少交排污费（万元） 经济收益（万元）

371.28 222.34 371.28 133.2 通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石- 石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。

2） 脱硫吸收器比较选择

脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。脱硫吸收器比较选择如表2—12所示。

表2—12

吸收器类型 喷淋塔 筛板塔 填料塔 湍球塔 旋流板塔

低 高 中 高 高 是 是 是 是 是 差 中 差 差 好 好 中 好 差 好 低 高 中 高 低 差 好 差 好 好 持液量 逆流接触 防堵性能 操作弹性 压降 除尘性能 吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大。相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率。因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器。

3）脱硫除尘原理

（1） 氧化镁法脱硫原理

化镁法脱硫的主要原理: 在洗涤中采用含有MgO 的浆液作脱硫剂, MgO 被转变为亚硫酸镁(MgSO3) 和硫酸镁 (MgSO4) , 然后将硫从溶液中脱除。氧化镁法脱硫工艺有如下特点: A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用。

B、脱硫效率在 90.0%～95.0%之间。

C 、脱除等量的 SO2, MgO的消耗量仅为 CaCO3的 40.0%。

D 、要达到 90.0%的脱硫效率, 液气比在 3～5L/m 3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在 10～15L/m 3之间。

E、 我国 MgO储量约 80 亿 t, 居世界首位, 生产量居世界第一。

（2） 旋流板塔吸收器脱硫原理

旋流板塔工作时，烟气由塔底从切向高速进入，在塔板叶片的导向作用下旋转上升。逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。液滴在气流的带动下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，经过溢流装置流到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附，并受离心力作用甩到塔壁而除去，从而具有较高的除 尘除雾效率。

来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段，呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过，将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化，雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积，并与废气接触完成脱硫除尘。

4） 脱硫除尘工艺设计

（1）主要设计参数

主要设计参数: 处理烟气量 47951 m3/h; 烟气温度 150～160℃; 脱硫除尘塔入口烟温

150～160℃;脱硫除尘塔出口烟温 55 ℃; 脱硫塔入口烟气 SO2 浓度 4082mg/m3 (计算值); 脱硫效率>83.0% (设计值); 脱硫剂氧化镁粉>200 目, 纯度>90.0%; 液气比 2～3 L/m3; 脱硫剂耗量23 kg/h (max); 脱硫剂浆液浓度 10.0% 。除尘效率86% (设计值)。

（2）脱硫除尘工艺设计说明

烟气脱硫除尘工艺可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大部分。锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部, 在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触, 进行脱硫除尘, 经脱水板除雾后, 由引风机抽出排空。脱硫液从旋流板塔上部进入, 在旋流板上被气流吹散, 进行气液两相的接触, 完成脱硫除尘后从塔底流出, 通过明渠流到综合循环池。

（3）脱硫剂制备系统工艺流程设计说明

脱硫剂 MgO 乳液的制备系统主要由螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳液泵等组成。

（4） 脱硫除尘工艺设备设计说明

① 旋流板塔：脱硫除尘塔 (旋流板塔) 塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔内件包括喷头、旋流板、脱水器、检修孔、支架、接管, 这些物件均采用 316 L不锈钢材质, 以确保整套装置的使用寿命。设备外径为 2 540 mm (塔壁厚 220 mm), 高度为 17 000 mm。 ② 除雾器

（5） 废水处理系统

脱硫废水产生量较小, pH 在 6～7 之间, 主要含 SO3, MgSO4 和固体悬浮物等,将其汇入工厂沉淀池中经过曝气处理，上层清液再进入循环池。

（6） 烟气排放分析

经湿法脱硫洗涤净化后的冷烟气经脱水器脱水后, 温度降至露点以下, 通常为 50～60 ℃, 所含水蒸气已近饱和, 极易结露, 对后续烟道腐蚀性较大, 采用蒸汽再热器提高烟气扩散温度 (≥80 ℃)后经烟囱排放。通过对锅炉烟气污染物净化, 最终排放烟气中污染物浓度预计为: SO2≤500mg/m3，烟尘≤100mg/m3。

