工程建筑２０１３年７期（中） 锅炉脱硫除尘系统的安装应用 李保坤 （郑煤集团大平煤矿河南登封４５２４７３） 摘薹：针时麻石水膜除尘器除尘效率低、降尘水用量大问题，对锅炉除尘系统进行改造．安装脱硫除尘设施，降低锅炉燃煤对环境的污染，对降尘水实现循环 利用，从而迭到节能减排目的。 关键调：锅炉Ｉ脱硫除尘；节能减排 一、引言 郑煤集团公司大平煤矿现使用二台锅 炉，燃煤为本矿生产的低硫煤，煤质硫份含 量范围为０．４％一０．８％，根据理论推算，烟气 中ＳＯｚ含量《１２００ ｍ咖３。在运行中发现除 尘器效率较低，烟气黑、烟尘排放浓度大。 空气污染较为严重；另外．降尘水用量大， 每天达３０ｍ３。为响应国家节能减排号召， 削减烟尘、ｓＯ 等污染因子的排放总量，减 少除尘用水量，拟对锅炉除尘系统进行改 造，安装脱硫除尘设施，对锅炉废气进行进 一步除尘脱硫后排放，对除尘用水实现循环 利用。 二、技术改造方案内容 （一）干法除尘，由于烟尘排放浓度较 高，格林曼黑度大，脱硫塔前配置干式旋风 除尘器，旁接于脱硫塔人口处的引风筒上。 降低进入脱硫塔的粉尘负荷，减少吸收塔堵 塞与结垢。 （二）湿法脱硫，针对烟气中Ｓ０２含量 较高问题，经多方考察，通过技术论证，在 原有水膜除尘器的基础上改造成湍球脱硫 塔，采用以钠钙双碱为吸收剂的除尘脱硫治 理方案。塔体内增加喷淋层和除雾器，对烟 气实现进一步降尘。 （三）本着节能的原则，新建再生池、 循环池、化灰池，实现脱硫液的循环再生、 除尘用水的循环利用。 三、烟气脱硫除尘工艺流程 工艺流程方框图 如上图所示，煤在锅炉内燃烧后产生的 废气经旋风除尘器后，进入脱硫塔，烟气经 脱硫后通过引风机、风道、烟囱，排气。 由于脱硫塔内安装有喷淋层和除雾器，经水 雾喷洒后部分烟尘降落，与脱硫后产生的 Ｎｓ￣ＳＯ，、ＮａＨＳＯ，溶液一起随降尘水进入沉淀 池。烟尘清挖外运，而Ｎａ￣ＳＯ，、ＮａＨＳＯ，溶液 经沉淀后进人再生池，通过与Ｃａ（ＯＨ）：反应 形成半水合物ＣａＳＯ，・Ｈ：０的絮状沉淀并实 现ＮａＯＨ的再生，然后经再次沉淀，上清液 进入下一级循环池，再由循环泵打回脱硫塔 内，实现循环利用。 四、湿法脱硫工艺 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫 方法，占脱硫总量的８０％以上。根据我矿的 实际情况，采用湿法脱硫工艺中的钠钙双碱 法脱硫。 钠钙双碱法（Ｎａ０Ｈ／Ｃａ（０Ｈ）２）结合石灰 法和钠碱法的优点，利用钠碱易溶于水、碱 性强、反应活性高的特点，在吸收塔内部采 用钠碱反应吸收Ｓ０２。吸收后的脱硫液在再 生池内利用与Ｃａ（ＯＨ） 进行苛化再生，从而 使得钠碱循环吸收利用。 脱硫过程： ２ＮａＯＨ＋ＳＯｆ＇－￣Ｎａ２ＳＯ Ｈ２０ （１） Ｎａ，５０３＋＋ＳＯ ＋Ｈ２Ｏ－－－￣２ＮａＨＳＯ３ （２） 以上二式视吸收液酸碱度不同而异：碱 性较高时，（１）式为主要反应；碱性降低到中 性甚至酸性时（５＜ＰＨ＜９时）则按（２）式发生 反应。 再生过程： ２ＮａＨＳＯ汁Ｃａ（ＯＨ）２—｝Ｎａ２ｓＯ３＋ＣａＳＯ３上 ＋２Ｈ２０ （３） Ｎａ２ｓＯ３＋Ｃａ（ＯＨ）２—｝２ＮａＯＨ＋ＣａｓＯ３ （４） 在Ｃａ（ＯＨ）２浆液中，中性（两性）的 ＮａＨＳＯ￣很快和Ｃａ（ＯＨ） 反应从而释放出 ［Ｎａ＋］，随后生成的［ＳＯ３２一］继续跟Ｃａ（ＯＨ）： 反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形 式慢慢沉淀下来，从而使［Ｎａ＋］得到再生， 吸收液恢复对ｓＯ：的吸收能力，循环使用。 