1、目錄工業鍋爐鎂法煙氣脫硫改造實施方案 1鎂法脫硫技術簡介 3鎂法脫硫技術的特點 3鎂法脫硫反應機理 4鎂法脫硫工藝流程 6鎂法脫硫廢液和副產物處理系統 8氧化鎂法脫硫廢水處理系統設計 9濕式鎂基與鈣基脫硫的比較和應用 11常用濕式脫硫工藝的綜合比較 15鎂法脫硫技術在我國的使用情況和前景 17鍋爐煙氣鎂法脫硫工程實施與研究 18工業鍋爐鎂法煙氣脫硫改造實施方案摘要：本文詳細闡述了工業鍋爐鎂法煙氣脫硫原理和濰坊基地4噸鍋爐脫硫系統改造的具體實施方案。1 .鎂法煙氣脫硫原理鎂法煙氣脫硫是與清華大學共同中標國家863計劃 燃煤污染控制技術與設備 ”專題中的一個子課題。 其原理為：用氧化鎂漿液洗滌 S

2、O2煙氣時，可生成含結晶水的亞硫酸鎂和硫酸鎂(由氧化副反應生成)。將生成物從吸收液 中分離出來，進行干燥，除去結晶水，然后將氧化鎂得以再生并制成漿液循環使用，釋放出的濃縮的SO2高濃氣體進一步回收。整個脫硫過程不產生大量脫硫廢渣，產物可得到有效回收，是一種清潔少廢的閉環工藝。國內外的研究應用表明，Mgo再生法脫硫工藝能達到 95%以上的脫硫效率。由于氧化鎂的水解產物溶解度和 反應活性都要優于氧化鈣，因此在達到相同脫硫率的條件下，其脫硫劑與硫的摩爾比要低于石灰石或石灰。同時， 由于氧化鎂的分子量低于石灰石或氧化鈣，即使在相同的脫硫效率下，其脫硫劑用量也要少于鈣脫硫劑，因此其運 行費用較低。2 .

3、項目介紹地4噸鍋爐脫硫系統改造是鎂法煙氣脫硫中試試驗的一部分，是為了進一步優化工藝參數和脫硫塔結構，完 成亞硫酸鎂熱解再生的中試研究。項目改造內容主要包括脫硫系統整體改造；設計、加裝脫硫預洗滌裝置；改裝引風機增大其功率和引風量等。3 .主要工作量3.1 脫硫系統的整體改造(1)氧化曝氣管制作。(2)預洗滌器及配套水箱的制作、安裝。(3)預洗滌器用清水管道泵、供排水管道、閥門的安裝。(4)引風機出口至煙囪的煙道、熱交換器與脫硫塔之間的煙道改造等。3.2 脫硫系統的整體維修、清理工作。(1)脫硫吸收塔下部水封坑的清理。(2)循環水池清理(排水、清淤等)。(3)攪拌罐供水管修復、內部清理及與循環水管

4、的連接。(4)脫硫塔內部噴淋管的檢修。(5) 4噸鍋爐爐后引風機的改裝、循環水泵、攪拌電機的檢修。總計：鋼材2.5噸安裝閥門7個防腐面積74.5M2管道泵一臺(流量25L/H，揚程32 )，加藥泵一臺(400L/H ) 煙道拆除更換10.5米，水箱制作兩個：1.5 MX2, 1X1.5 M , PH發送器一臺，預洗滌裝置一臺，水管保溫15米， 安裝水管16米。4 .主要施工方案及措施4.1 制作、安裝預洗滌裝置預洗滌器是按照文丘里洗滌器原理設計的簡易型洗滌裝置，安裝于系統熱交換器與脫硫吸收塔之間。其內置數個噴淋孔，噴淋方向與煙氣方向垂直。脫硫系統運行后，洗滌水先流入單獨的循環池，再通過管道泵進

5、入預洗滌器循環洗滌。其目的在于去CI和F以及必要的降溫作用，以防在提高脫硫產物濃度時液相有害雜質溫度過高；去除粉塵，降低脫硫液過濾裝置的負荷。預洗滌器采用 Q235鋼板，鋼筒內外表面刷防銹底漆和氯磺化聚脂漆；設置濾網布2 4層，第一層使用25-28個孔/cm2,其余用46-54個孔/cm2 ;使用軟墊作邊襯固定在凸圈(外徑 。1000,內徑。980)兩側；尾部除霧器 使用不銹鋼折板，厚 3 mm ,寬為20mm ,布置兩層；采用小孔加強霧化以緩解沖擊。安裝要求：鋼筒兩端法蘭結 合良好，無貫穿性劃痕，安裝對接緊密平彳T,螺栓受力均勻，并露出螺帽2-3扣。法蘭墊片符合設計要求和技術規范，法蘭端面傾

6、斜度 <1MM。4.2 制作、安裝預洗滌水箱及循環水泵集水箱水平截面積 2M2 ,存水量不少于 2M3,使用Q235鋼板，內涂防銹底漆和氯磺化聚脂漆。集水箱上設 有循環泵進水口，洗滌水外排口和自來水補充水口，外排口兼作排污口。預洗滌器出水屆時通暢地排入集水箱，靠 集水箱的液面高度形成水封。循環水泵選用脫硫專用管道泵，流量為 25m/h ,揚程為32M。4.3 吸收液循環系統改進在循環泵入口安裝一個1.5 MX2立方的水箱，將加藥泵直接注入循環泵入口管段內，在脫硫塔底出液入池口加引水槽至水箱上方，靠重心力形成一定的攪拌作用。在水箱上方脫硫塔底出口入水箱處，安裝PH發送器，配套控制室內的PH

