【文章內(nèi)容簡介】 酸銨會從脫硫系統(tǒng)中結(jié)晶出來。在有氧氣存在的情況下還可能發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸銨。該法根據(jù)吸收 液再生方法不同，可以分為氨一酸法、氨一亞硫酸銨法和氨一硫銨法。影響氨法脫硫效率的主要因素是脫硫液的組成，受溶液蒸氣壓和 pH 值的影響。氨法的主要優(yōu)點是脫硫劑利用率和脫硫效率高，且可以生產(chǎn)副產(chǎn)品。但氨易揮發(fā)，使得吸收劑的消耗量增加，產(chǎn)生二次污染。此外該法還存在生產(chǎn)成本高、易腐蝕、凈化后尾氣中含有氣溶膠等問題。 (3)雙堿法脫硫工藝 為了克服石灰 /石灰石法容易結(jié)垢和堵塞的缺點，發(fā)展了雙堿法。該法先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收，然后再用石灰乳或石灰對吸收液進行再生。雙堿法的明顯優(yōu)點是，由于主塔內(nèi)采用液相吸收，吸 收劑在塔外的再生池中進行再生，從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問題，從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法，減小吸收塔的尺寸及操作液氣比，降低成本。另外，雙堿法可得到較高的脫硫率，可達 85%以上，應(yīng)用范圍較廣，該法的主要缺點是再生池和澄清池占地面積較大。 (4)噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù) 這種技術(shù)屬半干法脫硫技術(shù)，多數(shù)采用旋轉(zhuǎn)噴霧器，石灰漿液作吸收劑，以細霧滴噴入反應(yīng)器，與二氧化硫反應(yīng)并同時干燥，在反應(yīng)器出口，隨著水分蒸發(fā)，形成了干的顆?；旌衔?。其工藝特點是投資較低，設(shè)計和運行費用較為簡單， 占地面積較少，脫硫率一般為 60 一 80%。在西歐的德國、奧地利、意大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國家應(yīng)用比較多。美國也有巧套裝置 (總?cè)萘?500OMW)在運行，燃煤含硫量一般不超過 %，脫硫效率均低于 90%。黎明發(fā)動機廠從丹麥引進技術(shù)并建成一套 5000ONm3/h 工業(yè)裝置，并對低硫煤 (含硫率 %)煙氣進行了脫硫試驗，在鈣硫比為 時，取得 80%的系統(tǒng)總脫硫效率。 (5)爐內(nèi)噴吸收劑 /增濕活化煙氣脫硫工藝 該法是一種將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術(shù)，由于投資及運行費用 15 較低，該類工藝方法在近期內(nèi)取 得較大進展，在西北歐廣大國家均已有工業(yè)運行裝置。芬蘭 IVO 公司開發(fā)了爐內(nèi)噴鈣 /活化脫硫工藝 (LIFAC)，克服了脫硫效率不高及粉塵比阻升高而影響除塵效果的弊端，具體做法是 :在鍋爐尾部安活化反應(yīng)器，將煙氣增濕，使剩余的吸收劑活化與二氧化硫反應(yīng)。 其工藝簡單，占地小，主要適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫率一般為 60 一 80%。其主要缺點是脫硫劑消耗量大，易產(chǎn)生粉灰，使除塵負荷加重。南京下關(guān)電廠引進 LIFAC 全套技術(shù)，配套 125MW 機組 (燃煤含硫率 %)，設(shè)計脫硫率 75%。 項目脫硫工藝的 選擇 根據(jù)對脫硫性能的要求和現(xiàn)場情況，本項目所選擇的技術(shù)方案應(yīng)當(dāng)遵循以下原則： 由于該廠地處縣區(qū)，環(huán)保要求高，又為了減輕對煙囪的腐蝕，應(yīng)達到盡可能高脫硫效率，并能適應(yīng)燃煤和運行狀況的變化和未來對環(huán)保要求的提高，本方案按≥ 96%效率設(shè)計。 脫硫系統(tǒng)應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備。 使用當(dāng)?shù)乜梢苑€(wěn)定供應(yīng)、價格較低、性能好的脫硫劑。 副產(chǎn)品能夠在當(dāng)?shù)鼐C合利用。 降低工程造價以及運行和維護成本。 同時針對現(xiàn)有熱電廠空場有限，且已經(jīng)建成兩個 300m3的沉淀池等現(xiàn)狀，脫硫工藝選擇鈉鈣雙堿法脫硫 工藝作為本工程脫硫工藝，有效地利用鈉鈣雙堿法脫硫工藝的技術(shù)優(yōu)勢，又克服了該法再生池和澄清池占地面積較大的主要缺點。 雙堿法脫硫工程描述 雙堿法工藝原理 雙堿法脫硫工藝技術(shù) 是目前應(yīng)用成熟的一種煙氣脫硫技術(shù)，尤其是在小熱電燃煤鍋爐煙氣污染治理方面應(yīng)用較為廣泛 ,脫硫劑采用 氫氧化鈉溶液（含 30%NaOH）和生石灰（含95%CaO）。 其工藝原理是：本雙堿法是以氫氧化鈉 溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用 生石灰加水熟化成氫氧化鈣 溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，付產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送 回脫硫塔循環(huán)使用。 