实施中以脱硫石膏为主要副产品，容易对环境造成二次污染。

第二是湿法钠基脱硫工艺，此项工艺所使用的脱硫剂为钠基成分，具有非常强的践行，因此在吸收燃煤锅炉速哦产生二氧化硫后反应产物的溶解度高，不会出现过饱和结晶成分，但其运行费用较高是导致该工艺现阶段难以广泛推行的主要局限。

2、烟气脱硫工艺自控设计分析

本系统实现烟气脱硫的主要过程为：废液罐(碱罐)中的碱液成分通过加碱泵的操作传输至调节罐中，经过搅拌机充分搅拌并与水形成混合反应，产生具有一定浓度的碱液。这部分碱液通过喷液泵的操作经过加压处理后传输至喷嘴内，在此基础之上通过压缩空气进行雾化处理，喷入捕集进化器筒内，使其与锅炉烟气充分混合，在接触与传质的处理后实现对二氧化硫成分的吸收。

在构建烟气脱硫工艺自动控制系统的过程当中，本工艺废液罐(碱罐)均设置有专门的液位显示计，液位显示计能够将所监测到的液位信号传输至液位仪内，使液位水平在操作终端得以直观的显示。同时，该信号能够被同步传输至继电器工作单元内，当废液罐(碱罐)内部液位达到极限水平后，继电器单元自动转入动作状态，使罐底电磁阀转入开启状态，进而送出碱液，直至液位达到最低水平后电磁阀可自动关闭。在这一过程当中，罐继电器单元可同时接收到相应的信号，若碱液液位不在低位状态，则打开罐底的电磁阀送出碱液，当废液罐中碱液到达高位时，自动关闭碱罐底部的电磁阀，同时打开废液罐电磁阀，恢复由废液罐供碱。所供应碱液通过加碱泵处理后传输至调节罐内并与水进行混合反应。调节罐内所设置的PH探头能够对内部碱液浓度进行检测，检测中所生成的信号传输至PH计中，通过信号转数字的方式加以直观显示。进一步可将检测信号调整为电流(电流大小在4.0mA～20.0mA范围内)形式传输至PID调节仪表当中，将其与给定信号进行比较，最后传输变频器中，实现对加碱泵以及加碱液速度的.调节控制。

除此以外，整个烟气脱硫工艺系统中还可以应用浮球开关对自来水进水阀进行控制，进而实现对调节罐液位的自动控制。还需要注意的一点是：当调节罐液位<电子液位计最低限位时，相应的信号则被传输至PLC中，系统整体执行停机动作。

1)软件界面设计：本工艺系统自动控制的实现应用PLC完成，所涉及到的主要控制对象包括以下几个方面，1)对加碱泵启停动作切换的控制;2)对喷液泵启动动作切换的控制;3)对两套泵互锁功能的控制;4)对喷液压力显示功能的控制;5)对电磁阀操作功能的控制。以上控制功能以及操作的实现均搭建在PLC人机界面的基础之上完成。

2)设备选型：本工艺系统自动化控制所使用环境相对比较恶劣，因此设备选型中应当尽可能的选择质量可靠且性能优良的品牌产品。具体选型如下：1)变频器选型为FVR-E93，生产厂家为日本FUJI;2)液位计选型为PXW7BEY2，生产厂家为日本FUJI;3)可编程控制器选型为DVP-20EX，生产厂家为台湾台达;4)可编程控制器人机操作界面选型为DVP-20XP，生产厂家为日本FUJI;5)PH计选型为P33AINN，生产厂家为德国BURKERT;6)电磁阀选型为1067，生产厂家为德国BURKERT。

3、结束语

在现代工业化进程的背景作用之下，人类生存环境受到了非常严峻的挑战，酸雨作为影响社会环境可持续发展的关键问题之一，解决此问题的首要途径是控硫氧化物的排放。因此，燃煤锅炉烟气脱硫工艺的应用有着非常深入的现实意义与价值。本研究中将烟气脱硫工艺应用于燃煤锅炉中，并针对烟气脱硫工艺的控制要点进行了分析与阐述，值得引起重视。

参考文献：

[1]曹媛，王娟，钟秦等.微生物烟气脱硫工艺中硫化物生物氧化与回收单质硫的研究[J].中国电机工程学报，，31(29)：48-54.

[2]张利琴，李凌昇，谢明等.火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺过程监控[J].山西化工，，35(2)：82-84.

篇3：电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

自20世纪90年代以来, 随着我国电力行业不断发展, 循环流化床锅炉 (CFB) 得到了一定程度的应用, 提高锅炉容量就是其发展分支之一。大型CFB锅炉在燃料适应性、可靠性、经济性、负荷调节灵活、低污染物排放等方面有明显的优势[1]。随着全球环境变暖和污染问题日益严重, 尤其是我国大多数省会及周边城市出现了严重的雾霾天气以及PM2.5与PM10值居高不下, 我国对污染物排放的重视程度也越来越高, 并于2011年底对火电厂制定了《火电厂大气污染排放标准 (GB13223-2011) 》, 新标准中要求烟气中SO2排放应小于100mg/m3[2], 并加大了制裁力度。2013年5月, 国家环保部公布了多家污染物排放不达标的电力企业名单, 并提出惩罚措施, 除强制关停机组, 还处以一定程度的罚金, 例如1台600MW的机组, 罚金可达3亿元[3]。而就目前CFB锅炉机组所采用的炉内脱硫技术条件下, 很难实现达标排放, 综合以上因素, 脱硫设备的改造势在必行。

以影响脱硫效率的因素为基础, 介绍了4种脱硫方法, 并通过比较其经济性, 考虑每个方案的优劣性, 结合某台300MW循环流化床锅炉所采取的试验性脱硫方案, 分析得出提高大型CFB锅炉脱硫效率的可行性方案。

1 影响CFB锅炉脱硫效率的因素

钙硫比、床层温度和石灰石的粒度是影响脱硫效率的主要因素。此外, 影响因素还包括床层高度、流化速度、含水量以及煤种、石灰石性能、烟气含氧量等。这些因素综合影响了脱硫效果的好坏, 不同的情况, 主导因素也就不同, 以下对主要影响因素进行分析[4]。

1.1 钙硫比

以某300MW煤矸石CFB所测试验数据为例, 钙硫比对CFB锅炉脱硫效率的影响, 如图1所示。

在床温为850℃和其他工艺条件不变的情况下, 随着钙硫比的增大, 脱硫效率明显提高。当钙硫比从1增大到4, 脱硫效率提高幅度很大, 而当钙硫比超过4时则曲线趋于平缓, 说明脱硫效率增加非常小。同时, 钙硫比增大意味着石灰石耗量较多, 运行费用也随之增加。因此, 盲目增加钙硫比, 也是不经济的。

