锅炉烟气处理

锅炉烟气处理（精选8篇）

1.锅炉烟气处理 篇一

喷淋泡沫塔在处理锅炉烟气中的应用

摘要：介绍了一种新型喷淋泡沫脱硫除尘塔在锅炉烟气处理中应用。根据离心、喷雾、泡沫相结合的多级净化原理，经旋风喷雾、二级喷淋泡沫板洗涤，脱硫效率为91.4%，除尘效率为98.7%。喷淋泡沫塔具有除尘脱硫一体化、设备占地面积小、节省投资等特点，适用于大中型工业锅炉烟气脱硫除尘。

关键词：喷淋泡沫塔 脱硫 除尘前言

在我国的一次能源消耗结构中，燃煤占总能源消耗的70%以上，而由燃煤产生的SO2约占到全国SO2总排放量的90%。因此，对燃煤锅炉烟气进行脱硫、控制SO2的排放是我国经济和社会发展的迫切要求。北京某热力厂拟为1台35t/h燃煤锅炉的烟气进行治理，拆除现有φ2500mm文丘里麻石水膜除尘器，选用净化效率稳定、运行可靠、投资适合北京市市情的新型高效喷淋泡沫脱硫除尘塔。根据脱硫除尘系统需要，配置相应的高效脱水设备、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统。

治理方案

2.1 设计参数

根据该厂提供的测试报告和资料确定主要设计参数为：烟气量

≤63000m3/h，空气预热器出口烟气温度≤180℃，空气预热器出口含尘浓度≤2500mg/m3，燃煤含硫量≤0.8%，除尘器前系统阻力≤1.0kPa，脱硫效率≥90%，除尘效率≥98.2%。

2.2 治理工艺

本工艺包括烟气系统、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统，工艺流程见图1。

图1 烟气脱硫除尘工艺流程

2.2.1 烟气系统

本工艺将锅炉烟气引入空气换热器降温到180℃以下，再通过管道切向进入喷淋泡沫塔，烟气在塔内经洗涤液喷淋后由烟道进入高效脱水器，带气雾的烟气经脱水后进入引风机，由烟道进入烟囱排放。引风机选用GDGYNo13–左 90°–132kW–60℃防腐引风机。流量为75000m3/h，全压为3.6kPa。

2.2.2 水循环系统

由循环水泵将含有脱硫剂（MgO粉）的循环水从水池送往喷淋泡沫塔，同塔中的烟气反应后由溢流槽排出，经灰水沟排入水池（容积为2400m3）。本系统总循环水量为252t/h。选用2台（其中1台备用）150UHB–ZK–250–35（75kW）耐磨防腐水泵作为循环水泵。

2.2.3 加药系统

进入水池中的循环水通过pH值自动测量仪检测pH值。当pH＜6.5时，自动打开Mg（OH）2乳液管路上的电动调节阀，注入Mg（OH）2乳液；调整到出塔循环水pH=6.5时自动关闭电动调节阀，经过pH仪调节循环水清水池中水的pH值为9～11。MgO粉加到消化槽内，加水搅拌几分钟成乳状液后，靠重力自流到Mg（OH）2乳液贮槽。贮槽中的乳液通过重力自流到沉淀池，供脱硫使

用。MgO粉的投加量为66.8kg/h。

2.2.4 曝气系统

为使沉淀池中的MgSO3氧化成溶解于水的MgSO4，需在沉淀池中进行曝气，这样既可大大减少循环水中的悬浮物，也可防止循环水系统及脱硫塔内结垢堵塞，同时还可减少脱硫渣的生成量。曝气压缩空气气源由罗茨鼓风机直接提供，由曝气管路送到沉淀池。压缩空气从曝气管路中以小气泡通过循环水，从水面逸出。氧气的消耗量为4.6m3/min。

2.2.5 自动控制系统

本系统中引风机采用变频控制，控制盘位于锅炉控制间。水泵亦采用变频控制。pH值自动控制仪根据采样的数据以4～20mA的信号控制加药电动阀门。

2.3 工作原理

喷淋泡沫塔采用切向进风，使气流旋转上升。在烟气入口上方布置1层或2层螺旋喷嘴组合层，喷嘴层上方为多孔泡沫塔板层，塔板上设喷淋布水器。整个塔分成上、下2个塔体，或上、中、下3个塔体（当用2层塔板时），下

塔体下部为循环水槽及液封排水槽。

锅炉排放的烟气，切向进入喷淋泡沫塔旋流段，较大粒径的烟尘受离心力的作用产生附壁效应与塔板布下的水幕汇合，流到塔底排出。烟气继续在塔体内上升，先经2层雾化喷嘴洗涤、吸收而脱除部分细颗粒烟尘和SO2，烟气上升再经2层泡沫塔板，布满吸收液的多孔板鼓泡形成有巨大液膜表面积的泡沫层，同时塔板上具有极大液膜表面积的气雾，烟尘在此阶段亦发生扩散作用，从而进一步去除细颗粒烟尘和脱掉SO2，最终达到高的除尘脱硫效率。

洗涤及吸收都是依赖气液两相液膜界面进行的，液膜面积越大，除尘脱硫效率越高。净化烟气中的气雾，在上塔体中缓慢上升，经塔体与脱水器之间的连接管，进入高效复档型脱水器，脱水后经烟道进入引风机至烟囱达标排放。碱性循环水在塔内吸收SO2后，pH值迅速降低，排入循环沉淀池与锅炉碱性排污水汇合，通过加药装置，将200目以上的MgO粉制成Mg（OH）2乳液，通过pH自动控制仪控制加药的电动阀门，调整水池内的pH值，使出塔洗涤液的pH值为6.5左右。进入水池内的循环水经鼓风曝气，使脱硫产物最终氧化成溶于

水的MgSO4。其化学反应方程式为：

为防止水池内硫酸盐过饱和，需排出部分循环水，其水量约占总循环水量的2%。

2.锅炉烟气处理 篇二

宁波明耀环保热电有限公司新建3台130t/h CFB锅炉, 为了满足环保要求, 走可持续发展道路, 采用二级脱硫工艺, 一级采用炉内气力喷钙法, 二级采用对尾部烟气进行双碱法脱硫处理工艺, 建成后二氧化硫排放将达到火电厂第Ⅲ时段烟气排放标准, 同时满足总量控制要求。

2 双碱法脱硫工艺

双碱法脱硫工艺是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2, 然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生, 由于在吸收和吸收液处理中, 使用了不同类型的碱, 故称为双碱法, 一般采用钠和钙两种碱液。双碱法的明显优点是脱硫效率高, 投资费用省等。

钠、钙双碱法是以Na2CO3或Na OH溶液为第一碱吸收烟气中的SO2, 然后再用石灰作为第二碱, 对吸收液进行再生。再生后的吸收液可循环使用。其反应原理是:

2.1 吸收反应

该过程中由于使用钠碱作为吸收液, 因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应, 生成Na2SO4:

2.2 再生过程 (用石灰浆液)

再生后所得的Na OH液送回吸收系统使用。所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏 (CaSO4.2H2O) 。

此外, 在运行过程中, 由于烟气中还有部分的氧气, 所以还有副反应──氧化反应发生:

