簡(jiǎn)述煙氣脫硫方法及除塵設(shè)備

1、簡(jiǎn)述煙氣脫硫方法及除塵設(shè)備武漢輕工大學(xué)科研論文論文題目：簡(jiǎn)述煙氣脫硫方法及除塵設(shè)備姓 名伍 超學(xué)號(hào) 110309243院（系）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè) 過程裝備與控制工程指導(dǎo)教師楊軍勝2014 年 12 月 24 日摘要：工業(yè)廢氣排放中產(chǎn)生大量的和煙塵等煙氣，是大氣污染防治的重點(diǎn)。本文指出煙氣脫硫和除塵技術(shù)的現(xiàn)狀，通過對(duì)比分析脫硫工藝一一濕法、半干法、干法和多種脫硫除塵器，詳細(xì)列舉了各技術(shù)方法的原理和特點(diǎn)，列表介紹了一些集脫硫除 塵一體化的設(shè)備，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，為企業(yè)選擇除塵脫硫方案作參考。關(guān)鍵詞：煙氣脫硫、煙氣除塵背景：我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，更是工業(yè)國(guó)家，改革開放以來(lái)，在追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)卻 付出了

2、環(huán)境污染的嚴(yán)重代價(jià)。年，全國(guó)有超過五分之一的城市空氣質(zhì)量未達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；在個(gè)重點(diǎn)城市中，有 個(gè)城市空氣質(zhì)量達(dá)不到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 【】。城市空氣中的可吸入顆粒物、二氧化硫濃度依然維持在較高水平， 尤其是近兩年的 污染更為嚴(yán)重。我國(guó)的大氣環(huán)境污染主要是煤煙造成的，主要污染物為二氧化硫和總懸浮顆粒 物，年上半年二氧化硫排放總量萬(wàn)噸【空氣總懸浮物更是導(dǎo)致全國(guó)大片區(qū)連續(xù)嚴(yán)重霧霾?；痣姀S、工業(yè)鍋爐和窯爐是上述污染物的三大來(lái)源。為貫徹落實(shí)第七次全國(guó)環(huán)境保護(hù)大會(huì)和年全國(guó)環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議精神，加快推進(jìn)我國(guó)大氣污染治理，切實(shí)保障人民群眾身體健康，環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)發(fā)布了環(huán) 境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（）。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院張金良研

3、究員指出，有效的空氣質(zhì)量管理是增強(qiáng)公眾健康 的重要途徑，也是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)福利增長(zhǎng)的基礎(chǔ)節(jié)能減排刻不容緩，研究煙氣脫硫方法和除塵技術(shù)已經(jīng)嚴(yán)重關(guān)系到我國(guó)人民身體健康和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)持續(xù)發(fā)展，更 是關(guān)系到我們子孫后代。一、煙氣脫硫方法煙氣脫硫是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。世界各國(guó)研究開發(fā) 和商業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)超過種【】。按脫硫產(chǎn)物是否回收，煙氣脫硫可分為拋棄法和再生回收法，前者脫硫混合物直接攤放，后者將脫硫副產(chǎn)物以硫酸或硫磺等 形式回收。按脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和干法工藝。 表中列出了幾種典型的煙氣脫硫方法：幾種典型的煙氣脫硫方法類別脫硫方法脫硫劑副產(chǎn)品濕式石

4、灰石石灰石膏法 氨法濕法鈉堿法金屬氧化物法噴霧干燥法，半干法爐內(nèi)噴鈣法，電子束法，電子碰撞電離干法脈沖放電等離子體法，電子碰撞電離石灰石石灰石膏法濕式工藝絕大多數(shù)采用堿性漿液或溶液作吸收劑，目前使用最廣泛的脫硫技術(shù) 是以石灰石 石灰為吸收劑的強(qiáng)制氧化濕式脫硫方式。在該工藝中，石灰石廂灰冼滌 劑與煙氣中反應(yīng)，反應(yīng)生成產(chǎn)物硫酸鈣，在洗滌液中沉淀下來(lái)，經(jīng)分離后可以以石膏形式回收，也可以拋棄。目前的系統(tǒng)太多采用了大處理量洗滌塔。簡(jiǎn)易石灰石灰石膏法簡(jiǎn)易式的原理與傳統(tǒng)石灰石 石灰石膏法大致相同，但通過預(yù)洗、吸收和氧化設(shè) 備臺(tái)并，簡(jiǎn)化了煙氣熱交換系統(tǒng)，以中等脫硫效率 %為目標(biāo)，有效地降低了設(shè)備初投資。海水脫

