符合我国国情的湿法脱硫装置

1、1 符合我国国情的新一代符合我国国情的新一代 中小型锅炉烟气湿法脱硫装置中小型锅炉烟气湿法脱硫装置 广东省环境保护工程研究设计院广东省环境保护工程研究设计院 广东省环境保护工程研究设计院工艺试验基地广东省环境保护工程研究设计院工艺试验基地 江门市同力环保科技有限公司江门市同力环保科技有限公司 2 l 广东省环境保护工程研究设计院的试验基地：广东省环境保护工程研究设计院的试验基地： l WLT技术以严谨的科学态度和高度负责的精神技术以严谨的科学态度和高度负责的精神建立广东最大型的脱硫试验台。建立广东最大型的脱硫试验台。 公司试验基地建有一套规模公司试验基地建有一套规模6万万m3/h烟气量，相当于

2、烟气量，相当于35T锅炉脱硫试验装置，专门锅炉脱硫试验装置，专门 进行各种脱硫技术参数的试验，对全面了解、深入研究各种脱硫技术的特点，掌进行各种脱硫技术参数的试验，对全面了解、深入研究各种脱硫技术的特点，掌 握脱硫工艺中各种技术参数的相互联系握脱硫工艺中各种技术参数的相互联系，推动脱硫工艺技术进步发挥了积极作用，推动脱硫工艺技术进步发挥了积极作用， 是目前省内最大的大型脱硫技术试验装置。（广东江门）是目前省内最大的大型脱硫技术试验装置。（广东江门） l 于于2007年完成广东省科学技术成果鉴定。年完成广东省科学技术成果鉴定。 广东省环境保护工程研究设计院工艺试验基地广东省环境保护工程研究设计院

3、工艺试验基地 第一烟气脱硫试验台第一烟气脱硫试验台 第二烟气脱硫试验台第二烟气脱硫试验台 第三烟气脱硫试验台第三烟气脱硫试验台 3000风量m3/h 10000风量m3/h 60000风量m3/h 3 这里所指的中小型锅炉暂定为这里所指的中小型锅炉暂定为220t/h220t/h以下的燃煤燃油锅炉，以下的燃煤燃油锅炉， 主要为热电联供的企业自备电站锅炉和工业锅炉。主要为热电联供的企业自备电站锅炉和工业锅炉。 一一 前前 言言 4 脱硫效率要高；按照各地新标准的要求，脱硫效率稳定90%； 比电厂脱硫装置要求还高，这类锅炉的负荷即烟气量会随生产要求而变化， 因而要求烟气量从50%110%范围内变化时

4、，脱硫效率要保持不变； 系统要简洁，管理要简单，对于35t/h以下的系统一般由锅炉工兼职操作，较 大的系统操作人员要尽量少； 对改造系统最好不换风机，风机一旦更换，随之而来的电缆、电柜也跟着更换， 因而要求吸收塔阻力要低； 投资要省，中小型锅炉在除尘系统上不可能投资过大，因而要求除尘器后的脱硫 系统对除尘有把关作用； 占地面积少，对原没有预留脱硫用地的锅炉房改造项目，必须要求占地少； 运行稳定，故障率低，维修量少。 二 中小型锅炉对脱硫装置的要求中小型锅炉对脱硫装置的要求 5 n 技术方面：（处于起步阶段）技术方面：（处于起步阶段） l 使用简单的麻石塔或旋流喷淋等技术，脱硫效率低，或套用大型

