燃煤鍋爐煙氣的脫硫處理畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué)（北京）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文題目： 英文題目： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 完成日期： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期： 年 月 日完成日期： 年 月 日題目：專(zhuān)題題目：主要內(nèi)容和要求：院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)生姓名 題目：專(zhuān)題題目：指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)（學(xué)生的工作態(tài)度和獨(dú)立工作能力；綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力；理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果；取得的主要成果及創(chuàng)新

2、點(diǎn)；總體評(píng)價(jià)；建議成績(jī)；存在問(wèn)題、可否提交答辯等）：成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)生姓名 題目：專(zhuān)題題目：評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)（論文選題的價(jià)值與意義；綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論與專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力；工作量的大??；創(chuàng)新點(diǎn)評(píng)價(jià)；寫(xiě)作的規(guī)范程度建議成績(jī)；存在問(wèn)題、可否提交答辯等）： 成績(jī)： 評(píng)閱教師簽名： 年 月 日中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）2006級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及綜合成績(jī)學(xué)院：學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專(zhuān)業(yè)： 班級(jí)：題目：專(zhuān)題題目：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）： 頁(yè)， 圖紙: 張, 其它材料:答 辯 情 況提 出 問(wèn) 題回 答 問(wèn) 題正確基

3、本正確有一般性錯(cuò)誤有原則性錯(cuò)誤回答不清答辯成績(jī)： 答辯小組長(zhǎng)： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日評(píng)閱教師評(píng)價(jià)成績(jī)： 評(píng)閱教師： 年 月 日答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)：答辯委員會(huì)主任：年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)價(jià)成績(jī)：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人：年 月 日 摘 要削減SO2的排放量，控制大氣SO2污染，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，是我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。根據(jù)我國(guó)目前煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展情況，簡(jiǎn)述了爐前脫硫、爐內(nèi)脫硫和爐后脫硫三種脫硫工藝技術(shù)，并重點(diǎn)介紹了濕法煙氣脫硫技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出了適用于中小型燃煤鍋爐的煙氣脫硫技術(shù)。根據(jù)該熱水鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)性及差異性等評(píng)價(jià)分析，提出了雙堿法脫

4、硫系統(tǒng)工藝流程，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。因該技術(shù)具有除塵效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，可在較低的液氣比下得到較高的脫硫效率，同時(shí)還可大大提高石灰石的利用效率，并且無(wú)污水排放，沒(méi)有二次污染。關(guān)鍵詞：煙氣脫硫；中小型鍋爐；燃煤； 雙堿法ABSTRACTSO2 emissions cuts, and control of atmospheric pollution, protect the SO2 atmospheric environmental quality and environmental protection in China is one of the important issues. Accor

5、ding to the present situation of flue gas desulfurization technology development, described the furnace front desulfurization, furnace and furnace desulfurizer after three desulfurization technology desulfurization, and mainly describes the wet flue gas desulfurization technique is proposed based on

6、 small coal-fired boilers is applicable to the flue gas desulfurization technology. According to the design parameters of hot water boiler, through the economy and different evaluation analysis, the double system exists process, and evaluates economic benefit. Because of this technology has high eff

7、iciency, low operating cost, can be in the lower than the liquid gas desulfurization efficiency under high, also can greatly improve the efficiency and limestone no sewage, no secondary pollution.Keywords：FGD；mid and mini-scale boiler；bunkercoal；TFGD目 錄1概 述11.1選題背景11.2選題依據(jù)11.3控制SO2排放的方法21.31爐外脫硫21.3

8、.2爐內(nèi)脫硫21.3.3煙氣脫硫32煙氣脫硫技術(shù)32.1干法煙氣脫硫技術(shù)42. 1. 1電子束脫硫法42. 1. 2循環(huán)硫化床脫硫技術(shù)42. 2半干法脫硫技術(shù)52. 2. 1噴霧干燥法52. 2. 2爐內(nèi)噴鈣脫硫尾部增濕活化工藝523濕法煙氣脫硫技術(shù)62.3.1鈣基煙氣脫硫技術(shù)62.3.2鎂基煙氣脫硫技術(shù)72.3.3雙堿法煙氣脫硫技術(shù)82.3.4氨法煙氣脫硫技術(shù)92.3.5海水脫硫技術(shù)102.3.6微生物法煙氣脫硫技術(shù)112.4濕法和干法煙氣脫硫的優(yōu)缺點(diǎn)113中小型鍋爐煙氣脫硫特點(diǎn)及技術(shù)123.1中小型鍋爐煙氣脫硫的主要特點(diǎn)123.2中小型鍋爐煙氣脫硫工藝的選擇133.3適用于中小型鍋爐煙氣脫

9、硫的主要技術(shù)153.3.1石灰法153.3.2鈉堿法163.3.3雙堿法163.3.4氧化鎂法183.3.5氨法193.3.6循環(huán)流化床（CFB）技術(shù)193.3.7旋噴干燥（SDA）法203.3.8爐內(nèi)噴鈣煙氣增濕活化工藝（LIFAC）213.3.9懸浮吸收技術(shù)213.3.10吸附脫硫工藝214設(shè)計(jì)參數(shù)及原則224.1設(shè)計(jì)參數(shù)224.2設(shè)計(jì)原則235工藝選擇245.1鈉鈣雙堿法脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)255.2雙堿法脫硫原理255.3影響因素275.3.1液氣比對(duì)脫硫率的影響275.3.2吸收劑pH值對(duì)脫硫率的影響275.3.3 Na+濃度對(duì)脫硫率的影響275.4工藝流程圖285.5平面布置圖296 投

10、資估算及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)306.1投資估算306.2運(yùn)行費(fèi)用估算（單套脫硫系統(tǒng)）316.2.1物料衡算316.2.2消耗脫硫劑費(fèi)用326.2.3電費(fèi)326.2.4 人工費(fèi)326.2.5水費(fèi)336.2.6年運(yùn)行費(fèi)用337 效益評(píng)估337.1經(jīng)濟(jì)評(píng)估347.2環(huán)境及社會(huì)效益34參考文獻(xiàn)35致 謝37翻譯部分38英文原文38中文譯文49中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）2006級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1概 述1.1選題背景在目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是以煤為主，煤炭在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比重高達(dá)70%，而且中高硫煤較多。煤的燃燒排放的大量的SO2是造成我國(guó)大氣污染的最大污染源，由此帶來(lái)日益嚴(yán)重的大氣污染及酸

