作者：潘琼 主编
出版社：化学工业出版社
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大气污染控制工程案例教程试读：
本书列举了常规工业锅炉、电厂锅炉、水泥生产、有色金属行业、钢铁行业、玻璃制造、喷漆行业、海洋石油废气、化肥生产、陶瓷行业及实验室废气等11个生产项目过程中的废气产生的过程，废气污染的理论知识、主要产排污环节和排放情况，废气的收集情况及典型净化系统案例介绍，选取目前成熟的常用大气污染控制技术为主，以其基本理论为起点，强调工程设计原理、方法、主要工艺和设备选型，突出工程应用的特点。
本书可供大气污染控制等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员等参考，也可供高等学校环境工程及相关专业使用，同时为环保公司相关从业人员提供参考。
图书在版编目（CIP）数据
大气污染控制工程案例教程/潘琼主编.—北京：化学工业出版社，2013.10（环境工程案例教程丛书）
ISBN 978-7-122-18281-4
Ⅰ.①大… Ⅱ.①潘… Ⅲ.①空气污染控制-案例-教材 Ⅳ.①X510.6
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第201274号
责任编辑：刘兴春 文字编辑：刘莉珺
责任校对：王素芹 装帧设计：关 飞
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为贯彻落实《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》和教育部等七部门《关于进一步加强职业教育工作的若干意见》的精神，以就业为导向改革与发展职业教育已经成为社会共识，高等职业教育要快速发展，职业教育主动服务经济社会的意识必须增强，培养生产服务一线技能人才特别是高技能人才尤为重要。因此，职业教育改革要把教学活动与生产实践、社会服务、技术推广及技术开发紧密结合起来，培养从事环境工程治理、环境保护设备设计、操作与管理的技术人员。《大气污染控制工程案例教程》是部分教师和环保企业人员在工程设计中收集并整理的适用技术案例，有的设计已应用于工程治理中，有较为完备的运行数据，具有一定的经济技术可行性。本书借鉴有一定代表性的案例，进行环境工程实践教学改革的探索，同时为环保公司相关从业人员提供参考。
全书将大气污染治理工程按照行业分类，列举了常规工业锅炉、电厂锅炉、水泥生产、有色金属行业、钢铁行业、玻璃制造、喷烤漆行业、海洋石油废气、化肥生产、陶瓷行业及实验室废气共11个生产项目过程中的废气产生的过程，废气污染的理论知识、主要产排污环节和排放情况，废气的收集情况及典型净化系统案例介绍，选取目前成熟的常用的大气污染控制技术为主，以其基本理论为起点，强调工程设计原理、方法、主要工艺和设备选型，突出工程应用的特点。
本书由潘琼担任主编，参加编写人员及分工如下：长沙环境保护职业技术学院潘琼负责第2章、第9章，长沙环境保护职业技术学院李欢负责第1章、第7章、第10章，长沙环境保护职业技术学院汤杨负责第3章、第11章，湖南省环境科学研究院陈亮负责第4章，湖南永清环保股份有限公司姚超良负责第5章、第6章、第8章。书稿最后由长沙环境保护职业技术学院的郭正主审。
在本书编写过程中，许多企业和环境科学研究院所给予了大力支持，长沙环境保护职业技术学院李亚丽对全书进行了认真的审校，在此一并致以衷心的感谢。
由于编者水平有限，实践经验不足，书中难免出现疏漏之处，热诚欢迎读者批评指正。编者2013年10月1 燃煤工业锅炉烟气治理的典型案例1.1 燃煤工业锅炉大气污染的基础知识1.1.1 工业锅炉概念及类型1.1.1.1 什么是工业锅炉
工业锅炉是为工矿企业提供蒸汽或热水（热水锅炉）以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。
注：热水锅炉和工业锅炉是两个概念。
蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉，按照我国标准规定，工业锅炉的最大额定蒸汽压力为2.45MPa（表压），最大连续蒸发量为65t/h。1.1.1.2 工业锅炉分类（1）层燃锅炉
我国层燃链条炉排锅炉居多，该型锅炉主要在节能、环保性能方面需要进一步提高。在对原煤进行洗选筛分并同时改进燃烧设备的基础上将有更大的发展空间。对于目前仍采用的手烧炉、间歇燃烧方式的小型固定炉排锅炉，必将淘汰，取而代之以新开发的新型锅炉。（2）循环流化床锅炉
循环流化床燃烧技术具有强化传热、燃烧效率高、燃料适应性广和排放污染物少等特点，在≥10t/h燃煤工业锅炉中应积极发展应用，该型锅炉是种很有发展前途的清洁燃烧技术。（3）燃油、燃气锅炉
燃油或燃气工业锅炉，不仅可以提高锅炉热效率，而且可以显著减少污染物排放。但其受制于初期投资和日常运行成本。加之国家在推广节油替代政策，预计燃油锅炉的发展会受到抑制，但随着国家环保力度的加大，加之西气东输和利用国际天然气资源等工程的实施，大多数城市开始推广应用清洁能源，大量的燃气锅炉将替代原有的燃煤锅炉，燃气锅炉的市场前景相当广阔。预计今后燃气锅炉将占年产工业锅炉总容量的15%～20%。（4）垃圾焚烧锅炉
当前我国城市生活垃圾成分有了明显的变化，纸质、塑料、木质、纤维等可燃物和其他有机物大大增加，其质量已基本具备焚烧的条件，城市垃圾焚烧发电已成为可能，为发展垃圾焚烧锅炉创造了条件。采取垃圾焚烧使垃圾体积减小90%，重量减小70%以上，用回收热量产生蒸汽，效率约达85%，转变成电能大约为30%。（5）水煤浆锅炉
水煤浆是一种由35%左右的水、65%左右的煤以及1%～2%的添加剂混合制备而成的新型煤基流体洁净环保燃料。水煤浆既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧特性。水煤浆外观像油，流动性好，储存稳定、运输方便，燃烧效率高，污染排放低。国内燃用水煤浆实践证明：约1.8～2.1t水煤浆可替代1t燃油，可节约成本约600元。1.1.2 工业锅炉污染源分析
工业锅炉对大气的污染源于燃料燃烧产生的烟气，烟气中含有烟尘，硫和氮的氧化物等有害物质。1.1.2.1 烟尘
