1. 濕法脫硫 – 目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)

濕法脫硫采用堿性物質(zhì)的水溶液或漿液作為吸收劑，在濕態(tài)下與SO?反應(yīng)，產(chǎn)物也為濕態(tài)。

• 原理：?在吸收塔內(nèi)，煙氣與吸收劑漿液充分接觸，SO?被漿液吸收并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

• 代表工藝：石灰石-石膏法 (應(yīng)用最廣，占90%以上)

• 最終產(chǎn)物：?商品級石膏，可用于建材行業(yè)。

• 優(yōu)點：?脫硫效率極高（>95%），技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，副產(chǎn)物可利用。

• 缺點：?系統(tǒng)復(fù)雜，投資和運行成本高，耗水量大，存在廢水處理問題。

2. 半干法脫硫

半干法采用霧化的堿性漿液作為吸收劑，在反應(yīng)塔內(nèi)，煙氣的熱量使吸收劑霧滴干燥，同時在干、濕兩種狀態(tài)下與SO?發(fā)生反應(yīng)。

• 原理：?將生石灰加水消化制成熟石灰漿液，然后將其精細(xì)霧化噴入吸收塔。微小的液滴與熱煙氣接觸，同時發(fā)生傳熱（水分蒸發(fā)）和傳質(zhì)（SO?被吸收）。

• 代表工藝：旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法

• 最終產(chǎn)物：?干態(tài)粉末混合物（含亞硫酸鈣、硫酸鈣、飛灰和未反應(yīng)的吸收劑）。

• 優(yōu)點：?耗水量少，無廢水排放，系統(tǒng)比濕法簡單。

• 缺點：?脫硫效率較濕法低（80-90%），吸收劑消耗量大，副產(chǎn)物利用價值較低。

3. 干法脫硫

干法采用干燥的堿性粉末作為吸收劑或吸附劑，在干態(tài)下與SO?反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物也是干態(tài)的。

• 原理：?將堿性吸收劑（如消石灰粉）直接噴入煙氣中，在反應(yīng)器內(nèi)吸收劑與SO?發(fā)生氣固兩相反應(yīng)。

• 代表工藝：循環(huán)流化床干法脫硫

• 詳細(xì)過程：

  • 吸收劑粉末在流化床反應(yīng)塔內(nèi)與煙氣充分混合接觸。

  • 為了維持反應(yīng)效率，通常需要向煙氣中噴入少量水霧，以降低煙氣溫度、提高吸收劑活性，但水量嚴(yán)格控制，最終產(chǎn)物保持干態(tài)。

  • 反應(yīng)后的固體物料大部分通過除塵器收集下來，其中未反應(yīng)的吸收劑可再次循環(huán)噴入反應(yīng)塔，提高利用率。

• 最終產(chǎn)物：?干態(tài)粉末混合物。

• 優(yōu)點：?無廢水、流程簡單、投資和運行成本較低、占地小。

• 缺點：?脫硫效率相對較低（70-90%），吸收劑消耗量大，副產(chǎn)物難以利用。

一、煙氣脫硫核心設(shè)備

1. 吸收塔（反應(yīng)塔）

   • 濕法脫硫（石灰石-石膏法）：噴淋塔、填料塔或鼓泡塔，用于SO?與石灰石漿液反應(yīng)。

   • 干法/半干法：噴霧干燥塔（如旋轉(zhuǎn)霧化器）或循環(huán)流化床反應(yīng)器。

   • 關(guān)鍵部件：噴淋層、除霧器、氧化風(fēng)機(jī)（強(qiáng)制氧化石膏）、攪拌器。

2. 漿液制備系統(tǒng)