7、G-217型酸度計檢測循環液出口PH值。其目的是保證循環吸收液漿液組成及濃度比、入塔 PH值4.4 安裝曝氣裝置安裝氧化曝氣管，放入新增的1.5MX2水箱中。曝氣管使用一寸的塑料管3根，每根管子長約10米，在管排上才T 2-3MM 的孔、兩排、間距為 10-20MM ,分別與四通的三個口相連，另一口與空壓機相連。空壓機壓頭應在 3050Kpa 。其目的在于盡可能的將一次產物MgSO3及時轉化為 MgSO4 ,防止循環漿液中 MgSO3濃度過高，而影響脫硫效率；增加氧化槽，使循環液中以液相 MgSO4為主，從而提高循環液組成和濃度的穩定性。4.5 安裝施工措施4.5.1 組合吊裝：4.5.2 洗

8、滌裝置與換熱器至脫硫塔的煙道用法蘭組合連接，采用螺栓固定，中間加裝襯墊。(2)根據現場的施工情況，采用8噸汽車吊吊裝。將吊車布置在脫硫塔后的馬路上，吊車為支腿全伸工作狀態。(3)為保證組合件的質量，采用專用吊具進行吊裝。設備起吊前，校核鋼絲繩或機具強度、起重工器具合格性。(4)起吊時，調整索具的長度，使吊點通過組合件的重心，處于平穩狀態，拴結兩根留繩，以確保起吊過程的安 全與穩定性。(5)預洗滌器組合件吊至脫硫塔煙道水平段的正確位置，先點焊，再進行焊接，對口間隙滿足2-3MM。焊接牢固后脫鉤。4.5.3 脫硫系統整體調試措施(1)檢查控制回路正確性和接線端子壓接牢固性。(2)在酸度計與PH發送

9、器配套調試前，進行 兩點校正法”整定。開啟儀器電源，將電極放入PH 7的標準溶液中， 將儀器的斜率”順時針方向旋到底，此時斜率為100%。然后調整儀器 定位”，儀器顯示緩沖溶液在該溶液溫度下的PH值；把電極放入 PH 4的標準緩沖溶液中，調節 斜率”，儀器顯示緩沖溶液在該溶液溫度下的PH值，儀器的配套即告完成。(3)將所使用的煙氣壓力表、智能溫度表等進行校驗和定值整定。(4)用萬用表測量就地一次元件，或用信號發生器加相應的模擬信號，觀測二次儀表指示是否正確，并作好相應 的記錄。(5)用500V兆歐表檢查絕緣，其絕緣電阻應大于1MQ 。(7)將出口閥門關閉，隨著水泵轉動和出口壓力增加慢慢將出口閥

10、門打開。待出口閥門全開后，檢查出口壓力是 否達到額定值，且是否穩定。檢查泵轉動聲音是否正常，泵體內有無摩擦和沖擊現象。檢查盤根密封應良好不漏水。(8)檢查閥門在全行程中的平穩，靈活性，使之符合設計程序要求和行程時間要求。(9)將各檢測儀表送電，循環水池注入適量水，開動攪拌電機、加藥泵、保證循環水池的PH達到規定要求，開啟循環水泵，依次切換主煙道閥門，脫硫煙道閥門，開啟脫硫引風機，運行過程每半小時巡視PH酸度計的讀數，正常讀數應在6.5-7.5之間，如果小于 6.5,應及時補充 MgO藥劑。5 .工期進度及勞動力組織工期：設備檢修、煙道更換5天，預洗滌裝置制作 7天，水箱制作3天，設備吊裝1天，

11、系統試運7天。人員配備：加工制作 4人，儀表電氣維修工1人，安裝工2人，協調1人，現場監督 1人，技術負責人1人。機械設備：汽車吊一臺，電焊機一臺，空壓機一臺 工器具配備：磨光機一臺，手錘一把，大錘一把，紫外線防護眼鏡兩付，絕緣手套2副，水平尺兩根，500V兆歐表一塊，萬用表一塊，信號發生器一臺，對線燈一副，220V-380V施工電源，足夠量的氧氣、乙快、 0.7-0.8MPa壓縮空氣。6 .結論通過爐后脫硫系統的改造，將達到1噸/時煙脫硫產物熱解的試驗要求，這將為優化工藝參數和脫硫塔結構,完成亞硫酸鎂熱解再生的中試研究，提供基礎數據。鎂法脫硫技術簡介煤炭在我國的能源結構中所占比例很大，在我國

12、的一次能源消費總最中，煤炭占75%,而國外平均為 28%.在我國的電力構成中，火電占了 80%,而火電中有 95%以上燒煤.2000年,全國發電總耗煤量為6億噸，占煤炭總產量的60%,排放502800多萬噸，占全國排放總量的40%以上.而我國火電行業的煙氣脫硫才剛剛起步，具有脫硫設施的機組容量不到全部火電機組的5%.酸雨是當今世界三大環境問題之一。由于燃料燃燒產生的煙氣中SO2是形成酸雨的主要原因，世界各國都把煙氣脫硫作為控制 SO 2污染、防治酸雨危害的主要技術手段。隨著工業現代化程度的提高，我國環境問題變得越來越嚴重。SO 2的排放量不斷增大，中國二氧化硫排放總量已居世界第一，超出大氣環境

13、容量的 80%以上，西南、華南等地出現大面積的酸雨，酸雨區面積約占國土面積的1/3,已成為繼北美、歐洲之后的世界第三大酸雨區。為控制以SO2排放為主造成的酸雨污染的惡化趨勢，我國新的大氣污染防治法已頒布，二氧化硫排放收費制全面推行，研究、開發、推廣應用各種脫硫技術已勢在必行。煙氣脫硫技術的發展日新月異，鎂法脫硫技術以其投資小、運行費用低、環保效益好、脫硫效率高，可回收副 產品和產生一定的經濟效益等特點，同時又避免了大型濕法的諸多缺點，因此氧化鎂脫硫技術將會逐步得到更廣泛 的應用，正越來越受到人們的關注。氧化鎂脫硫技術，在世界各地都有很多的應用業績，其中在13本已經應用了 100多個項目，臺灣的

