摘要：本文通過SO2對人類環(huán)境的影響，環(huán)保對垃圾發(fā)電廠的要求，講述了煙氣脫硫的三種方法，并從技術上、效率上、維護方面進行了比較，著重對半干法煙氣脫硫系統(tǒng)在垃圾發(fā)電廠的應用上從各個方面進行了解析。

　　關鍵詞：煙氣脫硫；垃圾發(fā)電；環(huán)境

　　我國SO2的污染主要是由企業(yè)生產(chǎn)造成的，而發(fā)電企業(yè)產(chǎn)生的SO2污染占相當大的比例。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，產(chǎn)生的生活垃圾和工業(yè)垃圾也越來越多。相應的垃圾發(fā)電廠的焚燒量不斷增加，而由垃圾焚燒排放的SO2量也就會不斷的增加。因此，控制SO2的排放量已經(jīng)成為垃圾發(fā)電廠環(huán)保要求的硬性指標。

　　目前煙氣的脫硫技術主要分為三種，主要有：濕法、干法、半干法。濕法脫硫效率高，技術成熟，但初投資高，系統(tǒng)復雜，不適用于垃圾發(fā)電廠；干法初投資少，但效率低，穩(wěn)定性不高，維護困難；半干法脫硫效率、投資和運行費用易于接受，且工藝穩(wěn)定，是一種值得深入研究、不斷改進并大力推廣的脫硫技術。噴霧干燥法是20世紀80年代迅速發(fā)展起來的一種半干法脫硫工藝，是目前市場份額僅次于濕鈣法的煙氣脫硫技術，具有設備和操作簡單，可以采用碳鋼作為結構材料，不產(chǎn)生由微量金屬元素污染的廢水等優(yōu)點。在垃圾發(fā)電的龍頭企業(yè)偉明集團里，下屬各電廠均采用自主研發(fā)的半干法煙氣凈化系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以保證煙氣排放達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）的要求。

　　一、半干法煙氣脫硫原理

　　半干法煙氣脫硫的反應機理涉及傳熱、傳質及化學反應，主要包括：

（1）反應物SO2從主流氣體向顆粒表面的氣相傳質；

（2）顆粒表面對SO2的吸收溶解，形成HSO3和SO32-離子；

（3）Ca(OH) 2顆粒在液相中溶解；

（4）鈣與硫的液相反應，亞硫酸鹽的析出；

（5）液滴中水分的蒸發(fā)。對于石灰噴霧干燥，SO2吸收的總反應為：
　　Ca(OH) 2 + SO2+H 2O=CaSO3·2H 2O
　　CaSO3·2H 2O+0.5O2=CaSO4·2H 2O
　　從上反應可以看出，要控制煙氣脫硫的效果就要從石灰的顆粒度、石灰漿液的pH值、石灰漿液與煙氣的液氣比、鈣硫比、石灰漿液與煙氣的接觸時間、煙氣中的含氧量著手。

　　二、半干法煙氣脫硫系統(tǒng)的應用

　　偉明集團公司為了使煙氣脫硫系統(tǒng)全部國產(chǎn)化，起到垃圾發(fā)電龍頭企業(yè)的作用，投入了大量人力物力，并經(jīng)多年的實踐，自主研發(fā)了垃圾發(fā)電廠煙氣脫硫系統(tǒng)。

　　（一）石灰制漿系統(tǒng)
　　石灰制漿系統(tǒng)是用于半干法煙氣凈化系統(tǒng)的石灰漿制備、儲存和輸送，由CaO粉末輸送系統(tǒng)、石灰粉儲倉、石灰粉末計量裝置、硝化槽、儲漿罐、石灰漿泵、閥門和管道等主要部件組成。

　　首先將純度大于90％的400目石灰粉由電動葫蘆起吊到石灰粉儲倉頂部，經(jīng)人工解包倒入儲倉。在控制系統(tǒng)的控制下，石灰粉從儲倉進入計量裝置，石灰粉投放量由垃圾的成分而定（5-10kg/噸垃圾），硝化槽內工業(yè)水的計量由液位控制裝置完成，通過石灰粉和水的計量可以方便地控制石灰漿濃度，計量后的石灰粉被輸送到硝化槽進行攪拌，攪拌均勻后的石灰漿溢流到儲漿罐中，再由石灰漿泵輸送到噴霧系統(tǒng)。石灰漿濃度要控制在7%-10%之間，并調整石灰漿pH值在5-6之間(可適當加入適量的液堿來調整)。當pH值=6時，SO2吸收效果最佳。