值得指出的是, 用石灰石作脱硫剂时, 由于其种类、焙烧条件和操作参数不同, 致使脱硫率差别很大。因此, 当钙硫比相同时, 其脱硫效率也不同。

1.2 床层温度

CFB锅炉床温对脱硫效率的影响较大。相关研究表明, 在床温较低时, Ca CO3分解生成的Ca O少, 所放出的CO2量少, 形成孔隙率小, 因此脱硫效率不高。但随着床层温度的提高, 放出的CO2量增加, 孔隙率增加, 脱硫效率随之增加。当床温超过900℃时, Ca O表面被烧结, 反应的有效表面减小, 脱硫效率反而降低。

床温的选择需综合考虑多方面的因素, 除脱硫效率外, 还有燃烧效率、NOx和CO排放等。从燃烧来说, 床温越高, 燃尽率越高。为控制NOx的排放, 最好选择较低的床温;为控制CO的排放, 最好选择较高的床温。综合以上诸因素, 脱硫反应的最佳化学温度为825~880℃, 在燃用高挥发分煤时, 床层温度选定在850℃左右, 在燃用低挥发分煤时可选取900℃左右[5,6]。

1.3 石灰石粒度

石灰石颗粒直径对床层内脱硫反应的影响较大。颗粒太细, 它随气流排出后不能被气固分离器捕集, 得不到充分利用;颗粒太粗, Ca O与SO2反应在颗粒表面形成Ca SO4致密层, Ca O也得不到充分利用;粒径还应与气流速度适配, 即一定尺寸的煤及石灰石有一个较为合适的流化范围, 以免飞逸过多而使脱硫率下降。因此, 在循环流化床锅炉脱硫过程中, 对石灰石颗粒尺寸要求严格。

综上所述:CFB炉内脱硫效率的高低与多种因素有关, 应该在现有设备系统构成的基础上, 针对CFB锅炉自身的特点, 选择确实能达到新排放标准要求的脱硫方案。

2 可行性方案的选定

提高脱硫效率的方案有2类, 即:

1) 不采取外接设备, 主要是采取石灰石+其他脱硫剂的组合形式或者采取回料蒸汽活化的方式, 从而达到提高脱硫效率的目的, 而这也是最经济最直接的方法;

2) 采取普通燃煤机组所采取的脱硫方式, 在尾部烟道后架设脱硫设备, 主要采取尾部烟道汽/水活化增效 (即通常所说的干法/半干法脱硫技术) 和尾部烟气喷氨法2种方式。

2.1 不采取外接设备

对于现有CFB锅炉机组, 考虑到机组各系统布置的实际, 在系统改造、布置调整量最小、甚至不做设备改动的前提下, 为了提高机组的脱硫效率, 推荐的技术方案如下。

2.1.1 石灰石与其他脱硫剂组合

1) 采用高铝水泥熟料作为脱硫剂。水泥熟料是由含Ca O、Si O2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当的比例磨成细粉烧成部分熔融状态, 得到的以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。

2) Ca O与石灰石组合对脱硫效率的影响。加入Ca O后, 使得钙硫比增加, 从而提高脱硫效率, 经研究得, 当钙硫比为1.8~2.5时, 脱硫效率增量达到最大值, 继续增加钙硫比, 对提高脱硫效率作用不明显[6]。

2.1.2 CFB回料蒸汽活化

采用蒸汽回料活化钙基脱硫剂, 通过提高钙基脱硫剂的利用率, 从而提高CFB锅炉炉内脱硫效率。

回料蒸汽量对脱硫效率的影响如图2所示[7]。可见, 当回料蒸汽量比例为75%时, 脱硫效率达到最大值。故在蒸汽量一定的范围内, 蒸汽回料活化系统能较大幅度的提高脱硫效率。

2.2 在尾部烟道架设脱硫设备

2.2.1 锅炉尾部烟道汽/水活化增效

循环流化床内的燃烧温度为850~900℃, 投入炉内的石灰石快速分解为Ca O, 与燃料中析出的SO2反应后, 粗颗粒被分离器分离后回送到炉膛继续参加反应, 烟气所含的细颗粒和经过除尘器捕集的飞灰中含有未反应的Ca O。增加尾部烟气脱硫装置以利用炉内未被利用的Ca O, 在提高脱硫效率的同时也提高了脱硫剂的利用率。

干法/半干法烟气脱硫技术用于CFB锅炉, 其作为尾部烟气脱硫环节。尾部烟气脱硫工业流程如图3所示[8,9]。

台湾的麦寮电厂在每台2×150MW循环流化床锅炉后配置2台脱硫反应器 (燃料是含硫量为6.5%的石油焦) 。运行结果表明, 在添加的石灰石性能良好且粒径合适的情况下, 钙硫比为2时即可以达到炉内约90%的脱硫率, 结合尾部脱硫工艺后, SO2排放降低到150mg/m3, 同时显著降低了石灰石的耗量。

2.2.2 尾部烟气喷氨法

尾部烟气氨法的工艺流程如图4所示[10]。

来自电除尘器的饱和烟气经预洗涤器被冷却下来, 在经过除雾器进入SO2吸收塔, 被冷却的饱和烟气与喷淋下来的稀硫酸铵溶液逆流接触, 来达到吸收烟气中SO2的目的。在吸收塔下部鼓入空气使亚硫酸铵氧化生成硫酸铵, 洗涤后的烟气经除雾器除去夹带的液滴后, 从烟囱排向大气[8,9]。

3 经济性分析

脱硫工艺的经济性分析主要是运行费用、设备或药剂的投资费用、脱硫副产品的销售收益和SO2脱除成本等[10]。假定原系统运行稳定, 所达到的脱硫效果相同, 各系统寿命相同, 只考虑增加系统或脱硫剂的投资、运行费用。以1台300MW机组为计算基准, 各脱硫方案的经济性评价如表1所示。

经计算, 直接向石灰石中混入高铝水泥熟料, 没有初投资, 运行费用, 设备几乎不用任何改造, 所花费用最少。回料蒸汽活化主要用到电厂的蒸汽, 使得厂用气增加, 虽没有运行费用, 但直接影响机组的经济性, 初投资只是一些蒸汽线路的改造, 比较上述两种方案, 向石灰石中混入高铝水泥熟料对电厂的经济性影响小。尾部增湿和氨法洗涤两种方案各有优劣。首先, 尾部增湿和氨法洗涤烟气相比, 初投资少, 运行费用高, 副产品一个是防火砖的主料, 一种是 (NH4) 2SO4, 显然后者市场价高, 粗略看到氨法洗涤的方案占优;其次, 经比较氨法洗涤比尾部增湿回收利益的周期短, 所以氨法洗涤烟气方案占优。