无论是液体燃料还是固体燃料本身都含有一定数量的灰分，燃烧过程总会伴有尘粒产生。烟尘按其粒径大小可分为降尘和飘尘两种，粒径在10μm以上容易沉降的为降尘；粒径小于10μm长期飘浮在空中的为飘尘，其中0.05～1μm的极细粉尘根本就不沉降，长期飘浮在空中，它是由燃料中的挥发物在高温缺氧状况下分解游离出来的颗粒。飘尘中除了炭粒外，还有灰粒，灰粒是燃料中的不可燃物质，含量最多的是SiO、AlO，以及少量的FeO、CaO微量的金属微粒。飘尘排223出后可长期飘浮于大气中，容易使人患呼吸道疾病、心脏病、儿童软骨症。此外，飘尘易吸附SO、SO等有害物质，人吸收后会引起呼23吸道和肺部炎症。1.1.2.2 二氧化硫（SO）2
在固体和液体燃料中都含有硫的成分，因此，燃料燃烧后会产生一定量的二氧化硫排入大气。当大气加中的SO日平均浓度达3.5mg/23m时，对人会诱发气喘、肺病、心血管病，还能促使老年人死亡率增加；SO气体排入大气，还可能造成酸雨、酸雪，影响农作物的正2常生长，腐蚀建筑物。SO已成为目前世界上较难解决的环境污染问2题。1.1.2.3 二氧化碳（CO2）
燃料能过燃烧放热的元素主要是碳和碳氢化合物，它们与氧进行化学反应即燃烧后，都会产生CO，CO浓度增加会产生“温室效22应”，引起全球气候发生变化，改变全球降雨量分布。1.1.2.4 氮氧化物（NOx）
燃烧所产生的氮氧化物主要是NO，产生的NO很少，但是NO排2放大气中很快就变成NO。NO和NO都是有毒气体，其中NO的毒性222很大，大大高于NO。氮氧化物的形成来自两方面：一是源于空气的“热力型NO”；二是源于燃料的“燃料型NO”。NO是一种有毒气体，它和血红蛋白的亲和力很强，NO和血红蛋白结合，影响与氧的结合，人体就会因缺氧而麻痹、痉挛；NO是一种红棕色恶臭气体，2对肺部有损坏作用。1.1.2.5 热污染
锅炉运行中总会给环境增加热量，每台锅炉运行时的散热和烟热等直接排放大气中的热量为燃料总发热量的10%～15%，还有40%～50%的热量通过冷却水排入水体，对大气和水体造成热污染，影响生态环境的正常运转。1.1.2.6 噪声污染
锅炉的噪声源于鼓风机、引风机、水泵、油泵、卸压排气口等机械运转发生的摩擦和撞击声；炉膛内燃料燃烧的声音；流体流动或水击等产生的噪声。噪声会使人产生噪声性耳聋，长期在噪声环境下工作，对人的健康将产生不良的影响。1.1.2.7 废水污染
锅炉的水处理、锅炉排污等都会排出一定量的废水，若不经处理直接排放，会造成江河湖海的污染，危害人类及动植物的生长。1.1.3 工业锅炉大气污染物排放标准
目前工业锅炉大气污染物排放标准有相应的国家标准及地方标准，在进行工业锅炉大气污染控制工程设计时需正确引用标准，以下就现行几种常遵循的标准做简要概述。1.1.3.1 《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271—2001）
该标准是目前全国大部分区域所引用和参照的标准，该标准2001年11月12日发布批准，自2002年1月1日起实施，该标准适用于除煤粉发电锅炉和单台出力大于45.5MW（65t/h）发电锅炉以外的各种容量和用途的燃煤、燃油和燃气锅炉排放大气污染物的管理，以及建设项目环境影响评价、设计、竣工验收和建成后的排污管理。使用甘蔗渣、锯末、稻壳、树皮等燃料的锅炉，参照本标准中燃煤锅炉大气污染物最高允许排放浓度执行。《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271—2001）规定了锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值（详见表1-1）及锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度（详见表1-2）等。表1-1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值表1-2 锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度1.1.3.2 《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2003）
该标准适用于使用单台出力65t/h以上除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤发电锅炉；各种容量的煤粉发电锅炉；单台出力65t/h以上燃油发电锅炉；以及各种容量的燃气轮机组的火电厂。单台出力65t/h以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物质燃料的发电锅炉，参照该标准中以煤矸石等为主要燃料的资源综合利用火力发电锅炉的污染物排放控制要求执行。该标准不适用于各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的火电厂。
该标准分3个时段，对不同时期的火电厂建设项目分别规定了排放控制要求：1996年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第1时段排放控制要求；1997年1月1日起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第2时段排放控制要求；自2004年1月1日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目（含在第2时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，自批准之日起满5年，在本标准实施前尚未开工建设的火电厂建设项目），执行第3时段排放控制要求。1.1.3.3 地方标准
为了贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《上海市实施〈中华人民共和国大气污染防治法〉办法》，加强锅炉大气污染物的排放控制，促进行业技术进步和可持续发展，防治污染，保障人体健康，维护良好的生态环境，改善环境质量，结合各地的实际情况，制定了相应的锅炉大气污染物排放的地方标准。
上海市于2007年6月13日发布，自2007年9月1日实施了《锅炉大气污染物排放标准》（DB 31/387—2007），本标准将上海市划分为A、B两个区域，A区为内环线以内的区域、风景名胜区、自然保护区和上海市人民政府按照环境空气质量功能区要求确定需要特殊保护的区域；B区为除A区以外的其他区域。工业锅炉（含生活锅炉）按所在区域执行相应的排放限值。该标准对电站锅炉不划分区域。