整个工艺由三大部分组成:烟气处理系统、脱硫液循环系统和脱硫渣处理系统。

烟气处理系统:锅炉烟气通过电除尘器进入喷雾旋流脱硫塔前的短管喷淋段, 进行预脱硫, 预脱硫后的烟气从底部进入喷雾旋流脱硫塔, 与喷淋液逆流接触高效脱硫, 在雾化增湿和一级脱硫后进入旋流塔板, 在叶片导向作用下烟气旋转上升, 在上升过程与脱硫液相接触, 将脱硫液高度雾化, 促使气液间有更大的接触面积, 液滴被气流带动旋转, 产生的离心力强化气液间的接触, 最终被甩到塔壁上, 经过溢流装置收集后, 沿壁流下。大部分的二氧化硫和烟尘经过喷雾旋流塔的处理, 其出口烟气的含尘浓度在50mg/Nm3以下, 二氧化硫脱除率在80%以上。完成脱硫后的烟气在塔体上段通过高效组合除雾装置 (有四级除雾设施, 去除机械雾滴效率在99.8%以上) 除去烟气中的雾滴, 净化后的烟气经副塔后由引风机引至烟囱排放。

脱硫液循环系统:脱硫液在脱硫塔内与二氧化硫充分接触、反应后, 经塔体底部排灰水沟流入混合池, 部分溶液流入反应池, 与石灰 (或电石渣) 浆液进行再生反应, 反应后池渣进入浓缩沉淀池, 清液返回混合池, 在混合池中补充一定量的钠碱后, 由循环水泵打入喷雾旋流塔循环使用。

脱硫渣处理流程:脱硫液经反应池后, 钠碱得到再生, 脱除的二氧化硫生成亚硫酸钙, 通过鼓入的空气氧化成硫酸钙, 再通过排浆泵打入灰水分离器成为含水量不高于60%的灰渣外排。本工艺的主要优点:脱硫效果好, 脱硫效率在80%以上;防结垢、防堵、防腐蚀性能好, 运行稳定, 安全性能高;投资省、运行费用低, 具有良好的经济性;阻力小, 压降低;操作弹性宽, 运行管理方便。

3 脱硫效率计算

针对我公司的实际情况, 我们采循环流化床炉内喷钙干法脱硫和炉外钠、钙双碱简易湿法脱硫相结合的脱硫工艺。此系统建成后经调试运行, 综合数据如下:未脱硫时监测得烟气中SO2浓度约为2000mg/Nm3, 投入炉内脱硫后, 监测烟气中SO2浓度约为800mg/Nm3, 可以得出炉内脱硫效率约为60%;再投入炉外脱硫后, 监测烟气排放SO2浓度约为120mg/Nm3, 炉后脱硫效率约为85%。因此, 脱硫总效率为60%+ (1-60%) ×85%=94%, 根据全厂燃煤量30.2万吨年和燃煤含硫量0.99%计算, 全厂SO2生成量约为4784吨/年, 脱硫总效率按94%计算, 烟气中SO2排放总量为287吨/年, 满足总量控制要求。

4 经济分析

4.1 成本计算

运行费用主要有电费、水费、人工费、药剂费等。电费的支出项目为脱硫液循环泵等的耗电, 年运行按300天计, 电费约28.8万元;系统需定期补充水, 本设计中用工业循环水等进行补充, 因此水费约3.6万元;本脱硫除尘系统由于运行、维护管理简便, 可以由司炉工兼管, 所以人工费用增加4万元;药剂费初步估算208.7万元/年, 其中氧化钙约135.8万元/年, 碳酸钙约2.3万元/年, 氢氧化钠约70.6万元/年;总计费用为252.3万元/年。

4.2 经济效益计算

全排放SO2排污费=600元/吨4784吨/0.95=302.15万元/年

减排后SO2排污费=600元/吨287吨/0.95=18.12万元/年

节约排污费用=302.15-18.12=284.03万元/年

节约成本=284.03-252.3=31.73万元/年

5 环境效益及社会效益

本项目工程建成后每年将少排放4497吨二氧化硫, 能有效的减少对当地区域大气环境的污染, 并使企业在发展的同时, 对环境的污染降到最低限度, 提高企业的可持续发展能力和竞争实力。另外还可以将化工行业的废碱液 (电石渣) 等综合利用, 用于取代氧化钙, 起到非常显著效果。既提高脱硫效率, 又节约原材料消耗, 而且还符合国家目前大力提倡的循环经济政策。因此双碱法脱硫工艺在中小型热电厂有推广价值, 具有显著的环境效益和社会效益。

摘要：本文针对电站锅炉实际运行中二氧化硫排放量较高的问题, 对尾部烟道增加脱硫装置, 并简介了双碱法脱硫工艺和减排效果。

关键词：二氧化硫减排,双碱法脱硫工艺,尾部烟气

参考文献

[1]赵森林, 魏彦君.浅谈中小型锅炉烟气脱硫工艺的应用[J].河北煤炭, 2008, 1.

[2]王凤印, 王翠苹.循环流化床烟气脱硫技术的研究现状[J].电力环境保护, 2005, 4

3.燃煤锅炉烟气脱硫技术的实践探索 篇三

关键词：燃煤锅炉；烟气脱硫技术；发展现状；问题与措施

根据我国目前燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展现状进行探讨，介绍几种比较典型的烟气脱硫方法。对锅炉烟气脱硫存在的问题进行分析，进而提出一些改进的措施。

一、我国烟气脱硫技术的发展现状

站在工艺特性的角度上，可以将烟气脱硫技术分为湿法、干法以及半干法三种类型。虽然烟气脱硫的方法多种多样，但是具有实用性的比较少，基本只有十几种左右，这十几种方式比较可靠有效，其中应用最广泛的是石灰石，石灰浆液吸收法以及一些湿法烟气洗涤脱硫工艺，基本占到了世界现有烟气脱硫装置的85%左右，喷雾干燥法大约占到了8.4%左右，而干法烟气脱硫占到的比例是最小的。站在烟气脱硫的副产品处置方式的角度上分析，可以将烟气脱硫技术分为回收法和抛弃法两种类型。

（一）石灰石，石灰浆液湿法脱硫

利用石灰石或者是石灰浆液吸收塔内的烟气中存在的二氧化硫，产生亚硫酸钙以及硫酸钙等物质；有时可以从二氧化硫中回收石膏，或者是抛弃生成物，但是有可能造成二次污染。这种脱硫方式比较容易操作，原料易得，并且脱硫率相对比较高，脱硫达到75%，--95%。吸收塔常用型式多种多样，比如，湍球塔、筛扳塔、洗涤塔文丘里以及喷雾洗涤塔等类型。在实际的操作中出现了一些问题：首先，由于吸收剂以及生成物都呈现固体状态，因此，在进行烟气脱硫时，各个机械设备以及管道内容易出现堵塞和结垢等情况，一般需要使用添加剂才能有效地缓解这一状况，但是效果不甚理想；二是对固体生成物的处理。对于一些中小型的工业锅炉而言，一般不采用回收注，而是用水力旋流器对吸收塔排出的浆液进行增稠浓缩处理，紧接着将其输送到排渣场抛弃。为了有效地防止出现二次污染，需要采用闭式废液循环系统。对于这类的烟气脱硫设备而言，是否能够长期地使用，主要是根据这两个问题是否得到有效地解决以及系统是否得到完善决定的。对于大型的电站燃煤锅炉而言，一般可以采用石灰石，利用石膏回收法的烟气脱硫装置，但是投资相对比较大。比如，重庆的珞璜电厂的烟气脱硫示范工程的外汇部分的投资已经高达3460万美元。

