淺議鏈條爐中氧化鎂法脫硫除塵工藝

張鳳娟

（遼寧瑞爾工程咨詢有限公司遼寧大連116600）

淺議鏈條爐中氧化鎂法脫硫除塵工藝

張鳳娟

（遼寧瑞爾工程咨詢有限公司遼寧大連116600）

鍋爐脫硫除塵整治工作是大氣環境治理的重點課題，也是社會關注的熱點話題。近年來，氧化鎂法煙氣脫硫技術發展較快，本文主要介紹了鏈條爐中氧化鎂脫硫除塵的工藝原理及達到預期治理效果。

鏈條爐；氧化鎂法；脫硫；除塵

鏈條爐是機械化程度較高的一種層燃爐。因其爐排類似于鏈條式履帶而得名.是工業鍋爐中使用較廣泛的一種爐型燃燒設備，為鏈條爐排的為鏈條爐，是層燃爐的一種，屬機械燃燒的爐排。工作原理：通過減速機帶動鏈條爐排轉動，使煤從前方著火，到鍋爐尾部燃盡，較固定爐排能夠提高燃燒效率，同時鏈條轉到下方時，風冷降溫，能夠保護爐排片不燒損。是層燃爐中較好的一種燃燒設備。

1　氧化鎂法工藝介紹

某鍋爐房改造后的整個煙氣凈化流程為：鍋爐→脈沖袋式除塵器→引風機→脫硫塔→排放，本文以此為例來介紹該方法在案例中的應用。

鍋爐煙氣被引入布袋除塵器后，沿連接煙道，經引風機鼓入脫硫塔，煙氣在塔內上升時，與從脫硫噴淋裝置噴出的循環液逆向接觸，霧化后的堿性液滴與煙氣中的SO2發生反應，脫除煙氣中的SO2。

在脫硫塔內設置三層噴淋裝置，確保煙氣中的SO2得到充分的凈化，凈化后的煙氣，繼續上升進入脫硫塔的除霧系統。除霧系統采用兩級折流板結構，脫硫煙氣中夾帶的大顆粒霧滴，在一級折流板中脫除，小顆粒霧滴在次級折流板中脫除。除霧系統設置有自動沖洗系統，定時沖洗除霧器，防止結垢和堵塞。除霧后的凈煙氣進入煙囪排放。

由于在煙氣脫硫過程中，循環液中有部分水分蒸發及部分循環液的外排造成水分損失，為維持循環池的水平衡，一方面通過除霧器沖洗水補充水量，另一方面通過加藥系統補充水量，水位過低時開啟工藝水泵向脫硫塔補水，維持系統水平衡。

脫硫塔下循環池內的脫硫液與從脫硫劑制備罐輸送過來的氧化鎂漿液進行中和反應，調節pH值后，經循環泵打入脫硫塔內重復下一脫硫循環周期。

該鍋爐房改造過程擬建循環池一座，沉淀池一座，經塔內噴淋下來的脫硫液經地溝流入循環池，達到濃度的漿液由漿液排出泵打入沉淀池中，經沉淀結晶后的硫酸鎂晶體清掏后出售，沉淀池多余漿液排往渣場降塵。

氧化鎂法脫硫工藝的基本原理如下：

第一步，SO2的溶解和電離：

煙氣中的SO2在水中具有良好的溶解性，遇水時分解為H+和SO3-

第二步，脫硫劑的制備過程：

符合要求的MgO粉為白色細粉，用專用粉體罐裝車供至脫硫劑儲倉內。MgO經螺旋給料機送至制備罐（熟化罐），用溫水消化處理。再由脫硫劑輸送泵打入脫硫劑漿液儲備罐，產生Mg(OH)2乳濁液經脫硫劑供給泵送入脫硫吸收塔。