以某台300MW燃用煤矸石的CFB锅炉为例, 采用氨法洗涤烟气的方案。根据国标规定, 氨气厂界最大允许排放浓度为1.5mg/m3, 有组织氨排放最大速率为75kg/h[11], 经测量, 其烟气排放SO2浓度为52.34~67.5mg/m3, 较之前脱硫效果明显符合《火电厂大气污染排放标准 (GB13223-2011) 》[2]中SO2最高允许排放浓度为100mg/m3的要求。故尾部喷氨能达到预期。

4 结论

1) 采用蒸汽回料活化由于利用经过减压减温之后的过热蒸汽, 影响了机组的效率, 导致全厂经济性下降。

2) 尾部增设脱硫设备, 将普通燃煤机组的脱硫方式应用于CFB锅炉, 无法体现CFB锅炉的优越性, 并且无论是增加脱硫设施或改变脱硫剂种类, 都要考虑电厂的利益问题, 利益回收周期越短越好。该方案投资较大, 运行费用巨大, 每年投入2094万元, 并且回收周期较长。

3) 氨法洗涤尾部烟气的方案, 同样能有效地提高脱硫效率, 降低SO2的排放, 且经过现场试验的测试, 其SO2浓度为52.34~67.5mg/m3。符合最新的排放标准, 但在试验过程中须精确计算氨水喷入的流量, 及时检测烟气的成分, 并进一步确定氨水喷管的安装点, 使得氨水能够充分利用。

参考文献

[1]蒋敏华, 肖平.大型循环流化床锅炉技术[M].北京:中国电力出版社, 2009.

[2]GB13223-2011, 火电厂大气污染排放标准[S].

[3]秦菲菲.环保部严惩脱硫数据作假多家“中字头”公司领罚单[N].上海证券报, 2013-05-15.

[4]高全亮, 潘清波, 李广泉.循环流化床锅炉影响脱硫因素的分析[J].煤矿现代化, 2009, (S1) :77-78.

[5]李永华, 陈鸿伟, 高建强, 等.循环流化床锅炉的燃烧脱硫试验研究[J].动力工程, 2008, (12) :935-939.

[6]周一工.循环流化床锅炉添加石灰石脱硫对性能设计的影响[A].中国动力工程学会.中国动力工程学会成立四十周年文集[C].中国动力工程学会, 2002.

[7]郭洪涛, 江来, 赵学斌, 等.CFB锅炉喷钙脱硫蒸汽回料工程示范研究[J].电站系统工程, 2012, (12) :71-72.

[8]吴剑恒.循环流化床锅炉燃烧福建无烟煤炉内脱硫对污染物排放和电除尘效率的影响[J].锅炉技术, 2012, (3) :33-39.

[9]裴友民.循环流化床炉内脱硫影响因素及脱硫组合工艺[J].锅炉制造, 2012, (7) :38-40.

[10]彭建, 叶世超, 柳海刚.燃煤锅炉烟气氨法脱硫技术概况[J].燃料与化工, 2010, (11) :6-8.

篇4：燃煤锅炉烟气脱硫工艺与自控研究

[关键词]燃煤锅炉;烟气脱硫;工艺技术;自动控制

当前整个社会正面临着非常严重的环境污染问题，由环境污染所帶来的一系列危害受到了各方人员的关注与重视，并已经对经济持续发展产生了不利影响。其中，酸雨作为危及人体健康，产生严重社会影响的环境问题之一，与人类工业化生产中所使用的煤、石油等燃料有密切关系，这些燃料经过充分燃烧所产生的硫氧化物以及氮氧化物成分在大气中经过复杂的化学反应，并被雨、雪吸收，降落至地面即形成酸雨。由此可见，为了最大限度的减少酸及其所带来的危害，针对燃煤锅炉而言，需要通过实施烟气脱硫工艺的方式，最大限度的减少硫氧化物的排放。本文即就燃煤锅炉烟气脱硫工艺与自动控制方面的问题进行探讨。

1、燃煤锅炉烟气脱硫工艺分析

燃气脱硫是当前在工业领域中脱除硫氧化物作为有效的一项工艺技术，应用范围非常广泛，且脱除效率理想，故得到了非常深入的应用。目前，国内外对烟气脱硫技术的发展趋势主要为更高的脱硫效率、更先进的技术水平、更小的投资力度，更少的占地面积，更低的运行费用，更高的自动化水平。具体而言，当前烟气脱硫工艺的应用主要有以下几种类型：

第一是湿式钙基脱硫工艺，此项工艺是以钙基作为脱硫剂的烟气脱硫技术，在实际应用中，本工艺具有技术经验成熟，可行性高，资源丰富（以石灰石为主），成本低廉，脱硫效率高，对煤种以及负荷变化适应性好的优势，但其结构比较复杂，占地面积较大，初始投资费用较高，且脱硫工艺实施中以脱硫石膏为主要副产品，容易对环境造成二次污染。

第二是湿法钠基脱硫工艺，此项工艺所使用的脱硫剂为钠基成分，具有非常强的践行，因此在吸收燃煤锅炉速哦产生二氧化硫后反应产物的溶解度高，不会出现过饱和结晶成分，但其运行费用较高是导致该工艺现阶段难以广泛推行的主要局限。

2、烟气脱硫工艺自控设计分析

本系统实现烟气脱硫的主要过程为：废液罐（碱罐）中的碱液成分通过加碱泵的操作传输至调节罐中，经过搅拌机充分搅拌并与水形成混合反应，产生具有一定浓度的碱液。这部分碱液通过喷液泵的操作经过加压处理后传输至喷嘴内，在此基础之上通过压缩空气进行雾化处理，喷入捕集进化器筒内，使其与锅炉烟气充分混合，在接触与传质的处理后实现对二氧化硫成分的吸收。

在构建烟气脱硫工艺自动控制系统的过程当中，本工艺废液罐（碱罐）均设置有专门的液位显示计，液位显示计能够将所监测到的液位信号传输至液位仪内，使液位水平在操作终端得以直观的显示。同时，该信号能够被同步传输至继电器工作单元内，当废液罐（碱罐）内部液位达到极限水平后，继电器单元自动转入动作状态，使罐底电磁阀转入开启状态，进而送出碱液，直至液位达到最低水平后电磁阀可自动关闭。在这一过程当中，罐继电器单元可同时接收到相应的信号，若碱液液位不在低位状态，则打开罐底的电磁阀送出碱液，当废液罐中碱液到达高位时，自动关闭碱罐底部的电磁阀，同时打开废液罐电磁阀，恢复由废液罐供碱。所供应碱液通过加碱泵处理后传输至调节罐内并与水进行混合反应。调节罐内所设置的PH探头能够对内部碱液浓度进行检测，检测中所生成的信号传输至PH计中，通过信号转数字的方式加以直观显示。进一步可将检测信号调整为电流（电流大小在4.0mA～20.0mA范围内）形式传输至PID调节仪表当中，将其与给定信号进行比较，最后传输变频器中，实现对加碱泵以及加碱液速度的调节控制。

