摘要：SS型雙級濕法除塵脫硫脫氮脫水組合裝置解決了現(xiàn)在除塵與脫硫工藝中除塵、脫硫效率低，煙氣帶水腐蝕等問題。2005年做了六臺，環(huán)保測試報告驗證，該組合裝置適合配套煙塵、二氧化硫濃度高的循環(huán)流化床爐煙氣治理。

關(guān)鍵詞：除塵、脫硫、脫氮、脫水、工藝組合、組合裝置

現(xiàn)在燃煤火電廠和工業(yè)鍋爐等煙氣治理一般都是先除塵（靜電、布袋或旋風(fēng)）后脫硫的工藝組合，也有爐內(nèi)噴鈣或尾部噴鈣加濕的干法脫硫或半干半濕法脫硫，而在脫硫前或脫硫前后均需配裝干法靜電或布袋除塵器，占地大，投資大，運行成本高。

SS型雙級濕法除塵脫硫脫氮脫水組合裝置（以下簡稱雙級濕法組合裝置），2005年3月申報現(xiàn)已獲得國家發(fā)明專利權(quán)。2005年共安裝了六臺套，在循環(huán)流化床燃煤鍋爐煙氣煙塵濃度高、二氧化硫濃度高的條件下，均達(dá)到了環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，其經(jīng)濟效益、環(huán)保效益、社會效益好，正擴大鍋爐容量和應(yīng)用范圍的研究。

1、組合設(shè)計的研究分析

1.1 設(shè)計背景分析

大型火電廠，一般是靜電除塵器或布袋除塵器后配裝濕式石灰石-石膏法脫硫裝置，這是除塵脫硫的工藝組合；在中小型火電廠和工業(yè)鍋爐煙氣治理中，也有一級干法除塵（含靜電除塵器、布袋除塵器、多管除塵器、大旋風(fēng)子除塵器），二級濕法脫硫的工藝組合；在循環(huán)流化床鍋爐上，可采用爐內(nèi)噴鈣或燃煤摻燒石灰石等方法脫硫，鍋爐出口煙氣則只需除塵，但一因爐內(nèi)脫硫效率偏低，若遇高硫煤，很難保證脫硫效果達(dá)標(biāo)；二因在爐內(nèi)脫硫后，煙塵中堿性物質(zhì)增加，若只上干法除塵則無疑浪費了這些能脫硫的堿性物質(zhì)。若采用濕式除塵脫硫組合裝置，收到了濕式高效除塵和堿性飛灰濕式脫硫的效果，這是在一個設(shè)備內(nèi)具有除塵脫硫兩種功能的組合機理；近期流行的半干半濕法脫硫工藝，在大型火電廠上也有采用，如在含塵含硫煙氣出鍋爐后用空氣噴咀或機械霧化或蒸汽輸送將脫硫液霧化（注 1），在氣、液、固三相中，在一個吸收塔內(nèi)除塵脫硫，因其負(fù)擔(dān)太重，一般除塵效果不達(dá)標(biāo)，甚至除塵、脫硫效果均不達(dá)標(biāo)。故在采用半干半濕法脫硫的工藝中，也多是一級半干半濕法脫硫二級靜電或布袋除塵，即也是除塵、脫硫的工藝組合。

1.2 設(shè)計必然性分析

對于工業(yè)鍋爐中的層燃鍋爐如鏈條爐排或往復(fù)爐排鍋爐，煙塵初始濃度低，往日采用的一級除塵器尚可達(dá)到200mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)，隨著各城市執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格，如北京市煙塵排放濃度控制在小于50mg/Nm3、大多省會城市控制在小于120mg/Nm3，則一級除塵器難達(dá)標(biāo)了，更有對脫硫的要求，采用兩級除塵脫硫已成必然。

1.3  設(shè)計原理分析

SS型雙級濕法組合裝置：一級自激水浴濕法除塵脫硫，二級為更精細(xì)、更高效的濕法除塵脫硫，具有雙（Shuang）級濕（Shi）法除塵脫硫組合機理，該組合裝置并同時還能利用堿性飛灰如Al2O3、V2O5等對NOx有吸附作用和中和、置換NOx起催化作用，若脫硫劑為廢氨水NH3時，則脫硫中間產(chǎn)物(NH4)HSO3、(NH4)2SO3正是使煙氣中NOx變?yōu)槎栊詺怏wN2的催化劑。該組合裝置尤其具有七級脫水設(shè)計，并分別申報了實用新型專利，其脫水效率高于常規(guī)的濕法脫硫除塵器一倍以上，若與半干半濕法脫硫后煙氣含濕達(dá)到 11%（注2）相比，該組合裝置脫硫后煙氣含濕3.6%，則脫水效率高三倍。當(dāng)脫硫后煙氣溫度較低時，冷凝水也能從煙氣中分離出來，省去了煙氣再熱系統(tǒng)還避免了煙氣帶水所帶來的腐蝕等弊病。降低了運行費用和維修費用，經(jīng)濟效益是顯著的。

