1. 濕法脫硫 – 目前應用最廣泛的技術

濕法脫硫采用堿性物質的水溶液或漿液作為吸收劑，在濕態下與SO?反應，產物也為濕態。

• 原理：?在吸收塔內，煙氣與吸收劑漿液充分接觸，SO?被漿液吸收并發生化學反應。

• 代表工藝：石灰石-石膏法 (應用最廣，占90%以上)

• 最終產物：?商品級石膏，可用于建材行業。

• 優點：?脫硫效率極高（>95%），技術成熟，應用廣泛，副產物可利用。

• 缺點：?系統復雜，投資和運行成本高，耗水量大，存在廢水處理問題。

2. 半干法脫硫

半干法采用霧化的堿性漿液作為吸收劑，在反應塔內，煙氣的熱量使吸收劑霧滴干燥，同時在干、濕兩種狀態下與SO?發生反應。

• 原理：?將生石灰加水消化制成熟石灰漿液，然后將其精細霧化噴入吸收塔。微小的液滴與熱煙氣接觸，同時發生傳熱（水分蒸發）和傳質（SO?被吸收）。

• 代表工藝：旋轉噴霧干燥法

• 最終產物：?干態粉末混合物（含亞硫酸鈣、硫酸鈣、飛灰和未反應的吸收劑）。

• 優點：?耗水量少，無廢水排放，系統比濕法簡單。

• 缺點：?脫硫效率較濕法低（80-90%），吸收劑消耗量大，副產物利用價值較低。

3. 干法脫硫

干法采用干燥的堿性粉末作為吸收劑或吸附劑，在干態下與SO?反應，反應產物也是干態的。

• 原理：?將堿性吸收劑（如消石灰粉）直接噴入煙氣中，在反應器內吸收劑與SO?發生氣固兩相反應。

• 代表工藝：循環流化床干法脫硫

• 詳細過程：

  • 吸收劑粉末在流化床反應塔內與煙氣充分混合接觸。

  • 為了維持反應效率，通常需要向煙氣中噴入少量水霧，以降低煙氣溫度、提高吸收劑活性，但水量嚴格控制，最終產物保持干態。

  • 反應后的固體物料大部分通過除塵器收集下來，其中未反應的吸收劑可再次循環噴入反應塔，提高利用率。

• 最終產物：?干態粉末混合物。

• 優點：?無廢水、流程簡單、投資和運行成本較低、占地小。

• 缺點：?脫硫效率相對較低（70-90%），吸收劑消耗量大，副產物難以利用。

一、煙氣脫硫核心設備

1. 吸收塔（反應塔）

   • 濕法脫硫（石灰石-石膏法）：噴淋塔、填料塔或鼓泡塔，用于SO?與石灰石漿液反應。

   • 干法/半干法：噴霧干燥塔（如旋轉霧化器）或循環流化床反應器。

   • 關鍵部件：噴淋層、除霧器、氧化風機（強制氧化石膏）、攪拌器。

2. 漿液制備系統

   • 石灰石磨機、漿液罐、供漿泵，用于制備吸收劑漿液。

3. 副產品處理設備

   • 石膏脫水系統（離心機、真空皮帶機）、廢水處理裝置。

4. 煙氣換熱器

   • 降低凈煙氣溫度并回收熱量，減少白煙（部分工藝可能省略）。

二、煙氣脫硝（NOx控制）核心設備

1. SCR（選擇性催化還原）系統

   • 反應器：內置催化劑層（如蜂窩式/板式催化劑），在300-400℃下將NOx還原為N?。

   • 噴氨系統：氨噴射格柵（AIG）、氨蒸發器（液氨法）或尿素熱解爐（尿素法）。

   • 關鍵部件：催化劑（TiO?-V?O?-WO?）、吹灰器（聲波或蒸汽）。

2. SNCR（非催化還原）系統

   • 噴射槍（尿素/氨水溶液）、高溫噴射區（爐膛850-1100℃）。

3. 煙氣混合裝置

   • 靜態混合器或導流板，確保氨與煙氣均勻混合。

四、輔助關鍵設備

• 風機：增壓風機（克服系統阻力）、引風機。

• 除塵器：電除塵（ESP）或布袋除塵器（FF），通常位于脫硝前或脫硫后。

• CEMS系統：在線監測煙氣污染物濃度及排放參數。

不同工藝組合（如SCR+濕法脫硫）需根據煙氣成分、溫度、排放標準等設計設備配置。

（1）吸收劑的選擇與制備

• 石灰石/石灰質量：確保石灰石或石灰的純度、粒度和活性，以保證脫硫效率。
• 漿液濃度控制：濕法脫硫中，石灰石漿液的濃度需控制在合理范圍（通常為20%-30%），過高或過低都會影響脫硫效果。
• 吸收劑供應穩定性：確保吸收劑連續穩定供應，避免因供應中斷導致脫硫效率下降。

（2）吸收塔運行管理

• pH值控制：吸收塔內漿液的pH值通常控制在5.0-5.8之間，過低會降低脫硫效率，過高可能導致設備結垢。
• 液氣比優化：合理控制漿液與煙氣的比例，確保充分接觸和反應。
• 防止結垢和堵塞：定期清洗噴嘴、管道和除霧器，防止結垢和堵塞影響系統運行。

（3）副產品處理

• 石膏脫水：確保石膏脫水系統的正常運行，控制石膏含水率（通常低于10%）。
• 廢水處理：脫硫廢水含有重金屬和懸浮物，需經過處理后達標排放。

（4）設備防腐

• 材料選擇：吸收塔、管道等設備需采用耐腐蝕材料（如玻璃鋼、合金鋼等）。
• 防腐涂層：定期檢查和維護防腐涂層，防止設備腐蝕。

2.?脫硝過程注意事項

（1）SCR脫硝系統

• 催化劑管理：
  • 活性監測：定期檢測催化劑活性，及時清洗或更換失效催化劑。
  • 防止中毒：避免催化劑因煙氣中的砷、堿金屬等物質中毒。
• 氨噴射控制：
  • 氨逃逸控制：精確控制氨噴射量，避免過量氨逃逸造成二次污染。
  • 均勻噴射：確保氨氣在煙氣中均勻分布，提高脫硝效率。
• 溫度控制：
  • SCR反應溫度通常控制在300℃-400℃，溫度過高或過低都會影響催化劑活性和脫硝效率。

（2）SNCR脫硝系統

• 反應溫度控制：SNCR反應的適宜溫度為850℃-1100℃，需確保煙氣溫度在反應窗口內。
• 還原劑選擇：尿素或氨水作為還原劑時，需確保其純度和噴射量。
• 混合均勻性：確保還原劑與煙氣充分混合，以提高脫硝效率。

煙氣脫硫脫硝過程中需要注意吸收劑管理、設備運行、參數控制、安全環保以及維護檢修等多個方面的細節。通過精細化管理和優化運行，可以確保系統高效穩定運行，降低污染物排放，同時延長設備壽命，減少運行成本。

煙氣處理：首先，鍋爐產生的煙氣經過靜電除塵器去除顆粒物，然后通過增壓風機送入吸收塔。在吸收塔內，煙氣與噴淋的石灰石漿液充分接觸，煙氣中的二氧化硫（SO?）與漿液中的碳酸鈣（CaCO?）發生化學反應，生成亞硫酸鈣（CaSO?），隨后被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈣（CaSO?），即石膏。

石灰石漿液制備：石灰石首先被破碎成細粉，然后與水混合制成石灰石漿液。該漿液通過泵輸送到噴霧干燥器或吸收塔中。

吸收塔系統：吸收塔是整個脫硫工藝的核心設備，用于捕集煙氣中的SO?并將其轉化為石膏。在吸收塔中，循環漿液通過噴淋系統噴灑到煙氣中，使煙氣中的SO?與漿液中的碳酸鈣充分反應，生成石膏沉淀物。

石膏脫水系統：生成的石膏漿液通過旋流分離器和真空皮帶機進行脫水處理，最終得到含水量低于10%的干燥石膏產品。石膏可以作為副產品出售或進一步加工。

廢水處理系統：在脫硫過程中產生的廢水需要經過中和、沉淀、絮凝和澄清等步驟進行處理，以確保排放水質符合環保要求。

副產品處理：最終形成的石膏可以用于建材工業、土壤改良等領域，是一種環保且經濟的資源回收方式。

整個石灰石-石膏濕法脫硫工藝不僅有效減少了煙氣中的二氧化硫排放，還實現了資源的循環利用，具有較高的經濟性和環保性。

強化除霧效果：通過改進除霧器的設計和運行，提高其除霧效率，可以有效減少煙氣中的水分攜帶量。

優化煙囪結構和加熱煙氣：調整煙囪的高度和形狀，以及在必要時對煙氣進行加熱，可以降低煙氣中水蒸氣的飽和度，從而減少帶水量。

優化系統運行：通過調節吸收塔內的漿液循環量和噴淋層的噴水量，確保煙氣與漿液充分接觸并反應，同時避免過量的漿液進入煙氣中。

冷凝法、膜法及吸附法的應用：這些方法可以用于回收煙氣中的水分。例如，冷凝法利用低溫將水蒸氣凝結成液態水；膜法則通過半透膜分離水蒸氣；吸附法則利用吸附劑吸附水蒸氣。

廢水處理技術：對于脫硫過程中產生的廢水，可以通過化學沉淀法、蒸發結晶等方法進行處理，以達到零排放或減少排放的目的。

使用高效反應器和噴淋降溫技術：在濕法脫硫工藝中，采用多層噴淋層和高效的反應器可以提高脫硫效率，并通過噴淋降溫技術降低煙氣溫度，減少水分蒸發。

定期維護和監控：保持系統的清潔和正常運行，定期檢查和更換損壞的部件，如除霧器和噴嘴，以防止堵塞和漏液現象的發生。

通過以上措施，可以有效地控制和減少濕法脫硫煙氣中的帶水量，確保脫硫系統的穩定運行和環保達標排放。