【正文】 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 75 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 第六節(jié) 等離子體煙氣脫硫技術(shù) 等離子體煙氣脫硫技術(shù)的基本原理是利用高能電子使煙氣中的 H2O、 O N2等分子激活、電離或裂解，生成大量的強(qiáng)氧化性的離子、自由基、原子、電子和各種激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性物質(zhì)，然后對(duì)煙氣中的 SO2，NOx二進(jìn)行等離子體催化氧化，生成 SO3 和 NO2或相應(yīng)的酸、鹽類，而脫除煙氣中的 SO2。從脫附塔產(chǎn)生的 SOCO2和水蒸氣經(jīng)過換熱器除去水汽后送入硫酸廠。吸附了 SO2的活性炭被送入脫附塔，先在廢氣流換熱器內(nèi)預(yù)熱至 300℃ ，再與300℃ 的過熱水蒸氣接觸，活性炭上的硫酸被還原成 SO2放出。各塔吸附 SO2達(dá)飽和后，輪流進(jìn)行水洗，用水量為活性炭重量的 4倍，水洗時(shí)間為 10 h，可得到濃度為 10%～ 20%的硫酸，稀硫酸可用浸沒燃燒裝置濃縮至 70%。吸附塔可以并聯(lián)或串聯(lián)運(yùn)行。 （ 1） 固定床吸附脫硫流程 圖 470為活性炭固定床吸附脫除煙氣中 SO2的典型流程。因?yàn)槊摿蜻^程在炭?jī)?nèi)形成的稀硫酸幾乎全部以離子態(tài)形式存在，而活性炭有吸附選擇性能，對(duì)這些離子化物質(zhì)的吸附力非常薄弱，所以可以通過洗滌造成濃度差擴(kuò)散使炭得到再生 。 兩種方法中以洗滌再生較為簡(jiǎn)單 、 經(jīng)濟(jì) 。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 70 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 活性炭吸附 SO2后 ， 在其表面上形成的硫酸存在于活性炭的微孔中 ， 降低其吸附能力 ， 因此需把存在于微孔中的硫酸取出 ， 使活性炭再生 。模擬煙氣中的 SO2在 PSAC上吸附轉(zhuǎn)化后單位孔體積中蓄積的硫酸量隨比表面積增大而減少?？赡苁怯捎谘趸斐闪瞬煌缺砻娣e的 PSAC具有種類和數(shù)目相近的含氧官能團(tuán)，從而使得在高溫?zé)崽幚砗?PSAC上吸附SO2或（ SO2十 O2）的活性中心數(shù)目沒有顯著的差別。這是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的 SO2被煙氣中的 O2氧化為 SO3， SO3再和水蒸氣反應(yīng)生成硫酸，使其吸附量大為增加，見圖 4 –69。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 65 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 66 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 第五節(jié) 固相吸附 — 再生脫硫技術(shù) 活性炭脫硫的主要特點(diǎn)： 過程比較簡(jiǎn)單，再生過程副反應(yīng)很少；吸附容量有限，常需在低氣速（ ～ m/s）下運(yùn)行，因而吸附體積較大；活性炭易被廢氣中的 O2氧化而導(dǎo)致?lián)p耗；長(zhǎng)期使用后，活性炭會(huì)產(chǎn)生磨損，并因微孔堵塞喪失活性。而且荷電吸收劑粒子的活性大大提高，降低了同 SO2完全反應(yīng)所需的滯留時(shí)間，一般在 2秒鐘左右即可完成化學(xué)反應(yīng)，從而有效地提高了SO2的去除率，并縮短了反應(yīng)時(shí)間。吸收劑以高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)，使吸收劑得到強(qiáng)大的靜電荷（通常是負(fù)電荷）。在一般煙氣溫度下，固體與氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性較小，反應(yīng)所需的時(shí)間較長(zhǎng)，粉粒之間易團(tuán)聚減小了反應(yīng)表面，因此傳統(tǒng)干粉噴射技術(shù)的脫硫效率也比較低，一般在 20％以下。CDSI系統(tǒng)自 1993年介紹到中國(guó)以來，已在德州熱電廠及杭州鋼鐵廠自備熱電廠上安裝了兩套 CDSI裝置，第一套已于 1995年下半年投入運(yùn)行，第二套在 1996年年底投入運(yùn)行。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 61 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 第四節(jié) 荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù) 荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù)（ CDSI）是美國(guó)阿蘭柯環(huán)境公司開發(fā)的一項(xiàng)脫硫技術(shù)。如果在這些成熟技術(shù)前增加爐內(nèi)強(qiáng)化固硫，就可能提高綜合脫硫效率達(dá)到 90%左右。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 60 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 二、爐內(nèi)催化氧化固硫爐后活化脫硫技術(shù) 所謂爐后煙氣循環(huán)活化，包括前面敘述的 LIFAC技術(shù)和典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)等。 