摘要： 本文较系统地总结了我国工业锅炉采用湿式脱硫除尘技术以来，在开发应用中尚需注意和解决的一些问题。   一、前言 我国是燃煤大国，一次能源组成中燃煤占75%左右。随着经济的快速发展，全国煤炭消费量是在不断增加的，1990年为10.5亿吨，到1996年已增加至13.97亿吨，预测到2000年全国煤炭消费量将达到14.0～15.0亿吨，导致二氧化硫排放量不断增长，1996年的二氧化硫排放量为2340万吨 , 其中85%是燃煤排放的。二氧化硫排放量的增加，使城市大气污染加重，大气中二氧化硫超标城市不断增多，由二氧化硫排放引起的酸雨污染八十年代还只在少数地区出现，现在已扩展到长江以南，青藏高原以东的大部分地区，并呈继续扩大之势，已成为制约经济和社会发展的重要环境因素。 我国对二氧化硫排放造成的酸雨和大气污染问题十分重视，1995年8月全国人大常委会通过了《中华人民共和国大气污染防治法》修正案，对燃煤二氧化硫控制作了明确规定，在全国划定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区，新建项目不能用低硫煤的，必须建设配套脱硫装置和其它防止二氧化硫污染的措施。1996年3月全国人大四次会议批准的《“九五” 计划和2010年远景目标纲要》和国务院召开的第四次全国环境保护会议明确指出，治理酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的污染是今后国家环保工作的重点之一。 控制二氧化硫排放的工艺除了采用洗煤、型煤、循环流化床燃烧等技术措施外，烟气脱硫技术是最为广泛采用的一种技术，其他方法还不能在技术成熟程度和经济的承受能力等方面与之竞争。烟气脱硫工艺技术颇多，湿式脱硫除尘技术是其中的一种工艺，它是在传统的湿式除尘技术的基础上发展起来的一种符合中国国情的实用技术，特别适用于大、中型工业锅炉烟气的除尘和脱硫。 通过十年来对原有湿式除尘器的强化传质技术；锅炉排放废水和废渣中残余咸性物质的利用技术；防止水体污染的灰水重复使用技术等的研究开发，初步形成了湿式脱硫除尘系统的成套技术，并已在不同容量和不同燃烧方式的工业锅炉和小型发电锅炉上得到应用。本文将系统地描述我国湿式脱硫除尘技术的开发及应用情况，旨在为有关单位选择采用脱硫技术时提供参考。 http://sapce.cnjlc.com 二、湿式脱硫除尘技术开发推广中的几点看法 (一)湿式除尘具有良好的除尘效果，但不能消除黑烟。湿式除尘对细微尘粒的扑集是十分有效的，从对有代表性的燃煤锅炉排放烟尘进行采样分析得出的结果：一般多管和单筒旋风除尘器捕集烟尘的中位径d_c50在5～10微米之间，“八五”期间开发的强化传质的脱硫除尘器，对1微米粒径烟尘的捕集效率高达50.86% 。但是，必须指出即使在这种高效情况下也难以捕集黑烟。众所周知，燃料在高温缺氧的条件下燃烧时，可产生黑烟，严格地说黑烟并非就是纯粹的炭元素，而是一种炭、氢分子的复杂集合体，其粒径又大多集中在0.01～0.1微米之间比重比飞灰的比重小得多，又是疏水性的，所以用目前各地开发的湿式技术是难以捕集的。例如：一台冬季采暖锅炉在燃烧不充分时产生大量黑烟，当其配置湿式除尘器后好像烟气黑度略有减轻，其实不然，因为采用湿式除尘技术的锅炉排出的烟气中携带有大量水蒸气遇冷空气结露后，黑烟被雾滴遮挡，造成一种烟气黑度略有减轻的直观错觉。但是，一旦当雾滴蒸发后，仍能看到长长的黑烟。因此要消除黑烟主要靠调整燃烧工况，使之完全燃烧来解决。 环保商贸网 （二）湿式脱硫除尘技术是由水、气、固三相工艺技术组成的一个系统，而不能仅仅把它看成是一个脱硫除尘器。从推广应用角度来说，水系统的完好性，对发挥该技术在脱硫中的作用有着更为现实和重要的意义。 （1）目前使用湿式除尘器的单位中，有意识的利用湿式除尘来脱硫的并不多，主要表现在湿式除尘的用水大多用的是新鲜水（指生产和生活中未使用过的井水、自来水等）。众所周知，水的二氧化硫溶解度很低，见表1。在40℃时水中溶解的二氧化硫量，仅为0 ℃时的1/3.5，而一般采用湿式除尘后排水的水温在70～80℃之间，其能够溶解二氧化硫的量就更低，脱硫作用极其有限。二氧化硫溶于水，即：S0₂＋H₂0  H₂S0₃，这是一个可逆反应，只有当亚硫酸被水中的碱性物质中和后，烟气中的二氧化硫才可能继续溶解于水。新鲜水中的碱性物质甚少，因此，就造成当除尘灰水一接触大气后，溶解在水中二氧化硫就释放出来，使湿式除尘排水系统周围大气中的二氧化硫浓度显然高于其他部位，见表面2。因此，这种用水方式是不可取的。原来二氧化硫随同烟气从烟囱排出时，充分利用烟囱的扩散作用和大气的自净能力，减轻了对人体及其他的危害。而此时二氧化硫从除尘排水系统中释放出来后，造成其周围呼吸带处空气中二氧化硫浓度增高，不但会影响人胶身体的健康并会加重对建筑物、设备等的腐蚀。另外，尽管这种用水方式流种简单，但耗水量大，水作为一种资源被大量浪费；特别是烟气中的二氧化硫和少量的三氧化硫溶于水，生成亚硫酸和硫酸对金属有较强的腐蚀作用，造成除尘器内的干湿交界面及水系统的管道、泵等处的腐蚀，成为影响该技术应用的主要障碍。如果应用碱性水或者工业碱性废水使水中的碱性物质与烟气中的SO2等酸性物质发生作用，生成硫酸盐，从而使SO2得到真正的脱除。尤其是在印染、造纸等于业中不但可以作为一种对碱性废水的预处理措施，以降低废水中的色度、PH值和COD值，同时还可以取得良好的脱硫效果，表3列出了利用碱性废水进行湿式脱硫除尘的部分装置的治理效果。 环境技术论坛 （2）近年来，由于湿式除尘器效率较高，又具有一定的脱硫能力，在工业锅炉上的应用日益增多。但大部分湿式脱硫除尘器无水处理系统，除尘后的灰水采用直排形式，这不仅造成水资源的浪费，而且使水质污染的问题也日益突出，因此对工业锅炉除尘用水，实现重复利用，防止水体环境污染，是一个十分重要的问题。   表1              二氧化硫在水中的溶解度 环保BLOG,http://space.cnjlc.com   表2      湿式除尘排水系统周围二氧化硫测试情况表