5、硫天然海水含有大量的可溶性鹽，其中主要成分是氯化鈉和硫酸鹽及一定量的可溶性碳酸鹽。海水通常呈堿性，自然堿度約為/。這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力可以吸收。國(guó)外一些脫硫公司利用海水的這種特性，已經(jīng)成功地開發(fā)出海水脫硫工藝。海水脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、 海水恢復(fù)系統(tǒng)等組成。磷銨復(fù)臺(tái)肥法法該法是利用天然磷礦石和氨為原料， 在煙氣脫硫過程中副產(chǎn)磷銨復(fù)合肥的脫硫技 術(shù)。工藝流程主要包括四個(gè)過程：活性炭一級(jí)脫硫并制得稀硫酸；稀硫酸萃取磷礦 石制得稀磷酸溶液；磷酸和氨的中和液二級(jí)脫硫 料漿濃縮干燥制磷銨復(fù)合肥。該技術(shù)在國(guó)外尚無(wú)應(yīng)用實(shí)例。其它濕法其它濕法工藝包括用碳酸鈉、氧化鎂和氨作

6、吸收劑，一般用于小型電廠和工業(yè)鍋 爐。我國(guó)是氧化鎂礦富集區(qū)。占世界總儲(chǔ)量的。采用氧化鎂脫硫的設(shè)備在我國(guó)已開始研究開發(fā)噴霧干燥法噴霧干燥法屬半干法脫硫工藝，于年代初至中期開發(fā)成功，第一臺(tái)電站噴霧干燥脫硫裝置于年在美國(guó)北方電網(wǎng)的河濱電站投入運(yùn)行，此后該技術(shù)在美國(guó)和歐洲的燃煤電站實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。噴霧干燥法目前占總裝機(jī)量的約，大多用于燃用低硫和中硫煤的中小容量機(jī)組上。該法利用石灰漿液作吸收劑，以細(xì)霧滴噴入反 應(yīng)器，與邊反應(yīng)邊干燥，在反應(yīng)器出口，隨著水分蒸發(fā)，形成了干的顆粒混合物該法的副產(chǎn)品是硫酸鈣、硫酸鹽，飛灰及未反應(yīng)的石灰組成的混合物。噴霧干燥技 術(shù)可脫除 的，并有可能提高到吸著劑噴射法1噴吸著劑工藝

7、屬于干法工藝。按所用回收劑不同可分為鈣基和鈉基工藝，吸著 劑可以于態(tài)、濕潤(rùn)態(tài)或漿狀噴入。噴入部位可以為爐膛、省煤器和煙道。當(dāng)鈣硫比 為 時(shí)，脫硫效率可達(dá)，鈣利用率達(dá) 。這種方法較適合老電廠改造，因?yàn)樵陔姀S排煙流程中不需增加什么設(shè)備就能達(dá)到脫硫目的。電子束法電子束法是采用高能電子束照射煙氣，使煙氣中生成大量的離子、自由基、原 子以及各種激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性物質(zhì)，在有氨注入的情況下，將煙氣中的 和轉(zhuǎn)化生成硫銨和硝銨。我國(guó)在成都熱電廠引進(jìn)了電子束法工藝，于通過國(guó)家竣工驗(yàn)收鑒定，處理煙氣量/，脫硫率 。脈沖電暈法高能電子，這些高能電 和等自由基和自由原子 氧化成高價(jià)氧化物，在有氨脈沖電暈法是從電子

8、束法發(fā)展而來(lái)的，由于脈沖電暈法是在比較成功的電子束 法基礎(chǔ)上的改進(jìn)，省掉了昂貴的電子加速器。避免了電子槍壽命和 射線屏蔽等問題, 因而該方法一經(jīng)提出，各國(guó)學(xué)者竟相研究，是世界公認(rèn)的脫硫新技術(shù)。脈沖電暈法的特點(diǎn)是基于在高壓脈沖放電中產(chǎn)生 子在與煙氣的中性氣體分子碰撞的過程中會(huì)產(chǎn)生 這些活性物種引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)首先把氣態(tài)的和水存在的條件下生成硫銨和硝銨固體鹽。二、煙氣除塵設(shè)備的種類和現(xiàn)狀根據(jù)除塵過程中的粒子分離原理，除塵器可分為以下幾種類型：重力除塵器;慣性力除塵器； 離心力除塵器； 洗滌除塵器； 過濾式除塵器； 電除塵器: 聲波除塵器。干式機(jī)械除塵器干式機(jī)械除塵器是指不用水或其它液體作為濕潤(rùn)劑，僅