除此以外，整个烟气脱硫工艺系统中还可以应用浮球开关对自来水进水阀进行控制，进而实现对调节罐液位的自动控制。还需要注意的一点是：当调节罐液位<电子液位计最低限位时，相应的信号则被传输至PLC中，系统整体执行停机动作。

系统整体构成如下图所示（见图1）。

图1 系统整体构成示意图

1）软件界面设计：本工艺系统自动控制的实现应用PLC完成，所涉及到的主要控制对象包括以下几个方面，1）对加碱泵启停动作切换的控制;2）对喷液泵启动动作切换的控制;3）对两套泵互锁功能的控制;4）对喷液压力显示功能的控制;5）对电磁阀操作功能的控制。以上控制功能以及操作的实现均搭建在PLC人机界面的基础之上完成。

2）设备选型：本工艺系统自动化控制所使用环境相对比较恶劣，因此设备选型中应当尽可能的选择质量可靠且性能优良的品牌产品。具体选型如下：1）变频器选型为FVR-E93，生产厂家为日本FUJI;2）液位计选型为PXW7BEY2，生产厂家为日本FUJI;3）可编程控制器选型为DVP-20EX，生产厂家为台湾台达;4）可编程控制器人机操作界面选型为DVP-20XP，生产厂家为日本FUJI;5）PH计选型为P33AINN，生产厂家为德国BURKERT;6）电磁阀选型为1067，生产厂家为德国BURKERT。

3、结束语

在现代工业化进程的背景作用之下，人类生存环境受到了非常严峻的挑战，酸雨作为影响社会环境可持续发展的关键问题之一，解决此问题的首要途径是控硫氧化物的排放。因此，燃煤锅炉烟气脱硫工艺的应用有着非常深入的现实意义与价值。本研究中将烟气脱硫工艺应用于燃煤锅炉中，并针对烟气脱硫工艺的控制要点进行了分析与阐述，值得引起重视。

参考文献

[1]曹媛，王娟，钟秦等.微生物烟气脱硫工艺中硫化物生物氧化与回收单质硫的研究[J].中国电机工程学报，2011，31（29）：48-54.

[2]张利琴，李凌昇，谢明等.火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺过程监控[J].山西化工，2015，35（2）：82-84.

篇5：烟气脱硫工艺的研究

目前工业生产中脱除硫化物的净化技术分为湿法工艺和干法工艺两大脱硫体系.湿法采用不同的脱硫剂,构成不同的脱硫方法.本文介绍了国内外烟气脱硫工艺技术,对比分析了几种烟气脱硫的`工艺技术优缺点.

作 者：朱东升 黄 胡海兰 Zhu Dongsheng Huang Quan Hu Hailan 作者单位：朱东升,胡海兰,Zhu Dongsheng,Hu Hailan(兰州石化公司研究院)

黄,Huang Quan(兰州石化公司)

篇6：电站锅炉烟气脱硫的PAN-ACF工艺方案研究

关键词：燃煤机组,SCR脱硝,电除尘器,湿法脱硫

0 引言

大型燃煤机组采用SCR脱硝方式, 石灰石-石膏湿法脱硫, 并在脱硫装置前布置低温省煤器, 脱硫装置后再加装湿式电除尘器, 能够满足目前最为苛刻的环保要求。

1 脱硝技术发展趋势

脱硝技术从技术途径上可分为低氮燃烧技术和SCR烟气脱硝技术。低氮燃烧技术主要是采用复合式的空气分级低NOx燃烧技术, SOFA风的比例从25%提高到35%, 该燃烧技术在获得较高的燃烧效率、确保煤粉安全稳定燃烧的同时能有效降低NOx的排放, 缓解炉后脱硝的压力。炉后烟气脱硝目前主要采用SCR烟气脱硝技术、SNCR烟气脱硝技术、SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。

1.1 SCR烟气脱硝技术

该技术是在烟气中加入还原剂 (如尿素) , 反应后生成N2和水。在有催化剂的情况下, 该反应活化温度为300℃~400℃, 相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度。目前该技术脱硝效率约为60%~90%。

1.2 SNCR烟气脱硝技术

该技术为非选择性还原剂脱硝技术, 因此需要较高的反应温度, 还原剂喷入炉膛温度为850℃~1 100℃的区域, 还原剂 (尿素) 迅速分解为NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2, 该方法是以炉膛为反应器。SNCR脱硝技术效率较低, 一般为20%~50%, 最新的研究结果表明, 用尿素做还原剂时, 有可能会产生破坏大气层中臭氧的N2O。

1.3 SNCR/SCR联合烟气脱硝技术

该技术为上述两种脱硝技术的综合, 效率较高, 一般为60%~80%效率介于SCR与SNCR两者之间, 并且SNCR-SCR联合脱硝工艺中的SCR脱硝效率不宜大于30%, 该技术系统及运行更为复杂, 目前采用该技术的工程极少。

综上所述, 脱硝技术在今后的发展趋势是低NOx燃烧技术与炉后SCR烟气脱硝技术相结合齐头并进的策略。同时需要开发低负荷 (此时反应温度更低, SCR脱硝系统的催化剂效率较低) 脱硝技术, 具体的实现可以采用省煤器分段, 在锅炉低负荷时, 温度亦能达到催化剂活化反应温度的区域增设脱硝装置, 另一种方法就是开发低温催化剂。

2 脱硫技术

目前大型锅炉的脱硫技术基本上都是采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺, 其原理大同小异, 在此不再赘述。湿法脱硫的核心部分在于吸收塔, 其型式主要有填料塔、液柱塔、喷淋塔、鼓泡塔和双回路塔, 其特点及比选介绍如下。

2.1 填料塔

填料塔内装设固体填料, 浆液由填料层表面流下, 烟气在穿过填料过程中与浆液接触反应, 完成脱硫过程, 其结构简单, 但压损大, 易堵塞, 目前很少使用。

2.2 液柱塔

液柱塔为无填料塔, 液柱由下往上垂直喷射, 形成液柱, 烟气由塔顶或塔底进入吸收塔, 气、液两相扰动激烈, 充分传质, 完成SO2吸收, 其特点是效率高, 无堵塞, 缺点是烟气阻力损失大。