14、電站95%是用氧化鎂法，美國、德國等地都已經應用，目前我國已開始推廣，并在一部分地區得到成功的應用。鎂法脫硫技術的特點氧化鎂脫硫技術是一種前景較好的脫硫技術，該工藝較為成熟，投資少，結構簡單，安全性能好，并且能夠減 少二次污染，脫硫劑循環利用，降低了脫硫成本，能夠帶來一定的經濟效益。相對于鈣法脫硫而言，避免了簡易濕 法存在著的一系列的問題，比如管路堵塞、煙溫過低、煙氣帶水和存在二次水污染等等；同時與較為完整的石灰石 /石膏法，占地面積小，運行費用低，投資額大幅減小，綜合經濟效益得到很大的提高1、技術成熟氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績

15、，其中在日本已經應用了 100多個項目，臺灣的電站 95%是用氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經應用，并且目 前在我國部分地區已經有了應用的業績。2、原料來源充足在我國氧化鎂的儲量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸，占全世界的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其中遼寧占總量的 84.7% ,其次是山東萊州，占總量的 10% ,其它主要是在 河北邢臺大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系 統中去。3、脫硫效率局在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因

16、此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到9598%以上，而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達到 9095%左右。4、投資費用少由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性，因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小，這樣一來，整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。5、運行費用低決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些，但是脫除同樣的 SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%;水電汽等動力消耗方面，液氣比是一個十分重要的因素，它直接關系到整個系統的脫硫效率以及

17、系統的運行費用。對石灰石石膏系統而言，液氣比一般都在15L/m3以上，而氧化鎂在5L/m3以下，這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵 消很大一部分費用。6、運行可靠鎂法脫硫相對于鈣法的最大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行，同時鎂法PH值控制在6.06.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。總的來說，鎂法脫硫 在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。7、綜合效益高由于鎂法脫硫的反應產物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，綜合利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進

18、行出售，另一方面也可以直接燃燒生成純度較高二氧化硫氣體來制 硫酸。8、副產物利用前景廣闊我們知道硫酸被稱為 化學工業之母：二氧化硫是生產硫酸的原料。我國是一個硫資源相對缺乏的國家，硫磺 的年進口量超過 500萬噸，折合二氧化硫 750萬噸。另外硫酸鎂在食品、化工、醫藥、農業等很多方面應用都比較 廣，市場需求量也比較大。鎂法脫硫充分利用了現有資源，推動了循環經濟的發展。9、無二次污染常見的濕法脫硫工藝里面，不可避免的存在著二次污染的問題。對于氧化鎂脫硫技術而言，對于后續處理較為完善，對SO 2進行再生，解決了二次污染的問題。鎂法脫硫反應機理氧化鎂的脫硫機理與氧化鈣的脫硫機理相似， 都是堿性氧化物

19、與水反應生成氫氧化物， 再與二氧化硫溶于水生 成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應， 氧化鎂反應生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂再經過回收 SO2后進行重復利用或者將其 強制氧化全部轉化成硫酸鹽制成七水硫酸鎂。當副產品亞硫酸鎂/硫酸鎂采用焙燒方法制成氧化鎂和硫酸回收時，則其化學過程如下(焙燒溫度控制在 850 c以下，如溫度達到1200 C,氧化鎂會被燒結，不能作為脫硫劑使用)：MgSO3 - MgO +SO2MgSO4 - MgO + SO3Mg(HSO 3)2 MgO +H2O + 2SO2SO2+ 1/2O 2SO3SO3+H2cHH 2SO4以普通工業氧化鎂粉(純度約85%90% )漿液作吸收劑，與煙

20、氣反應生成亞硫酸鎂， 如亞硫酸鎂進一步氧化, 可生成硫酸鎂。(懸浮乳液)熟化MgO+H2OMg(OH) 2吸收SO2+ H28H 2SO3中和Mg(OH) 2+ H2SO3一MgSO3+2H2OMgSO 3+ H2SO 3一Mg(HSO 3)2生成的亞硫酸鎂一部分又作為吸收劑循環使用，同時未使用的另一部分可排放或進一步利用。(溶解狀態)氧化Mg SO 3+I/2O 2 MgSO 4此外，在Mg(OH) 2相對SO 2不足時則會：MgSO3+SO2+H2O Mg(HSO 3)2補足Mg(OH) 2時Mg(HSO 3)2+Mg(OH) 2 -2MgSO 3 J +2H2Oso;氣脫旗廠來的岫150

21、號氣或塔汽潭化酶補充比床”:H削慎爐甥氣液體到頂池到弼囪水 補充MgOT 漿液 I:乒敏物， ：|和BS粒物： . 到污水 處理系統曲燒爐MgSO當副產物亞硫酸鎂經強制氧化，制成MgSO4?7H2O出售時，其化學過程如下：MgSO3+1/2O2-MgSO4MgSO4+7H28MgSO 4?7H2O如脫硫副產品采用拋棄法，則由于亞硫酸鎂極易氧化成硫酸鎂，而硫酸鎂又是重要的肥料，所以對環境沒有危害。1-* 2-BUFM 3-tsi 4-itt鎂法脫硫工藝流程目前已經商業化運行的濕法脫硫工藝中氧化鎂脫硫技術是一種前景較好的脫硫技術，該工藝較為成熟，投資少,結構簡單，安全性能好，并且能夠減少二次污染，

22、脫硫劑循環利用，降低了脫硫成本，能夠帶來一定的經濟效益。 相對于鈣法脫硫而言，避免了簡易濕法存在著的一系列的問題，比如管路堵塞、煙溫過低、煙氣帶水和存在二次水 污染等等；同時與較為完整的石灰石/石膏法，占地面積小，運行費用低，投資額大幅減小，綜合經濟效益得到很大的提高。鎂法的整個工藝流程可以分為副產品制硫酸和制七水硫酸鎂兩種，以下分別將工藝敘述以下：副產鼻因此，在風機前面通過加熱將煙氣溫度提高后再進行排放,O增加一旁路系統,對于氧化鎂來說，在吸收塔內與二氧化硫反應后變成亞硫酸鎂,為了保證在脫硫塔內設備檢修時不影響鍋爐的正常運行， 總硫系統，同時也不會對鍋爐的運行產生任何不利的影響。部分被煙氣中