11、雨問(wèn)題，已成為制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要影響因素。酸雨不僅嚴(yán)重腐蝕建筑物和公共設(shè)施,而且毀壞大面積的森林和農(nóng)作物。如何經(jīng)濟(jì)有效地控制燃煤中的排放是我國(guó)乃至世界能源和環(huán)保領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。減少燃煤產(chǎn)生的SO2污染，消減SO2的排放量，控制大氣SO2污染，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)SO2年排放量已超過(guò)1600萬(wàn)噸，其中中小型燃煤鍋爐排放的SO2占總排放量的36.6%。1.2選題依據(jù)我國(guó)中小型燃煤鍋爐因其數(shù)量多、范圍廣、治理難度大及投資限制等諸多因素，成為控制SO2排放的大難題。我國(guó)中小型鍋爐以燃煤為主，煤中所含的硫燃燒后幾

12、乎全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，如不經(jīng)處理，直接排放于大氣，將嚴(yán)重影響周?chē)沫h(huán)境。隨著現(xiàn)代化的高速發(fā)展，中小型鍋爐數(shù)量迅速增加SO2的排放量隨之劇增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年我國(guó)煤炭產(chǎn)量達(dá)13.97億噸，占全國(guó)一次能源總產(chǎn)量的75%左右，1996年全國(guó)廢氣中排放的二氧化硫達(dá)到2430萬(wàn)噸，其中約85%是燃煤排放的，煤炭的大量直接燃燒是造成城市大氣中二氧化硫和煙塵污染的最直接原因，致使二氧化硫年日均值超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的城市不斷增多，酸雨污染域逐步擴(kuò)展。因此，研究中小型鍋爐煙氣脫硫是十分重要的，它被列為“九五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)課題。為進(jìn)一步貫徹保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，落實(shí)2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，中國(guó)政府出臺(tái)了中

13、華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法、中華人民共和國(guó)大氣污染防治法等一系列法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)?！笆濉庇?jì)劃規(guī)定，2005年后“兩控區(qū)”內(nèi)的SO2排放量要減少20%。為了治理大量燃煤造成的嚴(yán)重酸雨危害，國(guó)家不斷加大SO2排放的治理力度?？傊?，為了節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)燃煤鍋爐煙氣的脫硫處理已成為一項(xiàng)刻不容緩的大事。1.3控制SO2排放的方法控制SO2排放可以采用多種方法,主要途徑有3個(gè):燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)。其中煙氣脫硫技術(shù)被認(rèn)為是控制SO2最為行之有效的途徑。1.31爐外脫硫煤燃燒前脫硫即爐外脫硫常用方法是洗煤，即在燃煤送入爐膛燃燒前進(jìn)行加工，去除煤中的硫份，降

14、低煤經(jīng)燃燒產(chǎn)生的煙氣中的二氧化硫含量。但該方法使煤的成本升高。1.3.2爐內(nèi)脫硫煤在燃燒過(guò)程中脫硫即爐內(nèi)脫硫常用方法是在煤中摻燒固硫劑，煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫與固硫劑結(jié)合生成固體化合物隨爐渣排出。該方法經(jīng)濟(jì)可靠，應(yīng)用較廣。1.3.3煙氣脫硫即在鍋爐尾部后除去煙氣中所含的二氧化硫，主要方法有2種，一是從煙氣中回收硫，變廢為寶，綜合利用，這在技術(shù)上是可行的，且回收效果也很好，但回收硫裝置投資大。二是濕法脫硫技術(shù)，該方法是以堿性藥劑作為吸收劑，在旋流除塵脫硫塔內(nèi)，煙氣與吸收液充分接觸反應(yīng)，生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，隨灰水排至沉灰池沉淀處理，達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后的清水循環(huán)使用。該方法目前已較廣泛地應(yīng)用于中

15、小型工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫。2煙氣脫硫技術(shù)所謂煙氣脫硫就是應(yīng)用化學(xué)或者物理的方法將煙氣中的SO2予以固定和脫除。按照脫硫方式和產(chǎn)物的處理形式劃分,煙氣脫硫一般可分為干法、半干法和濕法3類(lèi)。2.1干法煙氣脫硫技術(shù)2. 1. 1電子束脫硫法煙氣經(jīng)噴霧冷卻塔后進(jìn)入反應(yīng)器,在高能量的電子束照射下,煙氣中的各種氣體分子如NO、O2和水蒸氣發(fā)生輻射反應(yīng),產(chǎn)生大量的離子自由基等活性物質(zhì)。這些活性離子與SO2和NOx反應(yīng)生成硫酸和硝酸,再與先加入的的氨反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨。其優(yōu)點(diǎn)是:工藝簡(jiǎn)單,并且可以同時(shí)高效脫硫、脫硝,脫硫率在95%上,脫硝率在80%上;脫硫過(guò)程不需要廢水處理;反應(yīng)副產(chǎn)品硫酸銨和硝酸銨可作為化

16、肥的原料;占地面積小,適合于舊廠改造。其缺點(diǎn)為投資和運(yùn)行費(fèi)用非常高,技術(shù)含量高。2. 1. 2循環(huán)硫化床脫硫技術(shù)循環(huán)流化床鍋爐脫硫是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)較廣泛應(yīng)用的一種脫硫技術(shù)。其特點(diǎn)是:燃料適應(yīng)性廣,幾乎可燃用各種優(yōu)、劣質(zhì)燃料;燃燒效率高,對(duì)無(wú)煙煤可達(dá)97%.對(duì)其他煤種可達(dá)98% 99. 5%;脫硫效率高。脫硫效率可達(dá)85% 90%;兩段低溫燃燒,NOx排放量小<(100200)×10-6;負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大,其負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍25% 100%;飛灰和爐渣的含碳量低,通常低于4% 5%,有利于飛灰和爐渣的綜合利用。該脫硫技術(shù)的原理是將煙氣通入床料為脫硫劑的循環(huán)流化床內(nèi),使煙氣和脫硫劑在床內(nèi)反