北京市于2007年8月13日发布，自2007年9月1日实施了《锅炉大气污染物排放标准》（DB 11/139—2007），该标准按新建、扩建、改建锅炉和在用锅炉两类，分别规定了锅炉的大气污染物排放限值。同时对在用锅炉划分为Ⅰ、Ⅱ两个时段：第Ⅰ时段为自本标准实施之日起至2008年6月30日；第Ⅱ时段为自2008年7月1日起。
广东省于2010年6月9日发布，自2010年11月1日实施了《锅炉大气污染物排放标准》（DB 44 /765—2010），该标准适用于各种容量的用于生活和生产的燃煤、燃油、燃气热水锅炉、蒸汽锅炉和热载体炉，除煤粉发电锅炉外的单台出力不大于45.5MW（65t/h）的燃煤、燃油、燃生物质的发电锅炉。该标准将广东省划分为A、B两个区域，A区为珠江三角洲经济区、珠江三角洲经济区外的环境保护重点城市建成区。珠三角经济区的行政辖域包括广州、深圳、珠海、东莞、中山、江门、佛山和惠州市的惠城区、惠阳、惠东、博罗，肇庆的端州区、鼎湖区、高要、四会。范围为东经111°59.7′～115°25.3′、北纬20°17.6′～23°55.9′。B区为除A区以外的行政区域。按所在区域执行相应的排放限值。
此外，除上述地方已制定锅炉大气污染物地方排放标准外，还有天津、石家庄等地都制定了相应的地方标准，还有部分区域的地方标准正在制定中。1.1.4 工业锅炉大气污染控制技术1.1.4.1 工业锅炉除尘技术
根据目前国内外科技水平，控制锅炉烟尘污染的措施有：改进锅炉的燃烧方式和进行合理的燃烧调节，以减少烟尘中的可燃物、降低烟尘的初始含尘浓度；采用一定高度的烟囱，提高烟囱的烟气速度，通过高空扩散，稀释烟尘浓度；加装高效除尘装置，降低烟尘排放浓度。锅炉除尘按其除尘原理分为6大类。（1）重力沉降室
① 原理 依靠重力的作用使尘粒从气流中分离出来。沉降室是一个断面较大的空室，含尘气体由断面较小的风管进入沉降室后，气流速度大大降低，尘粒便在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
② 优点 结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小。
③ 缺点 占地面积大，除尘效率低（50％～80％）。仅适用于捕集密度大，颗粒粗（粒径大于50μm）的粉尘，对30μm以下的灰尘，几乎无捕集能力。只作为初级除尘。（2）惯性除尘器
① 除尘机理 利用尘粒在运动气流中具有的惯性力，通过突然改变含尘气流的流动方向，或使其与某种障碍物碰撞，使尘粒的运动轨迹偏离气体流线而达到分离的目的。
② 优点 惯性除尘器用于净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘具有较高除尘效率。
③ 缺点 对黏结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。由于净化效率低，常用作多级除尘中的初级除尘。（3）旋风除尘器
① 原理 旋风除尘器是利用气流旋转过程中作用在尘粒上的离心力，使粉尘从含尘气流中分离出来的。
② 结构 进气口、筒体、锥体、排出管（内筒）。
③ 外旋涡 含尘气体由除尘器进气口沿切线方向进入后，沿外壁由上向下做旋转运动，这股向下旋转的气流称为外旋涡。
④ 内旋涡 外旋涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后从排出管排出。这股向上旋转的气流称为内旋涡。（4）湿式除尘器
① 原理 通过惯性碰撞和截留，尘粒与液滴或液膜发生接触；微细尘粒通过扩散与液滴接触；加湿的尘粒相互凝并；饱和状态的高温烟气在湿式除尘器内凝结时，要以尘粒为凝结核，可以促进尘粒的凝并。
② 优点 设备简单；效率高；可捕集小粒径的尘粒；操作时灰尘不易飞扬。
③ 缺点 未经很好处理的废水，排入河流或城市排水系统，将形成“三废”搬家；含酸废水对设备和土建基础有腐蚀作用。（5）过滤式除尘器
① 原理 过滤式除尘器是利用含尘气流通过过滤材料时，将粉尘分离捕集的装置，在通风除尘系统中应用最多的是以纤维织物为滤料的袋式除尘器。
② 优点 具有很高的净化效率，除尘效率高达99%以上；可捕集粒径0.3μm的细微尘粒；与电除尘器相比，袋式除尘器结构简单、投资少；操作简便，运行稳定可靠；可以过滤高比电阻灰尘，这是电除尘器难以净化的含尘气流；大型袋式除尘器每小时能处理几十万到几百万立方米的烟气量，可以满足大型工业锅炉的除尘要求。
③ 缺点 袋式除尘器阻力大，约1000～1500Pa，电能消耗大，运行费用高；滤袋寿命不够长，需经常更换，使运行费用增加；使用温度不宜超过250℃，限制了其应用范围；不宜过滤灰粒黏性大或纤维状含尘气体。（6）电除尘器
① 原理 电除尘器是含尘烟气在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场静电力的驱动下作定向运动，使尘粒沉积在集尘极上，从而将尘粒从烟气中分离出来的一种除尘设备。
② 优点 除尘性能优异，捕集粒径范围为0.01～100μm，当灰尘粒径>0.1μm时，除尘效率可达99%以上；烟气流动阻力很小，为1003～300Pa，降低了引风机的耗电量；电耗功率低，净化1000m/h烟气耗电0.2～0.6kW·h；可净化高压和负压烟气；能耐高温，最高可达500℃。
③ 缺点 设备造价高，安装、运行要求严格；对烟气的波动（如流量、温度、烟气成分、含尘浓度等）很敏感；对灰尘的比电阻有严格要求；维修技术要求高；占地面积大。1.1.4.2 工业锅炉脱硫技术
工业锅炉脱硫技术发展至今，方式有200多种，但真正成熟运用技术也仅有十余种，适合工业锅炉的烟气实用脱硫技术就更少。主要有钠法、双碱法、钙镁法、简易石灰法以及脱硫除尘一体化方式。
下面对适宜于工业锅炉的几种脱硫技术分别进行介绍分析和比较。（1）钠法
该法运用钠基作为脱硫剂脱除烟气中的SO，脱硫效率最高，占2地最省，设备投资最低，系统简单，但运行费用较高，适合自有碱液或废碱液的企业使用。目前常用的碱液有NaOH和NaCO。23（2）双碱法（钠钙循环再生）
该技术借鉴了石灰石/石灰-石膏法技术成熟、运行费用低的优点而克服了其液气比高、容易结垢的缺点，用其固硫。借鉴了钠法技术脱硫效率高、不结垢的优点，克服其运行费用高的缺点，用其脱硫。因此，这种脱硫技术是两种脱硫技术的完美结合。同时为节省投资，对脱硫废物经简单处理后直接达标排放；比较适合中小型工业锅炉进行脱硫改造。
