山西国峰煤电有限责任公司 032200
摘要：我国目前的电力生产，依然是以传统的燃煤为主，在电力生产中，产生的二氧化硫，是一种对环境污染极大的化学物质。它的排放量，占到全国排放量的一半以上。在国家最新颁布的关于火电厂大气污染物排放标准时，对火电厂产生的二氧化梳排放，提出了十分严格的要求。
关键词：半干法；烟气脱硫；处理装置
烟气脱硫，根据脱硫方式及产物的处理形式，一般分为干法脱硫、湿法脱硫和半干法脱硫三种类型。近几年以来，简单依靠温法脱硫，已无法满足市场需求。而系统简单、运行可靠的干法和半干法的脱硫方式，已越来越受到中小电厂的青睐和选择。
一、半干法烟气脱硫除尘概述
采用半干法烟气脱硫除尘，它的工艺原理就是利用CaO，添加水分制成Ca（OH）2的悬浮液体，或者购买Ca（OH）2粉，和烟气接触，产生化学反应。从而去除烟气中HCI、HF、SO2、SO3等等一些气态的污染物方法。在70年代的中期，一些西方欧美国家，就已经开始着手研究并开发这种半干法脱硫工艺。并在德国、美国、瑞典等一些国家，还前后相继地建立了此类的工业示范装置。截止到目前，在全球世界上的很多国家中，都已经有这种类型的装置了，并广泛应用于燃煤发电厂。
这种半干法的脱硫工艺，具有系统可靠、技术成熟、工艺流程简单、占地面积小、耗水量小、投资费低、不产生排放废水等优点，在能耗方面，仅相当于湿法脱硫装置的25%。而且这种方法的脱硫率，在钙硫摩尔比为1.2－1.5时脱硫效率达90 %以上，不仅可以超过设计规定要求85％，还可达到99％。在粉尘排放指标上，也远远小于设计规定200mg/Nm3，一般多为lOOmg／Nm3以下。这里就以炉窑烟气调质的脱硫除尘一体化多级功能处理装置为例，讲一下这款装置的技术特点与应用流程。
二、炉窑烟气脱硫除尘多级功能处理装置的技术特点
这种炉窑烟气脱硫除尘多级功能处理装置，采用的是喷雾技术。而这一技术的原理就是采用悬浮的方式，让吸收剂在吸收塔体内悬浮。并与烟气中的二氧化硫进行充分接触。然后经过传热传质，调节烟气的温度，开始进行烟气的脱硫处理。其主要特点如下：
（一）利用锅炉飞灰
利用锅炉的飞灰，在吸收塔体内，形成高浓度、颗粒物载体，其表面积大，在固、液、气三相之间，有着极大反应活性和反应的表面积。因为混合接触好，所以传热传质也十分的强烈。并且达到了一个调节烟气温度的效果。形成了一个有利于去除烟气中二氧化硫的理想状态。
（二）脱硫塔设置位置
在除尘器的最中心位置，设置好脱硫塔。根据烟气中的硫浓度及烟气的流速、流量和烟气在塔内停留时间，让脱硫剂和二氧化硫充分反应，就能保证脱硫率超过90%以上。且一次性投资费用低，脱硫工艺可靠简单。
（三）喷雾技术的采用
美国的喷雾嘴技术，雾化效果为最好。能保证烟气中的二氧化硫得到了充分反应，而且设备用水量小，所以也不需要污水的处理系统设备和污水沉淀池。并且，这种设备也非庞然大物，占地面积相对较小。
（四）吸收塔材料选择为耐腐蚀材料
采用耐腐蚀的材料来制作脱硫的吸收塔，其优点是耐腐蚀性强，且不容易磨损。将此设置在除尘器系统的过滤室内，充分利用室内有效空间，大大降低了投资维护的费用，达到了节能、高效的效果。并且干状态的脱硫产物，容易处理。
（五）预涂保护装置
预涂活性粉尘和煤焦油结合，利用脱硫，且除尘器没有粘袋现象，调质的烟气，在预涂处理过后，再进入布袋进行过滤。
三、烟气脱硫除尘多功能处理装置系统及流程
此系统主要包含以下几个部分：
（一）吸收塔烟气除尘系统
如下图所示：