各步驟反應(yīng)如下： 16 吸收反應(yīng)： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 副反應(yīng)如下： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 由于硫酸鈉是很難再生還原的，一旦生成就需要補充 NaOH。 再生反應(yīng) 用 氫氧化鈣 溶液對吸收液進行再生 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO3 1/2 H2O + 3/2 H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO3 1/2 H2O 氧化反應(yīng) CaSO3 1/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4 1/2 H2O 工程描述 NaOH 溶液 由罐車直接運送到廠內(nèi) ，通過堿液泵送入堿液罐，再由堿液罐直接流入循環(huán)池，通過循環(huán)泵將堿液送到脫硫塔進行噴淋脫硫。 脫硫吸收劑（生石灰）干粉由罐車直接運送到廠內(nèi)，同時按一定比例加水并攪拌配制成一定濃度的吸收劑氫氧化鈣（ Ca(OH)2）漿液，再由輸送泵送入沉淀 反應(yīng)池，進行再生反應(yīng)。 工藝流程如下 : 循環(huán)液從脫硫塔底排入沉淀反應(yīng)池。在沉淀反應(yīng)池中加入氫氧化鈣 , 氫氧化鈣在沉淀 17 反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生如下再生反應(yīng)： 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO3 1/2 H2O + 3/2 H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO3 1/2 H2O 在曝氣池，壓縮空氣向曝氣池送入空氣，使得氧化更加充分，同時不讓石膏沉淀在曝氣池。氧化反應(yīng)如下： CaSO3 1/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4 1/2 H2O 也有副反應(yīng)進行： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 循環(huán)液從曝氣池繼續(xù)溢流到循環(huán)沉淀池，讓石膏在此處沉淀下來，并通過抓斗吊抓走，最后將石膏一起外運或作其他處理。循環(huán)液中再生得到的 NaOH 可重復(fù)使用，需要說明的是因為鍋爐煙氣中有大量氧氣且溫度較高二氧化硫濃度較低副反應(yīng)會較多，也就是說要補充一定量的氫氧化鈉。再通過循環(huán)泵把循環(huán)液（含補充的新鮮氫氧化鈉）再送入脫硫塔進行脫硫。 對向沉淀反應(yīng)池中加 Ca(OH)2和循環(huán)沉淀池加 NaOH 都是通過 PH 計測定 PH 值后加入堿液，達 到脫硫工藝要求的 PH 值。 技術(shù)特點 （ 1）從技術(shù)、經(jīng)濟及裝置運行穩(wěn)定性、可靠性上考慮采用生石灰和氫氧化鈉作為脫硫劑，保證系統(tǒng)脫硫效率可達 96%。 （ 2）采用雙堿法脫硫工藝，可以基本上避免產(chǎn)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象， 減少昂貴的 NaOH耗量和降低運行費用。 （ 3）采用懸流洗滌方式可在較小的液氣比下獲得較大的液氣接觸面積，進而獲得較高的脫硫除塵效率；并且，較小的液氣比可以減少循環(huán)液量，從而減少循環(huán)泵的數(shù)量，從而降低了運行成本也減少了造價。 （ 4）保證本脫硫裝置連續(xù)運行，年運行時間大于 8400 小時。 （ 5）為確保整 個系統(tǒng)連續(xù)可靠運行，采用優(yōu)良可靠的設(shè)備，以確保脫硫系統(tǒng)的可靠運行 . （ 6）按現(xiàn)有場地條件布置脫硫系統(tǒng)設(shè)備， 力求緊湊合理，節(jié)約用地。 （ 7） 最大限度的把脫硫水循環(huán)利用，但是由于煙氣中含有一定濃度的鹽份和 Cl 離子，反應(yīng)塔內(nèi)部分水分蒸發(fā)，因此形成循環(huán)水中鹽和 Cl 離子的積累，由于過高的鹽和 Cl 18 離子濃度會降低脫硫效率和腐蝕反應(yīng)裝置，所以必須調(diào)整脫硫循環(huán)水水質(zhì)并補充少量工業(yè)用水。 設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù) 為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠以及出口煙氣達到合格的排放標(biāo)準(zhǔn) ,要求提供的反應(yīng)劑和工業(yè)水必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 脫 硫系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù) 根據(jù)公司燃煤鍋爐近年平均燃煤含硫的變化，建議在編制脫硫技術(shù)規(guī)范書時， FGD裝置煤質(zhì)含硫量變化用 FGD 入口 SO2濃度變化進行覆蓋，即：“脫硫裝置燃用設(shè)計煤種時，脫硫效率≥ 95%，當(dāng) FGD 入口 SO2濃度增加 30%時脫硫率不低于 92%，當(dāng) FGD 入口 SO2濃度增加 50%時，脫硫系統(tǒng)能安全運行”。 