23、的氧氣氧化變成硫酸鎂。混合漿這樣就能避免風機的煙囪的腐蝕。通過擋板門控制煙氣的走向，用于（一）制硫酸從鍋爐出來的煙氣煙溫大都在140 c以上，里面含有大量的二氧化碳、灰塵和二氧化硫，同時也包括氫氟酸、麥和三氧化硫等酸性氣體。煙氣首先進入除塵系統，通過靜電除塵器或者布袋除塵器將99%以上的灰塵收集下寸建筑材料出售給水泥廠等相關企業，既能增加企業收益又能避免因為塵粒而堵塞噴頭降低脫硫效率。干燥后的亞硫酸鎂和硫酸鎂經再生工序內對其焙燒，使其分解，可得到氧化鎂，同時析出二氧化硫。焙燒的溫,適合氧化鎂再生的焙燒溫度為同時在設備出現故障或系，保證整個電廠系統的正常運行，煙氣升溫的目的是為了降低煙氣的含水率

24、，利1、煙氣系統煙氣系統是指包括預除塵器、旁路、煙氣升溫裝置和煙囪在內的若干處理煙氣的體系。在該系統內煙氣經過除塵降溫處理將從鍋爐出來的煙氣調整到比較適宜的反應條件，,不能再作為脫硫劑使用。焙燒爐排氣中的二氧化硫濃度為1016% ,經除塵后可以用于制造硫酸，再生后的氧化鎂重新循環用于脫硫。鑒備察統經除塵后的煙氣從脫硫塔底部進入脫硫反應塔，在脫硫塔煙氣入口處設有噴水降溫的裝置，將煙氣的溫度降到比較適于SO 2發生化學反應，在煙氣進口上方裝有一層旋流板，目的是減緩煙氣流速增加反應時間以及達到煙氣在塔內均勻分布的效果。在旋流板的上面有三層噴頭不斷的噴淋脫硫劑漿液，與從下而上的煙氣進行逆向接觸，充分

25、的進行反應。為了減少設備的結構堵塞問題以及減小塔內壓力損失過大保證煙氣暢通，塔體內不設任何支撐或檢修 架。經洗滌后的煙氣濕度比較大，需要對它進行脫水處理，一般是在吸收塔內噴淋層的上方安裝兩層除霧器。同時 在除霧器的上面又安裝了自動工藝水沖洗系統以便及時處理運行一段時間后除霧器上面的積灰。從脫硫塔內出來的煙氣溫度一般在5560 C左右，并且煙氣中仍含有少許水分，直接排放容易造成風機帶水660870 Co當溫度超過1200 c時，氧化鎂就會被燒2、漿液制備系統外購氧化鎂粒徑如果符合脫硫要求，不需要粉碎可以直接進入消化裝置制成濃度在1525%的漿液，然后通過漿液輸送泵送至吸收塔內，完成脫硫目的。3、

26、SO2吸收系統脫硫塔是煙氣脫硫工藝系統中的一項關鍵設備.由于進人脫硫系統的煙氣仍含了粉塵，脫硫劑也含有雜質（如鈣鹽等），如果采用篩板塔，旋流板塔等非中空的塔型，長期運行會出現結垢現象，所以該工藝采用多級噴淋空塔吸收.該工藝中煙氣進人吸收塔，自下而上流動，脫硫劑自上而下噴射.特殊設計的多層噴咀組，保證脫硫劑在煙氣流中的劇烈氣 液逆流接觸，充分傳質，傳熱反應，確保脫硫效率高于 90%.使用經驗證明特殊設計制造的噴咀可以保證霧化均勻，又不會結垢，堵塞，耐磨性極好，可連續運行兩年.4、漿液處理系統從吸收塔內出來的漿液主要是亞硫酸鎂和硫酸鎂溶液，在要求對氧化鎂再生時首先應該將溶液提純，然后進行濃縮、干燥

27、，干燥后的亞硫酸鎂在850 c下，存在碳的情況下燃燒重新生成氧化鎂和二氧化硫，燃燒生成的氧化鎂再返回吸收系統，收集到純度較高的二氧化硫氣體被送入硫酸裝置制硫酸。（二）制七水硫酸鎂該工藝與上述工藝相差不大，只是在脫硫劑漿液的處理方式上有所不同。在脫硫塔內二氧化硫和氫氧化鎂反應之后生成的亞硫酸鎂進入吸收塔底漿液池，由鼓風機往漿液池強制送風，氧化成硫酸鎂。含硫酸鎂的水連續循環使 用于脫硫過程，當循環水中硫酸鎂濃度達到一定條件后由泵打入集水池內，接著送至硫酸鎂脫雜系統。脫硫污水經 脫雜設備去除雜質之后，硫酸鎂溶液經濃縮設備結晶出七水硫酸鎂。回收的七水硫酸鎂經干燥后包裝貯倉，水從七 水硫酸鎂分離回收后輸

28、送到脫硫塔循環使用。與上一過程相比，所不同的地方主要是：1、吸收系統為了提高硫酸鎂的純度在吸收塔的漿液槽內需要加強制氧化，因此吸收塔的結構與再生氧化鎂的塔體結構就有所不同，氧化的同時需要不停的攪拌，動力消耗也會相應提高。2、增加了除雜系統在吸收塔出來的漿液含有很多雜質，會影響硫酸鎂的品質，因此需要增加除雜系統對硫酸鎂溶液進行提純。3、濃縮系統提純后的硫酸鎂溶液需要進行濃縮，將溶液制成高濃度的濃溶液，然后再除去多余的水分將硫酸鎂溶液轉化成帶七個結晶水的硫酸鎂，最后可以根據用戶的不同要求選擇不同的包裝方式進行成品處理就可以了。（三）拋棄法很多情況下，用戶企業自身的實際情況不允許對脫硫副產物進行處理

