《火電廠排放處理設(shè)計(jì)問題研究9600字（論文）》

PAGEIPAGE某火電廠鍋爐煙氣排放處理設(shè)計(jì)報(bào)告一、緒論 11.1研究背景及意義 11.2研究現(xiàn)狀 2二、設(shè)計(jì)方案的選擇確定 3三、詳細(xì)的除塵系統(tǒng)方案 53.1除塵設(shè)備的論證選擇 53.1.1除塵效率 53.2.2系統(tǒng)變化對(duì)除塵器產(chǎn)生的影響 53.2.1袋式除塵器的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn) 73.2.2分析除塵系統(tǒng)效果 7四、火電廠鍋爐煙氣脫硫工藝的論證選擇 94.1脫硫工藝及比較選擇 94.2脫硫吸收器比較選擇 114.3設(shè)計(jì)思路 124.4鎂法脫硫工藝流程 12五、設(shè)備設(shè)施的技術(shù)參數(shù) 145.1脫硫塔 145.2漿液制備和供應(yīng)系統(tǒng) 155.3煙氣系統(tǒng) 165.4循環(huán)液系統(tǒng) 16結(jié)語 17參考文獻(xiàn) 18致謝 19一、緒論1.1研究背景及意義在當(dāng)今世界，環(huán)境污染已經(jīng)成為環(huán)境污染的問題。中國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)量最大的國家，中國生產(chǎn)的煤炭富含硫化物質(zhì)，就中國的工業(yè)生產(chǎn)而言，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的二氧化硫90％來自煤炭燃燒。燃煤是空氣污染的主要來源，燃煤煙氣已成為中國主要的二氧化硫排放途徑。雖然我國是燃煤大國，但不得不承認(rèn)的是，煤炭燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫給我國甚至是世界的環(huán)境帶來了嚴(yán)重危害，同時(shí)二氧化硫排放到空氣之后與空氣中的成分相反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生大量酸雨，并且導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的危害。此外，中國生產(chǎn)的煤炭富含硫，燃燒煤炭時(shí)排放的二氧化硫會(huì)嚴(yán)重污染空氣。二氧化硫的大量排放是大氣持續(xù)惡化和酸雨有害影響程度不斷增加的主要原因之一，因此中國逐漸開始重視對(duì)二氧化硫排放的控制。在《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃》概述了中國相應(yīng)減少的二氧化硫排放總量。除了重視脫硫之外，國家還制定了戰(zhàn)略來支持經(jīng)濟(jì)周期的發(fā)展，以防止二次污染。此外，在煤燃燒的脫硫過程中，對(duì)二氧化硫排放的控制提出了嚴(yán)格的要求。自2011年3月起，我國環(huán)境部已實(shí)施GB26132-2010《硫酸污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。在新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中，所有新建硫酸設(shè)備的煙氣排放濃度最高可達(dá)到400mg/m3。新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，大多數(shù)鍋爐的煙氣排放必須通過廢氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。二氧化硫是一種無色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，是最重要的空氣污染源之一。人體吸入大氣中的二氧化硫，會(huì)導(dǎo)致呼吸道疾病并危害人體健康。二氧化硫濃度過高也會(huì)阻礙農(nóng)作物的生長發(fā)育，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長功能，降低農(nóng)作物的產(chǎn)量，也影響農(nóng)作物的品質(zhì)。