① 工艺基本原理 钠碱循环再生法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO来达到烟气脱硫的目的，由于钠基脱硫剂碱性强，吸2收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。
钠碱循环再生法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO先溶解于吸收液中，然后离解2+成H和HSO。
② 工艺流程介绍 来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘，然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层（根据具体情况定）旋流板的方式或其他方式，使其具有良好的气液接触条件。从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO与喷淋的碱液充2分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水，脱水后进入换热器或与原热烟气混合，升温后的烟气通过烟囱排入大气。具体流程见图1-1。图1-1 双碱法工艺流程
主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。沉淀池的设计使浆液流经时有足够长的沉淀时间，灰渣经沉淀定期清除，可回收利用，如制砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰及适量起软化作用的NaCO进行反应，置换出的氢氧化钠溶解在循环水中，同时生成难23溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等，可通过曝气、沉淀、过滤后清除。
此法的关键是再生，采用软化或延长再生时间促进再生，通过调整系统各项参数阻止结晶结垢的形成，保证系统的安全运行。
③ 工艺特点 与石灰石/石灰湿法脱硫工艺相比，钠碱循环再生法有以下优点：a.用NaOH脱硫，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；b.吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；c.钠基吸收液吸收SO速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，2一般在90%以上，这样也可降低投资，减少运行费用；d.具有脱硫、除尘一体化效用。
缺点是：NaSO氧化副反应产物NaSO较难再生，需不断补充2324NaOH或NaCO而弥补碱的消耗量。另外，NaSO的存在也将降低2324石膏的质量。（3）钙镁法
石灰石（石灰）-石膏法是目前采用较多的湿法脱硫工艺，该法技术成熟，脱硫效率高，但简易的石灰法最大的缺点是脱硫副产品易在吸收塔和工艺系统中产生结垢和堵塞，而钙镁法的出现及时弥补了这一缺陷，它是在简易石灰法基础上发展而来的一种实用脱硫技术。
① 工艺基本原理 钙镁法，又称加镁石灰湿法脱硫（MgLime Wet FGD），是一项成熟的高效湿法烟气脱硫技术。该工艺结合了镁基优良脱硫性能和钙基原料价格低廉的特点， 利用氧化镁的反应产物亚硫酸镁（MgSO），大大提高了对SO的捕获能力。亚硫酸镁是32可溶解盐，其溶液能与酸反应，可避免与烟气接触的浆液pH值急剧下降，因而大大降低了SO从气体中进入液体的阻力，从而极大地增2强了脱除烟气中SO的能力。在浆液中因为有亚硫酸镁的存在，进而2降低了液体中钙离子［硫酸钙（石膏）］的浓度，阻止了钙盐在吸收塔内部或管壁沉淀积垢且因是软性吸收剂，因而减少了对喷嘴的磨损。
同时利用石灰（CaO）还原镁基，使镁离子在系统中循环利用，所以加少量的氧化镁，主要消耗廉价的钙基，而系统性能却得到成倍的提高。实际上已代替石灰的脱硫作用，因而显著改善了脱硫性能。
② 工艺流程介绍 来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘，然后经烟道从塔底进入脱硫塔。脱硫塔内布置布气板，烟气经布气板均匀上升，使其能与吸收液接触更充分。从塔顶喷下的碱液经喷嘴雾化，使得烟气中的SO与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟2气经过除雾器脱水，脱水后进入换热器或与原热烟气混合，升温后的烟气通过烟囱排入大气。
③ 工艺特点 包括：a.阻止在吸收反应过程中CaSO·2HO的产42生，大大减轻甚至避免结垢、堵塞等问题；b.脱硫剂来源丰富，易获得，易处理；c.技术成熟度高；d.总投资和运行费用较低；e.脱硫副产品易处理。（4）脱硫除尘一体化技术
脱硫除尘一体化技术是在原来湿式除尘的基础上发展起来的一种实用技术，尤其适用于小型电站锅炉及供暖锅炉在装有湿式除尘器的基础上进行脱硫改造。该项技术主要是根据各锅炉具体情况，在湿式除尘器塔内加装若干层旋流板或喷淋层。合理的喷淋设计，使得气液间获得最佳的接触反应条件，达到很好的脱硫除尘目的。
① 工作原理 脱硫塔为麻石或碳钢塔体，塔内装有布气板、喷淋层和除雾器。烟气由塔底进入向上流动，经过布气板均匀上升。烟气与上面喷淋而下的脱硫液逆向接触，由于切向进塔，尤其是塔板叶片的导向作用而使烟气旋转上升，将沿板下流的液体喷成雾滴，使气液间有很大的接触面积。液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后甩到塔壁上沿壁下流，经过溢流装置到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。如上所述，液体在与气体充分接触后又能有效地分离，避免雾沫夹带，其气液负荷比常用塔板大1倍以上。又因塔板上液层薄，开孔率大而使压降较低，达到同样脱硫除尘效果压降约降低50%，综合性能优于常用塔板。
由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO被碱性液体2吸收（脱硫）效果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流板上被水雾黏附而除去，此外，尘粒及雾滴受离心力作用甩到塔壁后，亦使之被黏附而除去，从而使气流带出塔的尘粒和雾滴很少，达到脱硫、除尘一体化的效果。