测试单位 http://bbs.cnjlc.com	煤中含硫量 （%） http://sapce.cnjlc.com	采样位置	二氧化硫浓度 （mg/Nm3） 环保商贸网
长沙印染厂	2.8	除尘器出口 环境技术论坛	3.445
		沉淀池旁	0.106
		参照点 http://sapce.cnjlc.com	0.117 环境技术论坛
长沙火车站 环保商贸网	0.91	除尘器出口 http://bbs.cnjlc.com	0.106
		沉淀池旁 环保商贸网	0.054 http://bbs.cnjlc.com
		参照点	0.038 环保商贸网
省轻工厅 环境技术网!	5.22 环保BLOG,http://space.cnjlc.com	除尘器出口 环保BLOG,http://space.cnjlc.com	0.580
		沉淀池旁	0.576
		参照点	0.318

  表3           利用工业碱性废水脱硫除尘效果表

废水名称 http://bbs.cnjlc.com	PH值	装置类型	脱硫效率（%）	除尘效率（%） 环保BLOG,http://space.cnjlc.com
印染废水	9.6 http://www.cnjlc.com 10.8 http://sapce.cnjlc.com	水膜除尘 环保BLOG,http://space.cnjlc.com 冲击式	96.4 91～96 环保商贸网	97.6 http://www.epb2b.com 92～97
	10.		97.  环境技术论坛	98.
造纸黑液	10.5 11.0	水膜除尘 文丘里水膜 http://sapce.cnjlc.com	93.6 94.8	95 95
丝绸废水 皂化废水 制革废水	8.9 http://sapce.cnjlc.com 12～14 http://bbs.cnjlc.com 10.8	水膜除尘 环保商贸网 冲击喷淋式 喷淋离心式	95.2 96.3 30.0	87.2 88.0 90.0

