生物质锅炉尾气超低排放技术分析

3.2 脱硫技术

3.2.1 干法脱硫技术

干法是指石灰粉经过石灰消化器（LDH）消化后进入反应器，与烟气中的SO2 发生化学反应，生成CaSO3 和CaSO4，烟气中的SO2 被脱除。干法的操作温度控制在60－110℃。（图5）

优势：设备简单，占地面积小，投资和运行费用较低，操作方便，能耗低，生成物便于处置等。

劣势：脱硫效率低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，设备维护难度较大，设备运行可靠性不高，寿命较短等。

3.2.2 半干法脱硫技术

半干法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫剂一般为石灰，脱硫产物为硫酸钙及亚硫酸钙。半干法的操作温度控制在60－80℃。（图6）

优势：系统简单，无废水产生；运行成本较低；

劣势：脱硫效率较低，对于较高含硫量烟气难以保证超低排放；负荷适应性差，烟气量及SO2 浓度波动较大时脱硫效率波动很大，难以稳定达标排放；粉尘超低排放完全依赖布袋除尘器，除尘器对于粉尘超低排放的稳定性较差；配合低温氧化吸收的效率较低。

生物质燃料中硫含量比较低，因此生物质发电项目大多采用干法或半干法脱硫技术。

3.2.3 湿法脱硫技术

湿法是利用石灰石、氧化钙、氧化镁、钠碱等为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在44－55℃。

优势：脱硫效率高，能够稳定达标排放；系统稳定，负荷适应性好。

劣势：产生废水，需要进一步处理；系统较干法复杂。

3.2.4 气液耦合脱硫技术

在吸收塔烟气入口上部设置气液耦合器，可以在小液气比的工况下实现高效脱硫除尘。（图7）

气液耦合脱硫技术———技术优势：

一是均气效果好，避免烟气偏流及短路；二是提高传质能力，增加气液碰撞频率，提高气液传质效率，提高吸收效率；三是降温速度快。高温烟气经过双气旋气液耦合器时，烟气与浆液高强度混合碰撞使烟气迅速降温，为上层喷淋层浆液吸收二氧化硫提供最佳反应温度并扩大了有效的吸收空间；四是提高烟气停留时间。该技术使气液强制传导，使浆液与烟气接触时间增加50%，碰撞频率提高两倍，浆液液滴液与烟气碰撞动能提高近一倍。

气液耦合脱硫技术———技术效果：一是有效降低了改造成本和运行成本，在保证脱硫效率的前提下，加装双气旋脱硫增效气液耦合器可有效降低液气比，减少喷淋层加装量，可使改造投入降低，同时低运行成本。在同等条件下，气液耦合塔与空塔喷淋选取液气比低约20%～40%，脱硫综合厂用电率比空塔喷淋低20%；二是在吸收塔内加装双气旋脱硫增效气液耦合器提高高脱硫效率同时，其除尘效率明显提高，这是因为双气旋脱硫增效气液耦合器可使浆液液滴与烟气充分混合碰撞，同时还不会产生液滴二次破碎雾化产生的气液夹带造成浆液二次污染问题。目前为止，采用该技术运行的脱硫装置，可实现稳定脱硫效率99%以上，除尘效率超过80%；三是加装双气旋脱硫增效气液耦合器后，由于有效解决了烟气偏流和烟气降温使得整个吸收系统运行更加稳定可靠，其运行调整极为简单。同时，气液耦合塔检修维护方便，装置使用寿命长，系统检修维护量低，运行安全稳定。

3.3 降尘措施

3.3.1 布袋除尘技术

布袋除尘器结构由：布袋除尘器由壳体、净气室、阀箱、灰斗、过滤装置、喷吹和压缩空气管路系统、楼梯平台以及防雨棚等部分组成。

其工作原理是：当锅炉出口含尘烟气从进风口进入收尘器后，气流经进气阀进入收尘室，在隔栅板的作用下，由于惯性作用，气流中的粗颗粒粉尘直接落入灰斗，起到预收尘的作用。然后气流向上通过内部装有金属骨架的滤袋，粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入袋室上部的净气室，经提升阀汇集到出风管排出。当滤袋外部的粉尘聚集到一定厚度，脉冲阀动作（由清灰程序控制仪控制），一股压缩空气流进入喷吹管，并由一组喷孔喷出，高速气流带动周围空气经喷孔分别喷入各个滤袋内，使捕集在滤袋外壁上的粉尘脱落，脱落的粉尘沉降到灰斗经下料器进入输送设备。

袋除尘技术优点：除尘效率高、粉尘处理简单、运用灵敏、布局简单。

布袋除尘技术缺点：耐高温性能差，烟气含水适应性差，检修困难，滤袋（1-3 年）需更换，运维成本较高。

3.3.2 管束式除雾器技术

气旋除尘除雾器是由4级气旋串联组合而成。

其工作原理是：经过湿法脱硫的净烟气其含有大量的雾滴，雾滴是由湿法喷淋过程产生，雾滴构成是浆液液滴、凝结水液滴和粉尘颗粒，当含有大量雾滴的净烟气进入气旋除尘除雾器后，气旋除尘除雾器筒内加设的气旋板使含雾滴的净烟气在气旋筒内旋转起来，在气旋器上方形成气液两相的剧烈旋转及扰动，从而使得净烟气中的细小雾滴、细微粉尘颗粒等微小颗粒物互相碰撞团聚凝聚成大雾滴，同时，旋转净烟气再在离心力的作用下，使得净烟气中的雾液滴向桶壁运动，最终与气旋筒壁碰撞，被气旋筒壁液膜捕获吸收，实现高效除雾除尘。

气旋除尘除雾器优点：系统阻力小，投资小，系统简洁、运维简单。

气旋除尘除雾器缺点：除尘效率较低，除雾器叶片积浆导致效率降低，用水量大，运行维护量大。

4 结语

生物质锅炉的使用会给我国社会经济的发展带来较大的好处，相关人员应该从自己工作的实际情况出发，针对生物质锅炉脱硝技术、脱硫技术及降尘措施三个方面，加快技术研发和设备升级工作，制定合理的技术方案，保证生物质锅炉的排放满足国家环保政策要求。