（二）双碱法

双减法也可以称为钠碱法，在一般情况下，主要是利用钠化台物溶液吸收烟气中存在的二氧化硫，然后用石材石灰石浆液促使吸收液的再生，最终生成固体生产物亚硫酸钙或者是硫酸钙物质。这种烟气脱硫方式的一个显著特征是吸收塔内的钠化台物水溶液之后，不会产生结垢，并且脱硫率非常高，高达95%以上。

（三）半干法烟气脱硫

半干法烟气脱硫法主要是将湿法和干法有机结合起来。湿法的缺点是不容易处理脱硫废液，增湿降温之后，不容易将烟气排放出去。干法的缺点是固体的吸收剂以及低浓度的二氧化硫气体不容易产生化学反应。而半干法烟气脱硫则有效地避免了这两种方法的缺点，结合了这两种方式的优点。旋转喷雾干燥法是一种使用比较广泛的半干法。旋转喷雾干燥法主要是将氢氧化钙或者是碳酸钠物质制作成浆液，利用高速旋转雾化器将浆液放入大干燥反应器中，当烟气通过时，其中的碱性液滴能够吸收二氧化硫，由于受到烟气热量的影响，水分会逐渐蒸发，此时在干燥反应器的出口处，形成了一些固体颗粒，其中包括一些反应生成物、未发生反应的原材料以及飞灰等物质。然后再用袋式除尘器收集固体颗粒，分离除去。炉内喷钙增湿活化脱硫法也是属于半干法烟气脱硫法的一种。在一般情况下，喷雾干燥法脱硫率为75%～90%。喷雾干燥法的显著特征是操作方便简单、使用设备较少，耗能以及耗水量比较低，因此投资成本以及运行费用相对比较低。同时，其生成的固体废弃物的体积比较小，处理方便，不存在设备结垢的问题，由于出口处的烟气温度偏高，可以直接进行排放。山东的黄岛电厂引进的简易喷雾干燥法烟气脱硫以及重庆的长寿化工总厂引进的JBR 法脱硫等都属于半干法，并且都已经开始运行，其实际脱硫率基本为70%一75%。

二、锅炉烟气脱硫存在的问题

（一）烟气脱硫废液处理困难

碱液在烟气中吸收二氧化硫之后，容易形成烟尘、硫酸盐废液以及亚硫酸盐废液等废弃物，如果处理不当，则容易产生二次污染。因此，需要合理地处理废液，加强废液中的硫酸盐类的回收和再利用，将废液资源化。目前，有的中小型的锅炉烟气脱硫的废液处理的过程中，由于资金有限，副产品产生量比较少，档次比较低，销量比较差等问题，导致脱硫废液处理的工作难度比较大。

（二）腐蚀严重，脱硫设备寿命短

煤炭在燃烧时，不仅产生二氧化硫物质，同时还会生成一氧化硫。由于烟气中含有水成分，生成的一氧化硫容易形成硫酸雾。当温度比较低时，硫酸雾则会凝结，依附在机械设备的内壁上，有的溶解在洗涤液中，导致湿法脱硫设备遭到腐蚀，大大地减少了机械设备的使用寿命。因此，需要积极采取有效的措施进行防腐。可以利用不锈钢、硬聚氯乙烯以及陶瓷等制造吸收塔或者是其他的相关的机械设备，在设备的内壁上需要喷洒一些防腐材料。

（三）结垢和堵塞，致使脱硫设备无法正常运行

造成设备结垢和堵塞的主要原因是烟气中的氧气将CaSO氧化成为石膏，并且促使石膏达到饱和状态。在管道、吸收塔、除雾器等部位容易出现结垢和堵塞现象。这种现象经常出现在自然氧化的湿法系统中，控制措施为强制氧化以及抑制氧化。

三、改进现有除尘系统进行脱硫技术的建议

在中小型的燃煤锅炉中，基本都设置了除尘系统，比较常见的除尘设备是旋风除尘器以及水膜除尘器两种。在改进现有除尘系统进行脱硫时，需要充分地利用现有的条件，选择合适的脱硫工艺，尽量达到投资少、效果好的目的。对于已经安装了高效多管除尘器系统的燃煤锅炉而言，一般是采用喷雾干式烟气脱硫，同时利用高效多管除尘器的工艺。在除尘器前安装喷雾干燥塔烟气脱硫，可以利用除尘器捕集粉末和烟尘，使用现有的除尘器处理生成的硫酸盐干。对于已经装置了文丘里水膜或者是麻石水膜除尘器系统的而言，可以利用烟道喷雾脱硫，同时加上水膜除尘器的工艺，改造现有的水膜除尘器。在水膜除尘器的进口处安装高效喷雾装置，因此，喷出的吸收剂浆液可以与烟道中的烟气混合在一起。另外，粉尘和烟尘可以被吸收剂润湿以及凝聚。烟气进入除尘器之后，除尘器立即可以捕集吸收液雾滴、脱硫产物以及烟尘等物质，经过除雾处理之后，烟气可以由烟囱排出。

四、总结语

综上所述，我国虽然引进了许多先进的烟气脱硫设备，但是由于投资成本比较高，导致这些先进的技术很难在我国进行大面积地推广。因此，我国 需要加大自主研发符合我国国情的烟气脱硫装置，开发操作方便并且实用性较强的烟气脱硫装置，从而有效地推动我国烟气脱硫技术的快速发展。

参考文献：

[1]张璐、王随林.中小型燃煤锅炉烟气脱硫现状及技术方向[J].城市建设理论研究（电子版），2013.10（22）：109-110

[2]侯娜、李济吾. 燃煤锅炉烟气湿法脱硫与硫资源回收技术分析[J].2012 - 中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会，2012.10（33）：`111-112

[3]蔡伟建. 中小型燃煤锅炉烟气湿法脱硫技术新模式探讨[J].

4.75t锅炉烟气脱硫设计方案 篇四

第一部分 设计参数及要求

1.设计基本参数（由买方单位提供）锅炉型号：CG-65/3.82-M12 锅炉蒸发量：65t/h.台 锅炉台数：2台 燃煤消耗量：12t/h.台 热态烟气量：160000m3/h.台 排烟温度：130℃ 燃煤含硫：1.5% 燃煤灰分：26% 烟尘初始浓度：57000mg/m3 现有除尘器：三级静电除尘器 除尘效率：95% 引风机

型号：YKK4502-6

压：3776Pa 2.设计要求

SO2排放浓度：≤200mg/N m3

流量：197000 m3/h 全

烟尘浓度：≤80mg/N m3

系统长期稳定运行，操作维护方便。3.脱硫工艺

采用双碱法旋流板塔脱硫除尘工艺。

第二部份

设 计 方 案

一、设计原则

二、设计工艺

三、吸收及再生液流程说明

四、设计系统液气比及钙硫比和PH值

五、设计技术保证

一、设计原则

1.本项目工程我公司的原则是：为采购方着想，提供的设备要高效，使用方便耐用；在满足采购方提出的排放要求的前提下，投资及运行费用尽可能的低，经济效益尽可能的高。2.所选择的工艺成熟可靠，不能产生二次污染。3.原有引风机、土建烟道、烟囱不作改动，全部利用。

