關于20t以下小型鍋爐脫硫除塵工藝淺談

摘要：鍋爐的脫硫技術根據與鍋爐的結合點大致可以分為三種形式：一是燃煤前脫硫（如洗煤），二是燃煤中脫硫（爐內噴鈣），三是燃煤后脫硫技術。本文主要分析討論20t以下小型鍋爐脫硫除塵工藝。

關鍵詞：煙氣脫硫 濕法FGD 雙堿法

1 雙堿法簡介

在濕法脫硫中雙堿法應用于中小型鍋爐具有明顯優勢：雙堿法是指脫硫吸收過程采用反應性能好的鈉基或鎂基吸收劑，其產生的副產品又與鈣基吸收劑進行置換反應，將鈉基或鎂基脫硫吸收劑再生還原重復使用，再生反應中產生的石膏成為最終副產品。

1.1 優點分析 ①用堿液進行脫硫，堿液中NaOH與SO2反應，循環水基本上是NaOH的水溶液，在循環過程中，對循環系統管道、水泵、漿液池等均無腐蝕與堵塞現象便于設備運行及保養。②再生和氧化過程發生在吸收塔塔外，減少了塔內壁結垢的可能性，便于系統長期運行。③脫硫效率高，一般在90%以上。

1.2 雙堿法工藝流程分析 鍋爐煙氣通過引風機引至逆流噴霧脫硫塔內脫硫。脫硫循環泵從循環池向脫硫塔內輸送洗滌液（Na2CO、NaOH堿液），通過噴淋層噴嘴，堿液以液霧的形式與進入塔內的煙氣逆向接觸，煙氣中的SO2、HCI、HF等被吸收生成亞硫酸鹽、硫酸鹽等，完成對煙氣的脫硫。脫硫洗滌液進入循環池，一部分通過循環泵進行循環脫硫，一部分由進入沉淀池進行沉淀、再生。再生過程中加入生石灰，生成CaSO4與CaSO3，同時置換生成NaOH堿液，堿液再回流至循環池循環利用。

2 針對20t以下小型鍋爐脫硫方法分析

2.1 如使用雙堿法工藝 ①投資高。以兩臺8t鍋爐為例，雙堿法需建設脫硫工藝樓。工藝樓及脫硫塔平臺約35萬；雙堿法系統實行DCS計算機自動控制，電氣熱控投資在30萬左右。整個脫硫系統總共投資超過300萬。②運行費用高。以兩臺8t鍋爐為例，雙堿法一小時運行費用為149.22元，包括電費、水費、石灰及純堿費用。其中電費占整個運行費用的80.26%。

雙堿法設備、多工藝復雜，即使鍋爐噸位小，相應設備如水池、泵、攪拌器、配電柜、數量也不能減少，因此造成投資金額、運行費用與鍋爐噸位相比性價比很低。

2.2 針對小型鍋爐提出簡易法脫硫工藝 小型鍋爐，煙氣量小，廠房位置有限，如上全套雙堿法工程經濟上性價比很低。

因此提出簡易法脫硫工藝：

簡易法工藝：簡易法是雙堿法脫硫工藝的一部分，省去了雙堿法中再生脫水過程。將沉淀渣漿作為鍋爐爐渣冷卻水，在冷卻過程中，渣漿中SO3與SO4與爐渣中的CaO反應生成部分CaSO4及CaSO3沉淀。最終隨爐渣排出。

3 簡易法外排水分析

3.1 以兩臺四噸鍋爐為例 鈉堿與SO2在脫硫塔反應中，生成的NaHSO3占80%，因此如果保證NaHSO3不飽和，那系統可以正常運行不結晶，NaHSO3在60度時的飽和濃度在43.5%。實驗數據表明，如果濃度維持在30%即可一直長時間運行。根據兩臺4t熱風爐日燃煤量（約1.2噸）及煤質分析，煙氣參數如下：

系統內NaHSO3保證濃度按30%，則一小時外排量0.062噸，一天外排量約1.48噸。兩臺鍋爐冷卻用水一天在1噸左右。因此脫硫系統每天外排水約0.48噸。

3.2 簡易法與爐渣反應分析

鍋爐爐渣含量SiO240%～50%、Al2O30%～35%、Fe2O34%～20%、CaO1%～5%。其中SiOAl2OFe2O3常常被作為脫硫添加劑來提高生石灰的反應活性。

其原理如下：（以Fe2O3為例）

①從物理角度，運用熱重分析儀對石灰與氧化鐵的混合物固硫效果進行分析，發現在500-700度時，氧化鐵可以改變石灰顆粒表層產物生產方式的活化作用，使反應生成物不會形成一個致密的外殼，而以氧化鐵為中心，形成分散的硫酸鈣產物堆積。因此可以擴大氧化鈣顆粒比表面積，提高CaO反應率。

②氧化鐵有一定的催化氧化作用，可以吸附和釋放氧氣，在反應過程中，氧化銻改變了反應物表面空隙結構，將深層的空隙暴露出來。

由此可見，煤渣中的氧化物成分增加了CaO的活性，釋放了氧氣，提高了NaSO3到NaSO4的轉化率，進一步使石膏生成率增加。

3.3 簡易法投資與運行費用與雙堿法比較

以兩臺8t為例：與雙堿法部分設備及投資費用比較：

由此可見，簡易法從投資及運行費用上都適用于20t以下的中小型鍋爐，可以穩定運行。此法已成功應用于多臺中小型鍋爐，運行狀況良好。

參考文獻：

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