17、應(yīng),從而達(dá)到脫硫的目的。主要采用石灰石(CaCO3)和白云石(CaCO3·MgCO3)作為脫硫劑。其反應(yīng)式為： S+O2SO2石灰石焙燒:CaCO3-CaO+CO22CaO+SO2+O2-2CaSO4脫硫后的最終產(chǎn)物是硫酸鈣。由于循環(huán)流化床技術(shù)投資小,運(yùn)行費(fèi)用不高,脫硫效率較高,可以達(dá)到噴霧干燥法水平,因此近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注。2. 2半干法脫硫技術(shù)2. 2. 1噴霧干燥法噴霧干燥法以石灰漿液作為吸收劑,利用高速旋轉(zhuǎn)霧化器把吸收劑漿液霧化成細(xì)小液滴,噴人吸收塔與SO2進(jìn)行反應(yīng),生成亞硫酸鈣和部分硫酸鈣,從而達(dá)到脫硫的目的。另外,煙氣將熱量傳遞給吸收劑使之不斷干燥,所以廢渣以干態(tài)排

18、出。該法脫硫效率可達(dá)到80% 85%。優(yōu)點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單、占地面積小、投資較少、運(yùn)行費(fèi)用不高,適合舊廠改造;脫硫產(chǎn)物為干態(tài),無(wú)廢水排放。缺點(diǎn)是技術(shù)要求高、維護(hù)復(fù)雜;反應(yīng)生成物太細(xì)小、除塵不易;腐蝕問(wèn)題是技術(shù)關(guān)鍵。噴霧干燥法是工業(yè)中應(yīng)用比較高的脫硫工藝。多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的學(xué)者一直不斷進(jìn)行該工藝的理論研究,來(lái)提高脫硫效率和脫硫劑的利用率。2. 2. 2爐內(nèi)噴鈣脫硫尾部增濕活化工藝爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段,以提高脫硫效率。目前,該工藝在德國(guó)、法國(guó)、奧地利、芬蘭等國(guó)已有工業(yè)運(yùn)行裝置,美國(guó)、加拿大等亦正在研究。為了克服噴射吸收劑后,煙塵比電阻升高,影響除塵效

19、果及脫硫效率不夠高的弊端,芬蘭IVO公司開(kāi)發(fā)了爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝,即在鍋爐尾部煙道上安裝活化反應(yīng)器,將煙氣增濕,延長(zhǎng)滯留時(shí)間,使剩余的吸收劑和SO2發(fā)生反應(yīng)。它適用于中、低硫煤鍋爐,當(dāng)Ca/S=2.5時(shí),脫硫效率可達(dá)80%。23濕法煙氣脫硫技術(shù)濕法煙氣脫硫(WFGD)是指液體或漿狀吸收劑在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物。該法具有脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)。但其存在的結(jié)垢及煙氣溫降等問(wèn)題也亟待解決。在濕法煙氣脫硫技術(shù)中比較成熟的技術(shù)主要有:鈣基、鎂基、雙堿法、氨法和海水脫硫法等。2.3.1鈣基煙氣脫硫技術(shù)最常用的鈣基脫硫技術(shù)是以石灰石漿液吸收煙氣中的二氧化硫,先生成亞硫酸鈣,然后再被氧

20、化為硫酸鈣,即石灰石-石膏法。許多學(xué)者在鈣基吸附劑中加入了不同的添加劑,從而對(duì)其脫硫效果進(jìn)行了不斷改善。通過(guò)水合作用將硫酸鈣、氧化鈣和粉煤灰合成為高活性的煙氣脫硫吸附劑。通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和兩種人工智能算法(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳運(yùn)算法則),給出了吸附劑合成的完整模型和最優(yōu)化方法。還在不同條件下使用鈣基吸附劑進(jìn)行了煙氣脫硫?qū)嶒?yàn),并闡述了煙氣中NO和O2在煙氣脫硫過(guò)程中所產(chǎn)生的協(xié)同作用。將RHA加入CaO中做成鈣基吸附劑,并研究了RHA吸附劑脫硫活性的影響因素。研究結(jié)果表明,在吸附劑的制備過(guò)程中,RHA的量、CaO的量、兩者量的比及水合階段是影響吸附劑脫硫活性的關(guān)鍵因素。除此之外,吸附劑的物理性質(zhì)如孔徑

21、分布和表面形態(tài)也是影響其脫硫活性的重要因素。為了研究粉煤灰中Fe2O3含量對(duì)鈣基脫硫性能的影響,分別以CaO和CaO與Fe2O3的混合物為吸收劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并加以比較。結(jié)果表明,加入一定量的,可以顯著提高脫硫效率和氧化鈣的利用率。當(dāng)溫度在650750時(shí), Fe2O3與氧化鈣的質(zhì)量配比為110時(shí)效果最好,脫硫效率可達(dá)94%,鈣利用率為54%。鈣基脫硫技術(shù)是目前世界上技術(shù)最成熟的脫硫工藝之一,脫硫率在90%以上。該法效率高,運(yùn)行可靠性好;但卻存在初期投資大,占地面積大,設(shè)備易結(jié)垢,有廢水排放等缺點(diǎn)。2.3.2鎂基煙氣脫硫技術(shù)本方法采用具有良好化學(xué)活性和來(lái)源豐富的MgO為原料,將其制成漿液,然后利用M

22、g(OH)2漿液吸收煙氣中的SO2。在實(shí)驗(yàn)室由堿性鐵礦渣成功制備了Mg基脫硫劑,并通過(guò)模擬試驗(yàn)裝置研究了其煙氣脫硫效果。模擬試驗(yàn)結(jié)果表明:在Mg(OH)2乳濁液質(zhì)量濃度21.242.4 g/L、氣液體積比5(L/m3)、煙氣停留時(shí)間為30 s的工況條件下,可將煙氣中SO2質(zhì)量濃度從1 210 mg/L降至140 mg/L以下,脫硫的效率可達(dá)88.4%。為更好的提高鎂法濕法煙氣脫硫的脫硫效率,從脫硫劑氧化鎂的活性出發(fā),通過(guò)X射線衍射分析研究了高溫煅燒制備的氧化鎂,得出隨著堿式碳酸鎂煅燒溫度的升高,生成的氧化鎂結(jié)晶程度越來(lái)越大,活性越來(lái)越差。試驗(yàn)煅燒溫度控制在550800,升溫時(shí)間采用4 h,保溫