二、设计工艺

1.本项目采购方指定要求采用双碱法旋流板塔脱硫工艺。2.双碱法：

双碱法是同时利用钠碱NaOH与石灰乳Ca(OH)2的方法，是利用Na(OH)在脱硫塔内与溶于水的SO2+ H2O+O2→SO42-（硫酸根）反应，生成Na(SO)4 ,硫酸钠以溶液状排出脱硫塔外后，再在反应池内与Ca(OH)2反应，即NaSO4+Ca(OH)2+H2O→CaSO4↓+ NaOH。这样硫酸钙被沉淀，SO2被除去，NaOH再生，重复使用，消耗的是石灰。运行费用同样较低，设备不易阻塞，有利于提高脱硫效率，是目前中小型企业，采用的较经济、较先进的工艺。故此，本方案也选用该脱硫工艺。

吸收反应：

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 该过程中由于是用钠碱作为吸收液，因此系统不会生成沉淀性结垢。此

过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4。

2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4

再生反应：

用石灰料浆对吸收液进行再生 CaO + H2O → Ca(OH)2 2NaHSO3 + Ca(OH)2 → Na2SO3 + CaSO3 • 1/2H2O↓+ 3/2H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2H2O → NaOH + CaSO3 • 1/2H2O↓ 再生后所得的NaOH溶液送回吸收液系统使用，所得的半水亚硫酸钙经氧化，可制成石膏（CaSO4 • 2H2O）。

烟气经脱硫除尘器净化吸收后排空，吸收剂中的Na2SO3吸收SO2后转化为NaHSO3，这时须在中和槽中用Ca(OH)2或CaCO3进行还原处理，生成Na2SO3和不溶性的半水亚硫酸钙。半水亚硫酸钙在沉淀池沉积，上清液返回吸收系统，沉积的半水亚硫酸钙堆积到一定程度后集中处理，也可经氧化后制成石膏或作为无害物抛弃处理。再生后所得到的NaOH和NaSO3都对烟气中的有害物质有较好的吸收作用，可送回吸收系统循环使用。3.脱硫除尘塔：麻石旋流板塔

本项目是XTH型麻石旋流板塔脱硫除尘器。XT型麻石旋流板塔脱硫除尘器全塔由文丘里除尘系统、主塔、烟道过桥、副塔等组成。主塔又由芯塔（稳流柱）、旋流板、导流板、除雾板、布水装置、脱水装置组成。

4.XTH麻石旋流板塔脱硫除尘器设计参数：

① 文丘里除尘系统

a.材质：花岗岩

b.烟气入口面积：S1 = 1.8m2 c.烟气入口流速：V1 = 18m/s d.喉部面积：S2 = 0.8m2 e.喉部流速：V2 = 35m/s f.进塔入口面积：S3 = 1.8m2 g.进塔烟气流速：V3 = 18m/s h.喷嘴数量：N = 10个 i.总长：L = 3.5m j.喷淋液气比：L/G = 0.6L/m3 k.压降：D = 600Pa

② 旋流板塔

a.材质：塔体花岗岩

旋流板层316L耐腐蚀不锈钢

b.操作标准烟气量：160000m3/h c.设计烟气温度：140℃ d.空塔气速：3.5m/s e.塔内径：Ø4000mm f.塔外径：Ø4500mm g.塔高：16000mm h.吸收段高度：11000mm i.塔板数：N = 3（其中吸收板2层，除雾板j.喷淋液气比：L/G = 0.6L/m3 k.全塔压降：D = 800Pa ③ 气水分离器（副塔）

a.材质：花岗岩

b.操作标准烟气量：195000Nm3/h c.设计烟气温度：140℃ d.空塔气速：3.5m/s e.塔内径：Ø3000mm f.塔外径：Ø3500mm g.塔高：16000mm

1层。）

h.全塔压降：D = 300Pa

④ 砌筑材料：耐酸胶泥（辉绿岩粉、氟硅酸钠、石英粉、水玻璃）

⑤ 全塔总重量：216t

⑥ 循环水定量计算

a.系统总液气比：L/G = 1.2L/m3 b.系统总循环水量：G = 192m3/h 5.XTH麻石旋流板塔脱硫除尘器总体图（另图）6.烟气流程说明

① 烟气流程示图。（另图）

② 原有烟气系统保留不变，在引风机出口段另安装一条钢制支路钢管连接脱硫系统，分别在各支路烟道安装烟道阀门，分别调节烟路以备。脱硫系统保养维修而不影响锅炉工作，同时可调节烟温。

③ 脱硫除尘器烟气出口采用土建烟道，与原有土建总烟道连接，将净化后烟气排放至烟囱。土建烟道用钢筋混凝土建造桥架，烟道采用迫拱土建砌筑，烟道内层用耐火砖，外层用红砖砌筑。截面面积为2.2m2。

