摘要：现阶段，随着社会的飞速发展，我国的煤矿工程的发展也有了很大的提高。随着我国煤炭技术和燃煤工业的进步，脱硫脱硝技术也在不断发展，提出了一种新型的锅炉烟气湿法工艺，此项工艺的脱硫脱硝效率较高，并有着投入少、运行简单的优势，值得大力的应用与推广。本文分析了燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝技术及其流程，并阐述了燃煤工业锅炉烟气湿法脱硫脱硝系统的组成。
关键词：燃煤工业；锅炉烟气湿法；脱硫脱硝技术；研究
引言
燃煤工业在生产过程中，燃煤锅炉内煤炭燃烧后会产生大量烟气，里面含有众多有害气体，比如氟化物、二氧化碳、氯化物、一氧化氮以及二氧化硫等。有毒气体排放比例与矿物质中物质组成密切相关，此外，锅炉设备不同，烟气排放量也存在差异，锅炉所排放的烟气温度非常高，污染物浓度相对说比较低，所以在对气态物质进行回收放慢时，具有非常高的难度。烟气具有一定的湿度与温度，通常情况下，烟气的温度与湿度都会高于周围环境较多，而且排放烟筒都非常高，所以烟气扩散范围非常广，其中二氧化硫气体的转化较慢，且传输距离远，严重影响大气环境的质量。过去采用的脱硝技术对温度条件的要求较高，理想温度在300℃到420℃之间，所以处理成本较高，不适合大规模应用。除此之外，传统的脱硝技术负荷波动较大，且占地面积广，很难适应当前的工业脱硝处理与SCR。世界范围内，湿法烟气脱硫技术是应用范围最广的技术，需要湿式洗涤塔设施的支持。湿式洗涤塔中富含的气液传质能够轻易吸收大量氮氧化物。因此，有效结合湿法脱硫技术与湿法脱硝技术已经发展为一种新型且高效的脱硫脱硝技术。当前所采用的湿法脱硫技术的发源地在美国，虽然该技术的处理成本要低于其他任何单独控制的处理技术，但是其运行费用却非常高，且多数仅能应用在电站锅炉设施上。因此，无论考虑到哪一个方面，均无法与我国的锅炉行业现状相适应。本文主要对一塔式液相氧化吸收联合脱硫脱硝技术进行了分析。
1技术与流程介绍
烟气在排放过程中去除二氧化硫的处理称之为脱硫，脱硫剂通常都是碱性，如氢氧化钠、石灰石以及氧化钙等。当烟气与这些碱性成分完成混合，就会发生化学反应，二氧化硫遇碱会呈现酸性，化学反应结束后的产物就是钙剂脱硫剂。在选择脱硫剂时，必须按照相应的原则，包括催化、净化以及吸收等。氧化还原法是非常关键的方法，此外，脱硫处理技术是通过相应方法稀释烟气中存在的氮氧化物成分，在稀释过程中，物质间的反应吸收剂会与烟气进行融合，力求去除烟气中混杂的NOx成分。新型脱硫脱硝技术是以当前广泛使用的湿法脱硫技术设施为设备基础，根据需要增加相应配件所制成的新型一塔式脱硫脱硝设备。在该设备中，脱硫处理与脱硝处理两个环节是独立进行的，所以在设备中还需要配置集液升气装置区分二者，避免出现脱硫处理与脱硝处理同时进行的情况，也可以确保处理装置能够安全稳定的运行。一塔式液相氧化吸收联合脱硫脱硝技术处理流程如图1所示，燃煤锅炉内烟气经过除尘处理后，经引风机全部进入到脱硫脱销处理塔。在处理塔脱硫处理装置内，二氧化硫与脱硫浆液进行充分混合吸收，然后在氧化喷淋层进行氧化处理后进入到脱硝层，随后与硝液逆流进行混合，去除烟气中的氧氮化物，最后在除雾器装置内处理达到排放标准后排放。在整个脱硫处理流程中出现的有毒物质，一部分进入到脱硫循环泵装置内继续完成脱硫处理，一部分进入到处理塔底部的循环罐位置。在完成所有的处理后，最后产生的浆液被收集运送到产物处理中心进行统一处理。
2脱硫脱硝系统设计说明
脱硫脱硝系统主要包括六个子系统：
2.1烟气系统
该系统不存在旁路。锅炉烟气完成除尘处理后留在吸收塔中，此时，烟气中的细尘、二氧化硫以及氮氧化物等均已被去除，除雾器对这些烟气进行脱水处理后送到烟囱，然后经烟囱排向大气。
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2.2浆液制备系统