29、，尤其是中小型鍋爐的脫硫， 由于規模小，副產品發生量也小，大多采用拋棄法。拋棄法的煙氣系統、吸收劑制備系統、SO 2吸收系統和煙氣再熱裝置與上面兩種方式基本相同，所不同的是將反應后的漿液經過固液分離后回收大部分水并將固體拋棄。拋棄法可以大大減少系統的投資費用，工序也簡單了很多，同時也可以避免設備結垢、管路堵塞等一系列問題，后序部分的動力消耗也可以省去，只是脫硫劑的消耗費用較高，廢棄固體處理起來較麻煩，但集中處理后不會造成 二次污染。鎂法脫硫廢液和副產物處理系統MgO濕法脫硫后的副產物最終反應產物可分為兩種：（1）硫酸鎂：氧化鎂進行熟化反應生成氫氧化鎂，制成一定濃度的氫氧化鎂吸收漿液。在吸收塔內

30、氫氧化鎂與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鎂。亞硫酸鎂經強制氧化生成硫酸鎂，分離干燥后生成固體的七水硫酸鎂，目前每噸市場價已 突破千元大關！經濟效益可觀。蒸發使用電廠自產蒸汽，干燥介質使用電廠加熱后的純凈壓縮空氣。MgSO3+1/2O 2一 MgSO 4將氧化反應后的漿液泵入過濾機過濾（硫酸鎂50 c時溶解度為33.5克），除去未反應的氫氧化鎂和雜質，清液進行干燥脫水分離出硫酸鎂或作為無害排放。（2）氧化鎂再生：在吸收塔內氫氧化鎂與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鎂的過程中抑制亞硫酸鎂氧化，不使亞硫酸鎂氧化生成硫酸鎂。亞硫酸鎂經分離、干燥、焙燒，最后還原成氧化鎂和一定濃度的二氧化硫富氣，還原后氧化

31、鎂返回系統 重復利用，二氧化硫富氣被用來制造硫酸。對于化工、造紙，紡織、生物等領域的企業來說，采用亞硫酸鎂煨燒產 生的二氧化硫制硫酸比傳統的硫磺制硫酸方法節省了大量的硫磺原料的進口，降低了生產成本，回收的副產品再用于本企業的生產形成了產業經濟鏈，并實現了國家倡導的循環經濟。1就化床反應累2空氣預熱器3空氣靛風機4離心分離旋流器5文丘里濕式洗海器和冷卻塔m7丁蘆二啰此山畫華薄身海程圖氧化鎂法脫硫廢水處理系統設計i煙氣脫硫技術概況氧化鎂脫硫技術，在世界各地都有很多的應用業績，其中在13本已經應用了 100多個項目，臺灣的電站95%是用氧化鎂法，美國、德國等地都已經應用，目前我國已開始推廣，并在少數

32、地區得到應用。氧化鎂法脫硫相對于 鈣法脫硫而言，避免了簡易濕法存在的一系列問題，比如管路堵塞、煙溫過低、煙氣帶水和存在二次水污染等；該 工藝成熟度僅次于鈣法，結構簡單，占地面積小，原料來源充足，運行費用低，安全性能好，投資額大幅減小，并 且能夠減少二次污染，脫硫劑循環利用，降低了脫硫成本，綜合經濟效益得到很大的提高。電廠(2X225MW)機組煙氣脫硫改造工程(FGD)采用氧化鎂濕法脫硫技術， 工藝系統主要由脫硫劑漿液制備系統、 煙氣系統、SO 2吸收系統、脫硫塔排空系統、亞硫酸鎂脫水系統、工藝水系統、廢水處理系統、雜用和儀用壓縮空 氣系統等組成。整個 FGD基本采用閉路水循環方式，廢水主要來自

33、脫硫塔脫硫工序，脫硫裝置漿液內的水在不斷 循環的過程中，會富集重金屬元素和 F-,C1-, 一方面加速脫硫設備的腐蝕，另一方面影響脫硫副產品的品質，因此，脫硫裝置要排放一定量的廢水明顯具備高鹽特性，其重金屬離子、酸根離子、ss含量超標，同時pH值也不符合排放標準，需作針對性處理。本文僅對煙氣脫硫改造工程廢水處理系統設計進行簡述。2設計水量及水質根據山東某電廠提供的資料，脫硫裝置總排水量為144t/d,平均排水量為6t/h,連續排放，本裝置設計處理能力為8t/h。脫硫廢水水質：溫度 49 C, pH2-3 ,懸浮物 5900mg /L, SO4 2-<10000mg /L, C1-1000

34、0mg /L, F-1000mg /L。3設計原理3. 1設計原理采用成熟、可靠的混凝沉淀處理技術，確保處理水的各項指標達到國家污水綜合排放標準GB8978 1996一級排人標準；污水處理設施要具有占地面積小、工程投資省、運行能耗低、處理費用少，適宜熱電廠改造工程； 設計時應充分考慮配套設備的減振、降噪等措施，避免產生二次污染。3. 2工藝流程從脫硫塔排出的漿液含固量為15%,主要的固體成分是亞硫酸鎂。排出的漿液必須脫水后才能進一步處理方可得到所要的副產品。在本項目中，脫水系統包括脫水供給罐、脫水供給泵、離心脫水機、干燥機以及其他相關設 備。脫硫塔內的脫硫漿液通過漿液排出泵送人脫水供應罐，再經