2.3 喷淋吸收塔

喷淋吸收塔为目前运用最多的塔型, 烟气自下而上运动, 吸收机浆液则由塔顶的喷嘴呈喇叭状垂直或以一定的角度向下喷射。喷淋塔中的烟气和吸收剂浆液两相接触面积与喷淋密度成正比。该喷淋塔的结构简单, 造价低, 压降小, 脱硫效率较高, 缺点为烟气分布欠均匀。喷淋塔又有好多具体方案, 在此不再展开。

2.4 鼓泡塔

鼓泡塔通过喷射管将烟气鼓入石灰石浆液面以下的部分, 让烟气被浆液充分洗浴后鼓泡冒出, 因此得名。该技术主要特点是脱硫效率高, 煤种适应性好, 除尘效果好, 烟气流量分配均匀, 缺点是阻力较大, 结构较复杂。

目前高硫煤要达到低于50 mg/Nm3的排放标准, 需采用串联吸收塔技术, 即采用分级脱硫, 两个吸收塔中各自设置喷淋层, 烟气先在预洗塔中脱除部分SO2和其它污染物之后进入后吸收塔脱除剩余的污染物。两塔串联运行, 共同脱硫, 能够满足排放标准, 但系统复杂, 占地较大。此外中国自主开发出液柱+喷淋双塔技术, 前塔采用液柱塔, 除去烟气中70%的SO2, 然后进入逆流喷淋塔, 进一步脱除残余的SO2, 达到排放标准, 最高脱硫效率可达98.5%。这两种串联吸收塔技术, 前者初投资及施工难度均大于后者, 而脱硫效率相当, 故推荐采用液柱+喷淋双塔技术。

3 除尘技术

因袋式除尘器受滤袋质量的影响较大, 且无长期运行稳定的业绩, 故本文只讨论电除尘器。目前采用干式电除尘器+湿式电除尘器的组合, 可使烟囱出口粉尘浓度控制在5 mg/Nm3。

影响电除尘效率的因素很复杂, 但大体上可分为三类:

a) 工况条件:燃煤特性 (成分、挥发分、发热量、灰熔特性等) , 飞灰性质 (成分、力度、密度、比电阻、粘附性等) , 烟气性质 (温度、湿度、烟气成分、露点温度等) ;

b) 电除尘器的技术状况:如极配型式、结构特点、振打方式及其加速度大小、气流分布的均匀性及电场划分情况、电气控制特性等;

c) 运行条件:如运行电压、板电流密度、积灰情况、振打周期等。

静电除尘器的优点如下:

a) 效率高, 一般可达到99.8%以上, 能够捕集0.01μm以上的细粒粉尘;

b) 阻力损失比较小, 一般为300 Pa以下, 可以处理温度高达400℃;

c) 处理烟气量大, 寿命长。缺点是设备较复杂, 设备安装、调试、运行及维护的管理水平要求高, 其次对粉尘比电阻有一定的要求, 对粉尘有一定的选择性, 对较细的粉尘除尘效率不高。

目前国内火电厂运行的燃煤机组设计排烟温度一般为125℃~130℃, 燃用褐煤时为140℃, 且机组实际运行排烟温度普遍高于设计值约20℃~50℃, 远高于烟气露点温度。排烟温度偏高、造成了锅炉效率下降、电除尘器效率下降、脱硫耗水量增加等结果。采用低温省煤器和低温电除尘器技术是解决此问题的一种有效新方法。其原理如下:烟气热量回收装置分为串联的两级, 第一级布置在除尘器进口, 将烟气温度从123℃冷却到105℃。第二级布置在吸收塔进口, 将烟气温度从约110℃冷却到约96℃。采用主凝结水与烟气通过换热器进行热交换, 其流程为从六号低加出口的主凝结水引出一路凝结水经加压后依次通过第二级、第一级烟气回收装置后回到七号五号低加入口处。通过排挤回热抽汽来减少汽机的热耗, 同时也降低了烟气温度, 使进入除尘器的烟气量减少, 粉尘比电阻降低, 从而实现余热利用和提高除尘效率的双重目的。烟气回热装置的优点如下:

a) 可提高电除尘器的效率, 降低烟气温度;

b) 降低煤耗及厂用电率;

c) 布置灵活, 位置无限制, 甚至可以布置在除尘器内。

电除尘器技术的另一个发展趋势就是采用旋转电极。该型除尘器与常规除尘器原理相同, 由前级常规电场与后级旋转电厂组成。旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。附着与回转阳极板上的烟尘在上位达到形成反电晕厚度时, 就被布置在非收尘区的旋转请会刷彻底清除, 因此不会产生反电晕现象且无二次扬尘, 从而提高电除尘器的除尘效率, 降低排放浓度。旋转电极除尘器的优点如下:

a) 阳极板永久清洁、避免反电晕, 有效解决高比电阻粉尘收尘难的问题;

b) 减少二次扬尘;

c) 减少煤、灰对电除尘性能影响的敏感性;

d) 可使除尘器小型化, 减小占地面积;

e) 特别适用于老机组电除尘器的改造。缺点有两点:旋转部件的设备可用率要低一些;其次对安装要求较高。

对于粉尘排放标准比较高的地区, 单纯使用电除尘器已不能满足要求, 解决的途径是增设湿式静电除尘器。

湿式静电除尘器的主要工作原理与干式除尘器基本相同, 即烟气中的粉尘颗粒吸附负离子而带电, 通过电场力的作用, 被吸附到积尘极上;与干式电除尘器通过振打将极板上的灰振落至灰斗, 不同的是, 湿式电除尘器将水喷至极板上使粉尘冲刷到灰斗中随水排走。同时喷到烟道中的水雾既能捕捉微小烟尘又能降低电阻率, 有利于微尘向极板移动, 湿式电除尘器效率可达70%, 并可长期稳定高效地去除烟气中的PM2.5、SO3、石膏雨、汞、多种重金属、二噁英及多环芳烃 (PAHs) 等污染微小颗粒。已投运湿式电除尘器的成功经验表明, 燃煤电厂在湿法脱硫后建设湿式电除尘器, 完全可以作为进烟囱前的最后一道技术把关措施。