MgO消化反應的效果與水溫及熟化罐的攪拌強度和攪拌時間有關。

第三步，SO2的吸收反應：

泵入塔內經充分氣液接觸、傳質反應的脫硫漿液中含Mg－SO3、Mg(HSO3)2、MgSO4及未反應完全的Mg(OH)2等物質。這些未完全反應的脫硫劑漿液經循環泵再次循環噴淋，與煙氣多次反應，使整個反應的當量比接近于1。此時若增加噴淋量，可以進一步提高脫硫效率。經多次循環的脫硫漿液，pH值下降，MgSO3、MgSO4含量逐漸增加，脫硫能力逐漸降低。最終當pH值下降到某一特定數值時，脫硫劑漿液閥將打開，開始補充脫硫劑。而脫硫能力逐漸降低的混合漿液將在其濃度達到設定數值后外排。

第四步，脫硫產物氧化：

從脫硫塔內排出的失去脫硫能力的料漿中，脫硫副產物為含有MgSO3、少量MgSO4及其它雜質（主要來源于煙氣中的煙塵及氧化鎂脫硫劑中的雜質）的物料體系。

MgO脫硫初級反應生成物中，以MgSO3為主，占約60%~ 80%，MgSO3微溶于水，常溫下，在水中溶解度約0.8g/100gH2O，而且不如MgSO4穩定。對于供暖企業，MgSO3及MgSO4進行全部回收意義不大，且回收成本較高，因此本項目不增設專門的副產品回收系統，僅設氧化沉淀系統收集MgSO4。通過鼓風機在循環池中曝氣，使產物中的MgSO3氧化為MgSO4。MgSO4是一種穩定的化學物質，有很高的可溶性，其溶解度約為MgSO3的100倍。

我國現行污水排放標準體系中，對MgSO4、MgSO3、SO42-、SO32-、Mg2+排放濃度和總量均未作明確規定。因此脫硫后的副產物漿液從循環池底部抽取進入沉淀池，沉淀析出后收集外賣，沉淀池上層多余漿液全部排往灰場，不會對環境造成污染，其排放是安全的。該鍋爐房實施氧化鎂法脫硫除塵改造后生產工藝流程見圖1。

圖1　氧化鎂法脫硫除塵改造后生產工藝流程

2　氧化鎂法工藝特點

工藝成熟：氧化鎂濕法煙氣脫硫技術是一種成熟的脫硫工藝，在世界各地都有非常多的應用。近年來，隨著煙氣脫硫事業的發展，氧化鎂濕法脫硫在我國的研究與應用發展很快。

氧化鎂來源充足：我國氧化鎂目前已探明的儲藏量約為160× 108t，占全世界的80%左右，其中遼寧占全國儲量的84.7%。

脫硫效率高：氧化鎂法在化學反應活性方面要遠大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。設計脫硫效率為90%。

投資費用少：由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性，因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小，這樣一來，整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。

運行費用低：氧化鎂法脫除同樣的SO2用量是碳酸鈣的40%；在水電汽等動力消耗方面，尤其是液氣比（關系到脫硫效率及系統運行費用）。石灰石石膏液氣比一般都在10L/m3以上，而氧化鎂在5 L/m3以下，可知其運行成本低。

運行可靠：鎂法脫硫相對于鈣法的最大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統安全有效的運行，同時鎂法pH值控制在6.0～6.5之間，在這種條件下設備、煙囪的腐蝕問題也得到了一定程度的解決。

3　結語

通過采用氧化鎂法脫硫除塵改造后，該系統的除塵效果可達99%，脫硫效果高于90%，處理效率明顯增大。因此，在我國發展氧化鎂煙氣脫硫技術是完全可行可靠的。

[1]張燕.氧化鎂濕法煙氣脫硫工藝在鍋爐上的應用[J].河北化工, 2010（10）：41-42.

[2]候開利.陶瓷多管旋風除塵器及氧化鎂法脫硫工藝設計[J].山東工業技術,2014（22）：30.

張鳳娟（1982—），女，山東萊蕪，碩士研究生，工程師，環境影響評價。