此外，二氧化硫溶解在雨水中，并產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性酸，會(huì)腐蝕建筑物和設(shè)備。因此，二氧化硫?qū)Νh(huán)境的有害影響非常嚴(yán)重，因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)大型的煤炭生產(chǎn)國，必須將重點(diǎn)放在控制二氧化硫的排放上，否則它將嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)并給該國造成巨大的巨大損失[1]。如今二氧化硫問題不斷嚴(yán)重，并且不斷對(duì)人們的正常生活產(chǎn)生危害。因此，在人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)不斷加強(qiáng)的當(dāng)下，加快研發(fā)自動(dòng)化脫硫技術(shù)是亟待解決的問題。脫硫技術(shù)的開發(fā)及運(yùn)用不僅能起到保護(hù)環(huán)境的作用，還對(duì)整個(gè)社會(huì)的和諧發(fā)展，長治久安以及對(duì)以后社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生重要意義。1.2研究現(xiàn)狀粉塵和靜電除塵器通常用于煙灰。常用的袋式除塵器包括脈沖袋式除塵器和氣環(huán)袋式除塵器用于煙氣除塵。而脫硫技術(shù)包括：SDA（旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法），LIFAC（石灰粉末噴霧法和鈣活化法），氨脫硫和離子液體脫硫技術(shù)。國內(nèi)脫硫技術(shù)的發(fā)展相對(duì)先進(jìn)，技術(shù)工藝變得越來越復(fù)雜，為工業(yè)除塵發(fā)展提供實(shí)踐基礎(chǔ)。硫還原和脫氮化過程主要包括：SCR（選擇性催化還原），SNCR（選擇性非催化還原）和EBA（電子脫氮）。其中，SCR和SNCR是目前中國最常用和最成熟的脫氮化技術(shù)。EBA法是同時(shí)脫硫和脫硝煙氣凈化方法，具有很高的脫硫和脫氮性能，副產(chǎn)物可以有效，廣泛地使用而不會(huì)產(chǎn)生二次污染，是國際上先進(jìn)的煙氣凈化技術(shù)之一。當(dāng)前，國內(nèi)外存在用于吸收二氧化碳的物理和化學(xué)吸收方法。物理吸附方法包括溫度和壓力波動(dòng)吸附方法以及膜分離方法。在化學(xué)吸收方法中，吸收劑主要是離子液體，因?yàn)閹缀鯖]有蒸氣壓，不揮發(fā)，無色無味，弱腐蝕性且無污染，被廣泛采用[2]。目前，雖然我國火電的空氣污染控制處于非常低的排放階段，燃煤電廠的空氣污染預(yù)防技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。但是在持續(xù)降低常規(guī)大氣污染物排放，影響環(huán)境的濕式脫硫，廢脫硝催化劑的危險(xiǎn)廢物處置，控制非常規(guī)污染物以及優(yōu)化煙氣處理設(shè)備方面，仍然存在許多問題[3]。

二、設(shè)計(jì)方案的選擇確定（一）項(xiàng)目介紹該火力發(fā)電廠由6臺(tái)大型鍋爐設(shè)備和5個(gè)生產(chǎn)動(dòng)力裝置組成，總裝機(jī)功率為212兆瓦。煙塵排放濃度達(dá)到444.56mg/Nm3，單天煙氣排放量26噸。由于該發(fā)電廠屬于城市用電，因此高粉塵排放濃度無法明確滿足《火力發(fā)電廠的空氣排放標(biāo)準(zhǔn)》（根據(jù)環(huán)保要求GB13223-2011，煙塵排放不超過60mg/m3）（1）鍋爐煙氣含塵、含硫量計(jì)算設(shè)1kg燃煤時(shí)：燃料成分名稱可燃成分含（﹪）可燃成分的（﹪）理論需氧/mol廢氣中組分/molCHSO水灰分65.73.21.72.39.018.154.75160.53——————54.7580.53-0.75————54.75CO216H2O0.53SO2——5H2O——合計(jì)62.56理論煙氣量：62.56+62.56×0.79/0.21=297.9（mol/kg）理論廢氣量：62.56×0.