除尘技术建议采用脱硫前干式旋转电极除尘器, 脱硫后湿式除尘器, 并且在烟气系统中增加热量回收装置, 以提高除尘效率。

4 结语

篇7：火电厂烟气脱硫工艺研究

【关键词】烟气脱硫；工艺；火电厂

二氧化硫的过量排放是造成我国酸雨不断加剧的主要原因，对人们的生活和生态环境造成了极其严重的破坏。二氧化硫主要来自于煤炭燃烧。作为世界上最大的煤炭消费国，我国煤炭消耗量占我国能源消费总量的70%左右，随着电力需求的不断增长，煤炭消耗量亦迅速攀升。据有关资料显示，早在1998年，我国的二氧化硫的排放已经位居世界首位。长期以来，我国二氧化硫排放总量不断增长，火电厂排放量占全国二氧化硫排放总量的比例也不断增长，所以做好火电厂烟气中二氧化硫的处理至关重要。

一、我国火电厂主要采用的烟气脱硫工艺

据国务院出台《国家环境保护“十二五”规划》规定：到2015年，二氧化硫排放总量要比2010年下降8%，形成了500多万吨SO2的削减能力。为了完成“十二五”规划的目标，我们应该在脱硫工艺上加大研究，就目前来说，火电厂烟气脱硫工艺主要有以下几个：

（一）石灰石/石灰——石膏湿法

该技术是目前火电厂应用最广泛、最稳定、最成熟的工艺，其脱硫效率在95%以上。世界上一些发达国家，比如美国、德国，大多应用该方法。目前，在我国的火电厂应用中，石灰石/石灰法——石膏湿法主要300MW及以上机组中应用。它的主要优势是进行商品化开发，且吸收剂的资源丰富，废渣可抛弃也可回收，成本较低。其潜在的缺陷是设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损，且后期维修、维护投资较大。其原理就是采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液制成吸收浆剂，在吸收塔内，烟气中的SO2与浆剂中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。

（二）喷雾干燥法

喷雾干燥法烟气脱硫法最早应用于四川白马电厂的小型试验中，其典型规模为25MW机组，其总投资为2 000万元，在燃用含硫量为3. 5%的高硫煤时，脱硫率可达80%以上；在燃用含硫量为1.5%的低硫煤时，脱硫率可达90%以上。现阶段，我国已掌握了处理烟气量在7x104m3/h以下及20 t/h以下锅炉的干法烟气脱硫技术，同时，燃料煤最高含硫量可允许达到3. 5%。原理是，通过机械的作用，将待干燥的物料分散成雾状，增大水分蒸发面积，然后在与热空气接触，并在瞬间将大部分水分除去，让物料中的固体物质干燥成粉末。其优点是干燥速度快，易改变干燥条件，调整产品质量标准，同时，生产效率高，操作人员少。

（三）炉内喷钙炉后增湿活化法

该工艺是通过在燃煤锅炉的适当温度区内喷射石灰石粉，并且还要增设活化反应器，用以脱除烟气中的SO2。其脱硫效率一般为70%～85%。在早期我国的南京下关发电厂中曾引进了芬兰的LIFAC烟气脱硫工艺。原理是第一阶段，将325目左右的CaCO3 喷射到锅炉炉膛温度在850～950℃的区域，这时碳酸钙立即受热分解CaO和CO2。然后锅炉烟气中的SO3与CaO反应生成硫酸钙。第二阶段进行炉后增湿活化，首先烟气需要通过垂直烟道进入活化器上部，然后在活化器中喷入雾化水进行增湿。烟气中与水反应生成的Ca（OH）2与烟气中剩余SO2的反应生成CaSO，最后形成相对稳定的脱硫产物。需要注意的是在第一阶段要保确保烟气与颗粒的均匀混合并且有着足够的停留时间，从而可以保证化学反应的进行和液滴的干燥。

（四）烟气循环流化床法

该方法以循环流化床原理为前提，将脱硫剂进行多次再循环，从而加长脱硫剂与烟气的接触时间，使脱硫剂的利用率提高。主要优势是脱硫剂停留时间长，通过对锅炉负荷的变化有着较强适应性。目前，该技术以研发到第三代，也就是内回流循环流化床法，但是该方法在中小规模电厂锅炉上得到应用，在大型锅炉上应用较少。原理是将温度为120～180℃左右的烟气通过文丘里管进入吸收塔内，并在里管出口扩管段设一套喷水装置，以此来提高良好的脱硫反应温度。其中的主要化学反应时SO2与Ca（OH）2的反应生成CaSO3·1/2H2O，此外，还同SO3、HF和HCl反应生成CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2等。

（五）等离子体烟气脱硫技术

现阶段，通常将该技术分为电子束辐照法（EB）和脉冲电晕等离子法（PPCP）两类。EB法的关键设备是大功率的电子枪，原理是通过高能量的电子将烟气中的氧和水分子进行裂解， 从而产生具有强氧化性的OH、O和HO2原子团，然后对烟气中的SO2进行氧化，生成硫酸，最后在在有氨的条件下，产生稳定的硫酸铵和硫硝铵固体，经除尘器捕捉达到处理硫的目的。

PPCP法利用高电压脉冲在烟气中电晕放电，使SO2与NH3反应生成硫酸铵，最终实现除硫。

二、我国火电厂烟气脱硫生成物的综合利用

对生成物的处理通常分为抛弃或者回收。抛弃法的优势是处理简单、费用低，缺点是占用大量的堆置场地，且造成一定的环境污染。回收法是将二氧化硫转化为硫酸、液体SO2、石膏等可回收物质，世界各国都会根据自身国情来选择处理方法。我国对脱硫生成物的综合利用分为以下几种：

（一）脱硫灰渣

灰渣多产生约干法、半干法进行的脱硫过程中，但方法不同，灰渣的化学成分就不同。RCFB脱硫产物CaCO3和少量的Ca（OH）2等。SDA的脱硫产物含有大量的粉煤灰和少量的1/2H2O

等。LIFAC的脱硫产物主要由粉煤灰组成。对脱硫灰渣进行综合利用时，要根据化学成分进行区分。LIFAC脱硫产生的粉煤灰同普通粉煤灰相比，SO3和CaO的含量较多，可用于水泥混合材料、路基材料、矿棉等，它的优势有较大的环境效益、经济效益，在我国的南京下关发电厂已成功应用。RCFB脱硫产物可用来生产硫酸。

（二）脱硫废水

湿法烟气脱硫工艺对煤种适应性好，其产生的脱硫废水，如不处理，将严重影响周边环境。废水水质比较特殊，需要了解脱硫废水的水质特性才能做好脱硫废水处理。目前，对其应用最多的是方法是化学沉淀法。近几年最新发展的方法是流化床法和化学沉淀-微滤膜法。

三、结束语

要治理我国火电厂烟气脱硫，实现“十二五”规定的目标，需要根据科学发展观并结合具体国情，研发适合我国国情的烟气脱硫工艺，实现资源的综合利用和污染物的处理，从而促进火电厂烟气脱硫产业的稳定发展。

【参考文献】

[1]郭声波.烟气脱硫及硫资源化新工艺[J].环境工程学报，2007， （3）： 97～102.