23、時(shí)間1.5 h,在此試驗(yàn)條件下,活性最好的氧化鎂的脫硫效率比活性最差的氧化鎂脫硫效率平均提高約3%左右,從而在相同條件下降低了鎂法脫硫的投資成本。鎂法脫硫比較復(fù)雜,費(fèi)用也比較高,但不存在如鈣基脫硫系統(tǒng)常見(jiàn)的結(jié)垢問(wèn)題,終產(chǎn)物采用再生手段,既節(jié)約了吸收劑又省去了廢物處理的麻煩,因此這種方法還是頗受青睞的。2.3.3雙堿法煙氣脫硫技術(shù)雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)的特點(diǎn)是先用堿性吸收液進(jìn)行脫硫,然后再用石灰乳和石灰石粉末再生吸收液。以鈉堿雙堿法進(jìn)行試驗(yàn),即采用NaOH和Na2SO3吸收SO2,吸收液再用石灰或石灰石進(jìn)行再生反應(yīng)生成CaSO3或CaSO4沉淀,再生后的NaOH溶液返回洗滌器。試驗(yàn)結(jié)果表明,吸收液的

24、pH值應(yīng)控制在6.57.0,當(dāng)文氏管的液氣比為12(L/m3),入口煙氣中SO2質(zhì)量濃度為1 0004 000 mg/L時(shí),脫硫率可達(dá)9598%。以處理量為1 800 m3/h的亞硫酸鈉循環(huán)法煙氣脫硫裝置為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,著重研究吸收液pH值、液氣體積比L/G、吸收液成份和脫硫劑初始濃度等因素對(duì)脫硫效率的影響,并對(duì)脫硫劑再生過(guò)程和再生清液的脫硫特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明吸收液pH值決定硫成份在溶液中的狀態(tài),從而影響脫硫效率,當(dāng)pH>6時(shí),脫硫效率高且隨pH增大變化平緩;當(dāng)pH<6時(shí),脫硫效率隨pH減少急劇降低。為抑制Na2SO3發(fā)生氧化副反應(yīng)生成Na2SO4,通過(guò)調(diào)整pH值及加入抑制劑等方法

25、研究了雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)中對(duì)亞硫酸鹽氧化的抑制作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)pH值從3.0增加到6.0時(shí),亞硫酸鹽的氧化速率迅速增加,當(dāng)pH>6時(shí),其氧化速率變化不明顯,因此建議選擇低pH值;當(dāng)加入硫代硫酸鈉為抑制劑時(shí),發(fā)現(xiàn)其對(duì)于亞硫酸鹽的氧化具有很強(qiáng)的抑制作用,隨著硫代硫酸鈉濃度的增加,其對(duì)于亞硫酸鹽氧化的抑制作用增加,當(dāng)硫代硫酸鈉的濃度為12.67 mol/L時(shí),其對(duì)于亞硫酸鹽氧化的抑制作用可達(dá)到97.6%。雙堿法由于采用液相吸收,而亞硫酸氫鹽通常比亞硫酸鹽更易溶解,從而可避免鈣基脫硫法所經(jīng)常遇到的結(jié)垢問(wèn)題,且可以得到純度較高的副產(chǎn)品石膏。此法的缺點(diǎn)是,在操作過(guò)程中, Na2SO3會(huì)發(fā)生氧化

26、副反應(yīng)生成Na2SO4, Na2SO4較難再生,需不斷地向系統(tǒng)中補(bǔ)充N(xiāo)a2SO3或NaOH,增加堿的耗量,且會(huì)影響副產(chǎn)物石膏的質(zhì)量。2.3.4氨法煙氣脫硫技術(shù)氨法煙氣脫硫,通常分為兩步,即SO2的脫除和NH4HSO3的氧化。前一步驟的主要目的是洗滌煙氣中的SO2,凈化煙氣,并生成(NH4)2SO3溶液。氧化過(guò)程則將(NH4)2SO3溶液氧化成(NH4)2SO4溶液,然后干燥結(jié)晶。使用開(kāi)放式連續(xù)氨法脫硫?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)分別在反應(yīng)環(huán)境溫度為40、50、60、70、80和90條件下進(jìn)行煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氨對(duì)SO2的脫除率最高達(dá)到99%,最低也在60%以上;在低溫下脫硫率很高,隨著溫度的升高,脫硫率

27、開(kāi)始下降;溫度繼續(xù)升高,脫硫率則開(kāi)始上升;大約溫度為70±5時(shí),脫硫率為最低。因此在實(shí)際氨法脫硫工程中,脫硫過(guò)程溫度宜控制在60以下或在80以上。氨法煙氣脫硫技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,脫硫效率高,且副產(chǎn)物(NH4)2SO4可用作化肥。但在脫硫過(guò)程中(NH4)2SO4溶液的氧化需要額外補(bǔ)充能量,增加了系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行費(fèi)用;且氨的揮發(fā)損失,以及由此引起尾氣中存在氣溶膠,使得氨的利用率不高,同時(shí)產(chǎn)生了二次污染。這些缺點(diǎn)都制約著氨法煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。2.3.5海水脫硫技術(shù)煙氣中SO2被海水吸收轉(zhuǎn)化成HSO3-和SO32-,此過(guò)程所產(chǎn)生的H+與海水中的CO32-、HCO3-反應(yīng)生成CO2和H2O,

28、這就使得海水具有較大的SO2吸收容量。海水的天然堿度(pH值在7.38.6之間)是影響脫硫效率的主要因素,其中所含有的大量CO32-和HCO3-是控制海水pH值的主要因素。研究了海水煙氣脫硫過(guò)程中所排出的酸化海水的中和問(wèn)題。從吸收塔里排出的酸化海水在排放之前,先利用天然海水的堿度中和,再通過(guò)曝氣池使CO2反滲透溶解到酸化海水中以強(qiáng)化中和效果。研究結(jié)果表明,隨著曝氣速率、海水鹽度、SO2的溶解濃度及溫度的提高,中和速率加快。該法以海水作為吸收劑,節(jié)約淡水資源,不存在廢棄物處理及結(jié)垢堵塞等問(wèn)題,且脫硫效率高,建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低,適合我國(guó)的技術(shù)現(xiàn)狀,但僅適用于沿海城市的廢氣處理,應(yīng)用局限性較大。2.3