   • 石灰石磨機(jī)、漿液罐、供漿泵，用于制備吸收劑漿液。

3. 副產(chǎn)品處理設(shè)備

   • 石膏脫水系統(tǒng)（離心機(jī)、真空皮帶機(jī)）、廢水處理裝置。

4. 煙氣換熱器

   • 降低凈煙氣溫度并回收熱量，減少白煙（部分工藝可能省略）。

二、煙氣脫硝（NOx控制）核心設(shè)備

1. SCR（選擇性催化還原）系統(tǒng)

   • 反應(yīng)器：內(nèi)置催化劑層（如蜂窩式/板式催化劑），在300-400℃下將NOx還原為N?。

   • 噴氨系統(tǒng)：氨噴射格柵（AIG）、氨蒸發(fā)器（液氨法）或尿素?zé)峤鉅t（尿素法）。

   • 關(guān)鍵部件：催化劑（TiO?-V?O?-WO?）、吹灰器（聲波或蒸汽）。

2. SNCR（非催化還原）系統(tǒng)

   • 噴射槍（尿素/氨水溶液）、高溫噴射區(qū)（爐膛850-1100℃）。

3. 煙氣混合裝置

   • 靜態(tài)混合器或?qū)Я靼澹_保氨與煙氣均勻混合。

四、輔助關(guān)鍵設(shè)備

• 風(fēng)機(jī)：增壓風(fēng)機(jī)（克服系統(tǒng)阻力）、引風(fēng)機(jī)。

• 除塵器：電除塵（ESP）或布袋除塵器（FF），通常位于脫硝前或脫硫后。

• CEMS系統(tǒng)：在線監(jiān)測煙氣污染物濃度及排放參數(shù)。

不同工藝組合（如SCR+濕法脫硫）需根據(jù)煙氣成分、溫度、排放標(biāo)準(zhǔn)等設(shè)計設(shè)備配置。

（1）吸收劑的選擇與制備

• 石灰石/石灰質(zhì)量：確保石灰石或石灰的純度、粒度和活性，以保證脫硫效率。
• 漿液濃度控制：濕法脫硫中，石灰石漿液的濃度需控制在合理范圍（通常為20%-30%），過高或過低都會影響脫硫效果。
• 吸收劑供應(yīng)穩(wěn)定性：確保吸收劑連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，避免因供應(yīng)中斷導(dǎo)致脫硫效率下降。

（2）吸收塔運行管理

• pH值控制：吸收塔內(nèi)漿液的pH值通常控制在5.0-5.8之間，過低會降低脫硫效率，過高可能導(dǎo)致設(shè)備結(jié)垢。
• 液氣比優(yōu)化：合理控制漿液與煙氣的比例，確保充分接觸和反應(yīng)。
• 防止結(jié)垢和堵塞：定期清洗噴嘴、管道和除霧器，防止結(jié)垢和堵塞影響系統(tǒng)運行。

（3）副產(chǎn)品處理

• 石膏脫水：確保石膏脫水系統(tǒng)的正常運行，控制石膏含水率（通常低于10%）。
• 廢水處理：脫硫廢水含有重金屬和懸浮物，需經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)排放。

（4）設(shè)備防腐

• 材料選擇：吸收塔、管道等設(shè)備需采用耐腐蝕材料（如玻璃鋼、合金鋼等）。
• 防腐涂層：定期檢查和維護(hù)防腐涂層，防止設(shè)備腐蝕。

2.?脫硝過程注意事項

（1）SCR脫硝系統(tǒng)

• 催化劑管理：
  • 活性監(jiān)測：定期檢測催化劑活性，及時清洗或更換失效催化劑。
  • 防止中毒：避免催化劑因煙氣中的砷、堿金屬等物質(zhì)中毒。
• 氨噴射控制：
  • 氨逃逸控制：精確控制氨噴射量，避免過量氨逃逸造成二次污染。
  • 均勻噴射：確保氨氣在煙氣中均勻分布，提高脫硝效率。
• 溫度控制：
  • SCR反應(yīng)溫度通常控制在300℃-400℃，溫度過高或過低都會影響催化劑活性和脫硝效率。

（2）SNCR脫硝系統(tǒng)

• 反應(yīng)溫度控制：SNCR反應(yīng)的適宜溫度為850℃-1100℃，需確保煙氣溫度在反應(yīng)窗口內(nèi)。
• 還原劑選擇：尿素或氨水作為還原劑時，需確保其純度和噴射量。
• 混合均勻性：確保還原劑與煙氣充分混合，以提高脫硝效率。