　　（二）噴霧系統(tǒng)
　　噴霧系統(tǒng)是將石灰漿霧化的設備，主要由三流體石灰噴槍、管道、閥門及控制系統(tǒng)組成。

　　石灰漿液從儲漿罐出來，經(jīng)過石灰泵升壓流進石灰漿液母管，母管壓力保持在0.6-0.8Mpa。石灰漿液進入三流體石灰噴槍前由電動球閥調節(jié)流量，由再循環(huán)閥調節(jié)進入石灰噴槍漿液混合室的石灰漿液壓力（石灰漿到達混合室里的壓力保持在0.25-0.35Mpa）,同時，工業(yè)水進入工業(yè)水混合室（工業(yè)水壓力保持在0.25-0.35Mpa），壓縮空氣分別進入石灰噴槍的石灰漿混合室和工業(yè)水混合室（壓縮空氣壓力保持在0.45-0.55Mpa），這時在石灰混合室里的石灰漿經(jīng)過霧化盤的噴嘴，由壓縮空氣對石灰漿液進行霧化，由反應塔喉部垂直向上噴入中和反應塔，噴灑壓力是由反應塔的筒體高度、塔內的煙氣流速來決定的，保證霧化的石灰漿液在中和塔內停留時間在1.5秒左右，這樣才能保證反應劑與煙氣中的SO2充分反應。石灰噴槍在噴灑過程中要經(jīng)常檢查噴頭流量計的流量讀數(shù)，如石灰漿流量小于0.8m3/h時，可判斷為噴嘴堵塞，要及時更換備用石灰噴槍，以保證石灰漿液的正常噴灑。

　　
　　（三）中和反應塔
　　中和反應塔是垃圾焚燒尾氣除酸脫硫的設備，主要由反應塔本體、連接橋、旋風分離器、返料器、旋轉排灰閥等組成。

　　煙氣從煙道進入中和反應塔底部，經(jīng)過煙道和中和反應塔本體的錐體交接部分（喉口），在喉口設置三流體石灰噴槍，霧化的石灰漿由此噴入，由于喉部截面積縮小，流體的速度增加，產(chǎn)生高度紊流及氣、液的混合，氣體中所夾帶的粉塵混入液滴之中，流體通過喉部后，速度降低，便于酸性氣體與石灰漿充分反應。反應后的氣體經(jīng)過連接橋在經(jīng)旋風分離器作用由頂部排出后進入布袋除塵器，而粉塵則進入旋風分離器下的返料器回到中和反應塔循環(huán)利用，通過物料在中和塔內的內循環(huán)和高倍率的外循環(huán)（物料循環(huán)次數(shù)約在30-100次），使得吸收劑與SO2等酸性氣體間的傳質交換強烈，吸收劑內的傳質過程強烈，固體物料在中和塔內的停留時間達30-60分鐘，且運行溫度可降至露點附近，從而大大提高了吸收劑的利用率和脫硫率。同時噴入中和塔內的水分在高溫下蒸發(fā)，降低了煙氣溫度，使反應劑與煙氣中的酸性氣體發(fā)生的反應更加劇烈，提高了煙氣凈化效率，另一方面，也可以使煙氣進入布袋除塵器時的溫度控制在許可范圍之內。在較低的Ca/S比（Ca/S=1.1—1.5）情況下，脫硫率可大于85%。最終反應物由中和塔底部和返料器上部排出。

　　
　　三、煙氣脫硫系統(tǒng)達到的指標

　　在整個煙氣凈化系統(tǒng)運行過程中，不但對煙氣中的SO2去除率可以達到85%以上，同時，還可以把煙氣溫度從中和反應塔入口的200-250℃降至出口的150-190℃，完全達到了布袋除塵器入口溫度的要求，保證了布袋的安全運行。而且對HCI和HF的去除率在98%以上，粉塵去除率達到99%，完全達到了GB18485—2001的排放標準。

　　通過以上的數(shù)據(jù)，證明了半干式脫硫系統(tǒng)設計的科學性和合理性，更加說明整套系統(tǒng)在實際應用當中的發(fā)展前景，是完全可以信賴的全部國產(chǎn)化的煙氣凈化設備。

　　參考文獻：

　　[1]《生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范》CJJ90-20022007年10月
　　電廠煙氣脫硫設備及運行中國電力出版社出版 2007年7月
　　生活垃圾焚燒技術 化學工業(yè)出版社、環(huán)境科學與工程出版中心出版發(fā)行 2000年8月
　　偉明煙氣凈化系統(tǒng)使用說明