35、離心脫水機將濃縮后的脫硫副產物用螺旋輸送機輸送至熱空氣干燥機，干燥機出口含水約10%的副產品自流人一層副產物儲存倉庫。整個過程產生的廢水進入處理系統，達標后排放。本工程脫硫廢水處理工藝流程：中和、沉降、絮凝、澄清。中和：煙氣脫硫產生的酸性廢水由旋流分離器的廢水泵提升進入中和箱，中和箱中設置pH調節系統，通過控制閥及變頻裝置控制石灰乳的投加量，以維持廢水在中和箱中的pH值（8. 8-9. 0）,此時原廢水中大量的重金屬離子（如Zn2+、Mg2+等）均以氫氧化物的形式析出，為使廢水能在中和箱中混合均勻，設置攪拌電機一臺。沉降：中和箱中的廢水重力流向沉降箱，其中廢水大量 Mg等重金屬以非常細小的氫氧

36、化物和絡合物形式從廢水中析出。同時為了確保廢水中其它微量重金屬離子析出，在沉降箱中投加有機硫化物，使其它重金屬離子與硫離 子反應，生成難溶的金屬硫化物。由于形成的氫氧化物及金屬硫化物顆粒細小，在廢水中不易沉降下來，因此通過 投加復合鐵使廢水中細小顆粒形成絮凝體。為混合均勻，沉降箱中設置攪拌電機，廢水通過重力流入絮凝箱。絮凝：在絮凝箱中投加 絮凝劑（PAM）,通過攪拌細小的磯花形成較大的絮凝體，確保在澄清器中能完成固液分 離。絮凝箱中設置攪拌電機。澄清：由絮凝箱來的廢水在澄清箱中進行固液分離，由于廢水水量很小（5m3/n）,澄清箱采用易安裝維護的豎流式沉淀箱，運行穩定可靠，同時節約了一套機械設備

37、（旋轉刮除機）。澄清器在重力濃縮作用下形成濃縮污泥，濃縮污泥通過污泥螺桿泵將污泥排出，清水由周邊出水三角堰流入出水箱。澄清器中安裝污泥濃度計，定時檢測排泥。由于廢水中pH較高（8. 8-9. 0）,因此出水箱中安裝攪拌電機，并配備pH調節系統，pH調節系統控制HC1計量泵設加，以確保出水箱中水質達標排放（pH=69）,出水經衛生沖洗水管排到脫硫島外。4工藝系統設計煙氣脫硫工程廢水處理系統設計主要分為三部分，即：廢水處理系統、污泥脫水系統、化學加藥系統。4. 1廢水處理系統廢水先進人格柵井，在格柵井內格柵機對廢水中的粗大懸浮物及漂浮物進行分離，然后經提升泵提升進入中和池，在中和池中自動檢測 pH

38、值，石灰乳投加同pH儀進行聯動控制，采用壓縮空氣攪拌，使廢水 pH值調至中性， 在中和池內廢水與石灰乳充分混合，廢水中SO42-、SO 32-和F-與Mg2+充分反應生成難溶物 MgSO3等，廢水經過與石灰乳中和反應后進入反應池，反應池中投加絮凝劑，廢水中的難溶物在絮凝劑作用下形成粗大的絮狀體進入沉淀 池進行固、液分離，上清液流入集水井后再泵入砂濾器進行過濾處理后進入電廠生產廢水處理站清水池，在過濾器 出水管處安裝pH、懸浮物、和 COD在線檢測儀表對排放水進行實時檢測。4. 2污泥脫水系統沉淀排放污泥先進入污泥濃縮池進行濃縮處理，濃縮池上清液排回格柵池， 澄清器的污泥利用污泥螺桿泵排泥，部分

39、污泥回流到中和箱中，為中和箱沉淀物析出提供晶核，以增加中和箱中的污泥濃度；剩余污泥由污泥螺桿高壓 泵打入板框壓濾機進行脫水處理，污泥經過壓濾機處理后外運。4. 3化學加藥系統化學加藥系統包括：加鹽酸裝置 （調整pH值在6-9之間，并用于pH電極的定期清洗）；加復合鐵裝置；加有 機硫裝置；加凝聚劑裝置；加石灰裝置。所有裝置均設低液位報警。5處理效果分析經污水處理系統的處理出水，可達到國家污水綜合排放標準）GB8978 -1996的第二類污染物最高允許排放濃度中相應的一級排放標準，出水的取樣和分析均按照國標進行1、2。污水處理站投入運行后，可每年削減SS排放量75t。序 號項目處理前處理后標準 值

40、備注1PH236969達標一2溫度，C49常溫達標3CODcr,mg/L250< 100100達標4SS,mg/L5900< 7070I大標5一 2-SO4 ,mg/L<10000< 1.0< 1.0達標6-Cl ,mg/L10000< 1.01I大標7| F-,mg/L| 1000| < 10| 10達標濕式鎂基與鈣基脫硫的比較和應用一、概述進入二十一世紀，世界各國都在提倡建立循環型社會”的構想，要對資源做到最充分的利用，尤其在環境污染治理中盡可能采用綠色技術”，做到環境效益、經濟效益和社會效益的統一，實現可持續發展。現階段，國內的許多 主廢”治理措

41、施，由于投入較多，產出很少，即只產生社會效益而無經濟效益，致使許多 企業缺乏治理環境污染的積極性，即使設置了環保設施，有些也只是個擺設，為應付檢查而已。要改變這一被動狀 態，除政府加大環境執法力度外，各企業還應結合自己所在的行業特點，選擇合適的環保治理措施，推行 綠色可循環利用技術只有逐步實現 主廢”治理的資源化、效益化，才能極大地調動政府和企業治理主廢”污染的積極性，有力地促進環保產業的健康發展，同時也會極大地提高企業的經濟效益和社會效益。鍋爐尾部煙氣中的二氧化硫是形成酸雨的主要來源，世界范圍內對二氧化硫的脫除工作，正在如火如荼的進行。目前國內外的煙氣脫硫方法種類繁多，但主要分為：干法（或半