② 工艺流程介绍 锅炉烟气经文丘里除尘器后切向进入脱硫塔，在脱硫塔内布置若干层旋流板，同时进行脱硫和除尘，也可采用空塔喷淋，减少系统阻力，减少结垢堵塞的可能性。在脱硫塔主塔上部加装除雾器，烟气脱水后经脱硫副塔后进入烟气升温装置，烟气升温的方式根据不同厂家的具体情况具体选择，升温后的烟气经引风机导入烟囱排走。具体流程见图1-2。
脱硫除尘一体化的流程大都是一样的，但就针对不同的现场情况，脱硫塔内的布置形式可能有所不同。比如，在脱硫塔内下部也可安装一层旋流板作为布气板，一方面是起均匀布气的作用，另一方面是起到原来麻石水膜除尘器的作用；在布气板的上面布置若干层喷淋层喷碱液，碱液中的碱性成分充分吸收烟气中的二氧化硫，达到脱硫的目的；另外喷嘴将碱液雾化后也可以充分捕捉烟气中的粉尘颗粒，极大的提高除尘效率。在脱硫塔喷淋层的上部安装除雾器，除雾器的选择主要有两种形式，一是旋流板除雾器，另一种是折流板除雾器。经脱水后的净烟气需要烟气升温后再排入烟囱，烟气升温的方式有很多种，但针对中小型锅炉可以直接勾兑锅炉的预热空气或利用过热蒸汽通过管式换热器等方式来给烟气加热。图1-2 脱硫除尘一体化工艺流程1—锅炉；2—文丘里喷水；3—布气板；4—喷淋层；5—除雾器；6—预热空气加热；7—引风机；8—制浆罐；9—沉淀池；10—循环泵
③ 主要工艺特点 包括：a.脱硫除尘效率高（脱硫效率65%～85%；除尘效率能达到99%以上）；b.系统运行稳定，操作管理方便；c.造价低、运行费用低；d.主体设备坚固耐用，耐腐蚀性能好；e.适于老电厂及中小型燃煤锅炉进行脱硫除尘改造；
以上所介绍的钠法、双碱法、钙镁法和脱硫除尘一体化方法为锅炉选择烟气脱硫的首选工艺。至于选择何种具体脱硫方式，要因地制宜，本着投资省、运行费用低、安全可靠、无二次污染等原则来确定选择成熟实用的脱硫技术。1.2 案例1：某煤矿工业锅炉脱硫除尘项目1.2.1 工程设计1.2.1.1 工程概况
山西某煤矿现有2t/h、4t/h和6t/h的蒸汽锅炉各一台，型号分别为DZH2-8、DZL4.2-0.7/95/70-AⅡ和DZL4-1.25-WⅡ。每台锅炉都配有干法除尘器，但不具备脱硫功能。锅炉的燃烧会产生大量的污染物，其中有不完全燃烧产生的飞灰，也有不完全燃烧产生的粉尘和黑烟，因燃煤中不同程度的含硫量还会产生浓度不一的二氧化硫，随着国家加强对二氧化硫控制区、酸雨控制区及城区大气环境保护工作的落实和国家大气环境标准的强制执行，对燃煤锅炉的脱硫除尘提出了新的要求，某煤矿锅炉所排放的烟气达不到相关环保标准的新要求，因此需要重新配置脱硫除尘装置，对烟气进行有效的治理，使烟气能够达标排放。1.2.1.2 设计范围
本设计范围包括：净化设施的烟气输送系统、脱硫除尘系统、工艺选择、总图布置、配套设施等。1.2.1.3 设计原则
① 根据企业环保达标要求，要慎重进行改造工程技术方案论证，同时满足生产管理要求和环境保护达标的要求，确保烟气经处理后能达到最新排放标准。
② 既考虑技术的先进性和可靠性，又要尽量精简工艺流程，因地制宜，节约建设资金。
③ 除尘器改造处理工程总平面布置力求紧凑，土方平衡，减少占地和投资费用。应优先采用低能耗、低运行费用、低基础建设费用、占地面积小、操作管理稳定方便的处理工艺。
④ 积极地采用经过鉴定的优良新技术、新材料和新设备；在可靠的基础上，达到投资和效益的最优化大气处理设备，主要材料选用首先保证质量，并考虑价格，对多个厂家进行选择。
⑤ 废水处理辅助设施要充分利用实地条件，并严格按有关标准、规范和规定进行建设。
⑥ 劳动组织、劳动定员、环境保护和安全卫生均严格按照国家和地方的有关规定。
⑦ 严格执行资源综合利用和“三同时”（防止污染和其他公害的设施和主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用）的原则，积极改进技术，保证质量，优质服务。1.2.1.4 设计参数与指标（1）烟气量3
2t/h锅炉：6000m/h。3
4t/h锅炉：12000m/h。3
6t/h锅炉：18000m/h。（2）烟气排放目标《锅炉污染物排放标准》（GB 13271—2001）二类地区Ⅱ时段标3准：烟气林格曼黑度小于一级；SO排放浓度≤900mg/m；烟尘排放23浓度≤200mg/m。（3）设备运行目标
设备的可用率不低于98%。
脱硫效率：≥95%。
除尘效率≥98%。
脱硫除尘系统运行阻力不得大于1600Pa。1.2.1.5 设计方案比选（1）方案一：石灰石-石膏法烟气脱硫工艺
石灰石-石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。
它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏储仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。（2）方案二：旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO发2生化学反应生成CaSO，烟气中的SO被脱除。与此同时，吸收剂带32入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%）。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。（3）方案三：磷铵肥法烟气脱硫工艺
磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法，以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要由吸附（活性炭脱硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和（磷铵中和液制备）、吸收（磷铵液脱硫制肥）、氧化（亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。它分为两个系统。
① 烟气脱硫系统 烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/3m，用风机将烟压升高到7000Pa，先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控制一级脱硫率大于或等于70%，并制得30%左右浓度的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。