9、利用重力、慣性力及離 心力等沉降機(jī)理去除氣體中粉塵粒子的設(shè)備。包括重力除塵器、慣性力除塵器和靜 心力除塵器。干式機(jī)械除塵器的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、造州氐、旆工快、 便于維護(hù)及阻力小等。廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐。這類除塵器對(duì)于大粒徑粉塵的去除具 有較高的效率。因而在去除大顆粒粉塵以及除塵效率要求不高的情況下應(yīng)用，有時(shí) 也作為前置預(yù)除塵器。濕式除塵器濕式除塵器采用洗滌水或其它液體與含塵氣體相互接觸實(shí)現(xiàn)分離捕集粉塵粒 子。與其它除塵器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：一、在耗用相同的能耗的情況下，濕式除塵 器的除塵效率比于式機(jī)械除塵器效率高， 高能量溫式除塵器可以除去以下的粉塵粒子，除塵效率仍很高。二、濕式除塵器

10、的除塵效率不僅能與布袋和電除塵器媲 美，而且還可用于這些除塵器所不能勝任的場(chǎng)合，如處理高溫、高壓、高比電阻、 易燃、易爆的含塵氣體。三、濕式除塵器去除含塵氣體中粉塵粒子的同對(duì)，還可去 除氣體中的水蒸氣及某些有毒有害的氣態(tài)污染物.電除塵器電除塵器的收塵原理是在高壓電場(chǎng)中使氣體電離，進(jìn)入電場(chǎng)中的塵粒得以荷電， 并在電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用下，趨向收塵極，從而達(dá)到收塵的目的。由于能量是間接作 用在塵粒上，放電能耗很低，而其它除塵器，能量是間接作用在塵粒上因此能耗高。 電除塵器除了緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的振打部件外，沒有其它運(yùn)動(dòng)的部件，維護(hù)工作量小，運(yùn)行 費(fèi)用較低，所以在各種除塵技術(shù)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。特別是能源日益緊張的今

11、天， 電除塵器是理想的高效節(jié)能環(huán)保設(shè)備。三、各系列脫硫除塵設(shè)備的原理、特性及規(guī)格旋流沖擊式脫硫除塵器()工作原理將燃煤鍋爐煙氣控制在左右，含硫約含塵約；該煙氣通過鍋爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)入旋流沖擊式脫硫除塵一體化器進(jìn)氣口，在旋風(fēng)器中高速旋轉(zhuǎn)， 干法除塵，隨后沖擊含堿液體進(jìn)行脫硫反應(yīng)，同時(shí)進(jìn)一步除去微細(xì)煙塵完成除塵脫硫任務(wù)的濕煙氣，進(jìn)入旋流分液器 脫去煙氣中的水份，煙氣達(dá)到，煙塵后達(dá)標(biāo)排放。工藝中通過控制自來(lái)水管(循環(huán)水)閥門和定期加藥的方法來(lái)洗滌堿液，連續(xù)化藥，加入脫硫器部位，輸灰管線通過自重閥門，可自動(dòng) 排入灰液池。()特點(diǎn)濕式煙氣脫硫除塵裝置 類產(chǎn)品認(rèn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家環(huán)?？偩侄夹g(shù)條件。產(chǎn)品適合鍋爐脫

12、硫除塵設(shè)置。年。根據(jù)燃煤含硫量的高低不同，可單獨(dú)使用干式旋風(fēng)除塵，達(dá)標(biāo)排放。 采取無(wú)機(jī)膠泥，有機(jī)膠泥防腐，或筒體采用陶瓷材質(zhì)，設(shè)備使用壽命 避免了引風(fēng)機(jī)帶水問題，保障了引風(fēng)機(jī)的使用壽命和操作穩(wěn)定問題。 采取自動(dòng)排灰，解決了排灰堵塞問題。（）系列旋流沖擊式脫硫除塵器性能規(guī)格：規(guī)格項(xiàng)目處理煙氣m 3 h配套鍋爐脫硫效除塵效系統(tǒng)阻液氣比漏風(fēng)率煙氣含循環(huán)水利率率力濕量用率L m3降升膜式脫硫除塵電除霧塔脫硫除塵器（）工作原理含有毒氣體、煙塵的高溫廢氣進(jìn)入降升膜脫硫除塵電除霧塔的下部，先與降升 膜管外壁的降膜發(fā)生冷卻，洗塵，隨后沖擊洗滌液形成降升膜管內(nèi)壁的升膜，進(jìn)一 步脫硫除塵。完成脫硫除塵的濕煙氣經(jīng)過

