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摘要：锅炉的脱硫技术根据与锅炉的结合点大致可以分为三种形式：一是燃煤前脱硫（如洗煤），二是燃煤中脱硫（炉内喷钙），三是燃煤后脱硫技术。本文主要分析讨论20t以下小型锅炉脱硫除尘工艺。
关键词：烟气脱硫 湿法FGD 双碱法
1 双碱法简介
在湿法脱硫中双碱法应用于中小型锅炉具有明显优势：双碱法是指脱硫吸收过程采用反应性能好的钠基或镁基吸收剂，其产生的副产品又与钙基吸收剂进行置换反应，将钠基或镁基脱硫吸收剂再生还原重复使用，再生反应中产生的石膏成为最终副产品。
1.1 优点分析 ①用碱液进行脱硫，碱液中NaOH与SO2反应，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中，对循环系统管道、水泵、浆液池等均无腐蚀与堵塞现象便于设备运行及保养。②再生和氧化过程发生在吸收塔塔外，减少了塔内壁结垢的可能性，便于系统长期运行。③脱硫效率高，一般在90%以上。
1.2 双碱法工艺流程分析 锅炉烟气通过引风机引至逆流喷雾脱硫塔内脱硫。脱硫循环泵从循环池向脱硫塔内输送洗涤液（Na2CO、NaOH碱液），通过喷淋层喷嘴，碱液以液雾的形式与进入塔内的烟气逆向接触，烟气中的SO2、HCI、HF等被吸收生成亚硫酸盐、硫酸盐等，完成对烟气的脱硫。脱硫洗涤液进入循环池，一部分通过循环泵进行循环脱硫，一部分由进入沉淀池进行沉淀、再生。再生过程中加入生石灰，生成CaSO4与CaSO3，同时置换生成NaOH碱液，碱液再回流至循环池循环利用。
2 针对20t以下小型锅炉脱硫方法分析
2.1 如使用双碱法工艺 ①投资高。以两台8t锅炉为例，双碱法需建设脱硫工艺楼。工艺楼及脱硫塔平台约35万；双碱法系统实行DCS计算机自动控制，电气热控投资在30万左右。整个脱硫系统总共投资超过300万。②运行费用高。以两台8t锅炉为例，双碱法一小时运行费用为149.22元，包括电费、水费、石灰及纯碱费用。其中电费占整个运行费用的80.26%。
双碱法设备、多工艺复杂，即使锅炉吨位小，相应设备如水池、泵、搅拌器、配电柜、数量也不能减少，因此造成投资金额、运行费用与锅炉吨位相比性价比很低。
2.2 针对小型锅炉提出简易法脱硫工艺 小型锅炉，烟气量小，厂房位置有限，如上全套双碱法工程经济上性价比很低。
因此提出简易法脱硫工艺：
简易法工艺：简易法是双碱法脱硫工艺的一部分，省去了双碱法中再生脱水过程。将沉淀渣浆作为锅炉炉渣冷却水，在冷却过程中，渣浆中SO3与SO4与炉渣中的CaO反应生成部分CaSO4及CaSO3沉淀。最终随炉渣排出。
3 简易法外排水分析
3.1 以两台四吨锅炉为例 钠碱与SO2在脱硫塔反应中，生成的NaHSO3占80%，因此如果保证NaHSO3不饱和，那系统可以正常运行不结晶，NaHSO3在60度时的饱和浓度在43.5%。实验数据表明，如果浓度维持在30%即可一直长时间运行。根据两台4t热风炉日燃煤量（约1.2吨）及煤质分析，烟气参数如下：
系统内NaHSO3保证浓度按30%，则一小时外排量0.062吨，一天外排量约1.48吨。两台锅炉冷却用水一天在1吨左右。因此脱硫系统每天外排水约0.48吨。
3.2 简易法与炉渣反应分析
锅炉炉渣含量SiO240%～50%、Al2O30%～35%、Fe2O34%～20%、CaO1%～5%。其中SiOAl2OFe2O3常常被作为脱硫添加剂来提高生石灰的反应活性。
其原理如下：（以Fe2O3为例）
①从物理角度，运用热重分析仪对石灰与氧化铁的混合物固硫效果进行分析，发现在500-700度时，氧化铁可以改变石灰颗粒表层产物生产方式的活化作用，使反应生成物不会形成一个致密的外壳，而以氧化铁为中心，形成分散的硫酸钙产物堆积。因此可以扩大氧化钙颗粒比表面积，提高CaO反应率。
②氧化铁有一定的催化氧化作用，可以吸附和释放氧气，在反应过程中，氧化锑改变了反应物表面空隙结构，将深层的空隙暴露出来。
由此可见，煤渣中的氧化物成分增加了CaO的活性，释放了氧气，提高了NaSO3到NaSO4的转化率，进一步使石膏生成率增加。
3.3 简易法投资与运行费用与双碱法比较
以两台8t为例：与双碱法部分设备及投资费用比较：
由此可见，简易法从投资及运行费用上都适用于20t以下的中小型锅炉，可以稳定运行。此法已成功应用于多台中小型锅炉，运行状况良好。
参考文献：
[1]曹海祥.废碱液脱硫独特的塔外氧化技术[J].广东化工，2014（11）.
[2]张凝凝，邵徇，罗陨飞，姜英.烟气分析法测试燃煤SO2释出量的研究[J].洁净煤技术，2014（05）.