② 肥料制备系统 在常规单槽多浆萃取槽中，同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（PO含量大于26%），过滤后获得稀磷酸（其25浓度大于10%），加氨中和后制得磷铵，作为二级脱硫剂，二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。（4）方案四：炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺
炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850～1150℃温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，反应速率较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0～2.5时，系统脱硫率可达到65%～80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降，一般控制出口烟气温度高于露点温度10～15℃，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。
该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用，采用4这一脱硫技术的最大单机容量已达30×10kW。（5）方案五：烟气循环流化床脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其他对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO和CaSO。脱硫后携带大量固体颗粒的34烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。
此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO、CaSO和未反应完的吸收剂34Ca（OH）等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。2
典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10万～20万千瓦等级机组。由于其占地面积少，投资较省，尤其适合于老机组烟气脱硫。（6）方案六：海水脱硫工艺
海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后，经曝气池曝气处理，使其中的SO被氧化成为稳定的SO，并使海水的pH值与COD调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于临海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫，先后有20多套脱硫装置投入运行。近几年，海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。（7）方案七：电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70℃）。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SO浓度和NO浓度，经过电xx子束照射后，SO和NO在自由基作用下生成中间生成物硫酸xx（HSO）和硝酸（HNO）。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反243应，生成粉状微粒［硫酸铵（NH）SO与硝酸铵NHNO的混合粉42443体］。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。（8）方案八：氨水洗涤法脱硫工艺
该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90～100℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCl和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO被洗涤吸收2除去，经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售，也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。1.2.1.6 方案选择
根据技术人员的现场调查结果和以往的经验，本方案选用的是高效率低运行成本的双碱法，每台炉各配置一台脱硫除尘器，采用碳钢内衬麻石的脱硫塔脱硫除尘，共3套。
本方案中的多管除尘器和湿法脱硫除尘系统由以下部分组成。
脱硫除尘吸收系统：其中心为脱硫塔，根据本方案特点，采用的是碳钢内衬麻石的塔体，塔板采用溢板加旋流板的形式。
脱硫除尘辅助系统：a.脱硫除尘吸收浆液循环系统：包括循环泵、循环池和管路；b.脱硫剂添加系统，包括碱液罐、碱液泵等设备；c.脱硫除尘吸收液再生设备，包括斗式提升机、石灰仓、石灰乳罐、再生池、沉淀池、压滤泵、压滤机等设备（可选）；d.电气与控制系统,包括电气盘柜和脱硫自动控制系统，其中自动控制为上位机加PLC形式（可选）。（1）脱硫塔
脱硫塔是整个脱硫除尘系统的核心。除了选择好合适的脱硫工艺外，我们的脱硫除尘吸收塔采用的是传质性能好、脱硫效率高的无溢流筛板塔。根据现场实际情况，锅炉配置一台脱硫除尘塔，布置在引风机前，负压运行。
无溢流筛板塔最先是由美国巴布科克·卫尔科斯克公司（B＆W）对它进行了研究和应用，该公司在采用孔径30mm，开孔率30%～50%的无溢流多孔板的情况下，实际运行中都达到了90%以上的脱硫效率。
日本公司在此吸收塔的基础上开发出了住友-富士化水式石灰-石膏法脱硫，在住友金属工业公司钢管制造厂的应用中，按处理烟气量43为10×10m/h的工业脱硫装置，燃料油含硫量为2.5%，入口烟气中-63SO浓度约为1300×10（约3700mg/m）时，装置的脱硫率最高达到2了99%，排放烟气中只测到了痕量SO的存在，回收石膏量也达到了226.4t/d。