表 42 脫硫系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù) 項 目 單 位 數(shù)值（單臺爐） 入口煙氣量 m3/h 100,000 入口煙氣溫度 ℃ 140 入口煙氣量 Nm3/h 66,143 入口二氧化 硫 kg/h 入口 SO2 濃度 mg/Nm3 3500 入口 煙塵 kg/h 入口 煙塵濃度 mg/Nm3 200 出口煙氣量 m3/h 88,718 出口煙氣溫度 ℃ 60 出口二氧化硫 kg/h 出口 SO2 濃度 mg/Nm3 140 出口 煙塵 kg/h 出口 煙塵濃度 mg/Nm3 50 液氣比 L/ m3 鈣硫比 脫硫率 % 96 19 除塵率 % 73 脫硫劑 30%NaOH 用量（啟動） kg/h 脫硫劑 NaOH液 用量（補充） kg/h 脫硫劑生石灰用量（含 90% CaO） kg/h 水 m3/h 10 電 kw 20 運行時間 h 7500 脫硫塔入口水溫 度 ＞ 40o 脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù) 脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù)表 性能和設(shè)計數(shù)據(jù) 單位 數(shù)據(jù) 1．一般數(shù)據(jù) 脫硫系統(tǒng)總壓力損失 Pa 1100 其中： 脫硫塔 Pa 600 總煙道（自引風(fēng)機出口到水平煙道進口） Pa 500 吸收劑摩爾比 Ca/S mol/mol 循環(huán)液氣比 L/Nm3 SO2脫除率 % 96 出口 SO2濃度 mg/Nm3 140 脫硫塔出口含塵濃度 mg/Nm3 50 2．消耗 石灰粉（ 90%CaO） kg/h 其他助脫硫劑（ 100%NaOH） kg/h 工業(yè)水（規(guī)定品質(zhì)） m3/h 10 電力（電動機總?cè)萘浚? kW 20 電力（ BMCR工況設(shè)備耗電量） 20 壓縮空氣（儀表控制用） m3/h 3．脫硫 塔 設(shè)計壓力 Pa 3000 BMCR時煙氣流速 m/s 脫硫塔直徑 m 20 脫硫塔高度 m 16 脫硫塔壁厚 mm 10 脫硫塔本體材質(zhì) 碳鋼 4．吸收劑消化系統(tǒng) 系統(tǒng)耗電量 系統(tǒng)耗水量 t/h 第六章 脫硫工程設(shè)想 脫硫裝置的總平面布置 本布置按一爐一塔（噴淋式空腔塔）、無升壓風(fēng)機布置。 脫硫系統(tǒng)按其工藝特性集中布置于爐后煙囪南側(cè)。脫硫采取一爐一塔的布置 方式，無升壓風(fēng)機，兩臺爐吸收塔布置在爐后煙囪南側(cè)，兩臺爐吸收塔的西側(cè)及東側(cè)分別布置吸收塔漿液循環(huán)泵。 再生池和澄清池利用已經(jīng)建成兩個 300m3的沉淀池（加以改造）。 一爐一塔 脫硫工藝系統(tǒng) 設(shè)計 脫硫工藝系統(tǒng) 本工程煙氣脫硫技術(shù)為雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。方案設(shè)計采用先進的噴淋塔（懸流洗滌方式）工藝，塔內(nèi)上部設(shè)置噴淋層，出口煙道上設(shè)二級除霧器。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的 SO2 被脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 NaOH 發(fā)生反應(yīng)，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設(shè)有旋風(fēng)分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的 細小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75mg/Nm3 下排出。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰， SO3， HCL 和 HF 也大部分得到去除。 氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氫氧化鈣溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，付產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 脫硫工藝系統(tǒng) 設(shè)計 兩臺爐各用一套脫硫吸收塔。每套旋流脫硫除塵塔有以下設(shè)備組成：脫硫塔本體，主筒內(nèi)有四層噴嘴，煙氣經(jīng)下部切向進入除塵脫硫塔 ,使煙氣呈高速旋轉(zhuǎn)氣流。 .在高速旋 21 轉(zhuǎn)氣流中再加以四道旋轉(zhuǎn)噴咀 ,噴流逆向噴淋注入堿性水 ，使水氣充分接觸，利用水氣相對運動使水在煙氣旋轉(zhuǎn)離心力作用下被甩到除塵脫硫塔內(nèi)壁自動形成水膜 ,起到非常好的除塵脫硫效果，煙氣到除塵脫硫塔上部再進入