1.4 從除塵脫硫效率上分析，濕法容易高于干法，而濕法除塵脫硫最要注意的是解決好尾部防腐蝕問題和防止脫硫灰水二次污染問題。SS型雙級濕法組合裝置出口煙氣不帶水，已經(jīng)較好的解決了防腐蝕問題；脫硫水大循環(huán)利用、灰水分離和將收塵及脫硫產(chǎn)物分作雙路回收、雙路循環(huán)都是較好的解決了二次污染問題。介于濕法與干法之間的半干半濕法脫硫工藝，既不完全具備干法的優(yōu)點，也不完全具備濕法的優(yōu)點，但它兼存干法與濕法的弱點和弊端，確有很多值得研究。

2、SS型雙級濕法組合裝置實例

2005年SS型雙級濕法組合裝置在湖南、山西、云南五個企業(yè)共安裝了六臺套，均正常投產(chǎn)與驗收。現(xiàn)將其中SS型雙級濕法組合裝置配25t/h循環(huán)流化床燃煤鍋爐煙氣測試數(shù)據(jù)列表如下：

3、SS型雙級濕法組合裝置的特點

3.1除塵效率高。 SS型雙級濕法組合裝置，一級為自激水浴，較之國家采暖通風(fēng)重復(fù)使用圖CCJ/A型除塵機組阻力降低了，但增加了煙氣霧化加濕設(shè)計，特別是S彎喉部增加了均勻的霧化設(shè)計，使之紊流效應(yīng)加劇，使除塵效率提高；二級是利用較大的旋流板表面，特別是中心360度均勻布水，100%的除塵水通過每一層旋流板，使水氣比達(dá)最大值，所以除塵效率高。

3.2 脫硫效率高。脫硫液的霧化、表面吸收以及化學(xué)反應(yīng)均在除塵的同時發(fā)生，因為一級自激水浴的霧化好、紊流劇烈，脫硫效果自然好，且脫硫產(chǎn)物落入水浴內(nèi)，煙氣進(jìn)入二級脫硫，由于反應(yīng)時間長、路程長、接觸面積大，脫硫效果自然更好，且二級脫硫水可并入一級除塵脫硫灰水排出設(shè)備，也可獨立循環(huán)，更完善了雙級濕法治理高硫煤煙氣的適應(yīng)性。

3.3 利用飛灰脫氮和利用脫硫中間產(chǎn)物脫氮。 燃煤灰份中的堿性飛灰和循環(huán)流化床爐內(nèi)噴鈣或摻燒石灰之殘留堿性飛灰，在該雙級濕法組合裝置中被充分利用來脫硫脫氮，飛灰中的Al2O3、V2O5均是脫氮的催化劑，用廢氨水脫硫時的中間產(chǎn)物(NH4)HSO3、(NH4)2SO3也是脫氮的催化劑。如此SS型雙級濕法組合裝置減少了脫硫脫氮堿液的消耗量，節(jié)約了運行成本，經(jīng)濟效益顯著。

3.4 脫水效果好。 一級、二級均為獨立的濕法脫硫除塵器組合后，共用一個脫水塔，主塔副塔共七級脫水，設(shè)計合理，機理正確，能耗小，占地小。還避免了投資高阻力高的煙氣再熱系統(tǒng)和煙氣帶水而尾部腐蝕的嚴(yán)重弊端。

4、結(jié)論

SS型雙級濕法組合裝置兼有高效除塵、脫硫、脫氮、脫水功能，尤其是對循環(huán)流化床鍋爐煙氣治理中，能充分利用燃煤灰份中的堿性飛灰脫硫脫氮，更能將爐內(nèi)噴鈣或摻燒石灰石之殘留堿性飛灰在雙級濕法中充分發(fā)揮脫硫脫氮作用，這是合理的綜合利用，節(jié)省了運行成本，經(jīng)濟效益顯著。

SS型雙級濕法組合裝置應(yīng)擴大在工業(yè)鍋爐和中小型電廠鍋爐以外的更大范圍的研究實踐。為建設(shè)持續(xù)發(fā)展的節(jié)約型和諧社會多作貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王凡，王紅煤，張凡等. 半干半濕法煙氣脫硫凈化技術(shù)研究. 環(huán)境工程，2004年第二期34-36頁.

[2] 石應(yīng)杰，王凡等. 半干半濕法煙氣脫硫霧化增濕設(shè)計. 環(huán)境工程，2006年第二期31-33頁.
 

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