29、.6微生物法煙氣脫硫技術(shù)微生物法煙氣脫硫是利用微生物水溶液或懸浮乳液吸收氣相中硫化物,然后利用微生物脫除液相中溶解的硫化物。微生物脫硫過(guò)程是先利用厭氧菌種將硫酸鹽還原為H2S,再經(jīng)過(guò)好氧菌種把H2S氧化成硫,硫再與金屬離子結(jié)合成硫化物沉淀。利用自制的鼓泡反應(yīng)器,進(jìn)行了含氧化亞鐵硫桿菌的酸性鐵溶液脫除煙氣中SO2的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,Fe3+在脫硫?qū)嶒?yàn)過(guò)程中既有催化作用,又有氧化作用;細(xì)菌將Fe2+氧化為Fe3+,再通過(guò)Fe3+氧化脫硫。當(dāng)初始Fe3+質(zhì)量濃度為7.37g/L時(shí),脫硫10 h,其效率仍高達(dá)80%;較細(xì)菌直接脫硫相比,脫硫率明顯提高。以電廠粉煤灰治理煙氣中的SO2,利用粉煤灰中的堿

30、性氧化物進(jìn)行初級(jí)脫硫,同時(shí)脫硫細(xì)菌在適宜條件下的迅速繁殖將粉煤灰水中的不溶性Fe2O3離子化,使微生物脫硫和Fe3+的催化作用結(jié)合起來(lái),脫硫效率能達(dá)到80%以上。微生物法可在常溫常壓下操作,設(shè)備要求簡(jiǎn)單,投資少,能耗低,操作費(fèi)用低,無(wú)二次污染;但也存在投資工藝不成熟,菌種的馴化時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。2.4濕法和干法煙氣脫硫的優(yōu)缺點(diǎn)濕法煙氣脫硫技術(shù)以其脫硫效率高、適應(yīng)范圍廣、鈣硫比低、技術(shù)成熟、副產(chǎn)物石膏可做商品出售等優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)今占主導(dǎo)地位的煙氣脫硫方法。另外該技術(shù)具有投資大、動(dòng)力消耗大、占地面積大、設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用和技術(shù)要求高等缺點(diǎn),限制了它的發(fā)展速度。干法脫硫技術(shù)與濕法相比具有投資少、占地面積

31、小、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便、煙氣無(wú)需再熱等優(yōu)點(diǎn),可是它卻存在鈣硫比高、脫硫效率低、副產(chǎn)物不能商品化等缺點(diǎn)。3中小型鍋爐煙氣脫硫特點(diǎn)及技術(shù)3.1中小型鍋爐煙氣脫硫的主要特點(diǎn)小型鍋爐是泛指容量在60t/h以下的鍋爐。在我國(guó)，4t/h以下的鍋爐數(shù)量占小型鍋爐總數(shù)的70%以上。其主要特點(diǎn)為：（1）功能以供熱為主，基本都是工業(yè)鍋爐；（2）布局分散，遍及城鄉(xiāng)各地，而且多處于人群聚居地和工商業(yè)區(qū)；（3）燃料以煤為主，約占90%，燃油和燃?xì)獾男″仩t僅占10%左右；（4）燃煤來(lái)源不穩(wěn)定，一般多為統(tǒng)配煤，因此煤質(zhì)不易保證，通常硫分在1%上下，灰分在20%以上；（5）燃燒方式比較落后，90%以上的小鍋爐都是

32、低效的層燃爐，效率多在60%75%之間，鏈條爐占2/3，往復(fù)爐占1/4，甚至還有振排爐、下飼爐和拋煤爐等；（6）負(fù)荷波動(dòng)較大，開(kāi)停頻繁，因此化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，對(duì)設(shè)備、材料均有較高的要求；（7）排放煙囪低矮，多在1560m之間。不易排放擴(kuò)散，對(duì)生活帶空氣污染的貢獻(xiàn)率高達(dá)40%65%；（8）煙氣成分復(fù)雜，凈化難度大，投資運(yùn)行費(fèi)用高，副產(chǎn)物的回收利用價(jià)值??；（9）機(jī)械化和自控水平低，運(yùn)行管理差，脫硫設(shè)備達(dá)標(biāo)和連續(xù)運(yùn)行相對(duì)困難。3.2中小型鍋爐煙氣脫硫工藝的選擇中小型鍋爐煙氣脫硫工藝與大型火電廠的煙氣脫硫工藝原理基本相同，工藝選擇的依據(jù)原則也是一致的，即技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和工程三統(tǒng)一的原則，技術(shù)上要成熟可行，經(jīng)濟(jì)

33、上要合理，性價(jià)比高，工程上要具備實(shí)施的可能性。迄今，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的煙氣脫硫工藝不下20種，真正適用于中小型鍋爐的卻不多，因此必須根據(jù)其特點(diǎn)和具體實(shí)施的條件加以綜合、分析和比較才能確定。在比較中，要強(qiáng)調(diào)因地、因廠、因爐制宜，不可隨意、隨機(jī)、隨大流，必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制，不可過(guò)分追求脫硫效率和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)當(dāng)立足于“短、易、實(shí)”，即短流程，易操作，實(shí)在有效。從總體上講，確定中小型鍋爐煙氣脫硫適用工藝的條件主要取決于以下3項(xiàng)：（）鍋爐的容量，即需處理的煙氣量；（）燃煤的硫分，直接影響煙氣的SO2濃度；（）環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)?？偠灾瑵袷焦に嚨钠毡閮?yōu)勢(shì)是脫硫效率較高，大多在90%95%以上，對(duì)

34、煙氣濃度的適應(yīng)能力較強(qiáng)。主要劣勢(shì)是占地多，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，廢水須處理。干（半干）式工藝的普遍優(yōu)勢(shì)是流程短，占地少，無(wú)腐蝕，一次投資比濕法節(jié)省1/4。但其主要劣勢(shì)是脫硫效率相對(duì)較低，一般只有85%90%。濕式或干（半干）式煙氣脫硫工藝共同的特點(diǎn)是處理中小煙氣量和SO2中低濃度；副產(chǎn)物基本上都需要妥善處理。因此，中小型鍋爐煙氣脫硫適用技術(shù)選擇的難點(diǎn)在于更加著重于經(jīng)濟(jì)性和差異性，所謂經(jīng)濟(jì)性就是在性價(jià)比方面的要求可能更高，差異性就是在因地制宜，因廠制宜，甚至因爐制宜方面的要求可能更加具體和凸顯重要。3.3適用于中小型鍋爐煙氣脫硫的主要技術(shù)3.3.1石灰法以石灰為脫硫劑，制成乳液對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，吸收其中的