  LW和LOR型灰水分离器是为实现工业锅炉除尘用水重复使用而开发的几种未用灰水分离装置。它们集混合絮凝（或离心分离）、沉淀及过滤三道工艺于一体，完成灰水的分离功能，具有结构紧凑、处理效率高、负荷适应能力强、运行安全、操作简便等优点，并已在一些大型集中采暖锅炉房中得到应用，测试结果表明，湿式脱硫除尘器配用灰水分离器后，出水悬浮物浓度为17.0～38.6mg/a，完全可以满足湿式脱硫除尘器的用水要求，实现灰水重复利用，尤其是与采用水力冲渣的锅炉房连用，还具有减少占地面积，节约能耗，保证设备安全运行等优点，是工业锅炉湿式脱硫系统中实现灰水重复使用不可缺少的一个配套设备。 （三）关于脱硫效率。影响湿式脱硫除尘技术的脱硫效率的因素有多种： http://bbs.cnjlc.com (1) 燃煤中含硫量的高低。燃煤中含硫量不同，燃烧时产生的二氧化硫的量也不同，当脱硫设备和碱性水中可被利用的碱性物质一定的情况下，其脱硫效率将随着烟气中二氧化硫浓度的增大而降低。 （2）可被利用碱性物质的多少。碱性水或工业碱性废水（如印染废水、造纸废水、皂化废水等）一般含有较多的碱性物质，与二氧化硫的中和能力较强，能取得较高的脱硫效率。充分利用工业排放的碱性废水脱除烟气中的酸性气体是一种以废治废综合利用的好方法。但是对众多装有锅炉的单位并不具备这种条件，因此在采用湿式脱硫除尘技术后，脱硫剂的选择直接影响到该工艺的技术和经济性能，对燃用中低硫煤的系统充分利用好锅炉自身排放的碱性物质特别是灰渣中的碱性物质，能收到事半功倍的效果。 环保BLOG,http://space.cnjlc.com 众所周知，煤炭的灰分中大约95%以上是钙、镁、钠、铁、铝、硅等元素的化合物。它们的存在形态在煤炭燃烧前后是不一样，燃烧后生成物中的氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾是碱性金属氧化物，它们具有中和酸的能力，三氧化二铁和三氧化铝是两性氧化物，在酸性条件下也具有中和酸的能力。某些煤种燃烧后灰渣和飞灰成分分析见表4。 http://bbs.cnjlc.com 灰渣和飞灰中碱性物质浸取试验表明：灰渣和飞灰中碱性物质的溶出率在静置条件下都很低，随着搅拌时间的增加其溶出率会升高。溶出率还与溶液的PH值的大小有关，PH值小，溶出率就高。当PH值大于7时，溶出率出现了负值，这可能是灰渣和飞灰中存在有三氧化二铁和三氧化二铝这类两性氧化物之故。灰渣和飞灰中碱性物质溶出率与PH值的关系见表5。 通过上述浸取试验说明，灰渣和飞灰中的碱性物质是一种可开发的脱硫资源，当湿式脱硫除尘器排水的PH值控制在4～6之间，在灰水循环系统中水通过灰水分离器和沉淀池捞渣时，使水与飞灰和灰渣强烈接触和适当延长其接触时间，就能够达到最大限度利用飞灰与灰渣中的碱性物质进行脱硫的目的，同时也可减少脱硫的运行费用。   环保BLOG,http://space.cnjlc.com 表4           灰渣及飞灰成分分析表

样      名	灰 渣 和 飞 灰 成 分 分 析 结 果 （%） http://www.epb2b.com
	CaO 环保BLOG,http://space.cnjlc.com	MgO	K2O	Na2O	Fe2O3 http://www.cnjlc.com	AL2O3 http://bbs.cnjlc.com	SiO2
河南平顶山灰渣 环境技术论坛	8.61 环保商贸网	1.15	0.87	0.44 http://www.cnjlc.com	12.85	21.85	0.80
平顶山平气灰渣 http://www.epb2b.com	1.30 环保BLOG,http://space.cnjlc.com	0.68 环保商贸网	1.02 环保BLOG,http://space.cnjlc.com	0.44	3.80 环保商贸网	27.80 环保商贸网	1.08 环保商贸网
湖南辰溪灰渣	8.29	1.49	2.56	0.18 环境技术论坛	12.10	25.02 环保商贸网	1.85 环保商贸网
湖南煤炭坝灰渣	5.18 http://www.cnjlc.com	0.94 http://www.cnjlc.com	1.12	0.36	10.00	24.78	3.38
平顶山飞灰	3.02 http://www.epb2b.com	0.51	0.95	0.45	4.82	20.70	http://www.cnjlc.com
山西混煤飞灰 http://bbs.cnjlc.com	2.27	0.43 http://sapce.cnjlc.com	0.60	0.35	4.16	23.58 环境技术网!	环保商贸网