此系统的组成部分包括氧化剂制备系统与脱硫浆液制备系统两部分，在脱硫浆液制备容器内，缓缓加入工业水、脱硫剂以及清液等，持续搅拌混合形成脱硫浆，然后把制好的脱硫浆运到循环泵处。氧化剂制备装置，即用来进行氧化剂制造的。
2.3吸收系统
该系统的关键性设备是采用大进口设计的烟气脱硫脱硝塔。大进口设计可以实现烟气流动均匀分布，避免出现喷淋液回流的情况，并有效增加塔内烟气留存的时间。在塔进口位置安装氮氧化物分析仪、压力测量仪、二氧化硫分析仪以及温度测量仪等设备，用于对塔内气体进行全面的测定控制。烟气在塔进口位置是沿10°到15°下切角的方向进入。在吸收塔内由上而下同样有一整套装置，现分析如下：①氮氧化物氧化喷淋装置。这一装置能够向锅炉烟气内喷撒氧化剂，使一氧化氮向二氧化氮的转化，生成的二氧化氮能够溶于水，而原来的一氧化氮是无法溶于水的。通过气体的转化，可以帮助脱硝剂吸收并顺利去除烟气中的二氧化硫。②集液升气装置。这一装置是经流畅模拟操作而设计产生的，其主要依据是塔体中所具有的流体力学特征。这一装置能够保证烟气在塔中顺利且均匀的通过，也能够保证氧化剂溶液、脱硫浆液以及脱销浆液等物质单独且循环运行。③脱硫脱硝喷淋装置。该装置内，烟气的流动方向是自上而下的，而脱硫脱硝剂与烟气流动方向正好相反是自下而上的。所以两者之间的逆流动正好使两者可以更好的融合。结合流体力学的主要特征，各喷嘴组与喷嘴流量都可以是经特殊设计的。该装置中所使用的喷嘴组和喷嘴流量不但能够实现烟气均匀流动，还可以保证喷淋液和塔体横截面积达到两倍以上的覆盖。再者，在设计喷淋层间距时，不但要与整体性能设计相符合，还要方便工作人员出入吸收塔，可以随时对喷嘴与浆液分配管网进行检查维修。④初除雾装置。该装置共分成上下两级，由除雾器与自动冲洗设备进行两两组对的折板除雾装置。烟气经两级除雾处理后达到排放标准，其含湿量不超过75mg/m3，粒径平均在20um上下。这一套设备要求非常高的外界条件，如除雾系统所具有的压降不得超过120Pa，除雾器喷水压力应控制在2MPa到2.5MPa之间。
2.4浆液循环系统
燃煤工业锅炉烟气在脱硫处理中，与气液发生接触后，在一系列反应后，浆液中仅存有亚硫酸盐等无法发生反应的物质。剩余浆液会流到循环泵完成循环喷淋处理，并第二次与烟气发生反应。循环泵进口位置所配置的电调阀会随PH值的减小而开启，在补充适量的脱硫剂。完成脱硫处理后的浆液中有一定数量的亚硫酸根离子，此时进入到脱硝阶段，与烟气接触后去除烟气中含有的氮氧化物。在脱硫脱硝处理中，助剂R可以发挥非常好的缓冲作用，以及对一氧化碳物质的络合作用，可以有效提升系统对对氮氧化物的消释作用。
2.5氮氧化物氧化
氮氧化物氧化系统属于闭路循环，能够使氧化剂使用率得到有效提升，并降低处理成本。氧化剂与锅炉烟气发生接触的媒介是喷嘴雾化，能将与其中一部分一氧化碳发生反应，使其转化为二氧化碳。
2.6产物处理系统
主要包括真空过滤机、排浆泵以及浓缩罐。这一系统能够浓缩并完全过滤经过脱硫处理后出现的硫酸盐物质，使其转化为固态，再排出系统，确保不会出现二次污染。
结语
一塔式锅炉烟气湿法脱硫脱硝技术在燃煤工业中的应用，能够很好的解决工业锅炉传统脱硫脱硝技术产生的诸多问题，其脱硝的效率高达其脱硝的效率高达65%以上以上，并将传统工艺中投资成本低、效率高的优势保留，是实现燃煤脱硝稳定、连续性运行的重要技术。
参考文献
[1]刘政修，李磊，王斌．燃煤电厂锅炉烟气湿法脱硫废水深度处理工艺选择[J]．全面腐蚀控制，2016(09)
论文作者:袁善东
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年5月上
论文发表时间:2018/10/8
标签：烟气论文; 浆液论文; 湿法论文; 技术论文; 装置论文; 锅炉论文; 氧化物论文; 《新材料.新装饰》2018年5月上论文;