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：297.9×22.4×10-3=6.67（m3/kg）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下廢氣體積：311.62×22.4×10-3=6.98（m3）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣體積：6.98+6.67×（1.2-1）=8.31（m3）SO2的濃度：C=4082mg/m3煙塵的濃度：C=6534mg/m3計(jì)算除煙塵效率環(huán)保要求中規(guī)定煙塵排放濃度不超過60mg/m3，因此可以得知，煙塵的除塵效率要不小于92﹪（3）計(jì)算SO2的脫硫效率按地方環(huán)保要求中規(guī)定SO2排放濃度不超過300mg/m3，計(jì)算出SO2的脫硫效率要不小于74﹪[4]。

詳細(xì)的除塵系統(tǒng)方案除塵技術(shù)的確定受許多因素的影響，例如現(xiàn)場條件，燃煤特性，排放標(biāo)準(zhǔn)和除塵效率。根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境要求，污染物排放的收費(fèi)以及靜電除塵器和袋式除塵器的性能差異以及各種實(shí)際情況（例如在不同行業(yè)中的應(yīng)用），兩種實(shí)際應(yīng)用中的分離器，對(duì)基本性能進(jìn)行客觀的比較[5]。3.1除塵效率不同的除塵器具有不同的除塵效率。本文重點(diǎn)介紹兩種設(shè)備：布袋除塵器和電動(dòng)除塵器，以比較除塵效率。袋式除塵器更有效地捕獲重金屬顆粒和浸沒的灰塵顆粒?？梢源_保煙塵排放濃度小于50mg/m3，甚至小于10mg/m3，并將朝著零排放的方向發(fā)展。隨著燃煤鍋爐在電力工程中的同時(shí)應(yīng)用，除塵器的排放量低于30mg/m3。袋式除塵器用于從電廠的兩個(gè)200MW機(jī)組，長期連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）監(jiān)測結(jié)果以及權(quán)威的測試單元測試員結(jié)果中清除鍋爐煙道氣，排放量少于27mg/m3[6]。電除塵器進(jìn)行高效除塵，其功率比電阻大，但是達(dá)標(biāo)也變得越來越困難。與電除塵器相比，布袋除塵器的過濾機(jī)理能夠去確保它不受燃煤物化性能變化的影響，從而保證了穩(wěn)定的除塵效率。針對(duì)于二氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)和排放費(fèi)用，目前國家環(huán)保部門制定了相關(guān)的征收辦法，基于這種情況，布袋除塵器能夠帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。3.2系統(tǒng)變化對(duì)除塵器的影響火電廠的燃煤就算處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下，依然無法避免當(dāng)燃煤遇到某些情況而導(dǎo)致煤質(zhì)發(fā)生變化的情況；因此，為了確保燃煤能長期保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下，必不可少的就是具有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定作用的鍋爐系統(tǒng)。盡管鍋爐系統(tǒng)可以在一定程度上減少煤質(zhì)變化的可能性，但離開鍋爐的煙氣的物理和化學(xué)特性，煙塵濃度，溫度和其他參數(shù)不能確保不發(fā)生變化。不同的集塵器會(huì)對(duì)這一系列變化產(chǎn)生明顯不同的響應(yīng)[7]。根據(jù)最新環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定，可能知道靜電除塵器必須使用4個(gè)以上的電場才能達(dá)到放電標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，靜電除塵器的初始安裝費(fèi)用高于真空過濾器的安裝費(fèi)用，同時(shí)靜電除塵器在4個(gè)電場以上的功耗高于真空過濾器的功耗。