噴霧干燥法煙氣脫硫簡介

石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的一個突出問題是耗水量很大，需設置大規(guī)模的廢水處理裝置。因此，應尋求技術上經(jīng)濟上更為可行的、無廢水排放的且無需煙氣再熱的干法或半干法煙氣脫硫工藝。

噴霧干燥法煙氣脫硫技術屬于半干法脫除鍋爐排煙中SO₂的脫硫工藝，以石灰為脫硫劑，技術比較成熟，工藝流程較簡單，占地較少，可靠性較高，初投資較低，脫硫效率一般在80%左右，最高可達85%，而且不產(chǎn)生廢水。但系統(tǒng)的運行費用較高，其脫硫劑石灰的耗量比濕法脫硫大，其鈣硫摩爾比為1.5左右。

噴霧干燥脫硫工藝根據(jù)所采用的噴霧霧化器的形式不同可分為兩類：旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫和氣液兩相流噴霧干燥脫硫。目前，已經(jīng)投入商業(yè)化運行的以旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫工藝為多。

整個旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫系統(tǒng)由脫硫劑灰漿配置系統(tǒng)、SO₂吸收和吸收劑灰漿蒸發(fā)系統(tǒng)、收集飛灰和副產(chǎn)品的粉塵處理系統(tǒng)組成，如圖1所示：

首先，石灰經(jīng)消化并加入熱水制成消石灰漿液，即

CaO H₂O→Ca(OH)₂

消石灰漿液經(jīng)過濾后由泵輸入到吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，漿液被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的SO₂、SO₃發(fā)生化學反應生成亞硫酸鈣(CaSO₃)和硫酸鈣(CaSO₄)，同時，脫硫劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，形成粉末狀的反應副產(chǎn)品（大部分為亞硫酸鈣），煙氣溫度隨之降低，但仍然高于酸露點，可以直接排放，且不產(chǎn)生廢水。

吸收塔內(nèi)發(fā)生的主要化學反應為

Ca(OH)₂ SO₂→CaSO₃·1/2H₂O 1/2H₂O

Ca(OH)₂ SO₃→CaSO₄·1/2H₂O 1/2H₂O

脫硫反應的一部分產(chǎn)物及未被利用的脫硫劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進入除塵器被收集下來；同時由于重力的作用，一部分較大顆粒的固體產(chǎn)物沉積在吸收塔的底部，其中仍含有未經(jīng)反應的氫氧化鈣。為了提高脫硫吸收劑的利用率，將這部分固體顆粒和除塵器收集下來的部分脫硫灰及粉塵混合物一起經(jīng)再次磨細后，加人制漿系統(tǒng)中循環(huán)使用。因此，該脫硫工藝使用的脫硫吸收劑實際上是以消石灰為主、含有少量飛灰和再循環(huán)反應副產(chǎn)品的混合物。

由于在該工藝過程中，脫硫產(chǎn)物的氧化不徹底，從除塵器收集下來的粉塵主要是含亞硫酸鈣的脫硫灰，一般采用拋棄法，通過電廠的除灰系統(tǒng)排人灰場。

噴霧干燥脫硫工藝的脫硫效率雖然沒有濕法煙氣脫硫那樣高，但它不必處理大量廢水，可使系統(tǒng)簡化、降低造價。

1、旋轉(zhuǎn)噴霧器是該工藝的核心設備，是一個采用變頻調(diào)速電動機直接驅(qū)動的高速旋轉(zhuǎn)設備，轉(zhuǎn)速達7000~10000r/min，其霧化的質(zhì)量和工作的可靠性是影響脫硫效率的關鍵因素。

