鍋爐煙氣脫硫除塵裝置技改成效顯著推動(dòng)環(huán)保進(jìn)程

鍋爐煙氣脫硫除塵裝置技改成效顯著，推動(dòng)環(huán)保進(jìn)程。平頂山飛行化工公司有四臺(tái)型號(hào)為WGZ35/39—10型煤粉鍋爐，簡稱為1#、2#、3#、5#鍋爐，一臺(tái)型號(hào)為CG130/3.82—M13型煤粉鍋爐，簡稱為6#鍋爐，采用本地煤作為燃料。2#、5#鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)配套了靜電除塵器和麻石旋流板塔除塵器的聯(lián)合除塵方式，1#、3#、6#鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)配套了靜電除塵器除塵方式。由于1#、3#、6#鍋爐煙氣除塵設(shè)備的老化及環(huán)保要求的提高，其煙塵排放濃度已達(dá)不到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2001）小于100mg/Nm3的要求；同時(shí)1#、2#、3#、5#鍋爐煙氣含SO2濃度高，現(xiàn)有除塵系統(tǒng)沒有脫硫功能，因此煙氣的SO2濃度均超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)；為減少對大氣的污染，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我公司于06年3月對1#、3#、6#鍋爐現(xiàn)除塵系統(tǒng)后增設(shè)二級脫硫除塵系統(tǒng)，在2#、5#鍋爐現(xiàn)除塵系統(tǒng)后增設(shè)脫硫。經(jīng)過充分論證，結(jié)合現(xiàn)有除塵系統(tǒng)設(shè)備，決定采用雙堿法煙氣脫硫除塵技術(shù)；經(jīng)過一年來的運(yùn)行，效果不錯(cuò)，達(dá)到了預(yù)期目的。1、

改造的參數(shù)及要求1、1改造參數(shù)1#、2#、3#、5#鍋爐、6#鍋爐

1.2改造要求SO2脫硫效率≥80％煙塵濃度：ufh≤100mg/Nm3脫硫液閉路循環(huán)，不產(chǎn)生二次污染脫硫除塵系統(tǒng)的操作運(yùn)行不影響原有生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行和檢修充分利用原有設(shè)備，節(jié)省投資。脫硫除塵系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行，管理維護(hù)方便。1、

脫硫工藝的選擇2、1

脫硫工藝的比較目前用于煙氣脫硫的已工業(yè)化的主要工藝有干法、半干法、濕法三大類。2、1、1干法干法常用的有爐內(nèi)噴鈣（石灰/石灰石），金屬吸收等，干法脫硫?qū)賯鹘y(tǒng)工藝，脫硫率普遍不高（＜50％）。常會(huì)影響鍋爐本體的操作，使相同的鍋爐的出力降低，目前在工業(yè)上應(yīng)用較少。2、1、2半干法半干法使用較多的為塔內(nèi)噴漿法，既將石灰制成石灰漿液，在塔內(nèi)進(jìn)行SO2的吸收，但由于石灰漿中的水分很快蒸發(fā)，反應(yīng)基本上是氣固相反應(yīng)，SO2的吸收反應(yīng)速度較慢，對石灰的要求很高，脫硫劑的成本較高，噴鈣反應(yīng)效率較低，Ca/S比較大，一般在1.5以上，同時(shí)后續(xù)系統(tǒng)的除塵壓力。目前應(yīng)用也不是很多。2、1、3濕法濕法脫硫?yàn)槟壳笆褂梅秶顝V的脫硫方法，占脫硫總量的80％以上。濕法脫硫根據(jù)脫硫的原料不同又分為石灰石/石灰法、氨法、納堿法、納鈣雙堿法、金屬氧化法、堿性硫酸鋁法等，其中石灰石/石灰法、氨法、鈉減法、納鈣雙堿法以及金屬氧化法中的氧化鎂法使用較為普遍。2、1、3、1石灰石/石灰法石灰石法采用將石灰石粉碎成200—300目大小的石灰粉，制成石灰漿液，在吸收塔內(nèi)通過噴淋霧化使其與煙氣接觸，碳酸鈣和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，從而達(dá)到脫硫的目的。該工藝需配備石灰石粉碎系統(tǒng)與石灰石制漿系統(tǒng)，由于石灰石難溶、反應(yīng)活性較低，需通過增大吸收液的噴淋量，提高液氣比（液氣比通常大于20），來保證足夠的脫硫效率，因此運(yùn)行費(fèi)用較高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰活性大大高于石灰石，可提高脫硫效率；石灰法主要存在的問題是塔內(nèi)容易結(jié)垢，引起氣液接觸器（噴頭或塔板）的堵塞。2、1、3、2鈉減法鈉減法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的二氧化硫，并可副產(chǎn)高濃度二氧化硫氣體或亞硫酸鈉，它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點(diǎn)，適合于處理煙氣中二氧化硫濃度較高的場合。但也存在副產(chǎn)品回收流程較為復(fù)雜、投資較高、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。2、1、3、3氨法氨法采用氨水作為二氧化硫的吸收劑，二氧化硫與氨反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸銨、亞硫酸氫銨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸銨。根據(jù)吸收液再生方法的不同，氨法可分為氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫酸銨法。氨法主要特點(diǎn)是脫硫效率高（與鈉減法相同），吸收劑氨水來源方便；副產(chǎn)物可作為農(nóng)業(yè)肥料，但該肥料屬酸性肥料，含氮量低，長期使用易造成土壤板結(jié)，在農(nóng)業(yè)上的運(yùn)用受到限制。由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高；脫硫?qū)Π彼臐舛扔幸欢ǖ囊?，若氨水濃度太低，不僅影響脫硫效率，而且水循環(huán)系統(tǒng)龐大，使運(yùn)行費(fèi)用增大；濃度增大，勢必導(dǎo)致蒸發(fā)量的增大，對工作環(huán)境產(chǎn)生影響，而且氨易與凈化后煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，形成氣溶膠，使得煙氣無法達(dá)標(biāo)排放。氨法回收過程也較為困難，投資費(fèi)用較高，需配備制酸系統(tǒng)或結(jié)晶回收系統(tǒng)（需配備中和器、結(jié)晶器、脫水機(jī)、干燥機(jī)等）；系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備繁多，管理維護(hù)要求高。另外環(huán)保水體對氨氮要求較高，易產(chǎn)生氨氮二次污染。2、1、3、4金屬氧化物法常用的金屬氧化物法是氧化鎂法，氧化鎂與二氧化硫反應(yīng)得亞硫酸鎂和硫酸鎂，它們通過煅燒可重新分解出氧化鎂，使吸收劑得到再生，同時(shí)可回收較純凈的二氧化硫氣體，脫硫劑可循環(huán)使用。由于氧化鎂活性比石灰水高，脫硫效率也較石灰法稍高。它的缺點(diǎn)是氧化鎂回收需結(jié)晶、分離、蒸發(fā)、煅燒等工序，工藝較復(fù)雜；但若直接采取拋棄法，大量可溶性鎂鹽會(huì)進(jìn)入水體導(dǎo)致二次污染，總體運(yùn)行費(fèi)用也較高。另外該系統(tǒng)的管路易結(jié)垢，特別是當(dāng)水質(zhì)硬度較高時(shí)管路結(jié)晶堵塞更加嚴(yán)重。2、1、3、5鈉鈣雙堿法鈉鈣雙堿法（碳酸鈉/氫氧化鈣）結(jié)合石灰法和鈉減法優(yōu)點(diǎn)，利用鈉鹽易溶于水反應(yīng)活性高的特點(diǎn)，在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收二氧化硫，吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用較廉價(jià)的石灰進(jìn)行再生，從而使得納離子循環(huán)吸收利用。該工藝綜合石灰法與鈉減法的特點(diǎn)，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問題，又具備了鈉減法吸收效率高的優(yōu)點(diǎn)。脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化后），亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產(chǎn)一種稱為鈣塑的新型復(fù)合材料；或?qū)⑵溲趸罂芍瞥墒?；或直接與粉煤灰混合，可增加粉煤灰的塑性，增強(qiáng)煤灰作為鋪路底層墊層材料的強(qiáng)度。與氧化鎂比，鈣鹽不具備污染性，因此不產(chǎn)生廢渣二次污染。以上各種脫硫工藝比較見下表：各種脫硫工藝比較通過以上脫硫工藝的比較，我公司采用了納鈣雙堿法作為該改造工程的脫硫工藝。