35、SO2。這個(gè)化學(xué)過(guò)程既簡(jiǎn)單又復(fù)雜。在CaOSO2SO3CO2H2O體系中存在著一系列的平衡關(guān)系。石灰中的Ca、Mg，飛灰中的K、Na、Cl等，氣體中的CO2、SO2、SO3、O2和NOx等相互作用，可以生成40多種酸性或中性產(chǎn)物和7種固體物質(zhì)。其中，離子型反應(yīng)22個(gè)，固液反應(yīng)6個(gè)，氣液反應(yīng)2個(gè)。這是一個(gè)十分復(fù)雜的氣液固三相體系。其中的不少機(jī)理至今還未被揭示。石灰法處理煙氣時(shí)，用一定濃度的石灰乳吸收二氧化硫，生成亞硫酸鈣，其反應(yīng)如（1）式所示：Ca（OH）2+SO2CaSO3·1/2H2O+1/2H2 (1)反應(yīng)生成的亞硫酸鈣在系統(tǒng)中由于空氣的氧化作用，部分氧化生成硫酸鈣，其反應(yīng)機(jī)理如

36、下：CaSO3·1/2H2O+H-=CaO2+HSO3-+1/2H2O (2)HSO3-+1/2O2=SO42-+H+ (3)Ca2+SO42-+2H2O=CaSO4·2H2O (4)較完全的氧化反應(yīng)必須要在酸性條件下(即H+濃度較高時(shí))，反應(yīng)生成的產(chǎn)物為二水石膏。在洗滌塔內(nèi)，首先是SO2被吸收，因?yàn)镾O2易溶于水（1體積水可溶解40體積的SO2），生成呈弱酸性的水合物SO2·H2O，通常被稱為亞硫酸（H2SO3），而實(shí)際上H2SO3并不存在，在水溶液中呈離解狀態(tài)。溶液中主要存在H+和HSO3-，SO32-很少。亞硫酸是二價(jià)酸，與堿作用可以生成正鹽和酸式鹽，即亞硫

37、酸鹽和亞硫酸氫鹽。在亞硫酸鹽中，只有堿金屬鹽和銨鹽溶于水，其他所有的鹽類(lèi)均屬難溶鹽，而所有的酸式鹽也都溶于水。這在煙氣脫硫工藝中是一個(gè)十分重要的性質(zhì)，必須了解和掌握。生石灰（CaO）不溶于水，消化成熟石灰Ca(OH)2后，比較容易與溶于水中的SO2作用，生成亞硫酸鈣。亞硫酸鈣可以直接作為副產(chǎn)品銷(xiāo)往市場(chǎng)，也可進(jìn)一步氧化成石膏。石灰法的優(yōu)越處在于石灰的反應(yīng)活性比石灰石強(qiáng)，液相阻力小，反應(yīng)速度快，Ca利用率高。但缺點(diǎn)是容易發(fā)生結(jié)垢堵塞。少數(shù)中小型鍋爐采用此工藝，大型鍋爐寧可采用石灰石法。3.3.2鈉堿法鈉堿法處理煙氣時(shí)，用一定濃度的NaOH溶液吸收二氧化硫，生成亞硫酸鈉和硫酸鈉。堿法使用的NaOH或

38、Na2CO3對(duì)SO2的親和力很強(qiáng)，具有將所有化合物保持在溶液中的能力，避免結(jié)垢堵塞，并且能適應(yīng)吸收-再生循環(huán)操作。這是它的最顯著的優(yōu)勢(shì)，但鈉堿的價(jià)格較高，其消耗費(fèi)用在運(yùn)行成本中約占30%。3.3.3雙堿法所謂雙堿法，表示該工藝使用的脫硫劑有兩種堿性物質(zhì)。通常，第一堿為鈉基堿，用于吸收過(guò)程；第二堿為鈣基堿，用于再生過(guò)程。之所以這樣做，簡(jiǎn)單說(shuō)就是避免吸收塔內(nèi)結(jié)垢堵塞和減少鈉堿耗量，降低成本。實(shí)際上，雙堿法是鈉堿法的改良工藝，它可充分發(fā)揮鈉堿吸收的優(yōu)越性，而消耗的脫硫劑主要是價(jià)廉的石灰。吸收液中的鈉堿通過(guò)再生，大部分可循環(huán)回用。常用的鈉鈣雙堿法，在啟動(dòng)時(shí)以純堿液吸收SO2（不用液體燒堿的原因在于其中

39、含有氯離子，具有腐蝕性等有害影響，而固體燒堿氯離子雖較少，但價(jià)格高），吸收液用石灰乳再生。NaCO3溶液在啟動(dòng)后其中CO32-基本被驅(qū)除；吸收液再生后循環(huán)使用。循環(huán)過(guò)程中的主要反應(yīng)如下：1、 脫硫過(guò)程：Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2 (5)2NaOH+ SO2Na2SO3+H2O (6)Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3 (7)其中（5）式為啟動(dòng)階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應(yīng)；（6）式為再生液PH值較高時(shí)（高于9）,溶液吸收的主要反應(yīng)；（7）式為溶液PH值低于（59）時(shí)的主反應(yīng)。2、 再生過(guò)程（用石灰乳）：2NaHSO3+Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3 (8)N

40、a2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO3 (9)(8)式為第一步再生反應(yīng)，(9)式為再生至PH>9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。所生成的CaSO3及副產(chǎn)物CaSO4以半水化合物形成共沉淀。此外，在運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)有副反應(yīng)氧化反應(yīng)發(fā)生，見(jiàn)（3）式。雙堿法的工藝在理論上是相當(dāng)完美的，但在實(shí)際運(yùn)行中仍然存在兩個(gè)問(wèn)題需要關(guān)注：（1）吸收過(guò)程的副反應(yīng)產(chǎn)生的少量Na2SO4，在再生過(guò)程中十分困難，這是因?yàn)槭嘤幸欢ǖ娜芙舛?，?dāng)溶液中含有相當(dāng)量的SO32-、OH-時(shí)，Ca2+的濃度較低，CaSO4不能沉淀下來(lái)。（2）再生后的清液雖然主要含NaOH，但畢竟還有很少量的Ca2+，循環(huán)回用中會(huì)逐漸集聚，當(dāng)局

