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1、旋液喷雾冲击法烟气脱硫除尘新技术时间： 2003-12-27 23:01来源：广东省纺织工程学会阅读： 34 次何沛林（广州市润林环保咨询有限公司）一、 SO 2 酸雨根据世界卫生组织的监测的报告，全球污染最严重的10 个城市中我国占了8 个，我国城市大气中二氧化硫和总悬浮微粒的浓度是世界上最高的。我国每年向大气排放的二氧化硫约2000 万吨，占全球总量的15% ，居世界第一位；据国家环保总局统计，由此造成的经济损失每年达数百亿元。我国的大气污染是以二氧化硫为主要特征的煤烟型污染，大气污染中的二氧化硫总量的90% 来自于煤炭燃烧。广东是酸雨重灾区，去年酸雨频率接近50% （每两场雨就有一场酸雨
2、），酸雨控制区占全省土地面积的63% 。1998 年国家划定了酸雨和二氧化硫控制区（简称两控区） ，并制定了控制规划，对二氧化硫排放实行区域总量控制，逐步提高排污收费额度。2002 年 10 月，广州市环保局发出关于抓住重点全面强化全市工业和饮食服务业企业脱硫工作的通知，强制65 家大型燃煤企业在2005 年底前必须安装使用脱硫设施，确保国家和省下达的广州到2005 年二氧化硫年排放量小于15 万吨的任务。保护环境是我国国策，控制二氧化硫排放已被列为大气治理的重要项目，企业锅炉烟囱烟气脱硫势在必行。根据收集得到的资料以及我国多年来从事烟气治理的经验，我们设定攻关课题。二、技术探索我们研究开发的
3、工艺技术，能满足以下几方面：1 、设备国产化现有的国外脱硫技术脱硫效率高，但基建投资大，运行费用高，占地面积大。寻求更直接、更经济、更科学的脱硫技术是国内企业脱硫的出路。2 、脱硫除尘一体化大中城市的烟气除尘已开展，但小城市相当部分的工业用锅炉烟气除尘仍未普及，因此，今后开展烟气治理应着力于脱硫除尘一体化。3 、实用性原则对于大规模的新增项目，有层级审核把关，配套烟气治理设施会较完善。而对于现有在用的锅炉烟气治理仍是重点。作为追加配套设施，要考虑： 对原有设备改动尽量小，工期要短，场地要求不苛刻，投入资金相宜，处理效果明显等等。总之，要突出实用性原则。4 、重点 湿法脱硫除尘湿法脱硫工艺技术较
4、为成熟，吸收剂价格低廉，设备投资成本和运行成本低。三、工程开发攻关小组围绕三个方面进行研究：1 、 CT23 型喷咀的研制攻关小组博取众家所长，致力研制一种高效、低能耗、实用的喷咀。借鉴了鸭嘴式喷咀的工作原理，研究烟气速度与喷淋液颗粒大小的关系，研制成功CT23 型喷咀。喷咀的独特结构能令脱硫除尘吸收剂以雾状旋转喷洒，喷咀群同时作用，形成一个高密度的雾状空间，烟气穿过雾状空间时SO 2 与吸收剂接触反应，尘埃也被吸附，雾状液体交叠、相互碰撞，形成大小合适的微细水珠，在重力作用下坠入回收装置，达到高效脱硫除尘的目的。2 、脱硫吸收剂的研究一种经济实用的脱硫吸收剂必要的条件是：较强的活性，较低的成
5、本，对设施较小的腐蚀和积垢。攻关小组研究发现，充分利用湿法除尘所产生的“飞灰水 ”并作必要的调质处理，制成成本低廉而高效的吸收剂。其关键是将“飞灰水 ”转化为高活性的硅酸钙吸收剂，它的反应活性是单纯石灰的2-3 倍。湿法除尘的“飞灰水 ”中，正好含有SiO 2和 CaO ，但是，光是使用 “飞灰水 ”脱硫效果不明显，必须有一种起始吸收剂，我们选取了 NaOH 作试验。在稀碱液中，加入一定比例的飞灰水，做成一种成本低廉的脱硫除尘吸收剂，并控制 PH 值，使吸收剂处在最具活性的状态。飞灰中含有细小分散的氧化硅玻璃球胶粒（粒径在150 微米），在一定酸性条件下生成硅酸， 当飞灰水和稀碱液以一定的比例
6、混合后，通过喷咀群射入高温的烟道气中，形成具有一定活性的氧化硅水化胶粒，它对烟尘具有较强的吸附力，故可提高烟尘除去率。3 、设备制造设备制造有几大特点：（ 1 ）耐腐蚀性 吸收剂的循环不仅需要有耐腐蚀性的水泵，还要考虑飞灰水中含有大量尘埃、灰粒，对泵体构成的强磨损性。为解决此难题，采用真空负压射流技术，把直接接触改为非泵体循环，解决循环系统的耐腐难题。（ 2 ）低压力雾化喷咀 经过攻关小组反复实验、改进，成功研制出能满足脱硫除尘工艺要求的雾化喷咀， 而且具有适合低水压条件下使用 （水泵工作压力仅 0.81.5 ）和节能的优点。（ 3 ）解决传统湿法脱硫除尘容易使风机带水腐蚀翼轮和结灰等难题运行