2.3 .风机和泵的选用及节能设备

通风机选用G4-73-11-No11D型 （转速(r/min)：730） 2个

引风机选用Y4-73-11-No12D型 （转速(r/min)：960） 1个 水泵 5个

乳液水泵 1个 热交换器 1个

2.4 投资估算和经济分析

1) 工程主要费用:？？万元。

2) 效益: 环境效益, 每年减少烟尘排放 1512.0t, SO2 排放 847.92 t，按照SO2 排污收费0.63元/kg计，投运前应缴纳SO2排污费为53.43万元/年，投运后应缴纳SO2排污费为7.458万元/年。

2.5 结果综合评价

2.5.1 方案的优势

1. 最终排放烟气中污染物浓度预计为: SO2≤500mg/m3，烟尘≤100mg/m3。不仅低于排放标准，

而且在以后10年内排放标准再严格也有适用。

2.经过一级除尘后，除去大部分粗粉尘，对后面的二级除尘起了很大的作用。除尘效果更好，对二级除尘器的损害，有 很好的保护，从而降低对仪器的维修费用，提高仪器的使用寿命。

3. 经过二级除尘，设计总除尘效率达到96﹪，降低压损，减少对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，降低仪器的操作要求和运行耗能。为企业创造更多的收益。

4.废气经过二级除尘系统后，除尘效率可以达到97﹪以上，已达到烟尘排放标准（≦200mg/m3），再经过后面的旋流板塔氧化镁湿法脱硫工艺，预计可以达到99﹪，使用本方案烟尘排放不会超标。

5. 旋流板塔氧化镁湿法脱硫工艺

1) 旋流板塔氧化镁湿法脱硫工艺通过工程实例证明, 其系统运行可靠性高, 除尘脱硫效率高,完全达到了国家环保标准, 在技术上是完全可靠的。

2) 旋流板塔氧化镁湿法脱硫技术投资少,占地面积小, 运行费用低, 非常适合我国的国情。 3) 旋流板塔氧化镁湿法脱硫技术不但在技术和经济上是可行的, 而且经济效益和社会效益都非常显著。

2.5.2 方案的可持型

1.经过二级除尘，设计总除尘效率达到96﹪，降低压损，减少对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，降低仪器的操作要求和运行耗能。同时也为以后的排放标准更为严格留了很大的空间。

2. 除尘系统过于复杂庞大，总体站的面积大，维护维修量大，一次性投资大，又加上投资的周转回报慢，对一般中小型的生产单位难于承受。

3.脱硫产物的利用和回收，在传统上大多是采用抛弃法，现在这方面的市场有待开发，根据本地区盛产甘蔗、香蕉，可以在作肥料这方面开发。

4.因此可以考虑，现在不 用二级除尘，而是只经过一级初处理后（使用旋风除尘器，提高风速，使除尘效率达到85﹪），直接进入脱硫工艺，加强旋流板塔氧化镁湿法脱硫的除尘效率，使除尘脱硫都可以达标，产物可以直接作肥料。这样可以省去本方案中的二级处理的投资费用，减少仪器的维护维修费用，也降低能耗。从而达到既可以达标排放，又可以节省成本，提高企业的盈利。 5.改进的要点

1）一级初处理使用旋风除尘器，使用大功率风机，提高入口风速，使除尘效率达到85﹪。 2）在气体进旋流板塔前，加个文丘里管，使切入速度加大，气体分散，使气液更充分接触。

烟囱5除雾器4热交换器31锅炉11旋风除尘器袋式除尘器2M9灰斗6配剂槽10给水系统出渣8循环池曝气池7烟气净化系统图1 2—通风机G4-73-11-No11D 3—烟气管道阀门 4—旋流板塔脱硫吸收器 5—引风机Y4-73-11-No12D6 7—循环水泵 8 10—供水水泵 9—乳液水泵 11—搅拌机 0.55kW