脱硫

山西阳煤丰喜集团临猗分公司新建的220 t/h锅炉为该公司的锅炉扩建项目，为TG-200/5.29-M型高温分离循环流化床锅炉。设计燃煤C为40.46%、H 为2.37%、Cl为2.36%、S为2.35%的劣质烟煤。锅炉采用炉内脱硫与尾部湿式脱硫相结合的脱硫方式。尾部脱硫选用的装置是浙江某厂家的钠钙两碱法脱硫除尘装置。该除尘装置流程如下。

来自锅炉的烟气先经袋式除尘器除尘后，然后烟气经烟道从脱硫塔底部进入脱硫塔。在脱硫塔内布置5层旋流板，从塔顶喷下脱硫液（石灰乳与纯碱的混合液）与上升的烟气接触吸收发生反应。经脱硫洗涤后的烟气通过烟囱排入大气。Na2SO3、NaHSO3 、石灰乳和脱硫过程中捕捉的飞灰等一同在脱硫塔内部循环，待pH值到一定程度后由浆液排出泵送回调节池再生。再生后的脱硫液经过滤机进入滤液池，经滤液排出泵,一部分进入浆液池，一部分则被送回化灰池化灰。由过滤机分离出来的滤饼则被排出系统。

该脱硫装置于2008年12月12日第1次通入烟气试车，其间暴露了不少问题,我公司进行了一系列改造。

1.化灰池与化碱池配制的碱液与石灰浆液混合以后进入浆液池，如果时间稍长，Ca(OH)2 和Na2CO3生成CaCO3 ，造成浆液池、浆液池搅拌器、浆液排出泵及其所连接的管道结垢，难于处理，有时被迫停车清垢。生成的CaCO3也可作为脱硫剂用于湿法脱硫，但其活性远不如NaOH，造成脱硫效率的下降。

因此,我公司将浆液池取掉，将化碱池里面的碱液通过碱液泵直接进入脱硫塔，就避免了CaCO3结垢。

2.碱液和石灰液混合进入脱硫塔,NaHSO3、Na2SO3和Ca(OH)2生成CaSO3，这样造成脱硫塔里除雾器、旋流板、塔体、浆液排出泵及进出口连接管道等堵塞,无法长期运行。

因此，我公司不把石灰浆入塔，只将Na2CO3液作为启动剂入塔进行吸收，控制溶液pH为6~6.5时排出，然后将石灰浆通入调节池，在调节池里面进行再生，这样很好地避免脱硫塔及其附属设备的结垢堵塞问题。

3.由于锅炉过量空气的影响,双碱法湿式烟气脱硫得到的沉淀是有相当量的CaSO3和Ca2SO4混合物，这些沉淀含有一定的水分，这样在过滤时会有大量的钠碱损失于滤饼当中，造成运行成本的提高，同时有造成二次污染的危险。因此我公司在离心机进口配制工艺水管线，对滤饼用工艺水进行洗涤，洗涤水作为系统的补充水分。这样钠碱耗在原有的基础上下降了50%~55%，补充的钠量为1

mol S，0.025 mol Na+，降低了蒸汽成本，提高了经济效益，同时对周围环境的影响大大减少，取得了良好的社会效应。

我公司在操作过程总结了以下经验。

1.控制好溶液的pH值

如果pH＞7时，吸收液会吸收烟气中的CO2，从而导致系统碳酸钙盐结垢，而如果pH＜6，吸收液SO2的平衡蒸汽分压迅速增加，造成脱硫效率降低，因此吸收液的pH值控制在6.0~6.5。再生系统控制溶液的pH值为8.8~9.5。这样再生比较彻底，并且再生时间相当短，仅需几秒钟。

2.控制溶液合适的氯离子含量

脱硫过程中氯离子的主要来源是煤。煤中所有化合态的氯均会在高温下分解，最终生成HCl气体。随同烟气进入脱硫塔，加之脱硫系统水的循环使用会使氯离子在溶液中逐渐富集。当氯离子含量超过20000×10-6时，普通不锈钢已不能使用，而公司的脱硫塔内件，各个搅拌器的浆叶均为不锈钢。因此公司控制氯离子含量为15000×10-6左右，过高的话会定期外排。

3.控制合适的喷淋量

通过摸索,我公司控制喷淋量为8~12 L/m3，这样不但节约了大量的电能，而且脱硫塔中的阻力仅为800 Pa，为设计值的800~1200 Pa的最低值。

主权利要求：

一种燃煤工业锅炉高效双碱法湿式烟气脱硫装置，其特征在于：该装置包括下部设置有烟气进口、顶部设置有烟气出口的脱硫塔（１），在脱硫塔（１）的烟气进口上方设置有烟气分布板层（５），在脱硫塔（１）的烟气出口下方设置有除雾装置层（２０），在烟气分布板层（５）和除雾装置（２０）之间的空间内依次设置有１～３层喷淋装置层（３），且在每层喷淋装置层下方分别设置有一层旋流板层（４）；所述脱硫塔（１）的底部出口通过管路与循环池（９）相连通，循环池（９）的侧上部出口通过循环泵（８）、以及相应管路分别与喷淋装置层（３）、旋流板层（４）的进液管口相连，设置在循环池（９）的侧下部出口通过管路与反应池（１０）连接，设置在反应池（１０）底部的出口通过排出泵（１２）与脱水旋流器（１４）连接；在循环池（９）的上部设置新鲜吸收剂溶液入口（１７）和工艺水入口（１８）；在反应池（１０）的上部设置石灰浆液入口（１５）和压缩空气入口（１６），压缩空气通过管道打入反应池（１０）的下部，反应池内安装有搅拌器（１１）；所述脱水旋流器（１４）底部排渣口与储渣槽（１３）连接，脱水旋流器（１４）的顶部液体出口通过连接管路与循环池（９）相连。

4双碱法脱硫技术改进

双碱法脱硫是指采用NaOH和石灰(氢氧化钙)两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法。

双碱法脱硫一般只有一个循环水池，NaOH、石灰与除尘脱硫过程中捕集下来的烟灰同在一个循环池内混合，在清除循环水池内的灰渣时烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未完全反应的石灰同时被清除，清出的灰渣是一种混合物不易被利用而形成废渣。为克服传统双碱法的缺点对双碱法工艺进行改进，工艺改进情况见图1。

图1双碱法脱硫工艺流程

主要工艺过程是：清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液(循环水)，用泵打入脱硫除尘器进行脱硫。3种生成物均溶于水。在脱硫过程中，烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水，从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水(稀灰浆)。一起流入沉淀池，烟道灰经沉淀定期清除，回收利用，如制内燃砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应，置换出的氢氧化钠溶解在循环水中，同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等，可通过沉淀清除；可以回收，是制水泥的良好原料。

因此可做到废物综合利用，降低运行费用。

用NaOH脱硫，循环水基本上是NaOH的水溶液。在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养。