三、吸收及再生液流程说明

1.吸收及再生液流程示图。（另图）2.吸收及再生液系统新增设备 a.电动螺旋给料机

1台

b.电动搅拌机

2台

c.NaOH储罐

1个

d.喷淋泵

4台（2组分别一用一备）

e.污泥泵

2台（一用一备）

f.PH控制器

1套

g.150m3沉淀调节池

1个

h.100m3沉淀池

1个

i.100m3清水池

1个

j.12m3石灰乳化池

1个

k.20m3石灰乳化池

2个

l． 200m3废渣干化池

2个

m．NaOH加药电磁阀

1个（DN40）

n.100m3石灰仓

1个 3.材料说明

① 本系统管道除NaOH加药管用不锈钢管外，其余管材均采用国标镀锌钢管安装。

② 脱硫塔至沉淀池排水管用土建明渠建造。4.石灰仓

① 石灰仓建造面积100m3。

② 石灰仓用钢结构建造，层面采用型压彩钢瓦面，四周墙体标高+2m，用红砖砌筑，地面倒混凝土。5.石灰废渣定期用污泥泵送至干化池干化后清理。

四、设计系统液气比及钙硫比和PH值 1.液气比：L/G = 1.2L/m3 2.钙硫比：1：1 3.石灰耗量：单台～180kg/h

两台～360kg/h 4.喷淋吸收液PH值：～12 5.氢氧化钠耗量：

五、设计技术保证

5.锅炉烟气处理 篇五

双碱法脱硫在锅炉烟气脱硫中的应用

作者简介：王媛(1992―)，女，汉，河北承德人，郑州大学水利与环境学院，地理信息系统 李博识(1991-)，男，汉，吉林省吉林市人，郑州大学水利与环境学院，道路桥梁与渡河工程 摘要：近年来我国经济快速发展，原煤消费量持续增长，使得SO2和NOx排放量逐年增加，导致环境污染严重，控制SO2等的排放量势在必行。本文通过对主要双碱法脱硫技术的工艺原理和工艺流程的介绍，揭示了它在烟气脱硫应用中的优点，并总结其对环境保护的影响。 关键词：烟气 双碱法脱硫 环境保护 一、 前言 全球变暖、臭氧层破坏和酸雨是全球关注的三大环境问题。其中酸雨或称之为酸沉降的主要前体物质是硫氧化物(SO2和SO3)和氮氧化物(NO和NO2)。我国二氧化硫和氮氧化物排放量巨大，，全国二氧化硫排放量高达2549万吨，氮氧化物排放量初步估算为2220万吨。酸雨污染严重，已从20世纪70年代西南地区扩大到长江以内的广大地区，酸雨面积已达到国土面积的30%以上，每年全国因酸雨和二氧化硫污染导致的经济损失上千亿元，已成为制约国民经济可持续发展的主要问题。因此，燃煤烟气脱硫是控制SO2排放量的必然选择，也是国家环保政策的要求。 二、 双碱法脱硫技术介绍 双碱法烟气脱硫工艺是为了克服石灰石-石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类的水溶液吸收SO2，然后在另一石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液再循环利用，最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。 (一) 钠碱双碱法 钠碱双碱法是以NaOH或NA2CO3溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰石或石灰作为第二碱处理吸收液，产品为石膏。再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。 1、 工艺原理 (1) 吸收反应 分别用NaOH、 Na2SO3、 Na2CO3在吸收塔内吸收SO2，该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4。 (2) 再生反应 将吸收了SO2的吸收液送至石灰反应器，用石灰料浆对吸收液进行再生和固体副产品的析出。以钠盐作为脱硫剂，用石灰或是石灰石对吸收剂进行再生。再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂可以循环使用。 (3) 氧化反应 将再生反应中产生的半水亚硫酸钙经氧化，可制得石膏。 2、 工艺流程 烟气与循环吸收液在吸收塔接触后排空。亚硫酸钠被吸收的SO2转化成亚硫酸氢盐。抽出一部分再循环也与石灰反应，形成不溶性的半水亚硫酸钙和可溶性的亚硫酸钠和氢氧化钠。半水亚硫酸钙在稠化器中沉积，上清液返回吸收系统，沉积的CaSO3・1/2H2O送真空过滤分离出滤饼，过滤液亦返回吸收系统，返回的上清液和过滤液在进入吸收塔前补充Na2CO3。过滤所得滤饼(含水约60%)，重新浆化为含10%固体的料浆，加入硫酸降低pH值后，在氧化器内用空气氧化可得石膏。 (二) 碱性硫酸铝-石膏法 碱性硫酸铝-石膏法系用碱性硫酸铝溶液作为吸收剂吸收SO2，吸收SO2后的吸收液经氧化后用石灰石中和再生，再生出的碱性硫酸铝在吸收中循环使用。 1、 工艺原理 (1) 吸收剂的制备系统 碱式硫酸铝水溶液的制备可用粉末状硫酸铝溶于水，添加石灰石或是石灰粉中和，沉淀出石膏，出去一部分SO2-4，即可得到所需碱度的碱式硫酸铝。 (2) 吸收系统 碱性硫酸铝对SO2具有很好的吸收能力，故在吸收塔中利用此特性来吸收SO2。 (3) 氧化系统 在氧化塔中，利用压缩空气将吸收SO2后生成的Al2(SO4)3.Al2(SO3)3浆液氧化为Al2(SO4)3。 (4) 中和再生系统 在中和槽中，加入石灰石作为中和剂，再生出碱式硫酸铝吸收剂，同时沉淀出石膏。 2、 工艺流程 经过滤除尘后的烟气从吸收塔的下部进入，用碱性硫酸铝溶液对其进行洗涤，吸收其中的SO2，尾气经除沫后排空。吸收后的溶液送入氧化塔并鼓入压缩空气对其进行氧化，氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环，引出一部分送去中和。送去中和的溶液的一部分引入除镁中和槽，在此用CaCO3中和，然后在沉淀槽沉降，弃去含Mg2+的溢流液不用，以保持Mg2+浓度在一定水平以下。含有Al2O3沉淀的沉淀槽底流，用泵送入其中一中和槽，与送去中和另一部分槽液混合，送至另一中和槽，在该槽中用石灰石粉将溶液中和至要求的碱度，然后送增稠器，上清液返回吸收塔，底流经分离机分离后得石膏产品。 三、 双碱法脱硫技术的优点 双碱法的明显优点是，由于采用液相吸收，从而不存在结垢和浆料堵塞等问题;另外副产物的石膏纯度较高，应用范围更广一些。 (一) 钠碱双碱法的优点 1、 用NaOH脱碱，循环水基本上是NaOH的水溶液，循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养。 2、 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀产生在吸收塔外，减少了塔内结垢的可能性，因此可以用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔，从而减少了吸收塔的尺寸及操作液气比，降低脱硫成本。 3、 脱硫率高，一般在90%以上。 (二) 碱性硫酸铝-石膏法的优点 处理效率高，液气比较小，氧化塔的空气利用率高，设备材料较易解决。得到的副产石膏质地优良，不仅可用于水泥工业，也可供制石膏板用。 四、 双碱法脱硫技术对我国环保的影响 我国是一个以煤为主要能源的国家，即使再过半个世纪，煤炭在我国一次能源中的`比例仍将不低于40%。因此，煤炭的洁净使用和发展洁净煤炭技术在我国可持续发展中将占有举足轻重的地位。作为发展中国家的我们，面临经济建设的任务很重，为此，发展洁净煤技术应遵循技术上的可行性与经济上的合理性。 近年来，很多国家都采用了双碱法脱硫技术，例如：位于佛罗里达靠近塔荷切的海湾电力公司的斯科尔茨发电站，海湾电力公司的肖尔茨热电厂以及日本同和矿业公司，除此之外，我国于1980按同和矿业建成了一套工业装置。由这些例子足以可见双碱法脱硫技术的受关注度之高。 双碱法脱硫技术效率高、能力强、好处理的优点，刚好符合我国的国情。在过去的几年中，它也为环保事业做了很大的贡献，大大降低了二氧化硫的排放量，从而使得酸雨问题得到缓解，减少了因酸雨和二氧化硫污染导致的经济损失，加速我国民经济的可持续发展。(作者单位：郑州大学水利与环境学院) 参考文献： [1]蒋文举，烟气脱硫脱硝技术手册，化学工业出版社，第1版，202-206 [2]雷仲存，工业脱硫技术，化学工业出版社，第1版， 265、274、279 [3]钟秦，燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例，化学工业出版社，20第2版，110

6.锅炉烟气处理 篇六

初审意见

2009年7月26日，兖矿南屯电厂和兖矿长城监理公司组织相关技术人员，对洛阳天誉环保工程有限公司报送的《南屯电厂锅炉烟气脱硫工程施工组织设计》进行了认真审查，与会人员认为，该施工组织设计中，现场施工质量保证体系、技术管理体系和现场管理制度基本不健全，施工机具、试验仪器及设备配置不够齐全，现场安全、文明施工、消防等措施不具体细致，主要工程施工方案或措施编制不具备指导施工的深度，要求对施工组织设计重新修改和完善。要求重点改进以下下方面的内容：

⑴、加强项目组织管理结构，重视对设计、设备材料供应的管理力度，充分体现EPC项目管理的特点。

⑵、加强对特种作业人员的监督管理，项目开工前必须报送相应资质证明，不符合要求的坚决不允许上岗。

⑶对土建、脱硫塔及直排烟囱施工、吊装等重点工序，要求编制专项措施。

⑷重视对现场施工安全、文明施工、消防等的管理，继续细化相关措施，确保符合《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99要求。