因此，基于新的環(huán)保要求，即使靜電除塵器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，其初始投資和運(yùn)行成本也相對(duì)較高。同時(shí)，靜電除塵器的排放濃度比布袋除塵器的排放濃度高約10倍。根據(jù)最新的廢水處理標(biāo)準(zhǔn)，也必須對(duì)釋放的粉塵進(jìn)行處理。通過比較真空過濾器和靜電除塵器（表3-1），可以得知袋式除塵器是工業(yè)除塵的首選。表3-1電除塵器與布袋除塵器的對(duì)比比較的內(nèi)容名稱布袋除塵器靜電除塵器煙氣特性的影響煙氣的溫度敏感，決不能超溫對(duì)效率有影響壓力影響極小影響小濕度不利，不能超過極限有利，但要防腐蝕氧，硫氧化物影響濾料的選擇有利煙氣的其它成分幾乎沒影響幾乎沒影響流量對(duì)效率影響不大對(duì)效率影響較大粉塵特性影響粉塵的粒徑分布影響小，效率穩(wěn)定對(duì)效率影響較大真密度、堆積密度影響極小比電阻值大影響較大粘附性不利有一定影響比電阻無影響，效率穩(wěn)定對(duì)效率影響大粉塵的化學(xué)成分影響濾料的選擇對(duì)效率影響大粉塵硬度影響濾袋壽命幾乎沒影響設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響各種形式都效率高對(duì)效率有一定影響通過對(duì)電除塵器與布袋除塵器針對(duì)于煙霧特性影響和粉塵特性影響方面做出了對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)，兩種除塵器煙氣特性的影響下差別不大。但相較于布袋除塵器，靜電除塵器在粉塵特性影響下容易發(fā)生故障，從而影響工作效率，所以布袋除塵器是最好的選擇[8]。3.2.1袋式除塵器的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn)袋式除塵器的種類多種多樣，常用的布袋除塵器主要有脈沖袋式除塵器、氣環(huán)式風(fēng)袋式除塵器等。（1）脈沖袋式除塵器脈沖袋式集塵器的工作原理如下：當(dāng)含煙塵的空氣進(jìn)入集塵器時(shí)，氣體突然膨脹，流量突然減小，粗塵隨重力沉降，最終落入煙灰容器。細(xì)塵通過各種作用被吸附在濾袋的外壁上，凈化后的空氣通過管道進(jìn)入上箱，并從出風(fēng)口排出。隨著時(shí)間的增加，吸附在濾袋外壁上的灰塵將進(jìn)一步積聚，從而增加了灰塵收集阻力，從而減少了處理的煙氣量。因此，可以定期清除積聚在濾袋的灰塵，從而使集塵器可以始終保持有效的工作狀態(tài)，并且可以保持設(shè)備在一定程度上穩(wěn)定。（2）氣環(huán)式風(fēng)袋式除塵器氣環(huán)式風(fēng)袋集塵器的工作原理如下：含煙塵的氣體從上方進(jìn)入分配室，然后均勻地進(jìn)入各個(gè)濾袋，凈化后的氣體通過排氣管排出。吸收在濾袋內(nèi)壁上的灰塵和纖維之間的間隙，被從空氣環(huán)箱噴入集灰料斗的高速空氣吹散并沉降，并由輸送裝置排出?？諝猸h(huán)箱的機(jī)械傳動(dòng)裝置通過定期上下移動(dòng)來完成清潔過程。氣環(huán)式風(fēng)袋除塵器能夠適應(yīng)高濕度、高濃度的含塵氣體，同時(shí)過濾風(fēng)速大，投資省，便于維修管理，造價(jià)低。但是這種除塵器的氣環(huán)箱在上下移動(dòng)時(shí)緊貼濾袋，會(huì)加快濾袋的磨損率，因而這種類型的除塵器的最大弊端就是故障率高。將兩種除塵器進(jìn)行綜合比對(duì)可知，氣環(huán)式除塵器濾袋的磨損頻繁，易出故障容易損害，雖然在設(shè)備價(jià)格方面存在一定優(yōu)勢，但是從除塵效率上相比于脈沖除塵器，相差很多，因而脈沖袋式除塵器是最好的選擇[9]。3.2.2分析除塵系統(tǒng)效果使用袋式除塵器后，除塵效率達(dá)到96﹪，在這種情況下，已經(jīng)完全達(dá)到排放要求。通過袋式除塵器增壓操作，可以將效率提升到99.5%，但同時(shí)也會(huì)加大對(duì)濾袋、除塵儀器的壓損，從而對(duì)除塵器產(chǎn)生不利影響，同時(shí)運(yùn)行耗能也會(huì)很大。在實(shí)際的操作過程中發(fā)現(xiàn)，除塵系統(tǒng)需要繼續(xù)用到濕法脫硫，這對(duì)除塵也會(huì)產(chǎn)生一定的作用效果，所以我們在進(jìn)行除塵的過程中，要在保證除塵效率的同時(shí)，降低對(duì)濾袋、除塵儀器的壓損，從而促進(jìn)操作要求和運(yùn)行耗能。