41、部條件有利于結(jié)晶時(shí)便可能產(chǎn)生垢堵物。盡管這種幾率很低，但還是存在的，尤其是在生產(chǎn)管理不嚴(yán)密的情況下，石灰漿液倒灌入塔的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，結(jié)垢堵塞往往難以避免。3.3.4氧化鎂法氧化鎂法的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和脫硫裝置組成基本上類(lèi)似于石灰/石灰石法。前半部是制漿和吸收，后半部是脫硫產(chǎn)物的處理。在副產(chǎn)物中主要是MgSO3水合物，也有少部分MgSO4水合物。前者微溶于水，后者易溶于水。如果不予再生回收，可將直接排放部分加以曝氣處理以滿足污水納管的要求，另一部分則返回吸收系統(tǒng)使用。如果要求再生處理，則在系統(tǒng)中添加阻氧劑，盡量減少M(fèi)gSO3的氧化副反應(yīng)，因?yàn)镸gSO3的熱解溫度只有800,而MgSO4的分解溫度是1

42、124，同時(shí)還需投加炭或CO還原劑。再生獲得的MgO可以返回制漿系統(tǒng)，在脫硫塔循環(huán)使用。然而再生過(guò)程的能耗和再生裝置的一次投資是巨大的，企業(yè)往往難以接受。因此一般中小型鍋爐均是采用氧化鎂法脫硫工藝，優(yōu)先考慮采用的方案是廢水直排或部分回用。3.3.5氨法氨法是以氨基堿性物質(zhì)為脫硫劑，既是用(NH4)2SO3-NH4HSO3溶液吸收凈化煙氣中的SO2，由于吸收液的處理方法不同而產(chǎn)生不同的工藝命名，如氨-酸法、氨-硫銨法、氨-亞銨法、氨-石膏法等。氨法的化學(xué)原理與鈉堿法基本類(lèi)似。氨水溶液進(jìn)入洗滌系統(tǒng)中立即產(chǎn)生(NH4)2SO3和NH4HSO3。前者對(duì)SO2有更強(qiáng)的吸收能力，是氨法的主要吸收劑。隨著吸

43、收過(guò)程的進(jìn)行，NH4HSO3濃度不斷增大，吸收能力下降。必須補(bǔ)充加氨使NH4HSO3轉(zhuǎn)化成(NH4)2SO3。因此，在(NH4)2SO3-NH4HSO3-H2O體系中存在HSO-、SO2-和NH+。當(dāng)pH為4.27.0時(shí)，三者的關(guān)系可表示為：NH4-=HSO3-+2SO32-。氨法的化學(xué)過(guò)程比鈉法更復(fù)雜，因?yàn)檫@里不僅有濃度因素，還有蒸汽化的因素。氨法系統(tǒng)無(wú)結(jié)垢問(wèn)題，但存在NH3泄漏和銅腐蝕。氨法的最大優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)物有一定價(jià)值，可充抵部分運(yùn)行費(fèi)用。氨法受限于氨源，而且價(jià)格貴，不可能被中小型鍋爐普遍采用。3.3.6循環(huán)流化床（CFB）技術(shù)流態(tài)化技術(shù)是一項(xiàng)成熟的工程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于燃燒、化學(xué)反應(yīng)和物料

44、輸送等行業(yè)。利用流化床作為脫硫反應(yīng)設(shè)備，并不是什么高新技術(shù)。脫硫石灰顆粒被含SO2的煙氣流化，同時(shí)發(fā)生脫硫化學(xué)反應(yīng)，由于氣固兩相密切接觸，劇烈湍動(dòng)，顆粒表面不斷更新，SO2從氣相分離出來(lái)，生成固態(tài)產(chǎn)物，隨煙氣流至收塵器捕獲。脫硫灰全部或部分循環(huán)，以滿足脫硫率和Ca利用率的要求確定循環(huán)倍率?，F(xiàn)代循環(huán)流化床脫硫技術(shù)的脫硫率可達(dá)到90%甚至95%以上，工程上的許多問(wèn)題（如輸灰、循環(huán)、補(bǔ)充流化等）都已基本解決。不過(guò)，CFB技術(shù)仍然只能適用于中等氣量和中低濃度條件。有人在多方面進(jìn)行嘗試，意在提高脫硫性能、降低工程造價(jià)、突破容量和濃度限制，如采用稀相懸浮技術(shù)和半干法操作等，均取得一定成效。從現(xiàn)有狀況看，該

45、技術(shù)完全有可能成為中型鍋爐煙氣凈化的首選工藝之一。大型爐對(duì)于它未必十分適用，小型爐卻因投資費(fèi)用大而用不起。3.3.7旋噴干燥（SDA）法旋噴干燥法是以石灰乳液為脫硫劑的半干法脫硫技術(shù)。奶粉制造是它的原型，技術(shù)發(fā)端于丹麥尼羅公司，上世紀(jì)70年代中期曾風(fēng)行于美國(guó)，后發(fā)現(xiàn)它的效能和適用性受到局限，而暫時(shí)中止其規(guī)模發(fā)展，但始終沒(méi)有終止它的優(yōu)化和改進(jìn)。目前第三代技術(shù)已漸完善。脫硫效率從80%提高到90%以上，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率也達(dá)到90%。由于它的投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)于傳統(tǒng)濕式工藝可減少1/4，而且沒(méi)有腐蝕和廢水處理，因而重新獲得環(huán)?？萍冀绲目隙?，特別是中型鍋爐和垃圾焚燒行業(yè)等頗為贊許。旋噴干燥技術(shù)的自控水平較高

46、，因而只要設(shè)計(jì)合理，精確操作和連續(xù)運(yùn)行就不會(huì)成為難題。由于這是半干式過(guò)程，反應(yīng)性能遠(yuǎn)強(qiáng)于干法脫硫過(guò)程，效率接近濕法而回避了濕法的一系列問(wèn)題。可以預(yù)計(jì)，旋噴干燥法工藝將成為中型鍋爐煙氣脫硫的又一項(xiàng)首選技術(shù)。3.3.8爐內(nèi)噴鈣煙氣增濕活化工藝（LIFAC）LIFAC工藝首創(chuàng)于芬蘭。早期的發(fā)展基礎(chǔ)是爐內(nèi)直噴石灰石，簡(jiǎn)捷而節(jié)省費(fèi)用。但隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，這種純干法脫硫的效率只有30%40%，根本無(wú)法達(dá)標(biāo)。在這種條件下，最可行的改造方案就是在爐后實(shí)施煙氣增濕，使飛灰中過(guò)半未參加反應(yīng)的脫硫劑在爐后完成第二次脫硫，結(jié)果總的脫硫效率可能達(dá)到75%左右，基本可以滿足環(huán)保要求；而改造的費(fèi)用并不很多，僅需加設(shè)增濕活