42、干法）和濕法兩大類。就干法而言目前國內的主流工藝為循環懸浮法煙氣脫硫技術，該技術的優點是系統簡單，投資相對較低。缺點是脫硫副產品為干態亞硫酸鈣，性 態不穩定，較難綜合利用，存在二次污染；系統本身還需進一步優化、完善。因此，目前該工藝只在較小煙量的脫 硫工程中得到應用，對在較大煙氣量中的應用，有待進一步研究。濕法煙氣脫硫工藝，技術比較成熟。該技術根據吸收劑種類的不同，又可分為：石灰（石）-石膏法（使用最多）、雙堿法、氧化鎂法、氨法、海水法、鈉堿法等，由于海水法、雙堿法、氨法、鈉堿法等受到地理位置、脫硫 副產品處理、脫硫劑來源及價格等因素影響，常常應用在區域性較強、煙量相對較小或工藝要求簡單的脫硫

43、工程中。 石灰（石）-石膏法則因其成熟的工藝技術，在大型電廠和工業鍋爐的脫硫工程中得到廣泛的應用。而鎂基脫硫技術，由于具有系統簡單，投資省，不易結垢、副產品利用價值相對較高等優勢，近些年來在國外得到極為廣泛的應用， 并有逐步替代鈣基脫硫的趨勢。下面著重對鈣基和鎂基脫硫工藝進行比較和評述。二、化學反應機理比較1 .濕式鈣基脫硫濕式鈣基脫硫的脫硫劑可采用石灰石（CaCO3 ）或石灰（CaO ）,所以化學反應也因脫硫劑的不同而略有不同。由于石灰石的市場價格低于石灰，所以，濕式鈣基脫硫多采用石灰石-石膏法。1）石灰石-石膏法工藝原理是利用含固 30%左右的石灰石漿液與含 SO2的煙氣在吸收塔內相互接觸

44、、傳質、傳熱、吸收、氧化 生成CaSO 4 o脫硫產物CaSO 4漿液或拋棄或經濃縮脫水后，制成石膏出售。SO2 + H2O - H2SO3 吸收CaCO3 + H2SO3 - CaSO3 + CO2 + H2O 中和CaSO3 + 1/2 O2 CaSO4 氧化CaSO3 + 1/2 H2O 一 CaSO3?1/2H2O 結晶CaSO4 + 2H2O - CaSO4 ?2H2O 結晶2）石灰-石膏法主要工藝原理與石灰石-石膏法相似，只是增加了石灰消化過程。CaO+H2O> Ca（HO）2消化SO2+H2O> H2SO3吸收Ca（HO）2+H2SO第 CaSO3+2H2O中和CaS

45、O3+1/2O2 CaSO4氧化CaS03+1/2H2O CaSO3?1/2H2O結晶CaSO4+2H2O CaSO4?2H2O結晶3）原則性系統圖石虎已石底石梏西H觀qIfGGH明R物£網機有4具空苴希日OL第101烏陶艱S7F2 .濕式鎂基脫硫以普通工業氧化鎂粉(純度約85%90% )漿液作吸收劑，與煙氣反應生成亞硫酸鎂， 如亞硫酸鎂進一步氧化, 可生成硫酸鎂。工業用水(M£OH)2溶油J煙氣空氣脫硫塔氧化塔煙囪來自氫氧化鎂儲罐排水M虱0H2進料泵 排水儲豌氫氧化鎂供給槽MgO+H20 Mg(OH)2(懸浮乳液)熟化SO2+H2O> H2SO3吸收Mg(OH)2+

46、H2SO3> MgSO3+2H2O中和MgSO3+H2SO3 Mg(HSO3)2 中和生成的亞硫酸鎂一部分又作為吸收劑循環使用，同時未使用的另一部分可排放或進一步利用。MgSO3+1/2O2 MgS04(溶解狀態)氧化此外，在 Mg(0H)2相對S02不足時則會：MgS03+S02+H2OMg(HS03)2補足Mg(0H)2時Mg( HSO3)2+Mg(OH)2 2MgS03 +2H2O當副產品亞硫酸鎂/硫酸鎂采用焙燒方法制成氧化鎂和硫酸回收時，則其化學過程如下(焙燒溫度控制在 850 c以下，如溫度達到1200 C,氧化鎂會被燒結，不能作為脫硫劑使用)：MgSO釜 MgO +S02Mg

47、SO4>MgO +S03Mg(HS03)八 MgO + H20 + 2SO2SO2 + 1/2O2 -SO3SO3 + H2O H2SO4當副產物亞硫酸鎂經強制氧化，制成MgSO4 7H2O出售時，其化學過程如下：MgSO3 +1/2O2-MgSO4MgSO4 +7H28 MgSO4 7H2O如脫硫副產品采用拋棄法，則由于亞硫酸鎂極易氧化成硫酸鎂，而硫酸鎂又是重要的肥料，所以對環境沒有危害。二、主要工藝系統比較3 .濕式鈣基脫硫石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫工藝系統主要有：煙氣系統、吸收氧化系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、 公用系統組成。1）煙氣系統煙氣系統包括煙道、煙氣擋板、密封風機和

48、氣一氣加熱器（GGH）等關鍵設備。2）吸收系統吸收系統的主要設備是吸收塔，它是 FGD設備的核心裝置，系統在塔中完成對 SO2、SO3等有害氣體的吸 收。濕法脫硫吸收塔有多種結構， 目前噴淋空塔是石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝中的主導塔型。 噴淋空塔主要由噴 淋層、噴嘴、氧化空氣管、除霧器以及攪拌器組成。3）漿液制備系統漿液制備通常分濕磨制漿與干粉制漿兩種方式。漿液制備系統的任務是向吸收系統提供合格的石灰石漿液。通常要求粒度小于 325目。4）石膏脫水系統石膏脫水系統包括水力旋流器和真空皮帶脫水機等關鍵設備。真空皮帶脫水機將經水力旋流器一級脫水后的石膏漿液進一步脫水至含固率達到90%以上的石膏餅