13、上部濕式高壓靜電除塵除霧器，除去煙氣 中微小炭粒，微細(xì)水霧，滿足環(huán)保規(guī)定的一類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。（）特點(diǎn)屬機(jī)電一體化的咼新技術(shù)產(chǎn)品，融脫硫、除塵、除黑煙、除水霧為一體，完全滿 足環(huán)保對(duì)煙氣治理的最高標(biāo)準(zhǔn)。該設(shè)備適合在城市生活區(qū)、風(fēng)景區(qū)的配置使用。耐酸不銹鋼制作，設(shè)備使用設(shè)備內(nèi)部部件全部采取耐高溫玻璃鋼元件和壽命 年。避免了引風(fēng)機(jī)帶水，運(yùn)行不穩(wěn)定，腐蝕風(fēng)機(jī)、管道問題 適合新建鍋爐配置。臺(tái)并聯(lián)規(guī)格項(xiàng)目處理煙氣量配套鍋爐脫硫效除塵效林格曼系統(tǒng)阻力液氣比漏風(fēng)率煙氣含利用水 率率 黑度濕量 利用率L m3雙旋流水膜式脫硫除塵塔()工作原理屬麻石水膜除塵塔改工程，去除原麻石水膜降膜裝置，增加數(shù)個(gè)噴嘴螺旋布置，

14、增強(qiáng)原水膜塔內(nèi)氣流旋流強(qiáng)度。用噴淋和降膜的原理，有效加大原水膜塔除塵，脫 硫動(dòng)能，提高脫硫除塵效率 在原水膜塔上部增加一復(fù)式旋流除霧器，增加除霧脫水 效率，有效地解決隨后管道引風(fēng)機(jī)的帶水腐蝕問題。()特點(diǎn)濕式煙屬麻石水膜塔改造項(xiàng)目，產(chǎn)品技術(shù)條件符合國(guó)家環(huán)?？偩?氣脫硫除塵裝置 類產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)條件。產(chǎn)品適合鍋爐單筒麻石水膜塔脫硫除塵改造。改造工程簡(jiǎn)單，投資節(jié)省，效率提高。系統(tǒng)阻力小，脫硫、除塵范圍可調(diào)，操作簡(jiǎn)單。材質(zhì)采用、耐酸不銹鋼或高溫玻璃鋼，進(jìn)口噴咀，耐磨、耐堵塞、耐腐蝕,易更換。系列雙旋流水膜脫硫除塵塔性能規(guī)格表規(guī)格項(xiàng)目處理煙氣量配套鍋爐系列脈沖脫硫除塵塔（）工作原理燃煤煙氣通過一組串聯(lián)變

15、阻文丘里與吸收液連續(xù)脈沖逆向接觸，加大液氣的 湍流程度 強(qiáng)化濃度差的吸收推動(dòng)力以期達(dá)到高效 簡(jiǎn)單、脫硫、除塵的目有，同時(shí)由于變阻文丘里可根據(jù)治理煙氣量的要求和鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)條件，變阻變效處理煙 氣，達(dá)到不同的治理效率；一組變阻文丘里之后設(shè)有物理脫水器，脫除煙氣中的 水滴。（）特點(diǎn)產(chǎn)品技術(shù)條件符合國(guó)家環(huán)保總局濕式煙氣脫硫除塵裝置類產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)條件。設(shè)備體積小，占地面積不大，制造費(fèi)用較低。設(shè)備中無(wú)死角，不易掛壁，無(wú)噴咀，進(jìn)液管不易堵塞 易適合處理高濃度易粘壁的煙氣。設(shè)備可采用麻石，高溫玻璃鋼，陶塑制造，使用壽命年。脫硫除塵操作可隨鍋爐運(yùn)行情況調(diào)節(jié)。適合于中小型鍋爐脫硫除塵配置。臺(tái)并（）系列脈沖脫硫除塵塔