對(duì)于使用較低硫煤的鍋爐和排放標(biāo)準(zhǔn)較寬的地區(qū)，這種技術(shù)已得到應(yīng)用。 LIDS系統(tǒng)適合于燃煤鍋爐的容量在 50～ 100 MW之間的中小型電廠脫硫。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 54 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （ 2） LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù) 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 55 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （ 2） LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù) 對(duì) LIMB系統(tǒng)而言，若爐后增濕至煙氣溫度與露點(diǎn)溫度差11℃ 時(shí)，系統(tǒng)總效率可提高10%。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 53 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （ 2） LIMB系統(tǒng)主要工藝參數(shù) a. Ca/S和脫硫劑 LIMB系統(tǒng)脫硫效率與所用脫硫劑密切相關(guān)。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 52 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （ 1）工藝流程 LIMB方法在脫硫方面的實(shí)質(zhì)和LIFAC方法是相同的，所不同的是，它增加了多級(jí)燃燒器來控制氮氧化物的排放。 ， 適用于現(xiàn)有電廠的改造 。 ， 投資及運(yùn)行費(fèi)用低 。 Ca/S＝ ～ 2時(shí) ， 采用干灰再循環(huán)或灰漿再循環(huán) ， 總脫硫效率可達(dá) 75％ ～ 80%。 活化器內(nèi)的脫硫反應(yīng)要求煙氣溫度越接近露點(diǎn)越好，但不應(yīng)引起活化器壁、除塵器和引風(fēng)機(jī)結(jié)露。 1. LIFAC方法 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 48 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 （ 2） LIFAC系統(tǒng)主要工藝參數(shù) 在爐膛燃燒器上方溫度為 950 ~ 1150℃ 的范圍內(nèi)噴射石灰石粉。第二步的投資大約是整體系統(tǒng)費(fèi)用的 85％。投資需要量很小，一般為整個(gè)脫硫系統(tǒng)費(fèi)用的 10%。分步實(shí)施的三步為：石灰石爐內(nèi)噴射 →煙氣增濕及干灰再循環(huán) → 加濕灰漿再循環(huán)。 第三節(jié) 爐內(nèi)固硫爐后脫硫技術(shù) 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 45 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 一、爐內(nèi)噴鈣爐后增濕活化脫硫技術(shù)（ LIFAC ） 典型的爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝主要有 LIFAC、 LIMB和LIDS三種。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 43 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素 （ 3） 灰渣再循環(huán) 在吸收劑漿液中摻入一部分脫硫之后的灰渣（即灰渣再循環(huán)），能進(jìn)一步提高吸收劑的利用率，同時(shí)改善了傳質(zhì)熱條件，有利于霧粒干燥，從而改善了吸收塔塔壁結(jié)垢的趨勢(shì)。 SO2脫除反應(yīng)的基本條件是吸收劑霧滴必須含有水分。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 42 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素 （ 2） 吸收塔出口煙溫 溫度愈低脫硫率愈高 。 三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 41 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 三、基本工藝參數(shù)及影響脫硫效率的主要因素 （ 1） 鈣硫比 隨著鈣硫比的增加，脫硫率也增大，其增加幅度由大到小，最后趨于平穩(wěn)。在美國(guó) ΔT一般在 10～ 18℃ 之間，最高不超過 30℃ 。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn) 40 4/9/2021 河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 在設(shè)計(jì)中 ， 一般考慮煙氣在脫硫塔中的 停留時(shí)間 為 8～12s， 塔的 高徑比 一般為 ～ 。從脫硫角度考慮，液氣比越高越好，但液氣比的大小限度取決于干燥吸收器出口的煙氣溫度。對(duì)于低硫煤，由于不要求很高的脫硫效率，因此可以在較低