49、。5）公用系統主要由事故漿箱、區域排水坑、沖洗排放管路、工藝水系統等組成。6）熱工控制系統為了保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設備的安全經濟運行，系統裝備了完整的熱工測量、自動調節、控制、保護及熱工信號報警裝置。4 .濕式鎂法脫硫氧化鎂濕法脫硫工藝系統主要有：煙氣系統、吸收氧化系統、水鎂漿制備系統、脫硫漿液后處理系統、公用系 統組成。1）煙氣系統主要包括旁路煙道、煙氣擋板、煙氣加熱器（如果需要）等。2）水鎂液制備系統如果氧化鎂粒徑符合脫硫要求，可不經過粉碎直接進入熟化系統，制成濃度為1525%的漿液，然后輸送至吸收塔進行脫硫。3）吸收系統吸收塔是二氧化硫的主要吸收場所，塔型主要有噴淋空塔和板式塔。塔

50、底是漿液池（視脫硫產物的處理情況決定是否增加氧化系統），中間是反應層，上面是除霧器。漿液在塔內不斷的循環，當達到一定濃度時排到漿液后處 理系統中去進一步處理。4）脫硫漿液后處理系統從吸收塔出來的漿液主要是亞硫酸鎂和硫酸鎂，處理系統視脫硫產物的處理情況的不同而不同。脫硫產物的處理方法主要有：回收氧化鎂和制成硫酸、制七水硫酸鎂以及拋棄法等。5）熱工自控系統為了保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設備的安全經濟運行，系統裝備了完整的熱工測量、自動調節、控制、保護及熱工信號報警裝置。三、系統主要特點比較5 .濕式鈣基脫硫主要優點：1）技術最成熟，應用最多，技術可靠性好。2）石灰石資源豐富，價格便宜，目前市場售價

51、約為200元/噸左右。3）脫硫效率達9095% 。4）對煤種變化、負荷變化的適應性強主要缺點：1）系統結構相對復雜，占地面積大，投資費用較高。2）液氣比高達1015L/m3 ,循環水量大，耗電量較高。3）脫硫副產品為脫硫石膏，品質不及我國富產的礦石膏，隨著各大型電廠濕式鈣基脫硫裝置的不斷上馬，石膏產量會過剩，若不綜合利用，直接拋棄，則會對環境造成二次污染。4）由于脫硫原料及產物溶解度小，易造成設備的結垢、堵塞和磨損。6 .濕式鎂法脫硫主要優點：1）技術相對成熟。目前，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都已有非常多的應用業績，其中在日本已有100多個項目，據說，臺灣95%電站采用氧化鎂法，另外在美國、德國

52、等地也都有應用，我國部分地區已經有了應用的業績。2）我國鎂資源豐富，目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸，占全世界的80%左右。主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省。3）工藝系統簡單，占地面積較小，投資費用與石灰石/石膏法相比可降低 20%左右。4）氧化鎂化學反應活性強，脫硫效率達9598%。5）對煤種變化、負荷變化、脫硫率變化等的適應性強。6）運行費用低。氧化鎂盡管價格高于石灰石，但耗量少，在同等操作條件下，脫除等量的二氧化硫，消耗的氧 化鎂約為碳酸鈣的 40%。同時要達到 95%的脫硫效率，鎂基脫硫的液氣比約5L/Nm3 ,鈣基脫硫達15L/Nm3。由此產生的循環漿液量比、能耗比、循環泵

53、的容量比等均是1:3左右。7）硫酸鎂的溶解度較高，脫硫塔內是溶液水循環，不產生沉渣，不易結垢，同時鎂基PH值控制在6.06.5之間，比鈣基要高，由此，設備的腐蝕問題得到了一定程度的緩解，工藝運行的安全性和可*性也得到了一定提高。8）副產品亞硫酸鎂極易氧化硫酸鎂，而硫酸鎂又十分穩定，是重要的化工產品和化肥，具有較高的經濟價值。遠可彌補因氧化鎂價格高而附加的運行成本。即使對脫硫產物采用拋棄法，也不會對環境造成二次污染。主要缺點：1）85%輕燒氧化鎂市場價格約為 380元/噸，高于石灰石。2）氧化鎂產地主要分布于遼東半島和山東半島，所以其供應情況應予以考慮。四、以220t/h鍋爐為例對以上兩種工藝進

54、行技術經濟分析假設燃煤含硫量為 1.7% ,年運行7000小時，脫硫率90% ,電費0.55元/度，人工費4X2萬元/人年，水費 1.5元/方，石灰石200元/噸，石灰300元/噸，輕燒氧化鎂（純度約 85%） 380元/噸。脫硫產石膏銷售價 40元/ 噸，硫酸鎂采用拋棄法（若回收效益更好）。計算鎂基脫硫同鈣基脫硫的年運行費用和脫除1公斤SO2的費用。表一技術經濟性對比表類型性能石灰石-石膏法石灰-石膏法氧化鎂法技術成熟性成熟成熟成熟脫硫效率909590959098液氣比L/NM3151510脫硫劑價格元/噸（純度約85%, 200 目）200300380Ca(Mg)/S1.031.031.0

55、3一次性投資（元/KW）250250200運行可*性可*可*更可*循環池狀態漿狀漿狀r水溶液狀脫硫劑貨源分布全國分布全國集中遼寧、山東脫硫產物市場有飽和趨勢有飽和趨勢廣闊注：氧化鎂價格為石灰石的2倍左右，氧化鎂耗量為石灰石的40%表二：運行費及效益對比表類型氧化鎂法石灰石-石膏法石灰-石膏法項目年耗量年費用年耗量年費用（萬 元）年耗量年費用（萬 元）（萬元）脫硫劑（。224785.395369107.38274582.35耗電量（KWh ）171500094.333836000210.983445000189.48耗水量（m3）20160030.1814910022.3713840020.76人工費（人）484848直接費總計（萬元）217.9348.7300.59脫硫副產物（萬元）6580t26.326580t