7、结果表明，烟气含湿较低， 风机连续运转两年不需要更换翼轮，克服了传统湿法脱硫除尘容易使风机带水腐蚀和结灰等难题。四、烟气脱硫除尘新工艺以何沛林工程师为首的攻关小组研制出的CT23 型喷咀和XYPW/CT23型锅炉尾气洗涤室是整个“旋液喷雾冲击法”烟气脱硫除尘新工艺的核心技术。该核心技术目前已申报了专利，申请号分别是03247906.9 （喷咀）、 03268101.1 （适用于燃煤的尾气洗涤室）和03274793.4 （适用于燃油的尾气洗涤室）。1 、工艺特点（ 1 ）适应范围大，配套性强。旋液喷雾冲击法废气脱硫除尘技术，能够适用于各类烧煤锅炉和燃油锅炉，对原煤含硫的要求在0.52% 之间。旋
8、液喷雾冲击法废气脱硫除尘技术的适应性还体现于可以在锅炉负荷变化时仍能正常工作，不会因烟气量的大幅波动而影响脱硫除尘效果。（ 2 ）脱硫除尘效率高。针对燃煤或燃油锅炉配置相应的尾气洗涤室、脱硫吸收剂，烟气除尘率达到99%以上； 排出烟气含硫量186399mg/M3 。可以对使用中的锅炉进行配套改造，一次性达标排放。（ 3 ）工期短，投资少。1 工期短。旋液喷雾冲击法废气脱硫除尘技术，可以在现有企业正在运行的锅炉中配套使用，一台 10T/H 的烧煤锅炉要进行脱硫除尘工程，如果采用旋液喷雾冲击法废气脱硫除尘技术，我们可以承诺，只需24 小时，我们即可完成主体工程安装，而配套工程不需停炉。整个改造工程
9、只需七天时间就可以完成。烟尘及二氧化硫处理后，排放达到国家标准。2 投资少。我们对一台10T/H 和一台 6T/H 燃煤锅炉采用旋液喷雾冲击法技术进行改造，整个工程连同多次的必要试验和收费监测，工程投资为35.3 万元，其中直接用于10T/H锅炉的投资约为26 万元。（ 4 ）维护方便，运行费用低。1 维护方便。每个月例行检查一次旋液喷雾装置，如果生产任务紧，可以连续生产90 天，进行一次清洁检查。连续生产半年，更换一次CT23 型喷咀，更换时无需停炉，不影响正常的生产。每年一次对尾气洗涤室进行保养，时间可以在锅炉年检时同步进行。2 维护费用少。以 10T/H 燃煤锅炉为例，一年的正常维护费用
10、为1.3 万元，包括我们每年派出人员的服务费用。3 运行成本低。以一台正常运行的10T/H 燃煤锅炉为例， 采用旋液喷雾冲击法废气脱硫除尘技术，达到国家排放标准，每小时运行成本：用水9 立方米0.96 = 8.64元用电4 度0.57 = 2.28 元用脱硫助剂36 公斤0.56 = 20.16元小计：31.08 元而鸭嘴式喷射脱硫除尘法每小时运行成本：用水12 立方米0.96 = 11.52元用电7.5 度0.57 = 4.28 元脱硫助剂48 公斤0.56 = 26.88元小计：42.68 元通过对比，采用旋液喷雾冲击法每小时比鸭嘴式喷射法可节省11.60 元的运行成本，节约率为27.18
11、% ，每年可节省8.35 万元的成本。2 、工艺流程（ 1 ）工艺流程如下图所示：（ A ）燃煤锅炉系列（ B ）燃油锅炉系列（ 2 ）工艺原理说明1在烟道内增设XYPW/CT23型锅炉尾气洗涤室。其余设备均为原有装置。2 喷咀型号： CT23 型3 除尘、脱硫一步法：在洗涤槽、净化塔的水中添加脱硫助剂，发挥喷咀群的作用，收到显著的脱硫除尘效果。（ 3 ）所需设施1 XYPW/CT23 型锅炉尾气洗涤室；2 喷咀群，喷咀型号： CT23 型；3 供水管系；4 离心泵；5 塔式麻石除尘器（燃煤锅炉系列用）；6 烟道闸门；7 引风机 Y5-47NO-9CI 型；8 烟道；9 烟囱。10 旋风分离器（燃油锅炉系列用）11 沉降槽（燃油锅炉系列用）3 、配套设施成本序号名称型号规格数量备注1除尘塔（燃煤锅炉用）1 套2洗涤装置XYPW/CT23 型1 套3闸门1 套4烟道10M