47、化塔。經(jīng)過(guò)20多年的實(shí)踐和改進(jìn)，LIFAC技術(shù)已日益成熟，在中型鍋爐煙氣脫硫工作中可占一席之地。3.3.9懸浮吸收技術(shù)懸浮吸收技術(shù)以NID為代表，實(shí)際上是一種半干式吸收裝置，在煙道上設(shè)置該反應(yīng)器，讓煙氣與吸收劑在反應(yīng)器中頻繁接觸，類(lèi)似稀相輸送床的形式。為了克服干式氣-固直接反應(yīng)的不足，采用兩種方法改善反應(yīng)過(guò)程的條件，一種是將煙氣增濕活化，另一種是將吸收劑潤(rùn)濕噴入，將氣-固之間的二相反應(yīng)變成氣-液-固之間的三相反應(yīng)，可以加速反應(yīng)過(guò)程，提高效率和鈣的利用率，反應(yīng)之后直接送入袋式收塵器進(jìn)行分離。副產(chǎn)物呈粉末狀，回收方便，系統(tǒng)無(wú)腐蝕，操作容易，裝置可以小型化、系列化。3.3.10吸附脫硫工藝吸附脫硫工

48、藝采用吸附劑脫除SO2，重點(diǎn)是吸附劑的確定。常用的吸附劑是活性炭（AC），此外還有半焦分子篩等。活性炭吸附SO2屬于物理吸附，活性炭對(duì)SO2的吸附能力除了與活性炭組成和表面特征有關(guān)外，還與吸附條件相關(guān)，如溫度、水汽分壓以及雜質(zhì)影響等。物理吸附的吸附量有限，但如果吸附劑表面加以碘浸漬處理或煙氣中有O2和水汽存在，將可能發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)，從而使吸附能力大大提高。用活性炭吸附凈化鍋爐煙氣，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了大量的研發(fā)工作，但至今未能實(shí)現(xiàn)大型化，主要原因是：吸附器的設(shè)計(jì)存在難度，裝置龐大，切換操作吸附與再生相當(dāng)復(fù)雜；設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；副產(chǎn)物稀硫酸難覓出路，濃縮成本太高；運(yùn)行成本高。4設(shè)計(jì)參數(shù)及原則4.1設(shè)計(jì)參

49、數(shù)熱水鍋爐煙氣脫硫原始參數(shù) DZL系列臥式快裝水管熱水鍋爐6t/h熱水鍋爐基本參數(shù)：型號(hào)：DZL4.2-1.0/115/70-AZJ 額定熱功率：4.2MW 出水壓力：1.0MPa 額定出口/進(jìn)口溫度：115/70原有陶瓷多管除塵器：型號(hào)：DIC-6 處理風(fēng)量：18000m3/h 除塵效率：97%鍋爐引風(fēng)機(jī)：電機(jī)型號(hào)：Y225S-4 功率：37KW 流量：14997-20622 m3/h 全壓：4313-4034Pa燒的煤是橫山煤含硫是14.2設(shè)計(jì)原則（1）低成本，高效益。采用雙堿法脫硫技術(shù)，在確保達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，結(jié)合廠方的實(shí)際情況,盡可能降低脫硫除塵工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用；（2）充分利用

50、現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施，因地制宜，優(yōu)化組合后制定具有針對(duì)性的技術(shù)方案；（3）管理和維護(hù)方便，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。5工藝選擇綜上，經(jīng)過(guò)綜合考慮，主要從因地制宜和經(jīng)濟(jì)性的分析并結(jié)合該鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)用雙減法是性價(jià)比相對(duì)較高的工藝。雙減法可避免吸收塔內(nèi)結(jié)垢堵塞和減少鈉堿耗量，降低成本。鈉鈣雙堿法對(duì)該熱水鍋爐煙氣脫硫來(lái)說(shuō),具有脫硫除塵效率高,投資少,占地面積小,運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)脫硫液循環(huán)使用，運(yùn)行無(wú)污水排放，沒(méi)有二次污染。5.1鈉鈣雙堿法脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)(1)技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。主要設(shè)備、設(shè)置故障率低，因此不會(huì)因脫硫設(shè)備故障影響電站過(guò)路的安全運(yùn)行。(2)工藝先進(jìn)，運(yùn)行費(fèi)用低。因鈉堿活性極強(qiáng)極高，所以只

51、用很低的液氣比就可達(dá)到高效率的脫硫效果，又因用廉價(jià)的鈣堿再生、鈉堿重復(fù)利用，就大大降低了運(yùn)行成本。(3)工程投資少，經(jīng)濟(jì)效益高。那鈣雙減法工程投資僅為其他濕法技術(shù)的2/33/4；脫硫效率同樣達(dá)到90%95%，脫硫后的SO2和煙塵排放完全滿足環(huán)保要求。(4)對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。用鈉堿液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，吸收劑利用率高，可根據(jù)鍋爐煤種變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)PH值、液氣比等因子，以保證設(shè)計(jì)脫硫率的實(shí)現(xiàn)。(5)脫硫除塵一體化。經(jīng)過(guò)噴淋、吸收、吸附、再生等物理化學(xué)過(guò)程，以及脫水、除霧，達(dá)到脫硫、除塵、除濕、凈化煙氣的目的。(6)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)省脫硫劑效果顯著。實(shí)現(xiàn)雙減法“三高、二低、一小”的特點(diǎn)。即

52、：脫硫效率高、可利用率高、可靠性高；投資成本低，運(yùn)行費(fèi)用低；占地面積小。5.2雙堿法脫硫原理常用的鈉鈣雙堿法，在啟動(dòng)時(shí)以純堿液吸收SO2（不用液體燒堿的原因在于其中含有氯離子，具有腐蝕性等有害影響，而固體燒堿氯離子雖較少，但價(jià)格高），吸收液用石灰乳再生。NaCO3溶液在啟動(dòng)后其中CO32-基本被驅(qū)除；吸收液再生后循環(huán)使用。循環(huán)過(guò)程中的主要反應(yīng)如下：1、脫硫過(guò)程N(yùn)a2CO3+SO2Na2SO3+CO2 (1)2NaOH+ SO2Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3 (3)其中（1）式為啟動(dòng)階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應(yīng)；（2）式為再生液PH值較高時(shí)（高于9）,溶液吸收的主要反應(yīng)；（3）式為溶液PH值低（59）時(shí)的主反應(yīng)。2、再生過(guò)程（用石灰乳）2NaHSO3+Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3 (4)Na2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO