烟气脱硫系统概述

    我国是一个能源生产、消费大国，特别是对电力需求增长更快。巨大的电力需求带来大量动力煤的消耗，燃煤发电厂烟气中大量废气排入大气，形成酸雨等有害物质，对环境产生严重影响，对农作物、森林和人体健康等方面造成巨大的经济损失。根据环境状况评估报告，燃煤发电厂的二氧化硫占全国总排放量的40%，所以对燃煤发电厂烟气的处理显得尤为重要。本篇以荥阳坛山热力有限公司烟气脱硫工程为例，讲解下双碱脱硫法在烟气脱硫工程中的应用。

    荥阳坛山热力烟气脱硫系统采用“集中监测管理，分散控制”方式。控制系统采用s7200(CPU226)进行数据采集和系统控制，采用Wincc作为上位机控制软件。烟气控制、脱硫控制、循环再生三部分现场设备通过PLC进行起停控制、调节控制，同时PLC实时采集现场设备的反馈信号。PLC和上位机之间通过PC Access转换软件进行OPC通讯实现两者之间的数据交换。

烟气脱硫系统工艺原理

    烟气脱硫系统采用双碱法脱硫工艺，它首先用一种碱（氢氧化钠或碳酸钠）溶液吸收二氧化硫，生成亚硫酸氢钠；然后再再生池内用石灰或石灰石将亚硫酸钠在生成亚硫酸钠；再将亚硫酸钠溶液送回吸收塔内吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠；之后再循环再生和吸收。

其基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程：

脱硫过程：

Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→NaHSO3

式为吸收启动反应式

式为主要反应式，PH>9(碱性较高时)

式为当碱液降低到中性甚至酸性时（5<PH<9）

再生过程：

2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3↓+2H2O

Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3↓

烟气脱硫系统工艺流程

烟气脱硫系统工艺流程如图-1所示

图-1

    烟气先经过布袋除尘器除尘，然后由引风机从塔底进入脱硫塔。从脱硫塔下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后通过烟囱排入大气。碱液溶液吸收SO2，生成NaHSO3；然后在再生池内用Ca(OH)2将NaHSO3在生成Na2SO3;再将Na2SO3溶液送回吸收塔内吸收SO2生成NaHSO3；之后再循环再生和吸收。

烟气脱硫系统的设备及作用

    烟气脱硫系统主要有吸收剂制备及补充系统、烟气系统、SO2吸收系统、脱硫产物处理系统四部分组成。下面简单介绍下四部分设备极其作用。

吸收剂制备及补充系统

    脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液通过钠碱计量泵打入返料池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫，为了将用钠基脱硫剂脱硫后脱硫产物进行再生还原，需用一个制浆罐。制浆罐中加入石灰粉，旋转给料机将石灰粉打入再生池里，与亚硫酸钠和硫酸钠发生反应，将钠离子分离出来，进行再生。工作流程如图-2所示。

图-2

烟气系统

    经过布袋除尘器除尘后的烟气经引风机进入脱硫塔，洗涤脱硫后低温烟气进入主烟道，然后由烟囱排入大气。工作流程如图-3所示

SO2吸收系统

    烟气进入吸收塔内向上流动，与循环泵打入吸收塔内向下喷淋的钠碱溶液以逆流方式洗涤，气液充分接触。在吸收塔出口处装有两级旋流板除雾器，用来出去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除尘器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。工作流程如图-3所示

图-3

SO2吸收系统

    脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，具体成分为CaSO3、CaSO4，还有部分被氧化后的钠盐NaSO4。由挖掘设备把石膏浆挖出后送到脱水设备，脱水后的产品为石膏，石膏可进行回收再利用。

结束语

    鉴于燃煤发电在生产和生活中的广泛应用，脱除其中危害性的硫是非常重要的。双碱法脱硫工艺可以实现脱硫效率高，运行费用相对比较低，操作方便，无二次污染，废渣可综合利用。所以双碱法脱硫工艺是值得推荐和推广利用的，是一种特别适合中小型锅炉烟气脱硫技术，具有广泛的市场前景。