【文章內(nèi)容簡介】 出來的裝置。其優(yōu)點是：（l）除塵效率高，可達 99%以上；（2）本體壓力損失小，壓力損失一般為160～300Pa；（3）能耗低，處理 1000m3煙氣約需 ～h；（4）處理煙氣量大，可達106m3/h 以上；（5）耐高溫，普通鋼材可在 350℃以下運行。缺點是：（1）耗鋼量大；（2）占地面積大；（3）制造、安裝、運行要求嚴(yán)格；（4）對粉塵的特性較敏感，最適宜的粉塵比電阻范圍為 104～5*10 10Ωcm，若在此范圍之外，應(yīng)采取一定的措施，才能取得必要的除塵效率；（5）煙氣為高濃度時，要用前置除塵。電除塵器本體結(jié)構(gòu)的主要部件有：電極系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、煙道氣流分布系統(tǒng)、排塵系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等，圖 29 為電除塵器的基本結(jié)構(gòu)。圖 29 電除塵器的基本結(jié)構(gòu)在兩種曲率半徑相差很大的金屬集塵極和電暈極上通以高壓直流電，維持一個足以使電極之間產(chǎn)生電暈放電的不均勻電場，氣體電離所產(chǎn)生的電子、陰離子和陽離子，吸附在通過電場的粉塵上而使粉塵荷電。荷電粉塵在電極庫侖力作用下，向電極性相反的電極運動而沉積在電極上，以達到粉塵和氣體分離的目的（圖 210） 。當(dāng)沉積在電極上的粉塵達到一定厚度時，借助于振打機使粉塵脫離電極落入灰斗。12圖 210 電除塵器原理圖㈣、袋式（過濾式）除塵裝置袋式除塵器也稱過濾式除塵器，它是利用纖維編織物制作的袋裝過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。它的特點是：（1）除塵效率高。一般在 99%以上，出口含塵濃度可達 20～30mg/m 3（2）處理氣體量的范圍大，并可處理非常高濃度的含塵氣體，能處理粉塵濃度超過700000 mg/m3的含塵氣體。（3）結(jié)構(gòu)比較簡單，操作維護方便。（4）在保證相同的除塵效率的前提下，其造價和運行費用低于電除塵器。（5）在采用玻璃纖維和某些種類的合成纖維來制作濾袋時，可在 160～200℃的溫度下運行。（6）對粉塵的特性不敏感，不受粉塵比電阻的影響。（7）在用于干法脫硫系統(tǒng)時，可適當(dāng)提高脫硫效率。其缺點是：（1）體積與占地面積較大。（2）阻力損失較大，一般為 1000～2022Pa（10～200 mmH2O） 。（3）對濾袋質(zhì)量有嚴(yán)格要求，若濾袋破損率高，使用壽命短，則運行費用將大大增加。（4）對溫度較高、濕度較大或帶粘性的粉塵和有腐蝕性的煙氣，則在選用濾袋材料和使用時要慎重，有些情況下則不宜采用袋式除塵器。袋式除塵器是利用棉、毛、人造玻璃纖維和合成纖維等編織物的過濾作用進行除塵的。它的除塵過程和濾料的編織方法、纖維的密度及粉塵的擴散、慣性、碰撞、遮擋（篩分） 、重力和靜電作用等因素和清灰方法有關(guān)。圖 211（a）為一種空氣逆吹式（逆氣流型）袋式除塵器。含塵氣體由下部進入濾袋，當(dāng)氣體穿過濾袋時，粉塵即被過濾在濾料上，從濾袋內(nèi)穿出的氣體被凈化后從濾袋外排出。當(dāng)被過濾在濾袋內(nèi)的粉塵層達到一定厚度時，由于此時過濾的阻力過大而必須進行清灰。圖 211（a）右邊所示的情況是采用逆吹空氣清灰時的情況，即在需要清灰時，打開逆吹閥，逆吹空氣自上而下與含塵氣流相反的方向由濾袋外進入袋內(nèi)將覆蓋在濾袋內(nèi)壁上的粉塵清落入下面的灰斗。在清灰時吸氣閥關(guān)閉，因此它運行時其過濾和清灰是交替進行的。圖 211（b）是脈沖反沖式袋式除塵器。