五、脱硫液循环再生系统分析 本系统由排污沟、沉淀池、再生池沉淀 池、循环池、循环泵及电控设备组成，其工 艺特点是： （一）废水由主塔下溢流口经排污沟进 入沉淀池经沉淀后再进人再生池，再生池也 是碱液直接加料池，Ｎａ２Ｓ０３、ＮａＩＩＳＯ３溶液 在这里通过与ｃａ（ＯＨ）２反应，形成半水合物 ＣａＳ０，・Ｈ Ｏ的絮状沉淀并实现ＮａＯＨ的再 生，然后经二级沉淀池再次沉淀，上清液进 入一下级循环池，再由循环泵打回脱硫塔 内，实现循环利用。 这样，大量［Ｃａ２＋］形成絮状沉淀被阻 隔在一级沉淀池、二级沉淀池，进入循环池 的是不结垢的大量ＮａＯＨ和少量的Ｃａ（ＯＨ）： 溶液。［Ｎａ＋］因较［Ｃａ２＋］活性强，在管道 内、脱硫塔内首先与ｓＯ 或亚硫酸根反应， 阻碍着［Ｃａ２＋］与之反应，这样就防止管道 内、脱硫塔内结垢问题的出现。 （二）沉淀池、再生池形式的应用原理 及优点如下： 污水经排污沟以漫流方式进入一级沉 淀池，因重力作用，污水中较大尘粒直接沉 淀到池底中心区内，较小尘粒或少量的絮状 物亚硫酸钙迅速凝聚变粗，随之下落至池底 锥斗，并且因重力作用，水份从尘粒和絮状 物中迅速溢出。因而大大提高了沉淀效果。 也增强了固液分离效率。 污水经漫流形式进入再生池，搅拌机旋 转使石灰浆与污水迅速混合均匀，并且因漫 ３２５ 流的作用增加了污水与生石灰反应时间，提 高了再生化学反应速度，使［Ｎａ＋］得到更充分 的再生。 污水溢流出再生池，进入第二级沉淀 池，大量的最终反应物ＣａＳＯ，絮状物和ＣａＳＯ． 沉淀物在重力作用下充分沉淀到沉淀池锥 底。极少量来不及沉淀的絮状ＣａＳＯ，被过滤 装置阻隔。杂质含量很少的上清液漫流至循 环池。保证了循环池中液体含［Ｎａ＋】的丰富性 【因Ｃａ（ＯＨ）：微溶于水】，使得ＮａＯＨ再生、脱 硫液循环利用得以实现。 （三）所有池体采用阶梯式设计，使液 体加大了与空气接触机会，有利于脱硫生成 物半水合物亚硫酸钙与空气中氧气反应生 成易沉淀的硫酸钙。 因阶梯漫流沉淀池较以往常用的溢流 沉淀池沉淀效果、固液分离效果更佳，所以 在设计上该池容积较小、占地面积小；沉淀 池因重力作用对沉淀物有浓缩作用，故污泥 泵外排带水损失小；因一级沉淀池、二级沉 淀池的分工不同，一级沉淀池中沉淀物主要 是除尘器未除尽的烟尘，二级沉淀池、再生 池、循环池中沉淀物是大量的脱硫终产物 ＣａＳＯ，或ＣａＳＯ ，这样因尘灰与钙硫渣的相对 分离有利于脱硫除尘系统副产物的利用。 六、效益分析 （一）脱硫效益分析 一台８ｔ／ｈ锅炉烟气量为４１７７３ｍ３，ｌｌ，ｓ 含量按５００ ｍ咖３，则锅炉每小时排放ＳＯ２： ５００ ｍｇｍ３ ４１７７３ ｍ３／ｈ＝２０ｋｇ 依照脱硫效率达９５％计算，一台锅炉每 小时去除ｓＯ 为１９ｋｇ，冬季锅炉每天按运行 １８ｈ计算，月去除ＳＯ：为１０ｔ。 （二）节能效益分析 改造前降尘水用量大，每天达３０ｍ３， 改造后降尘水实现了循环利用，每月补水 １－２次。补水约２０ｍ３，月节水量８８０ｍ３。 结语 本方案采用钠钙双碱法脱硫，脱硫剂为 钠碱脱硫，钙碱苛化，钠碱回收，消耗的仅 是钙碱，而钙碱采用市场价格低的生石灰， 脱硫成本低；脱硫除尘改造，在塔前增加旋 风除尘器、塔内加装喷淋层和除雾器，对烟 气除尘效果显著，改造后经登封市环境保护 监测站验收，烟尘、Ｓ０２排放浓度和烟气黑 度均符合《锅炉大气污染排放标准》要求； 另外，锅炉除尘水实现循环利用，达到了节 能减排的目的，具有较好的经济效益和社会 效益。 作者简介： 李保坤（１９８３一），男，河南平顶山人， 助理工程师，大专学历， １９９７年毕业于河 南理工大学高职学院，现在大平煤矿机电运 输科从事机电管理工作。