四、火電廠鍋爐煙氣脫硫工藝的論證選擇4.1脫硫工藝及比較選擇由于濕法脫硫技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，因此受到國內(nèi)外脫硫企業(yè)的青睞。在技術(shù)研究方面也比較成熟，具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，我國電廠的脫硫技術(shù)主要采用濕法脫硫工藝。根據(jù)電廠提出的脫硫原理和設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合濕法脫硫技術(shù)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，本文決定選擇四種脫硫工藝進(jìn)行比較：確定能夠滿足技術(shù)要求的脫硫工藝和設(shè)備[10]。1、排放控制水平與脫硫效率分析在選擇煙氣脫硫工藝時(shí)，要考慮的第一個(gè)因素是二氧化硫排放的控制水平，即環(huán)境法規(guī)的特定要求和減少脫硫項(xiàng)目二氧化硫排放的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)的二氧化硫排放數(shù)據(jù)，計(jì)算脫硫項(xiàng)目的最小脫硫效率。脫硫特定工藝流程與脫硫效率密切相關(guān)：所需的二氧化硫控制水平不同，將導(dǎo)致脫硫工廠選擇上的巨大差異。通常，需要達(dá)到的二氧化硫控制水平越高，即標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的脫硫速率越高，脫硫方法的類型將受到更多的限制。對(duì)于石灰石/石膏法，氧化鎂法，海水脫硫這四種，前三個(gè)脫硫部門的脫硫效率可以達(dá)到95％，而氨水脫硫的脫硫效率只能達(dá)到90％以上。2、對(duì)吸收劑的經(jīng)濟(jì)性分析脫硫吸收劑源在脫硫工藝選擇中起主要作用。由于熱電廠脫硫設(shè)備處理的煙氣量很大，因此火電廠每年需要吸收大量脫硫吸收劑進(jìn)行脫硫操作。在對(duì)脫氧吸收劑有巨大需求的情況下，應(yīng)盡可能選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸途徑，以減少脫硫吸收劑運(yùn)輸當(dāng)中產(chǎn)生不必要的成本。（1）石灰石/石膏法:采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，需要將石灰粉磨成細(xì)粉并與水混合成漿液，同時(shí)當(dāng)對(duì)脫硫品質(zhì)要求高時(shí)，對(duì)其含量和活性都有要求，比如氧化鈣的純度也要達(dá)到80%以上，并且溫度要在3分鐘內(nèi)升高至400攝氏度。那些手工土窯燒制的一般建筑石灰，通常采取落后的燒制工藝，無法對(duì)溫度進(jìn)行控制，欠燒或過燒現(xiàn)象屢見不鮮，無法保證質(zhì)量要求。因此將石灰石或石灰作為脫硫劑成本過高。（2）海水吸收劑:海水脫硫主要依賴于海水水質(zhì)，水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)一般通過海水的鹽度進(jìn)行衡量。氨水中的主要成分一般不會(huì)發(fā)生太大變化，處于平衡的狀態(tài)。一般能夠影響氨水質(zhì)量的，最大的因素就是地域所處位置及季節(jié)變化。例如河流入海口的海水會(huì)被淡水稀釋，鹽度降低。因此，在無法對(duì)海水中的鹽濃度進(jìn)行保證的情況下，使用海水脫硫難以保證脫硫效率。再比如，雨季豐富的降水量同樣會(huì)對(duì)海域水質(zhì)造成影響，因?yàn)橛昙镜暮Ｋ}度處于低谷時(shí)段。