  环保BLOG,http://space.cnjlc.com 表5         碱性物质溶出率与PH值的关系表

搅拌  溶出  PH 时间   率 样名   min  % 环保商贸网		3.0	3.5 http://www.epb2b.com	4.0	5.0	6.0	8.0	10.0
河南平顶 http://www.epb2b.com 山灰渣 环保商贸网	0 30	3.25 13.27	1.77 环保商贸网 7.72	2.16 6.09 http://www.cnjlc.com	0.25 5.07	0.25 4.47 http://bbs.cnjlc.com	0.25 环境技术网! 3.55	-12.26 -14.43 环保商贸网
湖南煤炭 http://www.cnjlc.com 坝灰渣	0 环境技术论坛 30	1.35 环境技术论坛 10.83	0.44 环保商贸网 3.65	0.22 1.44	0.09 0.81	0.06 环保商贸网 0.45 http://sapce.cnjlc.com	-0.07 0.13	-2.29 环保商贸网 -0.58
山西混煤 环境技术网! 飞  灰	0 30	3.06 http://sapce.cnjlc.com 12.17 http://www.epb2b.com	1.55 http://sapce.cnjlc.com 7.69	0.64 4.24	0.14 环保商贸网 3.32	0.00 环境技术网! 1.40 http://sapce.cnjlc.com	-0.37 -0.85 http://sapce.cnjlc.com	环境技术论坛 -23.14 环保商贸网