5、电厂空塔喷淋使用简单的麻石塔或旋流喷淋等技术，脱硫效率低，或套用大型电厂空塔喷淋 等工艺，造价高。等工艺，造价高。 l 没有烟气量变化跟随调节装置，烟气量一旦变化，脱硫效率随之下降（是当前没有烟气量变化跟随调节装置，烟气量一旦变化，脱硫效率随之下降（是当前 中小型锅炉的中小型锅炉的致命缺陷致命缺陷）；）； l 系统堵塞非常普遍；系统堵塞非常普遍； l 锅炉烟气工况恶劣，材料磨损腐蚀严重，寿命短；锅炉烟气工况恶劣，材料磨损腐蚀严重，寿命短； l 阻力大、能耗高；阻力大、能耗高； l 稳定性、可靠性差；稳定性、可靠性差； l 维修量大，管理难度大。维修量大，管理难度大。 n 政策与法制方面：（处于

6、发展阶段）政策与法制方面：（处于发展阶段） l 监督管理不到位，以应付检查为主；监督管理不到位，以应付检查为主； l 缺乏环保监测在线监控手段，缺乏执法依据；缺乏环保监测在线监控手段，缺乏执法依据； l 缺乏设计技术规范的导向，脱硫设施质量参差不齐；缺乏设计技术规范的导向，脱硫设施质量参差不齐； l 市场无序竞争，利益驱动，未懂脱硫没有设计能力的公司泛滥；市场无序竞争，利益驱动，未懂脱硫没有设计能力的公司泛滥；假冒伪劣，假假冒伪劣，假 李逵胜真李逵，导致投资李逵胜真李逵，导致投资- -失败失败- -改造改造- -再投资的尴尬局面再投资的尴尬局面。 三三 国内中小型锅炉脱硫存在的主要问题国内中小

7、型锅炉脱硫存在的主要问题 6 l脱硫装置的心脏是脱硫塔，开发高效低耗、脱硫装置的心脏是脱硫塔，开发高效低耗、 不堵塞、易操作的脱硫塔是解决中小型锅炉不堵塞、易操作的脱硫塔是解决中小型锅炉 烟气脱硫问题的重中之重。烟气脱硫问题的重中之重。 l因地制宜选择脱硫剂和脱硫工艺是脱硫系统因地制宜选择脱硫剂和脱硫工艺是脱硫系统 能否经济运行的关键。能否经济运行的关键。 四四 技术对策技术对策 7 五五 突破传统相间传突破传统相间传 质的质的WLT脱硫塔脱硫塔 8 雾化液滴表面脱硫物质雾化液滴表面脱硫物质 （CaSO31/2H2O),一旦与一旦与SO2反反 应生成脱硫产物后，表面会钝化，应生成脱硫产物后，表

8、面会钝化， 再不能与再不能与SO2反应，即相间传质反应，即相间传质 阻力大；阻力大； 再密的喷淋亦会存在漏洞，再密的喷淋亦会存在漏洞， 加上流速不匀和爬壁现象使空塔加上流速不匀和爬壁现象使空塔 喷淋的脱硫率徘徊在喷淋的脱硫率徘徊在90%以下。以下。 5-1.空塔喷淋气液传质界面阻力大、漏洞大、去除率难提高空塔喷淋气液传质界面阻力大、漏洞大、去除率难提高 SO2 雾滴雾滴 烟气烟气 雾滴放大示意图雾滴放大示意图 SO2 表面钝化层表面钝化层 9 5-2.5-2.新颖高效新颖高效WLTWLT脱硫塔理论依据脱硫塔理论依据 n脱硫效率高低关键取决于相间传质阻力脱硫效率高低关键取决于相间传质阻力= =

9、传质系数传质系数 n气液间吸收传质过程可分三个步骤气液间吸收传质过程可分三个步骤 nSO2由气相主体扩散到气液两相界面由气相主体扩散到气液两相界面 n突破相界面进入液相表面突破相界面进入液相表面 n由液相界面扩散到主体由液相界面扩散到主体 n化学吸收阻力集中点：化学吸收阻力集中点： 气液两相传质阻力集中在界面的气膜和气液两相传质阻力集中在界面的气膜和 液膜之间，即气膜液膜之间，即气膜SO2浓度和液膜碱性浓度和液膜碱性 物质浓度；物质浓度； nWLT将被净化烟气分割为微小气泡并在将被净化烟气分割为微小气泡并在 脱硫液中高速运动，气液界面不断更新，脱硫液中高速运动，气液界面不断更新， 界面界面SO