同時(shí)，另外一個(gè)需要考慮的問題是，如何想要采取海水脫硫的方式，需要在海邊安裝相應(yīng)裝置方便取海水。因此，結(jié)合本工程，這種采用海水吸收劑的方式是非常不可取的，一方面還要浪費(fèi)財(cái)力建設(shè)裝置，另一方面電廠距離海邊較遠(yuǎn)，將海水作為脫硫劑不符合現(xiàn)實(shí)。（3）氨基吸收劑氨基吸收劑主要是利用液氨和氨水在作為吸收劑，主要適用于氨法洗滌脫硫工藝和電子束法脫硫工藝。作為化工、化肥行業(yè)的中間產(chǎn)物，液氨和氨水與當(dāng)?shù)鼗蕪S的位置相輔相成。如果化工廠未能滿足相應(yīng)的產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)，從而無法達(dá)到產(chǎn)生足量液氨和氨水的條件，就不能滿足脫硫吸收劑的需要，所以針對(duì)于可行性分析，氨基吸收劑不適合于在脫硫工藝中的使用。另一方面，氨水濃度一般為10%，如此低的氨水濃度無法滿足脫氨所需要的氨水量。最后，值得一提的是，液氨需要存放在高壓容器中，不利于長距離的運(yùn)輸和存放，所以當(dāng)火電廠周圍沒有化工廠等化工場所的時(shí)候，盡量不要選取氨基吸收劑，否則不僅會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)也對(duì)造成效率的資金的問題。（4）氧化鎂脫硫劑國內(nèi)學(xué)者對(duì)鎂劑脫硫的利用效率以及相關(guān)機(jī)能等進(jìn)行了研究，證明了鎂劑脫硫的可行性。濕法氧化鎂需要滿足90%以上脫硫效率，其脫硫后產(chǎn)生的物質(zhì)無論是MgSO還是MgS04，溶解度都處于較高水平，因而也不會(huì)出現(xiàn)如石灰石/石膏法那種結(jié)垢問題。相對(duì)于其他幾種脫硫劑需要外購的情況，氧化鎂脫硫劑就不會(huì)產(chǎn)生這個(gè)難題和煩惱，因?yàn)槲覈鴵碛胸S富的鎂礦資源，特別是菱鎂礦資源是世界范圍內(nèi)的首大資源，達(dá)到了大約20.13億噸的存儲(chǔ)量，其中有一半左右的儲(chǔ)存量可供開采。因此，若選取這種脫硫劑進(jìn)行脫硫，絕對(duì)不用擔(dān)心氧化劑的資源問題，地大物博的中國作為鎂礦資源的產(chǎn)出國之一，為本工程的脫硫劑提供了充足的資源[11]。通過比較以上四種濕法脫硫工藝的穩(wěn)定性，資源利用率，資金消耗和脫硫效率，進(jìn)行了綜合分析，確定了該項(xiàng)目鎂脫硫工藝為最終選擇。而在國外美國，日本和韓國廣泛使用了該脫硫工藝。在美國，通過Ducon在長期實(shí)踐中積累了氧化鎂濕法脫硫的經(jīng)驗(yàn)，因此該項(xiàng)目選擇了氧化鎂的脫硫工藝作為電廠脫硫工藝[12]。這種脫硫工藝的好處包括以下三個(gè)方面：（1）鎂脫硫工藝可以避免城市中心脫硫副產(chǎn)品的問題，例如石灰石/石膏工藝；（2）鎂的脫硫過程可以消除石灰石/石膏的問題，如脫硫過程中的水垢去除和結(jié)垢等問題；（3）氧化鎂作為吸收劑、富含高活性更能增加脫硫的效率，脫硫效率達(dá)到95％4.2脫硫吸收器比較選擇脫硫吸收器的選擇與其液氣接觸條件、設(shè)備阻力和吸收液循環(huán)量有關(guān)。本文對(duì)不同類型的吸收器進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果如4-1所示：表4-1吸收器性能對(duì)比吸收器類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性壓降除硫性能噴淋塔低是差好低差篩板塔高是中中高好填料塔中是差好中差湍球塔高是差差高好旋流板塔高是好好低好將五種吸收塔的設(shè)備進(jìn)行比較，我們可以發(fā)現(xiàn)噴淋塔、篩板塔、填料塔和湍球塔都存在著或多或少的缺陷的弊端。相比之下，旋流板塔具有高負(fù)荷、低壓降、不易堵、彈性好等優(yōu)勢，從而具有很高的脫硫效率[13]。因此，本文選用旋流板塔脫硫吸收器。4.3脫硫方法的選擇如果沒有預(yù)防和監(jiān)管，二氧化硫?qū)Υ髿馕廴驹斐删薮蟮挠绊?。