實際上，袋式除塵器可以有不同的設(shè)計，含塵氣體既可以設(shè)計成吹入袋內(nèi)，也可以設(shè)計成被吸入袋內(nèi)；含塵氣體既可以從濾袋外進入將粉塵過濾在袋外，也可以從濾袋內(nèi)出來將粉塵過濾在第二章：綜 述13袋內(nèi)。圖 211 袋式除塵器袋式除塵器與電除塵器的比較：①、技術(shù)性能的比較袋式除塵器無論進口煙氣中的粉塵濃度有多么高，除塵器出口煙氣中的粉塵濃度均可低至 20～30mg/m 3；而且這類材料可在 200℃或以下的溫度條件下長期工作，其價格也不十分昂貴。當(dāng)進口氣體粉塵濃度為 60000mg/m3時，除塵器出口處氣體中的粉塵濃度可低于 3mg/m3 。當(dāng)含塵氣體中含有 SO3時，短時間即會對濾料造成損壞，采用石灰（CaO，含硫量超過 1％時）可防止 SO3對濾袋的不利影響。當(dāng)煙氣中粉塵濃度增加而要求保持原有的除塵效率不變；或要求提高除塵效率，就必須對電除塵器進行改裝設(shè)計，而對電除塵器進行改裝比袋式除塵器更換濾袋要復(fù)雜和昂貴得多。 ②、成本比較 無論從初期投資還是從日常操作費用維護費用來看袋式除塵器均低于電除塵器。 脫硫煤燃燒過程中可能產(chǎn)生的硫氧化物，如 SOSO 硫酸霧、酸性塵和酸雨等，不僅造成大氣污染，而且會引起燃煤設(shè)備的腐蝕。燃燒過程中生成的硫氧化物還可能影響氮氧化物的形成。因此必須采取措施去除上述污染物質(zhì)，特別是 SO2。 一般說來，燃煤設(shè)備的脫硫技術(shù)可以分為三大類，即燃燒前對燃料進行脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。燃燒前對燃料進行脫硫、燃燒中脫硫?qū)τ跍p少排出煙氣中 SO2 的濃度有著重要的作用，這里主要討論燃燒后脫硫。 煙氣脫硫技術(shù)如按其方法分類，可分為干法脫硫和濕法脫硫；按反應(yīng)產(chǎn)物的處理方法分類，可分成回收法和拋棄法；按脫硫劑的使用情況分類，又可分為再生法和非再生法。 濕法脫硫方法介紹① 、石灰石/石膏法 石灰石/石膏法主要原理是，以石灰石或石灰的水漿液為脫硫劑，在吸收塔（洗滌塔）內(nèi)對含有 SO2 的煙氣進行噴淋洗滌，使 SO2 與漿液中的堿物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鈣和硫酸鈣從而將 SO2 除掉，并在漿液中鼓入空氣，強制使亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化成硫酸鈣。漿液中的固體物質(zhì)連續(xù)的從漿液中分離出來，經(jīng)濃縮后生成有用的石膏副產(chǎn)品。14圖 212 石灰石/石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)流程圖石灰石/石膏法的主要優(yōu)點是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（有的裝置Ca/S＝１時，脫硫效率大于 90％） 、吸收劑利用率高（可大于 90％） 、設(shè)備運轉(zhuǎn)率高（可達 90％以上） 、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝） 、脫硫劑－石灰石來源豐富可靠且廉價。但是石灰石、石膏法的缺點也是比較明顯的：初期投資費用太高、運行費用也高、占地面積大、系統(tǒng)管理操作復(fù)雜、磨損腐蝕現(xiàn)象較為嚴(yán)重、副產(chǎn)物－石膏很難處理（由于銷路問題只能堆放） 、廢水較難處理。②、為提高脫硫率及防止結(jié)垢，在石灰－石膏法中添加其他吸收劑，即為通常所講的改良了的石灰－石膏法脫硫系統(tǒng)。如在石灰中添加鎂或氯化鈣作為吸收劑吸收二氧化硫，在氧化塔中用空氣氧化作為石膏回收。鎂 石灰－石膏法用鎂的化合物吸收 SO2 后，再加石灰形成石膏的方法。