2、由于排煙溫度高于煙氣酸露點溫度，也由于該脫硫工藝幾乎可以吸收煙氣中所有的SO₃，所以，不需要對脫硫后的煙氣管道、引風機和煙囪作特殊的防腐處理。

3、該系統(tǒng)的運行工況對溫度變化范圍沒有很高的要求。

4、該系統(tǒng)在跟蹤機組負荷變化上能夠滿足調(diào)峰機組的要求。

5、由于采用石灰作為脫硫劑，應采取措施防止在石灰的處理過程中產(chǎn)生的危害和對環(huán)境的不良影響。

6、無需采用煙氣冷卻和再加熱系統(tǒng)。

7、該工藝不產(chǎn)生大量的廢水，所產(chǎn)生的廢水主要來源于脫硫系統(tǒng)停用時脫硫劑儲存罐槽的沖洗水，一般只含有石灰，不會對環(huán)境造成嚴重的危害。

8、脫硫固體產(chǎn)物的主要成分是CaSO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂、CaO、CaCO₃等物質(zhì)，以及一定量的粉煤灰，通常不能完全利用，須輸送至灰場妥善堆放。

9、運行中存在的主要問題是霧化噴嘴結(jié)垢、堵塞與磨損，以及吸收塔內(nèi)壁面上結(jié)垢等。

在現(xiàn)有電站鍋爐加裝噴霧干燥煙氣脫硫設備，一般有兩種布置方式。

1、將鍋爐排出的煙氣先經(jīng)過吸收塔，然后再經(jīng)過原有的電除塵器除塵。由吸收塔出來的煙氣溫度降低，含濕量增加，固體顆粒的成分和粒徑分布及導電特性等因素發(fā)生變化，所以，對電除塵器的工作影響較大，盡管有些因素的變化對除塵器的工作性能是有利的，但由于入口的粉塵濃度成倍增加，原除塵器的改造是必需的，否則煙塵排放濃度會超標。

2、將鍋爐排出的煙氣先經(jīng)原有除塵器除塵再通過吸收塔，在吸收塔下游設置一個專門收集脫硫灰的除塵器（靜電除塵器或布袋除塵器）。

為了簡化系統(tǒng)，通常采用第一種布置方式。

噴霧干燥脫硫工藝的關鍵設備是噴霧干燥吸收塔。吸收塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

為了使煙氣能夠充滿吸收塔的整個空間，吸收塔的煙氣人口一般設計成切向進氣方式。再通過煙氣分配器經(jīng)由旋轉(zhuǎn)霧化器的四周進入吸收塔的空間。在吸收塔內(nèi)，煙氣與經(jīng)噴霧器噴入的石灰漿吸收液霧滴接觸并發(fā)生反應，煙氣自脫硫塔下部引出，經(jīng)電除塵器收集粉塵和脫硫副產(chǎn)物后，再由引風機送至煙囪。

脫硫干燥吸收系統(tǒng)均設置旁路煙道，在吸收塔發(fā)生故障時，將鍋爐排煙引向旁路，直接送至煙囪排出，以保證鍋爐的正常運行。

壓力噴霧干燥法是利用高壓泵，以70~200大氣壓的壓力，將物料通過霧化器(噴槍)，聚化成10~200的霧狀微粒與熱空氣直接接觸，進行熱交換，短時間完成干燥。噴霧干燥是系統(tǒng)化技術應用于物料干燥的一種方法。于干燥室中將稀料經(jīng)霧化后，在與熱空氣的接觸中，水分迅速汽化，即得到干燥產(chǎn)品。

壓力噴霧微?；b置:M型和S型，具有使液流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的導溝，M型導溝軸線垂直于噴嘴軸線，不與之相交;S型導溝軸線與水平成一定角度。其目的都是:設法增加噴霧時溶液的湍流度。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品，可省去蒸發(fā)、粉碎等工序。2100433B

氨法煙氣脫硫技術是世界上商業(yè)化應用的脫硫方法之一。該工藝既可高效脫硫又可以部分脫除煙氣中的氮氧化物，副產(chǎn)物為硫酸銨，實現(xiàn)資源回收利用，是控制酸雨和二氧化硫污染最為有效和環(huán)保的濕法煙氣脫硫技術。氨法煙氣脫硫工藝過程一般分成3大步驟：脫硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造。根據(jù)過程和副產(chǎn)物的不同又可分為氨-肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。