⑸对现场施工平面布置图、施工网络计划图要进一步细化。

兖矿长城监理公司第五监理部

7.我公司锅炉烟气脱硫运行总结 篇七

燃煤锅炉烟气脱硫方法很多,综观各种形式的脱硫方法,性价比最高的是氨法脱硫,脱硫过程的中间物为NH4HSO3和(NH4)2SO3,它们同时又是吸附氮氧化物的吸收剂,效率可达80%以上;氨法工艺无废水排放,也无废渣排放,避免了二次污染,得到的是含硫化肥,可以产生经济效益;由于吸收的硫、氮化合物是有害气体,吸收硫的氨水也是工业废料,从而可以达到“以废制废”的目的。因此,氨法脱硫的优势明显,正成为烟气脱硫的主流。

我公司于2010年为两台75 t/h锅炉和一台130 t/h锅炉上了一套烟气氨法脱硫装置,并于今年4月顺利产出成品硫酸铵。产品情况见表1,出塔气体参数见表2。

1 氨法脱硫脱氮技术原理

湿式氨法在脱硫的同时又脱氮,反应分为两部分,一是喷淋区,二是吸收塔底部浆液区,喷淋区发生的反应为:

注:标干流量是标准状态下的干排气流量,工况下的湿排气流量可用公式Q=3 600×f×v(f为测定断面面积,v为断面的湿排烟气平均流速)计算。烟气流速非塔内烟气流速,为净烟道内烟气流速。

在一定温度的水溶液中,亚硫酸铵(NH4)2SO3与水中溶解的NO2反应生成(NH4)2SO4(硫酸铵)与N2,建立如下平衡:

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底部浆液区发生的反应为:

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空气注入底部,使亚硫铵氧化成硫铵:

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其中,式(1)是吸收二氧化硫最有效的途径,它跟喷头的喷雾效果有很大的关系,喷头效果好,扇面大,覆盖区域宽,脱硫效果就好。锅炉烟气中氮氧化物的产生主要是因为燃烧区域的温度一般高于炉膛温度。高温型的氮氧化物主要是NO2,占总氮氧化物的比例在90%以上,其余为NO、N4O2及其他,因此,氨法脱氮也就是脱硝,以脱NO2为主。

2 氨法脱硫工艺简介

我公司氨法脱硫采用两炉(两台75 t/h锅炉)一塔和一炉(一台130 t/h锅炉)一塔形式,塔内进行氧化和结晶。塔直径4.8 m,高30.6 m,采用玻璃钢塔体。内设四层喷淋,两层除雾器,喷头采用碳化硅螺旋喷嘴。主要设备情况见表3。

氨水罐、工艺水罐、滤液罐、离心机、旋流器及干燥机都为两塔共用。

2.1 工艺流程简述

锅炉烟气经引风机进入脱硫吸收塔,因为我们在设计的时候就要求玻璃钢塔体烟气进口段3 m范围内能耐受160 ℃的高温烟气冲刷,因此没有对原烟气设喷水降温装置。烟气经喷淋层脱硫脱氮降温后(一般开两层喷淋),经塔上部净烟道进入烟囱,排入大气,整个系统压差不大于800 Pa,基本上维持在500 Pa左右。塔底浆液经扰动泵强力扰动,用罗茨风机鼓入空气强制氧化(两级射流),生成硫酸铵晶体,在固液比达到5%～10%范围,用排浆泵向后工段送浆液,浆液经旋流器固液分离后,固体进入离心机脱水,旋流器和离心机分离后的母液经母液池进入板框压滤机过滤,清液经母液罐再返回到脱硫塔循环使用。整套装置没有废水外排,只是板框压滤机有极少量的水被污泥带走。硫酸铵浆液经离心机后晶体水含量小于5%,再经干燥机干燥得合格的硫酸铵成品,最后用自动包装机包装,按40 kg/袋或50 kg/袋装好后送入仓库。

装置原设计采用pH显控仪控制脱硫塔集液池中氨水的加入量,pH值控制在5～6,以保证二氧化硫的吸收率和控制氨的逃逸。浆液排出采用在线密度测量,浆液密度控制在1.28 kg/L左右。通过控制循环量来控制烟气出口温度和出口二氧化硫浓度,出口烟气温度控制在60 ℃左右,出口二氧化硫控制在排放标准之内(不超过400 mg/m3)。采用YQ3000-B型烟气分析仪,每天分析两次二氧化硫的排放浓度,根据分析数据及时调整工艺,保证烟气达标排放。

2.2 工艺流程对比

整套装置布置紧凑,占地面积小,主要是由于采用塔内氧化和结晶。和其他工艺相比,如塔外氧化和结晶工艺,不仅占地少,投资也少,还节约了大部分能源。塔外结晶需要用蒸汽对硫酸铵溶液进行再热,否则硫酸铵结晶会造成管道和设备堵塞,用蒸汽提温来提高硫酸铵溶液的溶解度。氧化结晶罐要占用一定的地方和费用,还增加一些管道、阀门和泵的投资,对环保项目来说,不仅增加了投资,还增加日常维护。

总体来说,塔内氧化和结晶,是氨法烟气脱硫的总体走向,因其体现了节能的优势。但缺点是对烟气除尘要求较苛刻(粉尘含量≤300 mg/m3),静电除尘可能满足不了要求,多数厂家的实践表明,布袋除尘是可行的。用布袋除尘和塔内氧化结晶工艺,出来的硫酸铵成品能够达到国家标准。

3 氨法脱硫试运行中出现的问题

我公司氨法脱硫项目自今年3月份开始试运行以来,出现过大大小小的问题。针对运行中的症状,我们都一一进行了处理。

3.1 塔内过结晶导致氧化风管被砸断

2011年3月20日,由于塔体泄漏我们停塔检修,发现塔里面有大量的结晶体存在,且每一块都如大石头,足足有10 t之多,最大块的晶体有60 cm宽。也就是这些大块晶体把氧化风管砸断,导致支撑风管的托架震动,而托架是用螺栓跟塔体连接的,螺栓也被砸断,浆液顺着螺栓孔往外流。

其实在这个问题发现之前,我们就曾监测到,脱硫吸收塔出口二氧化硫含量和进口相差无几。当时推断认为,是烟气灰尘含量过高,导致喷头喷雾效果不好,因为我们用的是静电除尘,不是布袋除尘,没有意识到是塔内过结晶和杂物(主要是聚酯膜)堵塞,导致喷头效果大打折扣。当时我们把板框压滤机开启,对浆液进行过滤,滤液重新返回吸收塔利用。仅仅过了两天,事故就发生了。

事后分析,结晶挂壁确实是喷头堵塞所致。打开人孔进入塔内检查,发现大部分喷头已经堵得严严实实。喷头被杂物堵塞以后,喷头扇面无法打开,喷出来的浆液呈射流,因为塔底浆液已经过饱和,硫酸铵晶体析出和烟气中的灰尘结合,附着在氧化风管上,有些随着塔内埋件附着在塔壁上,晶体和灰尘粘结时间长,就成了大块结晶,到一定重量的时候,会直接压断下面的氧化风管,或者从塔壁上掉下来,砸断下面的风管。