[3]陈国金.中小型燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术[J].动力工程，2003（02）.
关键词：烟气脱硫 湿法FGD 双碱法
1 双碱法简介
在湿法脱硫中双碱法应用于中小型锅炉具有明显优势：双碱法是指脱硫吸收过程采用反应性能好的钠基或镁基吸收剂，其产生的副产品又与钙基吸收剂进行置换反应，将钠基或镁基脱硫吸收剂再生还原重复使用，再生反应中产生的石膏成为最终副产品。
1.1 优点分析 ①用碱液进行脱硫，碱液中NaOH与SO2反应，循环水基本上是NaOH的水溶液，在循环过程中，对循环系统管道、水泵、浆液池等均无腐蚀与堵塞现象便于设备运行及保养。②再生和氧化过程发生在吸收塔塔外，减少了塔内壁结垢的可能性，便于系统长期运行。③脱硫效率高，一般在90%以上。
1.2 双碱法工艺流程分析 锅炉烟气通过引风机引至逆流喷雾脱硫塔内脱硫。脱硫循环泵从循环池向脱硫塔内输送洗涤液（Na2CO、NaOH碱液），通过喷淋层喷嘴，碱液以液雾的形式与进入塔内的烟气逆向接触，烟气中的SO2、HCI、HF等被吸收生成亚硫酸盐、硫酸盐等，完成对烟气的脱硫。脱硫洗涤液进入循环池，一部分通过循环泵进行循环脱硫，一部分由进入沉淀池进行沉淀、再生。再生过程中加入生石灰，生成CaSO4与CaSO3，同时置换生成NaOH碱液，碱液再回流至循环池循环利用。
2 针对20t以下小型锅炉脱硫方法分析
2.1 如使用双碱法工艺 ①投资高。以两台8t锅炉为例，双碱法需建设脱硫工艺楼。工艺楼及脱硫塔平台约35万；双碱法系统实行DCS计算机自动控制，电气热控投资在30万左右。整个脱硫系统总共投资超过300万。②运行费用高。以两台8t锅炉为例，双碱法一小时运行费用为149.22元，包括电费、水费、石灰及纯碱费用。其中电费占整个运行费用的80.26%。
双碱法设备、多工艺复杂，即使锅炉吨位小，相应设备如水池、泵、搅拌器、配电柜、数量也不能减少，因此造成投资金额、运行费用与锅炉吨位相比性价比很低。
2.2 针对小型锅炉提出简易法脱硫工艺 小型锅炉，烟气量小，厂房位置有限，如上全套双碱法工程经济上性价比很低。
因此提出简易法脱硫工艺：
简易法工艺：简易法是双碱法脱硫工艺的一部分，省去了双碱法中再生脱水过程。将沉淀渣浆作为锅炉炉渣冷却水，在冷却过程中，渣浆中SO3与SO4与炉渣中的CaO反应生成部分CaSO4及CaSO3沉淀。最终随炉渣排出。
3 简易法外排水分析
3.1 以两台四吨锅炉为例 钠碱与SO2在脱硫塔反应中，生成的NaHSO3占80%，因此如果保证NaHSO3不饱和，那系统可以正常运行不结晶，NaHSO3在60度时的饱和浓度在43.5%。实验数据表明，如果浓度维持在30%即可一直长时间运行。根据两台4t热风炉日燃煤量（约1.2吨）及煤质分析，烟气参数如下：
系统内NaHSO3保证浓度按30%，则一小时外排量0.062吨，一天外排量约1.48吨。两台锅炉冷却用水一天在1吨左右。因此脱硫系统每天外排水约0.48吨。
3.2 简易法与炉渣反应分析
锅炉炉渣含量SiO240%～50%、Al2O30%～35%、Fe2O34%～20%、CaO1%～5%。其中SiOAl2OFe2O3常常被作为脱硫添加剂来提高生石灰的反应活性。
其原理如下：（以Fe2O3为例）
①从物理角度，运用热重分析仪对石灰与氧化铁的混合物固硫效果进行分析，发现在500-700度时，氧化铁可以改变石灰颗粒表层产物生产方式的活化作用，使反应生成物不会形成一个致密的外壳，而以氧化铁为中心，形成分散的硫酸钙产物堆积。因此可以扩大氧化钙颗粒比表面积，提高CaO反应率。
②氧化铁有一定的催化氧化作用，可以吸附和释放氧气，在反应过程中，氧化锑改变了反应物表面空隙结构，将深层的空隙暴露出来。
由此可见，煤渣中的氧化物成分增加了CaO的活性，释放了氧气，提高了NaSO3到NaSO4的转化率，进一步使石膏生成率增加。
3.3 简易法投资与运行费用与双碱法比较
以两台8t为例：与双碱法部分设备及投资费用比较：
由此可见，简易法从投资及运行费用上都适用于20t以下的中小型锅炉，可以稳定运行。此法已成功应用于多台中小型锅炉，运行状况良好。
参考文献：
[1]曹海祥.废碱液脱硫独特的塔外氧化技术[J].广东化工，2014（11）.
[2]张凝凝，邵徇，罗陨飞，姜英.烟气分析法测试燃煤SO2释出量的研究[J].洁净煤技术，2014（05）.
[3]陈国金.中小型燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术[J].动力工程，2003（02）.