脱硫脱硝除尘一体化工程优化改造

姜丰勇

山东瀚江环保科技有限公司 山东济南 250101

1 改造前效果分析

1.1 试运行结果

根据国家标准测试方法检测烟雾排放的具体情况。经过多次试验，检测和粉尘颗粒物等主要污染物的结果，以现有的脱硫脱硝除尘一体化设备运行情况为基础，分析现有设备脱硫脱硝系统出现的主要问题，为设备的安全运行设计合理的改造计划[1]。

1.2 分析问题和改造理念

出现的脱硫问题：由于浓缩段和吸收循环系统现有结构设计的缺陷，容易造成：（1）硫铵结晶颗粒很难在浓缩段形成，正常的副产物无法形成；（2）对于吸收剂，不能完全转化亚硫酸铵成为硫酸铵，这容易产生气溶胶和令人不快的气味；（3）废气气溶胶大，废气拖尾；（4）没有针对氨法脱硫工程，选择合适的泵类和管道管件。对此问题，提出改造理念如下：（1）原烟囱上的浓缩段应去除，在两个脱硫塔中添加一个烟气浓缩降温箱；（2）对氧化槽和风机增设，使亚硫铵的氧化效果达到最佳；（3）塔的上部配备有水洗部分，一层结构化喷嘴和一个液体分配器以及隔板的双层除雾器，使气体得到进一步清洁；（4）选择合适的工艺管道和辅助设备以使应上述改造项目。脱硝作用主要是没有明显的脱硝效果。为了解决脱氮问题，提出的改造理念如下：基于氨法脱硫，加入臭氧在烟气中，氧化，在国内外氨法脱硫过程中吸收氨化溶液，经过多年的工程实践，氨法脱硫工艺已形成了特定的技术指标，使用逆流多功能脱硫塔，在塔内实现结晶、吸收废气和洗涤废气，简单的流程、占地不大、不会发生二次污染的现象。虽然去除烟气脱除的几率很高，但它还具有其他的优势，如高回收率的硫铵、净烟气不会对周围设施有很大的腐蚀等[2]。

2 介绍改造过程

2.1 改造工艺的技术特点

对于改造工艺，为了消除氨法脱硫副反应--出现气溶胶的条件。（1）如果高温烟道气接触吸收液，则会形成气溶胶，我们使用硫铵液溶液冷却热烟气，以避免形成气溶胶；（2）冷却时热烟气，对大流量效果低的雾化喷头和工艺条件进行设计，以防小的蒸发小的硫铵液滴，形成μm级的微硫铵固体颗粒；（3）增强型氧化装置的设计，确保硫铵冷却液进入系统，使稀释液的氧化度达到99.5%；（4）控制脱硫吸收液的成分，使用含有特定比例的亚硫酸铵但不含氨的溶液，来防止氨泄漏的现象，以改善吸收液的吸收性能；（5）在脱硫塔顶部加入独立的水洗段，冲洗脱硫后的气体，使气体捕集的微脱硫液滴含量最大化减少，降低了泄漏游离氨和脱硫液的损失[3]。

2.2 氨利用的技术特征

氨的利用技术具有高度的利用率，加入1吨氨，可以获得肥料3.7吨。以为是要了上述改造措施，减少了氨损失，增加硫铵的生产量。增加了硫铵产量，同时会增加硫铵的销售量，使脱硫过程的总成本最大化降低。

2.3 清洁烟气排放技术的特点

排放清洁烟气，游离氨含量≤5mg / Nm3，且不会腐蚀设备外观，不影响周围自然环境。在吸收段的上部，添加独立的洗涤水段，在高性能填料层中使用大量的水循环接触脱硫后的湿烟气，充分吸收烟气中的液滴和游离氨，以防止形成直径小于20μm的水滴。此外，高性能除雾器位于塔顶，有效拦截液滴。该工艺的设计可以防止副反应的形成和微量硫铵滴液的形成，并使清洁烟气中的挥发性的游离氨有效的回收，除雾后清洁烟气几乎不含液滴，游离氨≤5mg/ Nm3，且利用氨的几率≥98%。

2.4 改造脱硫脱硝装置

2.4.1 改造脱硫塔

为多功能组合塔，原理是改造原有集成设备的脱硫塔，塔内的烟气经过气体冷却、吸收烟气中的、洗涤烟气除雾等多个过程。

2.4.2 改造烟气系统

锅炉排气扇的热烟气通过原烟囱，进入脱硫塔的浓缩罐，流过下面的硫酸铵喷雾液层，冷却烟气至饱和温度，同时进一步浓缩硫铵溶液。然后通过罐的中下出口，进入脱硫塔，循环悬浮液吸收烟气中，对及其其他污染物进行清除，然后在含有洗涤层的除雾段中，用水洗剂气体夹带的吸收液微粒。清洁的烟气通过上烟囱排放到原始的烟囱中。

2.4.3 改造浓缩系统

在浓缩罐中，硫铵液平行接触烟道气，硫酸铵悬浮液进一步浓缩和结晶。在该段中，由于储层的横截面积大，气体流速低，因此捕集在气体中有较少量的硫酸铵液滴，并且在原始过程中不会发生气体捕集现象。利用泵把浓缩的硫酸铵悬浮打入浓缩罐的喷雾层中以进一步循环并使用，并使一部分含有结晶的悬浮液排除结晶，利用泵以使硫酸铵进入后处理系统。

改造脱硫塔吸收并保持初始吸收模式，但喷嘴数量增加。烟气进入脱硫塔要通过气体入口，并与塔中的铵溶液和烟道气反应。脱硫吸收液被吸收并进入塔底的溶液池，然后用吸收循环泵泵入喷雾层进一步使用。因为吸收液中有一定含量的亚硫酸铵，因此有较高的脱硫效率。

2.4.5 改造空气氧化系统

为了确保亚硫酸铵的氧化作用，在脱硫塔外安装一个单独的氧化槽，氧化槽中的悬浮液通过氧化风扇注入反应槽。为了达到氧化效果，用于氧化的空气分配系统使用喷嘴类型，通过分配管注入氧化空气，分散成小气泡并均匀地分布在浆料中。氧化空气在氧化槽中完全氧化了。添加氧气制造机和臭氧制造机。

3 优化和改造后的效果

脱硫脱硝除尘一体化工艺的初步设计由于结构缺陷而恶化，知识脱硝和除尘的效果很差。经过分析和讨论，作者对比国内外脱硫、脱硝、除尘技术的优缺点，最终结合氨法脱硫和臭氧脱硝的综合改造计划进行设计。改造计划可以实现初始设计目标，以实现超低烟气排放，从而实现小于35mg/m³的排放标准，小50mg/m³的排放标准，小于5mg/m³的灰尘颗粒排放标准。