形成这么多的大块,浆液过饱和结晶也是原因之一。由于是第一次试车,没有经验,排浆不及时,没有及时把浆液送往后工段。如果在发现问题之初就开启旋流器和离心机,而不考虑灰尘对脱硫效果的影响,这种事故就不会发生。通过对同类厂家的学习参观,我们把排浆标准改为固液比,只要达到一定的固液比就向后工段送料。事实证明,这样很好地控制住了硫酸铵晶体挂壁结块现象的发生。

3.2 除雾器压降的调整

我公司每套脱硫系统配有二级折流板平铺式除雾器。配置有三层反冲洗装置,它是除雾系统不堵塞不结垢,系统长期运行且达到最佳运行效果的保障。运行之初,由于冲洗不规范,加之喷头堵塞,两级压差到了400 Pa,无法维持正常运行。经过实践运行,把原来每两小时冲洗一次改为每小时冲洗一次,且每层冲洗时间缩短到1～2 min,效果有了很大的改观,压差基本维持在260 Pa,最高为350 Pa。

除雾器的作用是除去烟气所夹带的液滴和水雾,对于氨法脱硫来说,它也是减少氨和水逃逸的最后一道屏障。要使除雾器正常工作,首先要保证烟气流速在它的工作范围内,流速过大过小都会产生二次夹带。平铺式折流板除雾器要求烟气流速在3～6 m/s。刚开始试运行的时候,我们只开一台75 t/h锅炉,结果发现除雾器压差为10 Pa,且烟道与烟囱连接处渗水严重。主要是烟气量太少,烟气流速太低,导致除雾器不工作。把两台75 t/h锅炉都开启,烟气全部投入,除雾器压差才慢慢上来,烟道带水现象也不那么严重。因此,要使脱硫效果好,必须保证塔内烟气流速在3～6 m/s。

3.3 管线阀门的改进

稀氨水是氨法脱硫的主要原料,我公司稀氨水来源主要是合成氨弛放气洗涤产生的稀氨水,浓度为10%左右。原设计稀氨水管线在扰动泵进口管上连接,运行中发现加氨困难,后改为加在扰动泵出口管线上。主要是扰动泵动力比较大,加在扰动泵进口管上,会增加加氨阻力,造成氨水加不进去,操作上的困难相应加大。经过改造后,加氨困难问题迎刃而解。

蝶阀具有启闭方便迅速、省力、体积小、重量轻、调节性能好等特点,因此,本项目中的大部分阀门都使用蝶阀。但由于扰动泵和排浆泵用的是同一台泵,而排浆流量小,扰动流量大,因此,在排浆的时候有必要对泵出口流量进行限制,这时候排浆(扰动)泵的出口阀就处于半开状态。蝶阀如果处于节流幅度较大状态,阀板的背面容易发生汽蚀,阀门很有可能损坏,一般均在15°外使用,就因为这个原因。这个地方的蝶阀经常出现泄漏,往往经过几次排浆,就需要更换阀门。为此,厂家经过研究,把这个地方的阀门换成衬胶隔膜阀,其最突出的特点是隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开,使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀,省去了填料密封结构,且不会产生介质外漏。每次排浆的时候,用隔膜阀来调节浆液出口流量,保证出料顺畅。经过长时间运行,没有发生泄漏,证明改造是成功的。

3.4 pH计和密度计使用改进

设计方在操作规程中要求浆液pH值控制在5～6。但在实际运行中,发现这个方法并不好用,操作工用试纸做浆液pH值,这种方法测量就比较粗糙,误差大,有时就很难控制加氨量,不是pH值太大,就是太小,给操作造成很大的困难。没办法,后来就由总化做浆液中的氨含量,每班一次,pH试纸就成为辅助参考。

密度控制在1.28 kg/L开始排浆,运行后也发现这个方法有问题。由于我们的取样点在扰动泵进口管上,不停扰动的浆液使得密度计反应不过来,读数误差比较大,操作人员难以判断。后在厂家的指导下,采用固液分层的方法来控制排浆时间,用量杯从排浆(扰动)泵进口排污管上取样,静置几分钟,使固液分层,一般固液比控制在5%～10%,达到这个范围内就产出。经过长时间的实践,生产控制比较稳定,没有出现过过饱和结晶和塔内挂壁的现象。

4我公司氨法脱硫存在的问题

经过长时间的运行,系统比较稳定,但还存在以下一些问题。

(1)喷头堵塞

螺旋喷嘴具有覆盖面积大,流速快的特点。由于我公司采用的是玻璃钢塔,没有在循环泵进口加滤网,导致喷头经常被堵,不得不人工清理,系统不能长周期运行。

(2)除雾器出口结垢

除雾器的冲洗虽然能保证下层不结垢不堵塞,但由于上层除雾器出口没有反冲洗装置,使得烟气没被洗涤净的污垢附着在除雾器出口,时间长了造成除雾器压差增大,必须人工冲洗。

要解决这个问题,需要在除雾器出口上增加一套反冲洗装置,避免烟气带出物堵塞除雾器。

(3)烟气抬升高度

脱硫塔烟气出口为60℃左右,没有设计烟气再热装置。外界温度高的时候,烟气抬升高度还可以,但在冬天或者下雨时,由于大气温度比较低,烟气出口温度降得比较低,导致烟气析出的水分太多,烟道与烟囱连接处渗水比较厉害,有时烟道里面也有储水,除雾器压差迅速增大,严重的话会导致系统停运。

因此,烟气再热系统在冬天里就显得非常重要,用原烟气或蒸汽都可以对净烟气进行再热,最合理的是用原烟气加热净烟气,既节能又经济,当然,要保证出口SO2在控制范围内。

摘要：介绍氨法烟气脱硫装置运行中出现的问题,改进情况,以及目前仍存在的问题。

8.集中供热锅炉烟气脱硝技术的应用 篇八

1中国重汽集团济南卡车股份有限公司设备动能部 250016；

2大连城建设计研究院有限公司 116021

摘要：进入21世纪以来，我国在科教文卫、公共服务等领域取得了辉煌成就，经济飞速发展的同时，环境形势日益严峻。就大气而言，主要的污染物是粉尘、SO2、CO2、氮的氧化物等。煤炭燃烧产生大量的硫氮化合物和CO等有毒气体，对环境影响极大。氮的氧化物已成为继粉尘和SO2之后燃煤锅炉环保治理的重点。集中供热锅炉烟气脱硝技术有待进一步提高。本文主要针对集中锅炉的烟气脱硝技术进行了研究，论述了集中锅炉的烟气脱硝中对锅炉的改造，分析了集中供热锅炉的烟气脱硝技术中 SCR 工艺技术的优化，并提出了尿素热解制氨技术，探讨了其控制策略的开发。