鎂對 SO2 的吸收率高且可以較少石膏的結(jié)垢。本系統(tǒng)基本與石灰、石膏發(fā)相同，但因在吸收劑（石灰、石灰石）中添加了鎂，提高了脫硫效率，是一種高效率的脫硫系統(tǒng)。氧化鈣 石灰－石膏法這是一種將石灰濃度為 20％的氧化鈣溶液作為吸收液的脫硫方法。本系統(tǒng)的優(yōu)點使：液－氣比小，排煙溫度高，幾乎沒有廢液排放等。但是，由于氯離子濃度過高，要使用耐腐蝕材料，特別使冷卻除塵塔的高溫部分，需使用鈦那樣的高級材料。③、該方法是 SO2 氣體被蘇打、氨、氯化鋁和稀硫酸等水溶液所吸收，再向吸收后的溶液里加石灰和石灰石，以生成石膏加以回收。有機蘇打－石膏法1）醋酸鈉石灰－石膏法本法是亞硫酸鈉石灰－石膏法（后述）的改良方法。用醋酸的水溶液作為吸收劑吸收后，加入石灰石回收石膏。煙氣在多孔板的多段吸收塔內(nèi)用醋酸鈉水溶液（含有石膏）吸收。液氣比為 2 時，SO2 的吸收率可達 99％。2）二酸鈉石灰－石膏法該法同醋酸鈉石灰－石膏法基本相同，只是用馬來酸（順丁烯二酸）來替代醋酸，第二章：綜 述15在回收液中反應(yīng)后生成磺化丁二酸。由于磺化丁二酸不揮發(fā)，不必象醋酸那樣在吸收塔上部回收。采用低液氣比可以獲得 99％以上的脫硫效率。本方法脫硫率可任意選擇，吸收塔的構(gòu)造也簡單。酸酸鋁 石灰－石膏法 用堿性硫酸鋁溶液（pH 3－4）吸收 SO2后，加入石灰石，回收石膏。煙氣加入冷卻除塵塔，用稀的硫酸鋁漿液冷卻，除塵后加入吸收塔。在吸收塔中用硫酸鋁溶液（pH＝3）吸收 SO2。從吸收塔中排出的吸收液，加入氧化塔用空氣氧化，再加入石灰石反應(yīng)生成石膏回收。本系統(tǒng)任意穩(wěn)定運行，能處理煙氣量從 3000Nm3/h到 20 萬 Nm3/h 的鍋爐排氣，SO2 的濃度從 160ppm－2500ppm，被用于各種排氣，能得到 70－95％的脫硫率。④、稀硫酸石灰－石膏法用含有鐵離子等氧化催化劑的 ％的稀硫酸作為吸收液，吸收 SO2 后形成亞硫酸，在 55℃左右，幾乎可 100％的氧化成硫酸。吸收液中加入石灰石或消石灰使石膏沉淀分離。用氧化鐵作為氧化催化劑。⑤、雙堿法 實際上雙堿法脫硫工藝是為了克服石灰石/石膏法容易結(jié)垢的缺點并進一步提高脫硫效率而發(fā)展起來的。它先用堿金屬鹽類如鈉鹽的水溶液吸收 SO2，然后在另一個石灰反應(yīng)器中用石灰或石灰石將吸收了 SO2 的吸收液再生，再生的吸收液返回吸收塔再用，而 SO2 還是以亞硫酸鈣和石膏的形式沉淀出來。由于其固體的產(chǎn)生過程不是發(fā)生在吸收塔中的，所以避免了石灰石/石灰法的結(jié)垢問題。圖 213 雙堿法煙氣脫硫工藝流程圖 ⑥、海水脫硫工藝海水脫硫法的原理是用海水作為脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對煙氣進行逆向噴淋洗滌，煙氣中的 SO2 被海水吸收成為液態(tài) SO2。液態(tài)的 SO2 在洗滌液中發(fā)生水解和氧化作用。洗滌液被引入曝氣池，用提高 PH 值抑制了 SO2 氣體的溢出，鼓入空氣，使在曝氣池中的水溶性 SO2 被氧化成為 SO42。海水脫硫的主要特點是：工藝簡單，無需脫硫劑的制備，系統(tǒng)可靠可用率高。根據(jù)國外經(jīng)驗，可用率可保持在 100%。脫硫效率高，可達 90％以上。不需要添加脫硫劑，也無廢水廢料，管理容易。與其他濕法工藝相比，投資低，運行費用也低。只能用于海邊電廠，且只能適用于燃煤含硫量小于 %的中低硫煤。16圖 214 海水脫硫法的流程圖⑦、循環(huán)法利用亞硫酸鈉溶液的吸收和再生循環(huán)過程將煙氣中的 SO2 脫除。實際的使用效果為：用于含硫量為 1%%的煤時，可達到 97%以上的脫硫效率。