16、性能規(guī)格表規(guī)格項(xiàng)目處理煙氣量配套鍋爐水簾曲流臥式脫硫除塵器（）工作原理煙氣通過數(shù)道噴咀噴出的水簾門通過熱量交換煙塵洗滌有害氣體的吸收達(dá)到 凈化煙氣的目的 濕式煙氣通過兩道物理除塵器 保持煙氣含濕 去煙囪排放。水簾 曲流臥式脫硫除塵器專為有堿性廢水和鍋爐房的單位制造。因煙氣流速很快 改造鍋 爐房原橫向進(jìn)煙囪的主煙道 就可完成脫硫除塵的目的 即減少了脫硫除塵的投資 又 減少了設(shè)備占地面積適合于老鍋爐上的脫硫除塵改造。（）特點(diǎn)屬煙道氣脫硫除塵改造項(xiàng)目，產(chǎn)品技術(shù)條件基本符合國(guó)家環(huán)?？偩譂袷綗煔饷摿虺龎m裝置類產(chǎn)品技術(shù)條件。產(chǎn)品適合鍋爐（有堿性廢水條件適合鍋爐）脫硫除塵改造。系統(tǒng)阻力小，脫硫除塵范圍可調(diào)，

17、操作簡(jiǎn)單。設(shè)備防腐可采用無(wú)機(jī)膠泥，噴咀采用 耐酸不銹鋼，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用年限（壽 命年），提高了操作的穩(wěn)定性。工藝參數(shù)液氣比較大，適合造紙廠、堿廠等有工業(yè)堿性廢水的單位。（）系列水簾曲線臥式脫硫除塵器性能規(guī)格表規(guī)格項(xiàng)目處理煙量配套鍋爐脫硫效率除塵效率系統(tǒng)阻力 液氣比漏風(fēng)率煙氣含濕量循環(huán)水利用率系列石灰乳感應(yīng)荷電脫硫除塵器（）工作原理本方法屬干法煙氣脫硫除塵。鍋爐煙氣進(jìn)入脫硫塔或 米長(zhǎng)煙囪直道 脫硫劑石灰乳液通過高壓泥槳泵通過感應(yīng)荷電霧化噴咀噴入煙氣中由于石灰乳霧滴帶有相同的電荷 均勻地懸浮在煙氣中 可以在蒸發(fā)的同時(shí) 吸收 并凝并微細(xì)粉 塵 達(dá)到脫硫的目的 煙氣中形成的亞硫酸鹽和粉塵由其后常規(guī)旋

18、風(fēng)除塵器或電除塵器除去凈化煙氣達(dá)標(biāo)排放。（）特點(diǎn)屬半干法脫硫 干法除塵 較為理想的脫硫除塵裝置。設(shè)備不必防腐 但需精細(xì)操作 防止粘壁問題。高壓泥槳泵霧化噴咀感應(yīng)荷電器屬高新技術(shù)。系統(tǒng)阻力比濕法小。操作彈性小。有夠長(zhǎng)直煙氣管道時(shí)無(wú)需新增脫硫塔。）石灰乳感應(yīng)荷電脫硫除塵器性能規(guī)格表配套鍋爐脫硫效 除塵效率率林格曼黑度系統(tǒng)阻力液氣比漏風(fēng)煙氣含濕量煙氣出口濃度級(jí) 新增系列旋轉(zhuǎn)碰撞除塵除霧器（）工作原理旋轉(zhuǎn)碰撞除塵除霧器是一種過濾大量氣溶膠粗粒子的新方法，它是串聯(lián)在濕 法脫硫除塵器的后端，利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，完全掃過氣流，把微米以上的氣溶膠粒子收集到轉(zhuǎn)盤上，然后通過離心力把收集的氣溶膠粒子輸送到集灰器中

19、，在 額定工況下，可以完成清除水霧的目的，對(duì)直徑微米的氣溶膠粒子，截留率可達(dá)()特點(diǎn)產(chǎn)品適合的鍋爐除塵要求；產(chǎn)品可單獨(dú)除塵，也可串聯(lián)濕法脫硫除塵裝置后端為二級(jí)除塵、除霧器設(shè)置;設(shè)備防腐，可耐。 的煙氣溫度；避免了引風(fēng)機(jī)的帶水問題，保障了引風(fēng)機(jī)的使用壽命和操作穩(wěn)定性采取 自動(dòng)排灰，解決了排灰的堵塞問題；可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品阻力大小。()列旋轉(zhuǎn)碰撞除塵除霧器的性能價(jià)格表規(guī)格項(xiàng)目處理煙氣量配套鍋爐配套功率除塵效率除霧效率結(jié)束語(yǔ)我國(guó)的煙氣除塵和脫硫技術(shù)雖然研究起步晚，但發(fā)展快，雖然脫硫技術(shù)還和國(guó) 際有一定差距，除塵技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)在還沒有發(fā)揮很大實(shí)際作 用，但已奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)在比較熱門的研究是針對(duì)中小型燃煤鍋爐的脫硫除塵體化的研究。我國(guó)