篇8：锅炉烟气脱硫除尘技术研究

近几年我国SO2年排放量连年超过2000万吨, 列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一, 其排硫量已占总量的1/3。我国工业锅炉数量有50万台之多, 且分布广, 污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置, 但一般都是简单的旋风除尘装置, 没有脱硫功能。目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等。

2 锅炉烟气脱硫常用技术

目前国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法很多, 其中脱硫除尘一体化装置效果较好。这类装置可分为湿式、干湿结合和干式3类。

2.1 湿式双旋脱硫除尘技术

该装置采用喷淋、水膜、水帘进行除尘脱硫。烟气首先经引风机防腐装置加热, 提升排烟温度, 并减少烟气对引风机的腐蚀;再令烟气进入除尘器顶部, 经进口旋流板作用, 从上到下旋流经除尘器内筒。内筒顶部有除尘水喷淋头, 喷淋方向与烟气方向相同。在喷淋过程中, 烟气中的SQ2被碱液吸收, 在离心作用下, 尘与水一起被甩向内壁形成水膜, 产生水膜除尘效果。气流到达内筒下端, 穿过水帘, 气流经旋流进板进入外筒脱水, 然后进入引风机防腐装置, 提升温度后进入引风机。这种装置主要用于小型的35t/h及更小型的锅炉。在运行中, 由于烟气带水问题未能解决, 除尘器底部及引风机叶片容易积灰, 需3个月左右清灰1次。该装置除尘效率在95%左右, 脱硫效率在使用脱硫剂时可达70%左右。

2.2 干式吸附过滤技术

利用可循环再生的固定吸附材料, 除去烟气中的SO2和烟尘, 水洗再生。该装置一般由预除尘器和吸附塔组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率, 除尘效率大于95%, 脱硫效率大于80%, 烟气温度低, 无二次污染, 可回收副产品。但吸附塔入口烟气含尘要求小于150mg/m3, 否则易堵塞和引起吸附剂中毒。吸附剂需经常进行再生, 比较麻烦, 且一次投资大。等离子体锅炉烟气脱硫除尘, 这种装置是近几年发展的新技术装置, 烟气中N2、O2及水蒸气等在经过电子束照射后, 吸收大部分能量, 生成大量的反应活性极强的自由基, 如;OH、O、HO2等, 这些自由基与烟气中SO2反应生成硫酸, 然后与氨中和生成硫酸铵。此方法无设备污染及结垢现象, 不产生废水废渣, 副产品还可以作为肥料使用, 无二次污染物产生, 脱硫率大于90%, 而且设备简单, 适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子加速器产生高能电子, 对于一般的大型企业来说, 需大功率的电子枪, 对人体有害, 故还需要防辐射屏蔽, 所以运行和维护要求高。

2.3 干湿结合式锅炉烟气脱硫除尘技术

脱硫除尘装置的主体设备为一立式塔, 塔内兼用了干、湿结合的结构形式, 其下部为旋风除尘段, 中部为吸收段, 装有筛板, 上部是脱水段。烟气首先进入下部的旋风除尘段, 除去较大颗粒后进入吸收段, 经过布满吸收液的筛板时, 烟气与吸收液充分接触, 发生传质吸收, 脱除SO2并除去微细粉尘。经过除尘脱硫的烟气, 在脱水段内脱水除雾, 防止烟气带水, 然后经出口排至烟囱。该装置的主要特点是液气比小 (0.3-0.5L/m3) , 塔内持液量大, 气液接触充分, 除尘效率可达95%以上, 脱硫效率可达70%, 特别适用于6 t/h以下小型燃煤锅炉, 但是整个装置成本较高。

3 锅炉比较常用的烟气治理技术

3.1 常用的烟气治理技术

目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘:

3.1.1 旋风除尘。

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力, 将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低, 对于捕集分离5~10μm以上的较粗颗粒粉尘, 净化效率很高, 但对于5~10μm以下的较细颗粒粉尘净化效率较低, 所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化, 或多用于多级净化时的初步处理。

3.1.2 袋式除尘。

袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤 (捕集) 而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强, 但滤料需定期更换, 从而增加了设备的运行维护费用, 劳动条件也差。

3.1.3 湿式除尘。

以某种液体 (通常为水) 为媒介物, 借助于惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下, 除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘, 适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体, 还可净化很多有害气体。它的结构简单, 一次性投资低, 占地面积少, 方法简单、有效。主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、泡沫除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。

3.2 钠钙双碱法

3.2.1 钠钙双碱法介绍

钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有脱硫除尘效率高, 投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性, 兼容湿法和干法的优点, 增加了脱硫剂和烟气的接触面积, 使反应更加迅速更加充分, 以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。

钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体, 并使其螺旋下降, 而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入, 并形成多道强劲的环形水雾区域, 当锅炉烟气强旋流通过时, 就能和水雾充分混合接触, 并发生一系列的物理化学反应, 大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下, 经出灰口到沉淀池, 灰渣沉淀后清理外运, 灰水则循环使用, 烟气则进入内筒进一步净化后, 经风机进入烟囱排入空中。

该法使用Na2CO3或Na OH液吸收废气中的SO2, 生成HSO3-、SO32-与SO42-, 再用Ca O再生, 化学反应方程式如下;

3.2.2 在钠钙双碱法基础改造

决定将钠钙双碱法改为烧碱法 (采用Na0H溶液脱硫, 兼作除尘液和冲渣液) , 不考虑脱硫产物的回收, 对原设计进行修改。

3.2.2. 1 文丘里除尘器

原有文丘里除尘器喉部尺寸较大, 烟气流速较低, 将喉部尺寸改造为350mmx800mm以提高烟气流速。为降低阻力, 在文丘里除尘器喉部后端的底部敷设抛光大理石。取消文丘里除尘器喉部前端的水箱, 改为在文丘里除尘器喉部中间安装1个喷嘴, 喷淋水管规格为DN50mm。从喷嘴喷出的脱硫除尘液在高速烟气作用下形成细小水滴充分与烟气接触, 起到初步除尘、脱硫作用。