10、2和碱性物浓度几乎与主体一样和碱性物浓度几乎与主体一样 高，所以界面阻力非常小，脱硫效率特高，所以界面阻力非常小，脱硫效率特 别高。别高。 10 附件=10-04WLT反应区录像.mpg 5-3. WLT5-3. WLT脱硫塔工作状态录像脱硫塔工作状态录像 11 5-4.5-4.新颖高效新颖高效WLTWLT脱硫塔脱硫塔工作原理工作原理 WLT脱硫塔基本原理脱硫塔基本原理 (附件附件=10-04WLT原理动画原理动画JOE.exe) 需净化的烟气从烟气入口进入均需净化的烟气从烟气入口进入均 气室，流经集能加速器，经加速的烟气室，流经集能加速器，经加速的烟 气与筒上端下流的脱硫液相碰，烟气气与筒上

11、端下流的脱硫液相碰，烟气 高速旋切下流的脱硫液，气液两相持高速旋切下流的脱硫液，气液两相持 续碰撞旋切而互相粉碎并充分混合，续碰撞旋切而互相粉碎并充分混合， 烟气以微小气泡形式在脱硫液中高速烟气以微小气泡形式在脱硫液中高速 运动，界面不断更新，传质阻力变小，运动，界面不断更新，传质阻力变小， 气液两相以巨大的比表面积和极低的气液两相以巨大的比表面积和极低的 阻力，进行接触传质；由于脱硫液不阻力，进行接触传质；由于脱硫液不 断供给，空化液层逐渐增厚，当上流断供给，空化液层逐渐增厚，当上流 的气动托力与空化液层的重力平衡后，的气动托力与空化液层的重力平衡后， 最早形成的空化液被新形成的空化液最早形

12、成的空化液被新形成的空化液 取代，带着被捕集的杂质持续流经均取代，带着被捕集的杂质持续流经均 气室直至塔顶，上升脱离空化液层的气室直至塔顶，上升脱离空化液层的 净化烟气经脱水后，从出口排入烟囱。净化烟气经脱水后，从出口排入烟囱。 在三相紊流筒内，只要有足够的烟气在三相紊流筒内，只要有足够的烟气 流入和源源不断地供给脱硫液，总将流入和源源不断地供给脱硫液，总将 保持一定厚度的空化液层，使工作状保持一定厚度的空化液层，使工作状 态非常稳定。态非常稳定。 12 5-5.5-5.新颖高效新颖高效WLTWLT脱硫塔突破性技术特征脱硫塔突破性技术特征 脱硫效率高达脱硫效率高达90-95%以上，不堵塞；以上

13、，不堵塞； 突出的高溶解能力和高传质特性；突出的高溶解能力和高传质特性； 瞬时降温速度快；瞬时降温速度快； 气体均布平衡性好；气体均布平衡性好； 创新型负荷调节装置，确保创新型负荷调节装置，确保SO2在线监测下稳定达标（公司专在线监测下稳定达标（公司专 利）；利）； 出口烟气带水最低（烟气带出浆液组分最低）；出口烟气带水最低（烟气带出浆液组分最低）； 系统稳定性高，系统可利用率高，安全高效；系统稳定性高，系统可利用率高，安全高效； 能耗低（低液气比、浆液低压循环，脱硫塔阻力小）；能耗低（低液气比、浆液低压循环，脱硫塔阻力小）； 系统适应性强；系统适应性强； 特别适合于水煤浆锅炉的除尘脱硫；特别