中國的工業(yè)鍋爐產(chǎn)業(yè)對(duì)于控制二氧化硫煙氣技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并得到了大力推廣和應(yīng)用。由于鈣礦石來源廣泛且成本低廉，因此脫硫效果也非常好。因此，基于鈣的脫硫技術(shù)是使用最廣泛的行業(yè)。但是，這種脫硫方法也有一些缺點(diǎn)，例如，由脫硫劑引起的污染會(huì)導(dǎo)致設(shè)備堵塞，需要對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行頻繁的維護(hù)，這反過來又增加了資金和難度。確保整個(gè)工廠的脫硫技術(shù)正常運(yùn)行。相反，濕法氧化鎂煙氣脫硫技術(shù)不容易污染環(huán)境，也不會(huì)引起隨后的堵塞問題。同時(shí)，由于鎂基濕法煙氣脫硫工藝投資少，具有效率高，運(yùn)行可靠，成本低的特點(diǎn)，其脫硫技術(shù)逐漸被工業(yè)鍋爐產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。4.4鎂法脫硫工藝流程根據(jù)脫硫工藝流程，煙氣脫硫過程可分為煙氣系統(tǒng)，供水系統(tǒng)和脫硫塔吸收系統(tǒng)。根據(jù)脫硫控制方法，脫硫過程分為脫硫準(zhǔn)備系統(tǒng)，脫硫塔上的恒壓吸收系統(tǒng)和pH控制系統(tǒng)。主要的過程監(jiān)控參數(shù)是堿液池的pH值，脫硫塔的噴射壓力，液位和物料位。從氧化鎂對(duì)濕法煙道氣進(jìn)行脫硫的過程如下：將煙道氣從引風(fēng)機(jī)送入除塵設(shè)備，去除雜質(zhì)后進(jìn)入脫硫塔并中和二氧化硫，符合標(biāo)準(zhǔn)要求的煙道氣則通過煙囪排出。首先，將進(jìn)料口的氧化鎂原料通過提升設(shè)備提升到氧化鎂料倉中，然后螺旋進(jìn)料器將破碎的氧化鎂原料輸送到由流量計(jì)監(jiān)控的熟化罐中，并通過加水裂解氧化鎂粉末。以10-15％的漿料生產(chǎn)，最終滿足脫硫劑的要求。沖洗電磁閥將水噴灑到脫硫塔中，并定期沖洗設(shè)備，廢水從顆粒中排出并返回沉淀池。因此，大部分廢水被循環(huán)再排放一小部分。由脫硫塔中的中和反應(yīng)形成的硫酸鎂，從脫硫塔的底部進(jìn)入沉淀池。引風(fēng)機(jī)將煙氣從鍋爐中去除并將其引入脫硫塔。將氧化鎂和煙氣均勻地噴入脫硫塔中以中和反應(yīng)[14]。脫硫副產(chǎn)品在熱解過程中可以生成氧化鎂和二氧化硫，亞硫酸鎂的最佳熱解溫度約為550攝氏度，硫酸鎂的最佳熱解溫度在850攝氏度。脫硫副產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在工業(yè)上，硫酸鎂可用于制造火藥、制作皮革、鉛酸蓄電池等。在醫(yī)藥上，硫酸鎂可用于治療消腫和皮膚治療。在農(nóng)業(yè)上，其可作為肥料。并且硫酸鎂經(jīng)過鍛燒還可以生成氧化鎂，增加了氧化鎂的重復(fù)使用率，從而降低了生產(chǎn)過程中所需要的脫硫成本。

五、設(shè)備設(shè)施的技術(shù)參數(shù)5.1脫硫塔脫硫塔塔體選用濕法脫硫工藝（FGD)，脫硫塔的材質(zhì)選用纖維復(fù)合增強(qiáng)材料，塔體數(shù)為一爐一塔，塔體直徑φ5000mm，脫硫塔高度：24m，安裝4層噴淋，并安裝2層除霧板進(jìn)行除霧設(shè)置。進(jìn)氣方式為由下端然入口進(jìn)入煙氣換熱器后，通過導(dǎo)流板均勻上升，入口煙氣二氧化硫濃度小于4000mg/m3，出口小于200mg/m3，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，液氣比為7L/m3，脫硫效率高于95%。同時(shí)，除霧器出口煙氣霧滴濃度小于75mg/m3。噴淋系統(tǒng)管道材質(zhì)同樣選用纖維復(fù)合增強(qiáng)材料（FRP)，噴嘴材料為應(yīng)該選取耐磨且具有抗化學(xué)腐蝕性的SiC（碳化硅）。噴淋系統(tǒng)應(yīng)該均勻的分布在吸收塔內(nèi)，并且使得每一個(gè)噴淋層的流量對(duì)等。同時(shí)，必須優(yōu)化噴嘴的布置，以使吸收塔的幾乎每個(gè)部分都能均勻地噴射。