煙氣脫硫脫硝過程中需要注意吸收劑管理、設(shè)備運行、參數(shù)控制、安全環(huán)保以及維護(hù)檢修等多個方面的細(xì)節(jié)。通過精細(xì)化管理和優(yōu)化運行，可以確保系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行，降低污染物排放，同時延長設(shè)備壽命，減少運行成本。

煙氣處理：首先，鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過靜電除塵器去除顆粒物，然后通過增壓風(fēng)機(jī)送入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，煙氣與噴淋的石灰石漿液充分接觸，煙氣中的二氧化硫（SO?）與漿液中的碳酸鈣（CaCO?）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈣（CaSO?），隨后被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈣（CaSO?），即石膏。

石灰石漿液制備：石灰石首先被破碎成細(xì)粉，然后與水混合制成石灰石漿液。該漿液通過泵輸送到噴霧干燥器或吸收塔中。

吸收塔系統(tǒng)：吸收塔是整個脫硫工藝的核心設(shè)備，用于捕集煙氣中的SO?并將其轉(zhuǎn)化為石膏。在吸收塔中，循環(huán)漿液通過噴淋系統(tǒng)噴灑到煙氣中，使煙氣中的SO?與漿液中的碳酸鈣充分反應(yīng)，生成石膏沉淀物。

石膏脫水系統(tǒng)：生成的石膏漿液通過旋流分離器和真空皮帶機(jī)進(jìn)行脫水處理，最終得到含水量低于10%的干燥石膏產(chǎn)品。石膏可以作為副產(chǎn)品出售或進(jìn)一步加工。

廢水處理系統(tǒng)：在脫硫過程中產(chǎn)生的廢水需要經(jīng)過中和、沉淀、絮凝和澄清等步驟進(jìn)行處理，以確保排放水質(zhì)符合環(huán)保要求。

副產(chǎn)品處理：最終形成的石膏可以用于建材工業(yè)、土壤改良等領(lǐng)域，是一種環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的資源回收方式。

整個石灰石-石膏濕法脫硫工藝不僅有效減少了煙氣中的二氧化硫排放，還實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

強(qiáng)化除霧效果：通過改進(jìn)除霧器的設(shè)計和運行，提高其除霧效率，可以有效減少煙氣中的水分?jǐn)y帶量。

優(yōu)化煙囪結(jié)構(gòu)和加熱煙氣：調(diào)整煙囪的高度和形狀，以及在必要時對煙氣進(jìn)行加熱，可以降低煙氣中水蒸氣的飽和度，從而減少帶水量。

優(yōu)化系統(tǒng)運行：通過調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)的漿液循環(huán)量和噴淋層的噴水量，確保煙氣與漿液充分接觸并反應(yīng)，同時避免過量的漿液進(jìn)入煙氣中。

冷凝法、膜法及吸附法的應(yīng)用：這些方法可以用于回收煙氣中的水分。例如，冷凝法利用低溫將水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水；膜法則通過半透膜分離水蒸氣；吸附法則利用吸附劑吸附水蒸氣。

廢水處理技術(shù)：對于脫硫過程中產(chǎn)生的廢水，可以通過化學(xué)沉淀法、蒸發(fā)結(jié)晶等方法進(jìn)行處理，以達(dá)到零排放或減少排放的目的。

使用高效反應(yīng)器和噴淋降溫技術(shù)：在濕法脫硫工藝中，采用多層噴淋層和高效的反應(yīng)器可以提高脫硫效率，并通過噴淋降溫技術(shù)降低煙氣溫度，減少水分蒸發(fā)。

定期維護(hù)和監(jiān)控：保持系統(tǒng)的清潔和正常運行，定期檢查和更換損壞的部件，如除霧器和噴嘴，以防止堵塞和漏液現(xiàn)象的發(fā)生。

通過以上措施，可以有效地控制和減少濕法脫硫煙氣中的帶水量，確保脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。