《脱硫除尘》 - 图文(4)

回收式石灰或石灰石脱硫工艺流程如图4－29所示。吸收塔内的吸收液与 除尘后进入的烟气反应后，被送入氧化塔内制取石膏。烟道气脱硫常用的吸收塔有：湍球塔、板式塔、喷淋塔和文丘里/喷雾洗涤塔等。

石灰或石灰石的吸收效率与浆液的pH值、钙硫比、液气比、温度、石灰石粒度、浆液固体浓度、气体中S02浓度、洗涤器结构等众多因素有关，主要因素有：（a）浆液pH值。研究表明，硫酸钙的溶解度随pH值的变化比较小，而亚硫酸钙的溶解度随pH值降低则增大。当浆液的pH值低时，溶液中存在较多的亚硫酸钙，在CaCO3颗粒表面液膜中，溶解的CaCO3使液膜的pH值上升，使得亚硫酸钙在液膜中析出，沉积在CaCO3颗粒表面，抑制其与SO2的传质过程。因此，石灰的传质阻力比石灰石要小，若采用石灰石，则需要延长接触时间，增加持液量和减少石灰石粒径，以便获得相应的脱硫率。一般石灰石系统的最佳操作pH＝6，石灰系统pH＝8。；（b）液气比。由于反应中Ca2+持续地被消耗，这就需要吸收器有较大的持液量，即保证较高的液气比。显然，脱硫率随液气比增大而提高，但能耗也相应增加，当液气比大于5.3L/m3时，脱硫率平均为87％；（c）石灰石的粒度。粒度越小，表面积越大，脱硫率与石灰石的利用率越高，但石灰石的磨粉耗能越大；（d）温度。降低吸收塔中的温度，脱硫率提高。吸收塔中的温度主要受进口烟温的影响，一般进口烟温要低于35℃。

石灰(石灰石) 吸收法的主要问题是，吸收剂和生成物液桨容易在设备中结垢和堵塞，主要原因有：（a）反应生成物CaSO3·1/2H2O是一种软垢，它在石灰石系统pH≥6.2，石灰系统pH≥8.0时形成，易被人工清除，也可通过降低溶液pH值使之溶解；（b）在石灰系统中，较高pH值下烟气中CO2与Ca(OH)2生成CaCO3沉积物，当进口浆液的pH≥9时，CO2的再碳酸化作用尤为明显，但石灰石系统不存在CO2再碳酸化问题；（c）吸收塔中形成的部分亚硫酸钙和亚硫酸氢钙被烟气中残余O2氧化，最终在容器壁面和部件表面上形成很难清除的CaSO4·2H2O硬垢。最有效解决结垢的办法是采用添加剂，如氯化钙、硫酸镁、己二酸、氨等。添加剂除了有抑制结垢、堵塞作用，还能提高吸收SO2的效率。

（2）双碱法。双碱法是针对石灰或石灰石法易结垢和堵塞的问题发展的一种脱硫工艺，又称钠碱法。首先采用钠化合物(NaOH、Na2CO3或Na2SO3)溶液吸收烟气中的SO2，生成Na2SO3和NaHSO3，接着用石灰或石灰石使吸收液再生为钠溶液，并生

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成亚硫酸钙或硫酸钙沉淀。由于吸收塔内用的是溶于水的钠化合物作为吸收剂，不会结垢。然后将离开吸收塔的溶液导入一开口反应器，加入石灰或石灰石进行再生反应，再生后的钠溶液返回吸收塔重新使用。吸收反应为： Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑修改上下标 2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2O Na2SO3＋SO2＋H2O→2NaHSO3

如果将亚硫酸钙进一步氧化，才能回收石膏。此法的脱硫率也很高，可达95％以上。缺点是吸收过程中，生成的部分Na2SO3会被烟气中残余O2氧化成不易清除的Na2SO4，使得吸收剂损耗增加和石膏质量降低。电站锅炉烟气中，大约有5％～10％的Na2SO3被氧化为Na2SO4。如果溶液中的OH-和SO2-保持足够高的浓度： Na2SO4＋Ca(OH)2＋2H2O→2NaOH＋CaSO4·2H2O

则可除去Na2SO4。若吸收塔采用稀硫酸来除去硫酸钠，这也要增加硫酸消耗： Na2SO4＋HSO4＋2CaSO3＋4H2O→2CaSO4·2H2O＋2NaHSO3

双碱法工艺流程

补充图号图名

综上所述，循环流化床烟气脱硫工艺在占地、造价、操作、调节、维护、副产

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品无二次污染等方面的优点，并鉴于本项目使用循环流化床锅炉及所选锅炉型号，相关技术要求和燃料煤的性质以及系统所需脱硫除尘效率，因此应选用循环流化床烟气脱硫技术。该工艺对含硫量为6%的煤，脱硫率可达92%，因此越来越受到业主方的广泛青睐。现在各国都在积极研究循环流化床烟气脱硫技术，并使之逐步向设备大型化、系统简单化、控制自动化发展，所以国内循环流化床烟气脱硫技术应用的比例也在逐步提高。随着对循环流化床烟气脱硫工艺的深入认识、研究和改进以及对脱硫灰综合利用的开发，循环流化床烟气脱硫工艺将会有更加广阔的应用前景。

3.2.2除尘系统：

循环流化床锅炉烟尘的基本特点:

循环流化床锅炉燃煤适应性强，炉内喷钙脱硫率高达90％以上，由于炉内温度较低，NOX很少形成，排放可基本达标。另外，它能在低负荷下正常运行，特别适用于中、小型机组、热电厂和调峰机组使用。正因为如此，它被称为环保节能型锅炉。 由于炉内掺钙脱硫而使烟尘中钙的化合物含量大量增加，导致烟尘比电阻增高。由于掺钙和脱硫，增加了大量的粉尘，使得烟气的含尘量大幅度地增加，对提高除尘效率带来负面影响。循环流化床锅炉烟尘有3个明显的特点：（1）比电阻高，容易产生反电晕现象；（2）进口含尘量大，容易产生电晕封闭；（3）灰尘粘度较大，细粉尘多容易造成阳极板和阴极线沾灰。

用于这种工况条件下的电除尘器除了常规电站电除尘器的通用要求以外，如何防止反电晕和电晕封闭现象的产生，防止结露，减少漏风，如何减少或防止阳极板、阴极线粘灰，如何减少电场温降，提高零部件寿命及可靠性，改善极配型式等是保证设计除尘效率和运行安全可靠的技术关键。 2 保证除尘效率应采取的要求

根据循环流化床锅炉烟气条件，在电除尘器设计中应采取以下技术措施，以确保电除尘器的效率、寿命及可靠性。 2．1 正确的选型

选择电除尘器的规格大小，布置方式是保证除尘效率的关键。选型过大，会增加投资，造成浪费。选型过小，使烟气排放达不到标准，满足不了设计要求，后果会更加严重。合理选定电除尘器的主要参数，如表观驱极速度和电场内的标准风速以及比集尘面积等，从而确定保证除尘效率达到设计要求的电除尘器规格大小。根据

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现场的具体条件来确定电除尘器的布置方式（特别是进、出口封头的方式）。电除尘器的选型必须根据工程的具体情况确定，不能简单套用。同型号的锅炉由于工况的区别电除尘器规格可相差1／3以上。

从上述问题出发, 并且如上述2.3.1.1.2计算所示，系统除尘效率η烟尘＝99.53％，另外考虑系统工程造价的影响及各除尘器性能条件，拟采用二级除尘技术：旋风除尘器+静电除尘器

一级除尘——旋风除尘器：

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气－固分离装置。该类分离设备结构简单，制造容易，造价和运行费用较低，对于捕集5～10μｍ以上的较粗颗粒粉尘，净化效率很高，在电力工业部门应用极为普遍。旋风除尘器通常用于粗颗粒粉尘的净化，或用于多级净化时的初步处理。其特点主要包括：

1、○一般旋风除尘器结构简单，器身无运动部件，不需特殊的附属设备，占地面积小，

制造、安装投资较少。

2、操作维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转、维护费用较低。 ○

3、操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制。对于粉尘的物理性○

质无特殊要求，同时可根据化工生产的不同要求，选用不同材料制作，或内衬各种不同的耐磨、耐热材料，可用以净化含高磨蚀性粉尘的气体，以提高使用寿命。

4、可以承受高压（正压和负压）○，用以对高压气体进行除尘。 5、采用干式旋风除尘器，可以捕集干灰，便于粉料的回收利用。 ○

二级除尘——静电除尘器：

静电除尘器消耗的能量比其它除尘器少，气流压力损失一般为10～50毫米水柱，除尘效率高达90～99.9％，适用于去除粒径0.05～50微米的尘粒，可用于高温、高压的场合，能连续操作。其原理:用强电场使灰尘颗粒带电,在其通过除尘电极时,带正/负电荷的微粒分别被负/正电极板吸附,即达到除尘目的.

(1)静电除尘器除尘效果好 ，可达 99% 以上，其中大部分型号的FSD—高效静电除尘器甚至可达到无尘、无烟、无雾的理想效果；

(2)静电除尘器造价适中，使用寿命长，至少使用 8-10 年以上； (3)静电除尘器运行稳定，不结露，不爬电，故障率极低；

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(4)静电除尘器运行费用低 ，属于低耗能高效率产品 3.2.3 总结

综合上述两点3.2.1和3.2.2，初步得出本项目脱硫除尘方案：

选用循环流化床烟气脱硫技术，从锅炉出来的烟气进入GSA反应器的底部与雾化的石灰浆混合，反应器内的石灰浆在干燥过程中与烟气中的SO2及其它酸性气体进行中和反应。烟气经旋风分离器分离粉尘后进入静电除尘器或旋风除尘器，然后符合标准的清洁气经烟囱排放到大气中。含有脱硫灰和未反应完全的石灰的流化床床料在旋风分离器中分离，其中99%的床料经调速螺旋装置送回反应器中循环，只有大约1%的床料作为脱硫灰渣排出系统。 本系统脱硫除尘工艺流程图简示如下：

补充图号

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第四章 社会和环境效益

4.1 社会效益

本项目主要是实现集中供热、热电联供、用热效率高的取代效率低的小锅炉，节能效果显著，并可提高盐城东南纺织工业园区热力供应和电力供应的可靠性，具有良好的社会效益。项目占地1500m2，建成后，可年节约标煤量2.754万吨，年供热量90.042万吉焦，年供电量1684.98万千瓦时。

项目总投资1768.67亿元，建成后，年销售利润175.68万元，投资回收年限10.06年，内部收益率13.57%，年节约标准煤量27540万吨，投资利润率11.15%，投资利税率15.27%。

4.2环境效益格式？

本设计所在地属盐城东南纺织工业园区，是正在快速发展的江苏省乡镇企业示范工业园区。该项目是在园区内经过技术改造建设一座环保热电厂，实现集中供热，同时使园区内高污染的小型锅炉停运，消除大量分散的燃料和灰渣存储场地场地等由此带来的污染。

并且，循环流化床锅炉出口烟气经过脱硫除尘处理后经烟囱高空达标排放，有效保证了附近珍禽自然保护区的空气质量。

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