14、适合于水煤浆锅炉的除尘脱硫； 故障率低，维修量少；故障率低，维修量少； 对除尘有把关作用，占地面积少，利于现有锅炉系统改造；对除尘有把关作用，占地面积少，利于现有锅炉系统改造； 投资与运行成本低。投资与运行成本低。 13 n 根据双膜理论，脱硫是根据双膜理论，脱硫是SO2从气相传递到液相的相间传质过程，传质阻力是决定从气相传递到液相的相间传质过程，传质阻力是决定 脱硫效率的关键因素，脱硫效率的关键因素，WLT特有的低界面阻力决定了它的高脱硫效率；特有的低界面阻力决定了它的高脱硫效率； n WLT对高浓度用一般方法难以处理达标的烟气或排放标准要求特别严格的烟气，对高浓度用一般方法难以处理达标的烟

15、气或排放标准要求特别严格的烟气， 有特别明显的优势。能将有特别明显的优势。能将SO2含量高于含量高于10000mg/Nm3的烟气净化到的烟气净化到200mg/Nm3； 实验证明：实验证明： n 100克克60的水至饱和时可溶解的水至饱和时可溶解6克克SO2。 。 n 按上述溶解度和双膜理论计算，喷淋塔、填料塔、筛板塔等工作时按上述溶解度和双膜理论计算，喷淋塔、填料塔、筛板塔等工作时100克水只能克水只能 溶解溶解0.04克克SO2； ；而 而WLT脱硫塔可溶解脱硫塔可溶解0.4克以上，决定了克以上，决定了WLT塔有极高去除率；塔有极高去除率； n WLT脱硫塔的反应区体积是一般脱硫塔的脱硫塔的

16、反应区体积是一般脱硫塔的1/10左右，因而左右，因而WLT塔占地面积小；塔占地面积小； n WLT脱硫塔是经多年反复试验，在不同工况，不同条件下以实验取得基础参数而脱硫塔是经多年反复试验，在不同工况，不同条件下以实验取得基础参数而 开发的低能耗高去除率的脱硫塔。开发的低能耗高去除率的脱硫塔。 5-6.5-6.突出的高溶解能力和低界面阻力突出的高溶解能力和低界面阻力 14 n 根据脱硫反应机理：烟气温度低利于根据脱硫反应机理：烟气温度低利于SO2溶解，烟气温度高溶解，烟气温度高 利于利于SO2与碱性物反应，但与碱性物反应，但SO2溶解速度远远慢于反应速度，溶解速度远远慢于反应速度， SO2溶解是

17、提高脱硫率的关键，降温利于溶解。溶解是提高脱硫率的关键，降温利于溶解。 n 在在WLT脱硫塔反应区内，烟气瞬时降温速度快，由脱硫塔反应区内，烟气瞬时降温速度快，由170度瞬度瞬 间降至间降至4852度，为度，为SO2在塔内充分溶解和气液完全反应创在塔内充分溶解和气液完全反应创 造了有利的条件，其结果各种运行参数获得化学反应的协同造了有利的条件，其结果各种运行参数获得化学反应的协同 效应效应最佳指标。（详见监测报告）最佳指标。（详见监测报告） 5-7.5-7.突出的瞬时降温速度突出的瞬时降温速度 15 n 脱硫塔内气体分布的不均匀性，是阻碍脱硫技术性价比的脱硫塔内气体分布的不均匀性，是阻碍脱硫技

18、术性价比的 重要难题（烟气短路，脱硫效率低，重要难题（烟气短路，脱硫效率低，降低设备有效使用率降低设备有效使用率。 依靠扩大均气体积，降低烟气流速，造成脱硫塔体积配置依靠扩大均气体积，降低烟气流速，造成脱硫塔体积配置 大大造成价高。）造成价高。） n WLT脱硫塔的均气效果比一般空塔喷淋塔提高脱硫塔的均气效果比一般空塔喷淋塔提高20-25%，使，使 脱硫系统能够在连续、稳定、可靠、经济的状态下运行脱硫系统能够在连续、稳定、可靠、经济的状态下运行。 5-8.5-8.气体均布平衡性好气体均布平衡性好 16 n 创新型的多种负荷调节装置，完全适应了中小型创新型的多种负荷调节装置，完全适应了中小型 锅

