探索發電廠鍋爐煙氣脫硫中的霧化技術

摘 要：隨著科技的不斷發展，發電廠鍋爐煙氣脫硫也有了新的進展，環境問題在現在更是亟需治理，環境保護越來越受重視，如何從源頭開始控制大氣污染，本文將就發電廠鍋爐煙氣脫硫中的霧化技術進行探討。

關鍵詞：發電廠；鍋爐；脫硫；霧化；污染；效率；

中圖分類號：X701.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-12-00-01

一、國內發電廠鍋爐煙氣脫硫的現狀及應用

（一）大氣污染防治。大氣環境的污染會給人類的生存、生活、工作、可持續發展帶來災難的，環保設備產業的技術創新水準也就越來越高。對大氣環境污染控制技術設備提出了更高的要求。

（二）新技術的必要。應用傳統的大氣污染控制技術控制燃煤工業鍋爐SO2污染是不可能的。為此燃煤工業鍋爐需要提出一整套科學、有效、經濟、密切結合中國國情的綜合防治對策，采用清潔燃料；禁止原煤散燒，淘汰小鍋爐；應用工業固硫型煤技術；采用水煤漿技術；應用循環流化床潔凈燃燒技術；采用煙氣脫硫技術控制燃煤工業鍋爐 SO2污染。

（三）煙氣脫硫。煙氣脫硫（Flue gas desulfurization，簡稱FGD）燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。

1、干式脫硫

該工藝用于電廠煙氣脫硫始于80年代初，與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點：投資費用較低；脫硫產物呈干態，并和飛灰相混；無需裝設除霧器及再熱器；設備不易腐蝕，不易發生結垢及堵塞。其缺點是：吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝；用于高硫煤時經濟性差；飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用；對干燥過程控制要求很高。

噴霧干式煙氣脫硫工藝：噴霧干式煙氣脫硫（簡稱干法FGD），用霧化的石灰漿液在噴霧干燥塔中與煙氣接觸，石灰漿液與SO2反應后生成一種干燥的固體反應物，最后連同飛灰一起被除塵器收集。其脫硫率高達60%以上，性能穩定，脫硫劑成本低；用水量少，煤灰脫硫劑可以復用；維護容易，設備系統簡單可靠。

2、等離子體煙氣脫硫

電子束法：電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時，會使煙氣中的分子如O2、H2O等處于激發態、離子或裂解，產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化，分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下，生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體，它們被除塵器捕集下來達到脫硫脫硝。

脈沖法：脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致。

二、煙氣脫硫中的霧化技術

高效霧化脫硫除塵技術設備已進進工程推廣應用階段。它是濕式脫硫與除塵設備工程的發展方向，對其推廣和應用，必將有利于我國的能源節約和環境保護。

（一）技術工藝機理

鍋爐煙氣，首先通過大大增加煙氣與霧狀脫硫液的接觸面積，來增加二氧化硫的吸收量，被浸濕的煙塵通過相互碰撞形成顆粒狀，隨液流流向主塔底部，煙氣和霧化狀的脫硫液由切向進進主塔下部，并沿著塔壁旋轉向上，煙氣中的塵粒在離心力作用下，甩向塔壁，隨液流沿著塔壁流進主塔底部，并同時發生脫硫反應，煙氣中的二氧化硫、煙塵被初步凈化。初步凈化后的煙氣，上升到第一層旋流器，通過高速旋轉碰撞，不僅增加了脫硫反應的反應動力，而且進一步增加了碰撞動力，煙氣被二次凈化，經實測，二次凈化后的煙氣、二氧化硫、煙塵等各項污染物均都達標。二次凈化后的煙氣又繼續上升到第二層旋流器，通過高速旋轉碰撞，形成液、氣、固三相混合反應層，煙氣被再次凈化，二氧化硫、煙塵濃度進一步降低，以確保總量控制。經多次凈化后的煙氣，經主塔上方的擋水器脫水，副塔外置脫水器脫水后，由引風機經煙囪達標排放。而灰水則分別從高效實心噴霧洗滌室、高效循環流化過濾室、高效上穩旋流逆傳質洗滌室底部的自動溢流水封出灰口排向循環池經堿性水中和沉淀處理、堿性廢水回收供脫硫除塵器使用，潔凈水從高效下穩旋流脫水除霧室底部的排水口流出，逐一體化同時完成了消煙、脫硫、脫氮、除塵、脫水、除霧的全過程。沉淀池中的渣外運制磚，整個工藝過程不產生二次污染。

（二）煙氣脫硫中的霧化在研究煙塵及二氧化硫等有害物質的化學成份與物理運動特性，利用流體力學、空氣動力學、化學、機械學等，集實心噴霧技術、凝聚霧化技術、沖擊湍流技術、過濾吸收技術、循環流化技術、除霧分離技術等高科技于一體的多學科、多工藝的環保技術設備，它具有使用壽命長，高效低阻節能，造價低，運行用度低，治理方便，灰水閉路循環，無二次廢水及揚塵污染。實現了高效除塵、脫硫、除霧一體化同時完成的大氣污染控制凈化目的。對減輕酸雨、二氧化硫、氟化物、粉塵、可吸進懸浮微粒等有害物質，改善大氣環境質量有很大的環境效益、社會效益與經濟效益。

三、煙氣脫硫霧化的優勢和關鍵點

目前的高效霧化旋流脫硫除塵技術，不僅能達到脫硫目的，而且通過水質穩定措施，解決了麻石水膜除塵設備易于結垢、堵塞等現象。

（一）集消煙、脫硫、脫氮、除塵、脫水一體化同時完成的技術設計，結構簡單緊湊、工藝流程公道，內部不易結垢堵塞，煙氣不帶水設計；

（二）設備內部有效面積使用率達100設計，使煙塵在整個凈化過程中全部完全溶于堿性水溶液，達到高效傳質的效果；

（三）應用高效外濺噴射霧化設計，設備內部無易損件設計，保證最高效的脫硫與除塵；

（四）構成煙氣與堿性溶液最充分的傳質過程、以保證達到最高效的脫硫與除塵。

四、結語

通過以上所述，煙氣脫硫霧化的技術在在生產運行方面和可再生工藝有顯著優勢，并且高效率的減小了環境污染，具有長遠的意義，但我們仍需不斷努力，完善煙氣脫硫霧化技術，從成本、流程簡化、操作性多方面進行改進，更好的在發電過程中提高效率，降低環境污染。

參考文獻：

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