3.2.2. 2 水膜除尘器

保留水膜除尘器的塔体, 在塔体内部 (烟气进口上方) 布置3层直径为1950mm的不锈钢旋流板, 并在塔体顶部布置一层直径为1950mm的不锈钢除雾板, 旋流板叶片的旋转方向与烟气进人塔体的方向一致。烟气经文丘里除尘器后以高速进人塔体, 通过旋流板时将脱硫除尘液吹成很小的雾滴, 尘粒与雾滴充分接触并吸收水分后质量不断增大。在旋流板的导向作用下, 烟气旋转运动加剧, 使尘粒与烟气分离。尘粒在重力的作用落人塔底, 实现除尘。取消水膜除尘器顶部的溢水槽, 在每层旋流板和除雾板上方各安装1根DN50mm的喷淋管。喷洒在旋流板上的脱硫除尘液在旋流板叶片的导向和烟气自身的旋转运动共同作用下, 被吹散、雾化, 大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积, 使烟气中的S02与Na0H充分反应, 保证烟气中的S02被脱硫除尘液充分吸收。与除尘液主管相连接的支管改为内衬胶的钢管, 阀门使用弹性座封闸阀, 以减少管道结垢现象。

3.2.2. 3 脱硫除尘液配制及反馈自控系统

在除尘、冲渣液系统中增设容积为5耐的储碱液罐2台及其相应的管道和阀门, 碱液直接加到系统的回水总管。增加在线p H值计及反馈自控装置一套, 通过安装在渣浆泵吸水井旁的在线p H值计检测脱硫除尘液的p H值并反馈到自控装置, 自动调节脱硫除尘液p H值。

摘要：为保证烟气排放达标, 实际应用中经常将锅炉原除尘系统改造成脱硫除尘系统。本文研究了国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法, 比较常用的烟气治理技术。最后, 深入探讨了钠钙双碱法以及对这种方法的改造措施。

关键词：烟气,钠钙双碱法,锅炉烟气脱硫

参考文献

[1]胡满银, 赵毅, 刘忠.除尘技术.北京;化学工业出版社, 2006.

篇9：烟气脱硫工艺的研究与发展

目前已知的二氧化碳的减量途经有多种[1], 主要有:一、进行洗煤和选煤;二、采用先进的燃烧方法;三、采取措施进行烟气脱硫。而第三种方法是现在最为经济可靠也是使用最为广泛的方法。同时我国主要采用的减少二氧化硫排放的方式也是采用烟气脱硫。

1 传统的脱硫技术

现在较为通用的脱硫技术主要有以下三种, 即湿法烟气脱硫技术、干法脱硫技术和半干半湿法脱硫技术。

1.1 湿法脱硫技术

湿法烟气脱硫技术[2]相较其它方式较为成熟, 处理效果好。但它同时存在一些弊端, 譬如容易被腐蚀, 产生的物质难以处理, 经济投入较大。

石灰石 (石灰) —石膏法[3]距今已有超过三十年运行历史, 是现有各种脱硫技术中最成熟的工艺且脱硫效果好。本法脱硫的基本原理是用Ca O2浆液吸收烟气中的SO2, 先生成Ca SO3, 然后Ca SO3被氧化为Ca SO4。最近几年, 我国不断探索和更新石灰石—石膏法, 通过简化和合并试验设施等措施简化了该脱硫技术, 有效地提高了设备利用率, 减弱了腐蚀情况的发生, 并降低了资金投入。但简易的石灰石—石膏法的脱硫效率受到了一定的影响。表1列举了几种典型的湿法烟气脱硫技术中一些技术指标的比较。

1.2 干法脱硫技术

在使用干法脱硫技术的过程中, 首先将烟气需要经过冷却塔, 并在塔内成喷射状进入反应器, 反应器内会产生在高能状态下的电子, 经过电子束后, 气体中混杂的各种分子如一氧化氮分子、氧气分子等会发生反应并产生自由基活性物质。然后这些物质遇到二氧化硫和氮氧化物后会产生氧化反应, 被氧化为硫酸与硝酸, 随后又会与之前的氨相遇发生反应生成硫酸铵和硝酸铵。本工艺脱硫效率高, 同时还具有相当高的脱氮, 不会产生难处理的产物。

1.3 半干半湿脱硫技术

半干半湿脱硫法与湿法烟气脱硫技术有相似的原理, 都是首先以Ca O2浆液作为吸收液, 然后通过高速旋转雾化器把反应液处理为喷雾状, 喷入反应器中吸收烟气中的SO2, 反映的产物为亚硫酸钙和硫酸钙。喷雾干燥法是一种典型的半干半湿脱硫技术, 在实际的生产处理中使用的较为频繁, 所以诸多的研究人员不断的对这种工艺进行探究和改进, 以求它能够更加使用于工业应用。

2 新兴的烟气脱硫方法

2.1 尿素法

尿素法是一种新工艺, 它利用尿素来降低烟气中的二氧化硫, 因此对于吸收液的酸碱度有要求, 尿素溶液的p H需控制在6到9之间。它的作用机理为:

烟气经吸收后, 二氧化硫与尿素反应产生的 (NH4) 2SO4可以作为肥料用于农业, 吸收液中尿素的浓度会影响到二氧化硫的吸收率, 可几乎完全去除。

2.2 微生物脱硫技术

随着各种新型技术的不断发展, 科研人员也在将脱硫技术进行不断的更新与结合, 利用微生物的新陈代谢, 将二氧化硫作为能源物质供其代谢使用, 从而达到脱硫效果。此类技术中, 经过微生物的处理, 二氧化硫被转化为单质硫, 从而达到去除效果。

2.3 脉冲电晕等离子体法

脉冲电晕等离子体法是由上世纪八十年代的干法脱硫技术衍化发展而来, 同样都利用到了电子束技术。但两者又具有明显的区别, 脉冲电晕法利用的高能电子是由迅速抬升的窄脉冲电场加速得到, 产生了大量的活性电子, 具有更高的能量使用率。到目前, 欧美各国以及日本都在积极的探究脉冲电晕等离子体法, 它势必在今后的实际应用中扮演重要的角色。

3 结语

大气污染的日益严重以及人们生活环境的日益恶化, 致使各个国家都在积极行动, 采取各种措施保护我们赖以生存的环境。欧盟一些国家以及美国已经将控制烟气中硫化物的释放量制订到了法律法规中。但在我国, 由于火力发电仍是电力的主要来源方式, 因此二氧化硫的排放量更应引起我们的重视, 同时我们面临的环境问题也更为严峻。我国若想在脱硫技术上获得长远有效的发展, 可以在吸取国内外已有成熟工艺的前提下, 鼓励技术投入, 研发适合本国实际情况的新兴工艺技术, 从开发新能源、研发新技术、严格处理烟气等方面同时入手, 走可持续发展之路, 造福子孙后代。

摘要：总结了我国现阶段普遍使用的烟气脱硫工艺, 并对新的工艺进行了介绍, 展望了脱硫工艺的发展与方向。

关键词：二氧化硫,烟气,脱硫

参考文献

[1]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社, 2002.