圖 215 亞鈉循環(huán)法的流程圖⑧、氨法氨法原理是采用氨水為脫硫吸收劑，與進入吸收塔的煙氣接觸混合，煙氣中 SO2與氨水反應(yīng)，生成亞硫酸銨，經(jīng)與鼓入的強制氧化空氣進行氧化反應(yīng)，生成硫酸銨溶液，經(jīng)結(jié)晶、離心機脫水、干燥器干燥后即制得化學(xué)肥料硫酸銨。其主要技術(shù)特點有：（1） 、副產(chǎn)品硫酸銨的銷路和價格是氨法工藝應(yīng)用先決條件。（2） 、由于氨水與 SO2反應(yīng)速度要比石灰石（或石灰）與 SO2反應(yīng)速度大得多，同時氨法不需吸收劑再循環(huán)系統(tǒng)，因而系統(tǒng)要比石灰石—石膏法小、簡單，其投資費用比石灰石—石膏法低得多。（3） 在工藝中不存在石灰石作脫硫劑時的結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象第二章：綜 述17（4） 氨水來源也是選擇此工藝必要條件。（5） 氨法工藝無廢水排放，除化肥硫酸銨外也無廢渣排放。（6） 由于只采用 NH3一種吸收劑，只要增加一套脫銷裝置的情況下就能高效地控制SO2和 NOx 的排放。圖 216 氨法的工藝流程圖⑨、氧化鎂法一些金屬氧化物如：MgO、MnO 2和 ZnO 等都有吸收 SO2的能力，可利用其漿液或水溶液作為脫硫劑洗滌煙氣脫硫。吸收了 SO2的亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽在一定溫度下回分解產(chǎn)生富 SO2氣體，可用于制造硫酸，而分解形成的金屬氧化物得到了再生，可循環(huán)使用。但是該法要求必須對煙氣進行預(yù)先的除塵和除氯，而且過程中會有 8%的 MgO 流失，造成二次污染。圖 217 氧化鎂法的工藝流程圖18 干法/半干法脫硫技術(shù)①、 爐內(nèi)噴鈣，尾部增濕活化法 LIFAC 方法LIFAC 方法的英文全名為 Limestone Injection into the Furnace and Activation of Unreacted Calcium，意為爐內(nèi)噴射石灰石及未反應(yīng)鈣的活化。該系統(tǒng)除了爐內(nèi)噴入石灰石粉外，在電除塵器之前增設(shè)一活化反應(yīng)器。水從活化反應(yīng)器上部噴入，隨煙氣進入活化反應(yīng)器中，未反應(yīng)的 CaO 遇水反應(yīng)生成 Ca(OH)2。圖 218 LIFAC 方法的工藝流程簡圖LIFAC 脫硫方法適用于燃用含硫量為 ％～％的煤種燃煤鍋爐的脫硫。在Ca/S＝～2 時，根據(jù)采用干灰再循環(huán)或灰漿再循環(huán)系統(tǒng)的不同，可以達到總脫硫效率為 70％～85％。LIFAC 系統(tǒng)占地面積較小，安裝活化反應(yīng)器時可不影響鍋爐運行，因此它適于改造現(xiàn)有大容量電廠。 LIMB 方法LIMB 方法的英語全名為 Limestone Injection Multistage Burner，意為爐內(nèi)噴射石灰石和多級燃燒器。LIMB 方法在脫硫方面實質(zhì)上和 LIFAC 方法完全一樣，即爐內(nèi)噴鈣脫硫加上尾部增濕活化。它和 LIFCA 方法不同的是，加上多級燃燒器以控制 NOx排放，由于該方法采用分級送風(fēng)燃燒，使?fàn)t內(nèi)局部溫度降低，不但減少了 NOx 的生成而且使鈣基脫硫劑避免了爐內(nèi)高溫?zé)煔獾挠绊?，減少了脫硫劑表面的“死燒” ，增加了其反應(yīng)表面積，提高了脫硫效率。試驗結(jié)果表明，在 Ca/S＝ 時，其脫硫效率可達55％～72％圖 219 LIMB 法的工藝流程圖 LIDS 方法LIDS 方法的英語全名為 Limestone Injection with Dry Scrubbing 意為爐內(nèi)噴射石灰石和