浅谈中小型工业锅炉湿式脱硫除尘器
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摘 要：随着我国不少城市雾霾天气的频现，我国加大了对燃煤工业锅炉排放烟气中的二氧化硫的控制，以新一代湿式除尘脱硫装置为例，介绍了湿式脱硫除尘器的主要原理和工作过程以及发展方向。
关键词：湿式脱硫除尘器；二氧化硫；效率
去年冬季以来，我国不少城市雾霾天气频现，特别是作为首都的北京，严重的雾霾天气更是引起了人们的关注。雾霾是由于空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，雾霾天气严重地影响了人们的出行和身体健康，所以，我国加大了对雾霾天气主要控制指标PM2.5的控制。目前，煤炭作为我国最大的不可再生资源，在今后相当长的时期内不会有根本的改变[1]，工业锅炉燃煤产生的主要大气污染物是粉尘和二氧化硫，此外还有氮氧化物、一氧化物、二氧化物和少量的氟氯化物及氯氧化物，而二氧化硫是形成PM2.5的重要因素，二氧化硫的副产物酸雨对畜牧业、农业、林业、渔业、水体、建筑物以及一些城市设施等也产生了诸多不利的影响，特别是对生态环境。随着国家对环境治理力度的不断加大，对锅炉脱硫除尘器的要求也随之提高，尤其在锅炉的烟尘排放浓度及二氧化硫的排放浓度上，这对脱硫除尘器的除尘脱硫一体化和除尘脱硫效率的要求就越来越高。
1 湿法脱硫除尘器种类及原理
目前，国内烟气脱硫除尘器主要采用湿法脱硫除尘器，湿法脱硫是指应用液体吸收剂（如水和碱性溶液等），洗涤含二氧化硫烟气，脱除烟气中的二氧化硫以达到脱硫的目的[2]。目前工业燃煤锅炉房设计中经常采用常用的高效脱硫除尘器主要有麻石流板式高效脱硫除尘器、麻石水浴式高效脱硫除尘器、钢制水浴式高效脱硫除尘器，此三种脱硫除尘器的原理都是利用碱性水充分与烟气混合，通过化学反应，达到脱硫的目的[3]。采用麻石高效脱硫除尘器虽然技术成熟、运行稳定，但是由于其设备比较高大，耗水量大，配套的有关水泵、灰水分离器、加药装置等设备较多，土建工程量大，投资较多。采用钢制水浴式高效脱硫除尘器技术成熟，综合投资小，运行稳定，排烟含尘量、含硫量均小于国家现行的《锅炉大气污染物排放标准》的有关规定， 具有结构简单、占地面积小、投资省和脱硫效率高的优点，效果较好。
2 生产实例
SCCQ型冲击水浴式脱硫除尘器系我公司结合多年的实际生产经验，经过计算采用合理的烟速，采用先进的施工工艺，在传统湿式脱硫除尘器基础上发展起来的防腐耐磨耐高温脱硫效率高的新一代湿式除尘脱硫装置（如图1所示）。
图1 冲击水浴式脱硫除尘器主要结构
它的工作过程就是将烟气中的尘粒和硫化物转移到液体中的过程：由于引风机的作用将含尘颗粒和含有二氧化硫的的烟气吸入除尘器内，冲击洗涤槽的液面（水），溅起大量的泡沫和液珠，较大的尘粒在与液珠的碰撞拦截过程中被凝聚粘附成球状水灰尘混合物，当其重量超过气流的浮力时，即被从气流中分离出来，沉降于洗涤槽中，较细的烟尘则随气流通过“S”通道时，在急剧变向高度紊流的状态下，气液充分碰撞接触，烟尘又一次被捕集。与此同时，烟气中二氧化硫与水生成亚硫酸或与水中石灰乳生成亚硫酸钙结晶与灰尘一起沉降而随水流入渣坑（槽）中，此时发生的主要反应方程式是SO2+H2O=H2SO3 （亚硫酸）或CaCO3+SO2=CaSO3+CO2。在除尘器侧面的水箱中装有浮球阀，当除尘器中的液位下降时，水箱自动将水补充到除尘器中。为了中和除尘器中的酸性水，一般补充到除尘器中的水要加入生石灰，使进入除尘器中的碱水PH值在9～10左右。因为除尘器中的水具有极强的腐蚀性，因此要在除尘器的内壁内衬上一定厚度的防腐层，防腐层的主要原料为铸石粉，水玻璃和固化剂以一定的比例混合，经验证此防腐层的耐腐性能非常好。这样经过除尘器再排放到大气中的烟气的二氧化硫浓度低于900mg/m3，能够符合国家锅炉大气污染物排放标准，脱硫效率达到80%～90%以上。
3 展望
我国是煤炭大国，占据了国内的主要燃料市场，随着对于能源的需求越来越多，因此产生的有毒有害气体将会严重影响人类和生态环境的生存，而目前所采用的干法脱硫除尘技术由于脱硫、除尘效率低往往达不到国家《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）的要求，且一般湿法脱硫除尘效果虽好，但工艺设备结构复杂，用水量大，难以摆脱产生二次污染的问题。因此，怎样实现设备构造简单，操作简单安全、一次性投资少，占地面积小，耐高温、耐磨损、耐腐蚀，能耗低，不易产生二次污染，处理后的副产物具有市场需求的同时保证脱硫除尘达到排放的标准是研发新型脱硫除尘装置一体化的关键。
参考文献
[1]徐惠，翟钧.新型滤槽除尘器配套脱硫工艺试验研究[J].环境污染治理技术与备，2004，（11）：79-81.
[2]吴味隆等主编.锅炉及锅炉房设备[M].（第四版）.北京：中国建筑工业出版社，2006：152-153.
[3]王子德.工业燃煤锅炉烟气中SOx的净化[J].煤气与热力，2003，（08）：476-477.
作者简介：杨月明（1985～）男，汉族，辽宁省凌源市人，助理工程师，学士学位