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吸收設(shè)備的選擇濕法脫硫（除塵）器的選擇原則主要是看其氣液接觸條件、設(shè)備阻力以及吸收液循環(huán)量。氣液接觸條件直接影響脫硫效率；設(shè)備阻力大需增加引風(fēng)機(jī)電耗；吸收液循環(huán)量大，需增加水泵電耗。吸收器性能比較通過上表吸收設(shè)備的比較，旋流板塔具有負(fù)荷高、壓降低、不宜堵、彈性寬等優(yōu)點(diǎn)，適用于快速吸收過程，且脫硫除塵效率高，可實(shí)現(xiàn)脫硫除塵的一體化。通過以上吸收設(shè)備的比較，我公司決定采用旋流板塔作為吸收設(shè)備。1、

鈉鈣雙堿法脫硫原理鈉鈣雙堿法（Na2CO3-Ca（OH）2）采用純堿啟動(dòng)、鈉堿吸收SO2、石灰再生的方法。較石灰石法等其他濕法脫硫工藝，有以下優(yōu)點(diǎn)：*鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快，液氣比小，運(yùn)行費(fèi)用低。*塔內(nèi)鈉基清潔吸收，吸收劑、吸收產(chǎn)物的溶解度大，塔外再生沉淀分離，可大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢。*鈉堿循環(huán)利用，損耗少，運(yùn)行成本低。*吸收過程無廢水排放，吸收液中鹽份不積累‘濃度穩(wěn)定。*排放廢渣無毒，溶解度極小，無二次污染。*石灰作為再生劑，安全可靠，成本低廉。*無噴嘴，水泵揚(yáng)程低管路不堵塞。*運(yùn)行過程液相比重不增加，灰水易沉淀分離，可大大降低水池的投資。*操作簡便，系統(tǒng)可長周期運(yùn)行。脫硫過程和再生過程的化學(xué)原理1、

脫硫過程：Na2CO3+SO2—Na2SO3+CO2↑

（1）2Na2CO3+SO2—Na2SO3+H2O

（2）Na2SO3+SO2+H2O—2NaHSO3

（3）以上三式視吸收液酸堿度不同而異：（1）式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)；（2）式堿性較高時(shí)（PH＞9）為主要反應(yīng)；（3）式為堿性降低到中性或酸性時(shí)的主要反應(yīng).(5＜PH＜9)再生過程:2NaHSO3+Ca（OH）2—Na