浅析喷雾干燥烟气脱硫技术

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1、浅析喷雾干燥烟气脱硫技术（中建中环工程有限公司210017）摘要：喷雾干燥法烟气脱硫技术的基木原理、工艺流程、系统主要设备、存在问题、解决措施及灰渣的综合利用等方面进行了较为详尽的阐述。关键词：烟气脱硫；喷雾干燥；系统构成；存在问题一喷雾干燥烟气脱硫技术概述1脱硫原理喷雾烟气脱硫是利用喷雾干燥的原理，将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。在吸收塔内，吸收剂在与烟气中的SO2发牛.化学反应牛.成固体产物的同时，吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发，在塔内脱硫反应后形成的产物为干粉，一部分在塔内分离，由锥体出U排出，另一部分随脱硫后烟气进入电除尘器收集

2、［1］。2工艺流程喷雾干燥烟气脱硫工艺流程如图1-1所示。图1-1旋转喷雾干燥法脱硫工艺流程图1一旋转喷雾器；2—脱硫塔；3—除尘器；4一引风机；5—石灰仓；6—消化池；7—供给槽；8—浆液泵喷雾干燥烟气脱硫工艺流程括：吸收剂制备；吸收剂浆液雾化；雾粒与烟气的接触混合；液滴蒸发与SO2吸收；灰濟排出；灰濟再循环。经破碎后石灰在消化池中经消化后，与再循环脱硫副产物和部分煤灰混合，制成混合浆液，经浆液泵升压送入旋转喷雾器，经雾化后在塔内均匀分散。一般雾粒直径要求小于100μm。热烟气从塔顶切向进入烟气分配器，同时与雾滴顺流而下。雾滴在蒸

3、发干燥的同时发生化学反应吸收烟气中的SO2。净化后的烟气经除尘器除尘后从烟囱排出，脱硫后固体产物大部分从脱硫塔底部排出。为了提高脱硫剂利用率，脱硫塔底部排出的灰渣和除尘器收集的飞灰一部分再循环使用，一部分抛弃。二脱硫系统的构成1吸收剂制备系统喷雾干燥烟气脱硫工艺大多采用CaO含量尽可能高的石灰作脱硫剂。美国GRDA电厂选用小块状石灰，其CaO含量92%〜96%。先在球磨消化机内加水消化并研磨，石灰与水之比为1:3,球磨吋间4〜5分钟，消化温度控制在77°C〜82°C之间。消化后的石灰乳经球磨机出口，再经滚动滤网过滤，最后加水稀释，使其质量

4、百分比浓度约为20%；然后用泵送入位于石灰乳贮罐之上的振动筛，除去大颗粒杂质。过滤后的石灰乳流入石灰乳贮罐，再用泵送入高位给料罐备用。2吸收塔系统安装于吸收塔顶部的离心喷雾机具有很高的转速，吸收剂浆液在离心力的作用下喷射成均匀的雾粒，雾粒直径小于lOOum。这些具奋很大表面积的分散微粒，一经同烟气接触，就发生强烈的热交换和化学反应，迅速将大部分水分蒸发掉,形成含水量较少的固体产物。该产物是亚硫酸钙、硫酸钙、飞灰和未反应氧化钙的混合物。由于其未完全干燥，在烟道和除尘器内未反应的氧化钙仍将继续与烟气中的SO2反应，使脱硫效率有一定的提高。3灰

5、渣再循环系统从喷雾干燥吸收塔和除尘器底部收集的灰渣中含有相当数量反应剩余的氧化钟，大多燃煤飞灰也含有一定碱性物质。为了减少新鲜脱硫剂的耗量，将部分脱硫灰渣再循环是必要的。若FGD系统入口处脱硫剂与SO2的化学计量比为1.5,进行灰渣再循环操作吋，可使反应区的实际化学计量比接近3.0,有利于脱硫反应的进行。据报道脱硫灰渣再循环可使系统脱硫率提高10%〜15%。同吋灰渣的再循环改善了传质传热条件，冇利于雾粒干燥，从而改善了吸收塔塔壁结垢的趋势［2】。4其他系统除上述系统外，许多欧洲国家在喷雾干燥脱硫工艺中增设预除尘器和烟气再热装置。烟气进入设

6、置于吸收塔前的预除尘器，把烟气中的大多数飞灰去除。苏0的有以下几个方面：（1）防止下游设备由于飞灰带来的磨损；（2）降低废物处理的体积；（3）由于飞灰的市场已经比较完善，预除尘器得到的飞灰可以出售。三存在的问题从1980年喷雾干燥脱硫装置首次投入商业运行以来，在控制和设备方面遇到许多问题。这些问题主要体现在以下几个方面：（1）容器和管道的堵塞；（2）吸收塔内固体沉积；（3）喷雾器磨损和破裂；（4）烟道和除尘器的腐蚀。这些问题是由石灰浆液或石灰粉末引起的，也是喷雾干燥吸收塔或处理浆液和粉末工业的常见问题。石灰具冇容易吸收水气而变成坚硬固体的

7、特性，石灰浆会造成堵塞和磨损。另外，由于缺少合理的设计技术，一些问题主要发生在运行初始阶段与特定的位置有关。1容器和管道的堵塞容器与管道问题是由于固体沉积以及由此引起的堵塞。这是由于浆液流速小于设计值，管道内存在流动停滞区，使用过量的石灰及飞灰反应特性等原因造成的。这些问题导致要周期性地关闭受影响的部件以清除坚硬的沉积物。改进的方法包括修改管道设计，提高浆液流速，消除流动死角，提高浆液槽泵的吸入短管，改进搅拌和容器隔板的设计，在运行中周期性地转动设备。尽管很多设备都会遇到堵塞问题，如在去除过人尺寸颗粒的滤网中，在石灰粉碎机的加料斜槽和输运

8、系统中，但这些问题已通过传统问题解决了［3】。2吸收塔中的固体沉积在许多电厂，吸收塔中固体沉积分布从局部扩展到整个壁面上，这是喷雾干燥脱硫工艺需要解决的最重要问题之一。在设计工况下连续运行可冲