关键词：集中锅炉；烟气脱硝；SCR工艺技术；尿素热解制氨技术

前言

集中供热是指以热水或水蒸气为媒，由一或多个供热点通过供热网络向周边城市或乡镇住户提供热能的方式，是我国重要的基础设施之一。集中供热能够有效简化供热系统机构，精简人员，节约开支，提高供热效率。但同时带来严重的生态问题：煤炭集中燃烧使氮氧化物排放量迅速增加且聚积一处，容易形成区域性的酸雨和光化学烟雾，对城市建筑，乡镇树木的腐蚀侵害严重，甚至危害当地居民的身体健康。虽然国家制定了煤炭燃烧的污染物排放标准，但在实际生产中很难达标。因此，必须采取有效的烟气脱硝技术控制氮氧化物的排放，以缓解工业燃煤造成的大气污染形势。本文主要针对集中供热锅炉的烟气脱硝技术从以下几个方面进行了研究和探讨。

一、集中供热锅炉烟气脱硝中锅炉的改造

集中供热锅炉的烟气脱硝技术的实施首先要对供热锅炉进行改造，改变锅炉通风口和进料口的方向，完善锅炉的受热结构，保证SCR装置系统入口烟气温度能够满足290℃～410℃高温催化剂的工作温度，使SCR装置处于能够连续投运的状态。调整锅炉结构，还要对热力进行计算和研究，以锅炉的低负荷为基本标准，保证SCR装置在基本负荷标准的范围内，炉内温度处于正常水平。从而保证脱硝的运行和供热效率。

三、集中供热锅炉烟气脱硝技术中SCR工艺技术的优化

为解决SCR脱硝技术的的简单移植到集中供热锅炉中存在的SCR脱硝技术难以适应集中供热锅炉负荷和炉温频繁变化、无法达到持续稳定运行效果等问题，就必须对SCR工艺装置进行优化，以保证SCR脱硝技术的顺利实施，从而实现集中供热锅炉烟气脱硝的目的。

（一）SCR 工艺技术的原理分析

SCR工艺技术是目前应用最为广泛也是效果最为明显的烟气脱硝技术，主要采用选择性催化还原的方法来实现烟气脱硝。在具体实施中，烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下，将氮氢化物作为还原剂，从而使得氮氧化物被还原成为不会造成大气污染的氮气和水。在反应中，还原剂有选择性的与烟气中残留的氧气发生了反应。因此，SCR脱硝工艺技术被称为选择性催化还原法。在催化剂的选择上，也要注意催化剂的适当。适當的催化剂将直接决定烟气脱硝反应有效进行的温度范围，对于烟气脱硝的效果有着很大的影响。

（二）SCR脱硝工艺系统的物料平衡

SCR工艺系统的物料平衡是SCR工艺技术设计优化的可靠依据，要求模拟研究集中供热锅炉整个烟气脱硝过程，在建立物料平衡、能量平衡和化学反应平衡虚拟工程平台的基础上，根据基本设计条件的要求，计算出装置在不同负荷和工作状况下的系统物料平衡和消耗状况。

（三）SCR装置优化与数值的模拟

为保证集中供热锅炉烟气脱销的效率，要求烟气中的氮氧化物和还原剂必须混合良好并保持速度的均匀，这对于保证催化剂体积选择的经济和合适有着重要的意义。这就使得对各种负荷条件下的速度和氨分布的变化情况进行分析显得尤为重要。计算变负荷条件下流畅的数值能够促进烟道和导流叶片布置的优化，从而使得设定的目标能够在任何工作状况下都得以实现。受脱装置一般都置于集中锅炉之后，集中供热锅炉烟气的温度很高，以及SCR装置反应器自身特点的影响，脱硝过程对于速度、烟气中的氮氧化物和还原剂的混合、温度以及飞灰的负载分布要求都十分苛刻。因此，必须改变传统的设计方法，对SCR装置设计进行优化。因此，在继承SCR反应器及其连接烟道的设计及工程调试经验的基础上，要结合现场测试结果，验证、修改数值计算结果，建立科学合理的SCR装置设计的理论和方法。其中，需要计算的主要内容包括：

1.运用有限体积法计算数值模拟SCR反应器及连接烟道，从而采取改进烟道形状、布置，增设导流叶片的措施。

2.计算数值，获取喷氨格栅上每一位置的开孔喷出的氨的流动轨迹及迁徙规律，并对其进行调整开孔位置及大小的优化设计。

3.在负荷标准不同的基础上，分析不同工作状况下的烟气速度分布及氨扩散规律。

4.分析飞灰在SCR 装置中的运动规律，从而在理论上确定出可能发生积灰的位置，从而采取声波吹灰、振打装置和增设灰斗的工程改进措施。

四、尿素热解制氨技术及其控制策略的开发

快速跟踪负荷变化的还原剂制备及控制调节技术的开发是保证集中供热锅炉烟气脱硝得以顺利进行的重要措施。尿素热解制氨技术的应用，是其关键举措。尿素热解制氨系统工艺流程：用脱盐水将颗粒尿素溶解40%～50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶解泵输送到尿素溶液储罐中存储；尿素溶液经尿素溶液循环泵、计量分配装置进入热

解反应器内，与经稀释风机、电加热器输送过来的高温空气混合，尿素在温度高时不稳定，分解成NH3和HNCO。尿素热解系统的控制是尿素喷射的控制基于机组负荷信号以及来自NOx分析仪或者CEMS系

统的反馈。在热解反应器中的短时停留使SCR反应剂的生产可以快速跟踪负荷的变化，系统可以快速启动和关闭。

根据尿素热解制氨工艺的原理和流程，制氨区系统包括固体颗粒尿素的存储和卸料系统、尿素溶解和存储系统、尿素溶液给料系统、尿素溶液热解系统、自动控制系统、排放处理系统。尿素热解系统包括高流量和输送装置、背压控制阀、计量和分配装置、热解反应器、稀释风机、稀释风电加热系统及控制系统等。整套系统均需要考虑到夏天防晒和冬天防冻的具体措施。尿素热解系统使得快速跟踪负荷变化的还原剂制备及控制调节技术的开发得以实现，确保了脱硝效率稳定以及氨出口逃逸率满足标准要求。

在具体的控制实施中，进出口NOx含量应根据进口O2含量，折算为在6%O2下的数据。比较尿素溶液流量需求信号送到PLC控制器并和真实尿素溶液流量的信号，所产生的误差信号经比例加积分动作处理送喷枪前的尿素溶液流量控制阀进行定位。通过此前馈过程保证控制系统能够快速跟踪锅炉的负荷变化或入口NOx浓度的变化。同时要计算出修正的反馈信号并输入在尿素溶液流量控制系统的程序上。

五、结语

烟气脱硝技术在20世纪末才传入我国，起步晚、发展慢，然而国内煤炭行业的蓬勃发展给我国的生态环境提出一个不小的挑战。集中供热已成为具有中国特色，而且被人们习惯的供热方式。减少煤炭燃烧产生的烟气污染唯一的方式就是深入对烟气脱硝技术的研究。SCR脱硝工艺在集中供热方式下暴露出它的局限性：对负荷频繁变化，炉温变化难以适应，无法达到持续稳定运行。需要政府对该类技术提供政策和资金上的支持。通过国内科研院所、设备制造厂针对链条炉排锅炉燃烧特点，在优化配风、燃料再燃、烟气再循环等方面深入开展研究，相信锅炉烟气脱硝技术在我国集中供热领域会有美好的发展前景。

参考文献：

[1]沙乖凤.燃煤烟气脱硫脱硝技术研究进展[J].化学研究.2013（03）