四層噴霧系統(tǒng)形成吸收塔噴霧系統(tǒng)，每個(gè)噴霧層由母管，多個(gè)分支管和規(guī)則分布在分支管上的噴嘴組成。每個(gè)噴涂層對(duì)應(yīng)一個(gè)循環(huán)泵。除霧器使用平面除霧設(shè)置。除霧器材料由聚丙烯復(fù)合材料復(fù)合而成。管和噴嘴由PP管制成。主要功能是在吸收塔上收集所有操作狀態(tài)下的水滴，將除霧器分為兩個(gè)級(jí)別，一個(gè)是安裝在底部的除霧器，另一個(gè)是安裝在頂部的除霧器。這兩個(gè)除霧器產(chǎn)生一個(gè)緩沖波分配器，由于進(jìn)入除霧器的煙氣的慣性，使凝結(jié)的液滴保留在隔膜上，從而實(shí)現(xiàn)了良好的除霧效果。但是，進(jìn)入除霧器的霧中形成的液滴也可能包含諸如石膏之類的固體物體，這會(huì)導(dǎo)致板結(jié)現(xiàn)象，減弱除霧效果，因此有必要建立一個(gè)定期運(yùn)行的清潔系統(tǒng)，用除霧器和噴霧器對(duì)木制管道進(jìn)行噴霧和清潔。在凈化過程中，必須使用過程水作為沖洗介質(zhì)，因?yàn)檫^程水還起著調(diào)節(jié)吸收塔液位的作用[15]。吸收塔攪拌器被布置在在吸收塔收集池的下部，從而將液轉(zhuǎn)化為懸浮物的狀態(tài)，并在稀釋的過程中繼續(xù)擴(kuò)散，目的是將固體始終維持在懸浮物的狀態(tài)中，防止固體因不被攪拌而出現(xiàn)凝固的現(xiàn)象，與此同時(shí)需要在吸收塔內(nèi)均勻分布氧化空氣。對(duì)于吸收塔攪拌器的安裝形式也比較特殊，采用的是側(cè)入式安裝形式，其軸的密封形式則為機(jī)械密封。每臺(tái)吸收塔裝置需要配備三臺(tái)攪拌器，并且設(shè)置人工進(jìn)行沖洗。為了方便檢修，脫硫塔適當(dāng)設(shè)置人孔、檢修孔、觀察孔，爬梯，每層噴淋裝置設(shè)置平臺(tái)。5.2漿液制備和供應(yīng)系統(tǒng)本脫硫工程設(shè)置一套氧化鎂漿液制備和供應(yīng)系統(tǒng)及爐內(nèi)噴鎂系統(tǒng)，供應(yīng)量按1臺(tái)鍋爐BMCR工況下氧化鎂耗量的180%設(shè)計(jì)。脫硫劑品質(zhì)要求：粒徑要求325目以下，符合90%過篩率標(biāo)準(zhǔn)。下料口的氧化鎂粉經(jīng)下料系統(tǒng)后進(jìn)入氧化鎂漿液箱，將其與工藝水進(jìn)行混合配置，形成30%含固量的氧化鎂漿液。為了保證充分?jǐn)嚢瑁恳粋€(gè)氧化鎂漿液箱中都需要備有1個(gè)頂入式攪拌器。被充分?jǐn)嚢韬蟮难趸V漿液將被送入吸收塔內(nèi)作為脫硫吸收劑進(jìn)行繼續(xù)使用。根據(jù)FGD運(yùn)行負(fù)荷原則，需要通過吸收它底部塔池內(nèi)的PH值來確定氧化鎂漿液流量。氧化鎂粉從另外一個(gè)下料口經(jīng)過下料系統(tǒng)進(jìn)入噴射泵，通過羅茨風(fēng)機(jī)吹入爐膛內(nèi)脫硫。氧化鎂漿液制備和供應(yīng)系統(tǒng)及爐內(nèi)噴鎂系統(tǒng)包括的設(shè)備有：氧化鎂粉倉，包括倉頂除塵器、進(jìn)料管、安全閥，由6mmQ235A碳鋼制作，其容積為450m3。料位計(jì)2個(gè)，震動(dòng)料斗1個(gè)，手動(dòng)電動(dòng)插板閥各控制一個(gè)變頻螺旋輸送機(jī)。氧化鎂漿液罐由6mmQ235A碳鋼制作，容積150m3，內(nèi)設(shè)防腐涂層。超聲波液位計(jì)與水箱，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水設(shè)置，由4mmQ235A碳鋼制成，容積80m3，并由漿液輸送泵與噴射泵進(jìn)行裝液操作，并配置一臺(tái)羅茨風(fēng)扇，用于過氧操作。5.3煙氣系統(tǒng)煙氣通過引風(fēng)機(jī)出口煙道引出后，進(jìn)入吸收塔型進(jìn)行脫硫除塵過程。通過吸收塔除塵之后的凈煙氣，其中98.5%的硫份已經(jīng)被凈化清除。同時(shí)通過混凝土煙囪將溫度由150℃降至50℃左右后排出。吸收塔入口至煙囪部分煙道需采用防腐處理，防腐具體方法是：吸收塔煙道入口應(yīng)采用高溫玻璃鱗片防腐，吸收塔出口直排煙囪采用低溫玻璃鱗片防腐。然而在吸收塔的實(shí)際運(yùn)