烟气除尘系统和吸收塔，主要包含脉动清灰装置、喷雾吸收脱硫塔、除尘器过滤室及布袋除尘系统和和刮灰装置。除尘器过滤室内，设置喷雾脱硫吸塔。塔的周围，再布置除尘器过滤的布袋。下面连接刮灰装置。刮灰装置包含盘式灰斗。在灰斗的底部，还要有至少2块的刮灰板、螺旋输送机、回转电机。清灰系统则选择用脉动清灰装置。这种多功能的处理装置，构造在一个小单体内，功能多还不占面积，阻力小，管路设置也少，有效降低了耗能，并节约了投资成本。
图1 炉窑式烟气调质脱硫除尘多功能处理装置外形图
1、净化气体出口；2、GDS喷雾枪；3、含尘烟气入口；4、脉动反吹口；5、三通切换阀；6、盘式灰斗；7、除尘器过滤室；8、喷雾冷却脱硫塔；9、除尘器立柱；10、刮灰装置；11、出灰输入机12、布袋
锅炉的烟气，由顶部中心，吸入吸收塔内，脱硫剂经雾化后，由上方的GDS喷雾枪，喷射入吸收塔内。并以飞快的传质速度，和烟气结合并与其中的二氧化硫发生反应，产生NH4HSO3及（NH4）2SO3反应产物。这类干态产物，除去一小部分，从塔底的排灰口被排出外，剩余大部分，则从除尘过滤器中过滤后，从除尘器灰斗中的排灰口排出去。经过净化后的烟气，开始进入风机，从烟囱干干净净地排了出去。
另外值得说明的是，经过雾化喷嘴后的烟气温度特别大，而且，其成分中还含有煤焦油等粘乎乎物质。这种物质，极其容易粘附布袋表面，造成糊袋现象，严重地影响了清灰的效果。鉴于此，就需要提前向布袋进行预防性预涂处理，用熟石灰附在布袋表面上，形成一层保护膜。保护布袋并延长布袋使用时间。
输送系统主要包括泵、管路阀门、氨碱性储藏罐、GDS喷雾枪等。雾化喷嘴位置和特性，是保证脱硫效率高低的关键问题。
自动化控制系统的主要控制参数，包括吸收剂的浓度、在吸收塔内停留时长、吸收塔温度及脱硫效率等。
四、烟气脱硫除尘多功能处理装置优点
相比于目前市场中应用众多的脱硫除尘系统，炉窑多功能处理装置，还有以下几点优点：第一，吸收塔设置在除尘器过滤室内，并在过滤室周围设置布袋，在过滤室下方，连接刮灰装置，在空间上，节省了很大一部分面积。第二，脱硫剂的选择，不再拘泥于石灰粉或消石灰，而是采用氨水，来制作脱硫剂，比较于石灰粉和消石灰，雾化后的氨水，更加容易和烟气中的二氧化硫发生反应。以便达到最大化的脱硫效果。第三，刮灰装置中，包含盘式灰斗。并在灰斗的底部，装有不小于2块的回转式刮灰板和螺杆、回转电机。这样设置，更加容易出灰。第四，脉动清灰装置，是为脉动电机带动了的风机、脉动阀、风向电机。风机和脉动阀直接连接，比传统的脉动清灰模式，能更彻底地清除干净，吸附在布袋表面上的灰尘。
结语
半干法脱硫除尘多功能装置的应用，在运行成本和装置设备投资上，都有很大的优势，在未来的环保发展中，会越来越受到中小电力企业的重视和推广普及。只有掌握了烟气脱硫除尘的原理和多功能处理装置的应用方法和流程，才能更好地降低大气污染，让天空更蓝，让大地更绿。
参考文献：
[1]施志鸣，赵金虎，施磊等.半干法烟气脱硫除尘多级功能处理装置技术与应用[C].//中国石油和化工勘察设计协会热工专委会、全国化工热工设计技术中心站2011年年会论文集.2011：23.
[2]王鹏举，田志娟，徐伟等.半干法烟气脱硫技术的工程应用[J].河南化工，2015（32）.
论文作者:张瑞峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：烟气论文; 装置论文; 吸收塔论文; 除尘器论文; 布袋论文; 干法论文; 多功能论文; 《基层建设》2017年第8期论文;