  http://www.epb2b.com (3)液气比的大小。液气比的大小是湿式脱硫除尘技术中的一个重要运行参数，当液体中含有的碱性物质一定时，增大液气比，使气液接触的机率增大，脱除SO2的碱性物质增多，脱硫效率就会提高。当液气比过大时，会加重烟气带水现象，排烟温度降得过低，不利于烟气的抬升扩散，并使运行费用增加。一般在确定运行参数时，应选择在满足环境保护要求的情况下，达到一定脱硫效率，以选择较小的液气比为宜。     (4)脱硫除尘设备传质性能的好坏。当燃煤烟气中二氧化硫和烟尘浓度、可被利用的碱性物质和液气比相同的情况下，脱硫除尘效率的高低取决于脱硫除尘设备传质性能的好坏。当前湿式脱硫除尘设备型式繁多，不少单位在结构设计时，十分注意烟气在设备内的停留时间和气、液、固三相的充分接触和强化传质，以进一步扑集烟气中的微细尘粒和提高脱硫效率。 (四)湿式脱硫中的pH值控制。湿式法脱硫中的结垢主要可分为三种，即(1)硫酸钙硬垢；(2)亚硫酸钙软垢；(3)碳酸钙硬垢。 浆液的pH值是保证系统正常运行的一个重要指标，最佳pH值是综合考虑防垢、脱硫率和反应剂利用率得到的。由热务等分析可知，低pH值可能会形成硫酸钙硬垢，高pH值则促使生成亚硫酸钙软垢。当溶液湿交为55℃时，pH值从6降至5，亚硫酸钙的溶解度约上升5倍，而硫酸钙溶解度则略有下降。而对于碳酸钙而言，在CaO—SO₂—CO₂体系中，若气相CO₂浓度为16%，当溶液pH值超过6-7时，如继续添加石灰，按热力学计算，将有碳酸钙沉淀析出。 环境技术论坛 上述分析表明，对石灰法脱硫来讲，低pH值运行会促使生成硫酸钙硬垢；高pH值运行会促使生成亚硫酸钙软垢；咸性pH值运行促使生成碳酸钙硬垢。根据国外试验和运行经济表明，在采用石灰法后，为避免堵塞，pH值应控制在6-8较为合理。   http://www.cnjlc.com 三、湿式脱硫除尘技术在应用中尚需注意和解决的问题 环境技术论坛 (一)腐蚀是湿式脱硫除尘技术在应用中常见的一个问题。常常发生在除尘器烟气入口处干湿交替部分、净化气体的出口、设备内部气流改变方向之处以及管道的腐蚀。 湿式脱硫除尘技术系统内的腐蚀环境是十分复杂的，它与多种因素有关，如：液体的温度、PH值、氯离子浓度、煤种、燃烧情况等，并受到运动尘粒的冲刷，而导致系统过早遭到破坏。为了控制腐蚀，探索符合我国国情的防腐防磨新路子，曾开展过相应的试验研究，现将结果介绍如下： http://sapce.cnjlc.com （1）选择了A₃钢、18—8型不锈钢、09Cu低合金钢、改性高硅铸铁（STSIR—15Cu）、NiCr 20—2高镍奥氏体铸铁、普通灰铸铁、低合金耐蚀铸铁（NSHT86）共七种金属进行了模拟脱硫除尘洗涤液环境下的全浸蚀试验，试验结果表明：18—8型不锈钢和STIR—15Cu改性高硅铸铁的化学稳定性最好，但在不同浓度硫酸溶液中特别是有氯离子存在时，18—8型不锈钢腐蚀率很高，而STSIR—15Cu改性高硅铸铁却很稳定。应此高硅铸铁更适合于脱硫除尘系统腐蚀严重的部位。 环保BLOG,http://space.cnjlc.com （2）选择了氯磺化聚乙烯涂层、环氧沥青涂层、玻璃鳞片涂层和聚苯硫醚（PPS）涂层共四种涂料进行挂片全浸腐蚀试验，结果表明：在全浸液PH值等于，CL—为250PPm、SO₄- - 为1500PPm、温度为80—95℃时，浸液8～14天后外表面产生小泡，膜下发生腐蚀，部分涂层脱落。玻璃鳞片与PPS涂层的腐蚀率相比较，以PPS涂层性能为优，但这种涂层需在较高温度下，给施工带来一定困难，而玻璃鳞片的防腐性能虽然较PPS略有逊色，但可在室温下固化，弥补了PPS涂层的不足。 http://sapce.cnjlc.com （3）选择了氯丁橡胶和高硅耐酸橡胶在浸液环境中试验结果表明：两种橡胶均有良好的耐腐蚀性能，高硅耐酸橡胶又优于氯丁橡胶，但粘接强度均不理想，在70—90℃条件下，试验10天后，粘接强度基本上下降到零。 （4）对非金属材料中的花岗岩和陶瓷的耐蚀耐磨性能试验表明：它们防腐耐磨性能良好，其平均腐蚀的速率为18—8型不锈钢的1/25，为A₃钢的1/104。 上述试验结果，为湿式脱硫除尘系统各部位的合理选材提供了一定的依据。经受高温、腐蚀、磨损较快的部位可考虑采用麻石、陶瓷或改性高硅铸铁，经受中低温和腐蚀、磨损不甚严重的部位，可采用防腐防磨涂料的表面防护处理。 注意水的合理利用。湿式脱硫除尘系统中提倡将锅炉房的所有废水（包括水力冲渣和脱硫除尘废水以及锅炉排污水、水处理设备反洗水、风机轴承的冷却水及其他废水）全部流入沉淀池，经灰水分离后作为冲渣和脱硫除尘用水。这不但可节约大量新水，同时可防止水体的二次污染。 http://www.epb2b.com （三）烟气带水是湿式脱硫除尘器中最常见的共性问题。这是由于脱硫除尘器中烟气与水接触后，气液未能得到很好分离而造成的一种现象。烟气带水会导致烟道腐蚀，引风机叶轮粘灰，严重时发生风机震动。一般控制设备烟气带水的措施有三个：（1）是在设备设计时尽可能选择较低的烟气上升速度；（2）是设备顶部距布水处要有一定的高度；（3）必要时需装设脱水效率较高的脱水器。 （四）湿式脱硫除尘技术的发展和应用，其实质是在传统的湿式除尘技术的基础上，开发它的脱硫功能。针对工业锅炉量大面广、技术管理水平参差不齐，又受到经济承受能力的限制，因此湿式脱硫除尘技术的推广应用，重点应考虑在较大容量的锅炉房和自备电厂的锅炉上应用，同时在技术性能上不要盲目追求高的脱硫效率，而应通过技术经济分析，以花费最小的代价获取最大的环境效果为目标。 http://www.epb2b.com

www.espfgd.com 本文来自环保_技术网 龙净股票