通过多次在各型锅炉上的实际应用，发现无溢流筛板技术是一种较适合中国国情的脱硫技术。无溢流筛板塔的主要特点有：a.吸收效率高，仅用一个吸收塔，脱硫效率最高可达99%；b.空塔气速大大超过空心液柱塔，减少了投资成本；c.筛板塔的装置紧凑、构造简单，处理能力大；d.由于有自动洗净的效果，无淤浆堵塞的缺点；e.采用无溢流筛板塔后，大大降低了气液比，从而降低运行电耗，运行费用便宜。（2）脱硫剂的加入
3台蒸汽锅炉共用一套循环水系统，循环水系统设立脱硫剂供给系统，设置有生石灰和NaCO储存和溶解设备。233
外购生石灰储藏在石灰仓内，石灰仓的容积为20m，内储石灰为系统5天的石灰用量。生石灰粉通过库底的计量给料阀加入到石灰乳生成罐中，并被制成5%的石灰乳后加入到再生池内，生石灰的加入量由PLC通过控制卸料阀的转速来控制。3
外购NaCO用量较少，可以人工的方式加入到5m溶碱罐内，制23成10%的溶液后，采用定量连续添加的方法分别加入脱硫设备附近的循环池中，在双碱法脱硫中，由于钠碱循环利用，只需补充因滤渣、氧化等损耗的NaCO。23（3）循环水
脱硫塔内吸收SO后的酸性循环水，在循环池集中后，去再生池，2在再生池内，加入5%石灰乳液后，发生再生反应：NaHSO+Ca（OH）NaSO+CaSO↓+HO322332NaSO+Ca（OH）NaOH+CaSO↓2323
通过上述反应，NaOH得到再生，同时产生难溶于水，对环境无害的CaSO半水合物的沉淀，经沉淀池浓缩后，在板框式压滤机中滤3出，滤饼运走，再生的NaOH溶液则由再生泵打回循环池再利用。（4）防结垢措施
采用双碱法脱硫的目的就是防止结垢，但若控制不当，也有结垢的风险，主要原因为运行中，由于烟气中存在氧气，脱硫吸收液中生成的SO会被部分氧化成SO，在低硫煤、空气过剩系数大的情况下，氧化率尤其大。
当脱硫吸收液中存在一定浓度的SO时，在脱硫液的再生程序，加入石灰乳［Ca（OH）］后，由于CaSO的溶解度是CaSO的10倍，243不但影响钠碱的再生，而且会使得进脱硫塔吸收液中含有大量的CaSO。在本工程的双碱法脱硫工艺中，为防止出现结垢，除了在吸4收设备上采取措施外，对于系统运行参数的选定上，也采取了降低进2+脱硫塔吸收液中Ca的浓度：a.在再生时加入稍过量的石灰，利用同离子效应降低CaSO的溶解度；b.在再生后加入NaCO，由于它能与4232+Ca反应生成溶解度极小的CaCO，起到类似软化循环水的作用，这32+样经过这些处理后，进入脱硫塔的吸收水中Ca浓度保持在极低的水平，因而不会出现结垢现象。（5）脱硫渣的处理
在双碱法脱硫工艺中，最终的脱硫产物为CaSO的半水合物，它3难溶于水，对环境无害，可以继续氧化并干燥制成石膏以达到废物利用的目的。其基本工艺流程如下：
滤渣→制成浆液→调节pH值→曝气氧化→浓缩→压滤→烘干
由于我国石膏资源丰富，制石膏在经济上没有多大意义，加上场地有限，建议亚硫酸钙直接抛弃处理。1.2.1.7 脱硫除尘设计方案（1）工艺流程设计
本项目施工结合锅炉运行的特点和现场实际情况，从工程投资、设备运行、资源利用等方面综合考虑，锅炉大气污染控制采用的是冲激式脱硫除尘一体化成套设备，设备主体为碳钢内衬麻石湿法脱硫，除尘脱硫系统放在引风机前，烟气进入脱硫系统经过湿法脱硫除尘处理后，再经引风机进入烟囱排放。如图1-3所示。图1-3 锅炉除尘脱硫工艺流程
锅炉烟气进入湿法脱硫系统，湿法脱硫除尘设备内部分别装有不锈钢制两层PS型脱水折板和一层涡流烟道，烟气先通过进口文丘里加湿段，完成烟气的降温和加湿，然后再折线进入冲激式脱硫系统。在经过主筒内的S形弯板时，烟气加速并被分散，形成良好的雾化吸收区，烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，含有的绝大部分SO和烟尘被除去，烟气得净化。经脱硫后的烟气向上通2过PS型脱水折板和一层涡流烟道，利用烟气本身的旋转作用与旋流除雾烟道的导向作用，产生强大的离心作用，将烟气中的液滴甩向塔壁，从而有效地除去烟气中的水滴。脱硫并除去水雾后的烟气可直接进入烟道并由风机抽引由烟囱排放。
脱硫液采用外循环吸收方式。吸收了SO的脱硫液出脱硫系统后，2在沉淀池集中并排灰，上层脱硫清液进入循环水池继续使用，pH值低于7时由被再生循环泵送至再生池，与脱硫剂制备系统输送过来的石灰浆液充分混合再生，再生后的浆液进入再生池沉淀，上层清液自流至循环池，再由循环泵打回脱硫除尘塔内，完成一个循环。
湿法脱硫设备建议设置旁路烟道，可在脱硫设备故障时，保证锅炉能正常运行。
沉淀池下部的脱硫渣以及少量的灰渣等沉淀物，采用人工清理，每班一次，再生池沉淀石膏由提升斗定期出渣并送至灰场堆放，达到一定数量之后统一外运。
共用的辅助设备包括石灰制浆机、斗式提升机、石灰储仓、纯碱储罐、碱液泵、纯碱溶解槽等。
在操作平台上，石灰制浆机负责配制5%浓度的石灰浆液。石灰浆液送至再生池与脱硫系统来的脱硫吸收液混合再生。脱硫过程通过控制石灰的加入量间接控制脱硫液pH值，保证脱硫效率。
纯碱的加入为连续定量加入。每班用纯碱通过计量给料阀一次加入到纯碱溶解槽中，制成10%的纯碱溶液后，通过碱液输送泵定量连续加入到循环池。（2）烟气系统
烟气系统主要包括烟道、阀门及膨胀节，确保系统的安全稳定运行。
① 膨胀节 在烟道与脱硫除尘系统的进出口设置膨胀节。膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。
所有膨胀节的设计保证无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加10MPa余量的压力。
烟道上的膨胀节考虑防腐要求。
烟道上的膨胀节采用螺栓法兰连接，膨胀节布置能确保膨胀节可以更换。
膨胀节框架与烟道连接按现场焊接设计。框架内外密封焊在烟道上。
② 烟道 烟道根据现场情况设计。
烟道将根据可能发生的最差运行条件（例如温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。
烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积聚、内衬和保温的重量等。
烟道最小壁厚按5mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速除特殊工艺要求外不超过15m/s。
烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都采用连续焊接。
烟道的布置能确保冷凝液的排放，不发生水或冷凝液的聚积，因此，烟道提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节都不布置在低位点。
烟道外部经充分加固和支撑，烟道支架为钢支架，基础为混凝土基础，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下（包括层化和不均匀时），能提供稳定的运行。
脱硫系统后部所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋，不采用内部加强筋或支撑。烟道外部加强筋统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸以尽量减少加强筋的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观，加强筋的布置要防止积水。
所有烟道在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，以便于开启。（3）脱硫系统
脱硫系统是湿法脱硫除尘系统的核心设备，每台锅炉配置一台，采用的是脱水折板加涡流烟道的形式，设备壳体采用制作采用碳钢内衬麻石防腐，脱水折板材料采用316不锈钢制作。
脱硫系统主要技术参数如下。
① 2t/h锅炉配套
主塔内径：1200mm×2000mm×4200mm。
塔体高度：4200mm。3
液气比：1L/m。
单台炉配套脱硫系统台数：1台，共1台。
② 4t/h锅炉配套
主塔结构：1400mm×2000mm×4500mm。
塔体高度：4500mm。3
液气比：1L/m。
单台炉配套脱硫系统台数：1台，共1台。
③ 6t/h锅炉配套
主塔内径：1600mm×2000mm×4500mm。
塔体高度：4500mm。3
液气比：1L/m。
单台炉配套脱硫系统台数：1台，共1台。
脱硫系统采用碳钢材料，内部防腐层为麻石贴片。脱硫系统的漏风率小于1%。
脱硫系统内所有部件能承受最高入口烟气温度的冲击，其中PS型无溢流脱水折板采用耐腐蚀316型不锈钢，高温烟气不会对任何系统和设备造成损害。
脱硫系统选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计均考虑腐蚀余度。
脱硫系统设计成气密性结构，防止液体泄漏。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方将进行密封，防止泄漏。
脱硫系统壳体设计能承受各种荷载，包括脱硫系统及作用在脱硫系统上的设备和管道的自重、介质重、保温重，以及风载、地震荷载等。脱硫系统的支撑和加强件能充分防止塔体倾斜和晃动。
系统的设计将尽可能避免形成死角。
脱硫系统底面设计能保证完全排空浆液。
脱硫系统内配有足够的喷嘴。
塔的整体设计将方便塔内部件的检修和维护，脱硫系统内部的导流板、喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。
脱硫系统烟道入口段能防止烟气、液体倒流和固体物堆积。
脱硫系统配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔，人孔门和观察孔没有泄漏，而且在附近设置走道或平台。人孔门的尺寸至少为500mm×500mm，易于开/关，在人孔门上装有手柄，必要时，设置爬梯。
脱硫系统内不设置固定的平台楼梯。
蜗壳烟道的设计保证具有较高的可利用性和良好的去除雾滴效果。（4）脱硫剂添加设备
脱硫剂添加系统设备：制浆机、斗式提升机、石灰乳罐、碱液罐、搅拌器、入池管道、阀门、液位计、pH计。3
溶碱池容积为0.785m，一个班用纯碱一次性加入溶碱池内并加入工业水，通过搅拌，制成10%的纯碱液，再根据pH值情况定量加入再生池后，起到补充纯碱和软化脱硫水和作用。（5）脱硫液循环设备
循环设备包括循环池、循环泵及循环管路以及支架。3
循环泵选用渣浆泵，每套系统1台，共2台，泵流量为10m/h，扬程30m，配用电机功率为3kW。（6）脱硫液再生设备
脱硫剂再生设备包括斗式提升机、石灰仓、卸料机、石灰乳罐、再生池、沉淀池等设备。
脱硫系统出来的脱硫除尘吸收液含有脱硫产物NaSO、NaHSO、233少量烟尘等物质，其中NaSO仍具有脱硫能力，为提高脱硫剂的利23用率和减少脱硫液的处理量，脱硫液大部分在脱硫系统附近循环池集中后再次由循环泵打回脱硫系统循环利用，只有30%左右脱硫液再生池。在再生池内加入5%石灰乳液后，发生再生反应：NaHSO+Ca（OH）NaSO+CaSO↓+HO322332NaSO+Ca（OH）NaOH+CaSO↓2323
由于烟气中存在部分氧化反应：SO+OSO2
脱硫液进入再生池后，由于CaSO溶解度较CaSO大约10倍，因43此导致脱硫液中含有大量的SO，为此，在再生时加入稍过量的石灰，以利用同离子效应，降低CaSO的溶解度，使它沉淀下来。4
加入过量石灰乳再生后的脱硫液中，由于石灰及CaSO的溶解度42+都较大，含有较高浓度的Ca，若不除去将导致在脱硫设备内增加结垢风险。为此我们在脱硫液再生后增加了一道软化工序，加入NaCO232+CO+CaCaCO↓3
由于CaCO溶解度和CaSO基本相同，都属于极难溶于水，因此332+使得进入脱硫系统的脱硫液中Ca含量很低，不至于引起结垢。
再生并软化后的脱硫液进入沉淀池中，上部澄清液返回循环池，池底浓缩浆液再去压滤机压滤，滤渣去处理。
回水管路选用高压UPVC管，不但可解决腐蚀问题，而且UPVC管内壁比钢管光滑，还可有效防止结垢。1.2.2 案例评析
在工程中主体吸收设备选用是的筛板加旋流板的脱硫除尘一体化专有技术。该技术有很大的适用性，可根据不同工况条件进行调整。该脱硫设备内衬麻石板，防腐耐磨性能好，设备使用寿命长。通过实际运行情况检验，除尘效率可达99%，脱硫效率达97%以上，具有优良的性价比，对中小型工业锅炉尾气净化是不错的选择，其缺陷主要在于该技术目前应用于大型工业锅炉尾气净化还有待完善和研究。
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