19、炉的脱硫要求，提高脱硫的稳定性和脱硫系统锅炉的脱硫要求，提高脱硫的稳定性和脱硫系统 的实用性、大幅度地消减了工业自控点的设置，的实用性、大幅度地消减了工业自控点的设置， 降低造价和维修成本，降低了管理难度，系统可降低造价和维修成本，降低了管理难度，系统可 用率达用率达95%以上。此装置的创新减轻操作者、管以上。此装置的创新减轻操作者、管 理者的工作难度，对适应我国国情至关重要。理者的工作难度，对适应我国国情至关重要。 5-9.5-9.创新型多种负荷调节装置创新型多种负荷调节装置 17 n 特有的传质形式，没有雾化特有的传质形式，没有雾化 环节，出口烟气含水环节，出口烟气含水 75mg/Nm3

20、n 工业锅炉及炉窑湿法烟气工业锅炉及炉窑湿法烟气 脱硫工程技术规范（脱硫工程技术规范（HJ- 462-2009）要求，除雾器出要求，除雾器出 口烟气中的雾滴浓度不应大口烟气中的雾滴浓度不应大 于于75mg/Nm3 5-10.5-10.烟气带水最少、有利风机寿命烟气带水最少、有利风机寿命 18 n WLT不影响锅炉系统运行，实现安全、高效。不影响锅炉系统运行，实现安全、高效。 n 系统设计简约，只要引风机和供液泵正常，装置便能稳系统设计简约，只要引风机和供液泵正常，装置便能稳 定运行，操作十分简便，适合国情。定运行，操作十分简便，适合国情。 脱硫项目的首要任务：脱硫项目的首要任务： 锅炉是生产单

21、位的热能中心，应在满足锅炉各种工锅炉是生产单位的热能中心，应在满足锅炉各种工 况能正常运行的情况下实施脱硫达标，不要顾此失彼，况能正常运行的情况下实施脱硫达标，不要顾此失彼， 主次不分。主次不分。 5-11.5-11.系统稳定性高系统稳定性高 19 n WLT脱硫效率高，液气比小脱硫效率高，液气比小脱硫液循环量小且低压供脱硫液循环量小且低压供 液液,循环泵能耗小，比同类技术节约电能循环泵能耗小，比同类技术节约电能810%左右。左右。 n 脱硫塔阻力小脱硫塔阻力小(12001400pa)，脱硫率达，脱硫率达9095% ，风，风 机能耗比同类技术节约机能耗比同类技术节约810%电能电能。 n 脱硫

22、率在脱硫率在90%时，脱硫系统综合能耗节约时，脱硫系统综合能耗节约1520%。 5-12.WLT5-12.WLT脱硫塔能耗低脱硫塔能耗低 20 n 不同工艺流程：不同工艺流程： （石灰石法、石灰法、钙钠双碱法、电石泥、造纸白泥、各类碱（石灰石法、石灰法、钙钠双碱法、电石泥、造纸白泥、各类碱 性废水）对项目不同的资源能充分利用和筛选，物尽其用、已达到性废水）对项目不同的资源能充分利用和筛选，物尽其用、已达到 项目投入产出的最佳方案。项目投入产出的最佳方案。 n 不同工况：不同工况： 灵活可靠的负荷调节装置，系统稳定性强。灵活可靠的负荷调节装置，系统稳定性强。 n 不同煤种：不同煤种： WLT脱硫

23、效率高，高硫煤、低硫煤均能稳定达标，业主选择煤脱硫效率高，高硫煤、低硫煤均能稳定达标，业主选择煤 种的范围宽。种的范围宽。 n 不同品质的脱硫剂：不同品质的脱硫剂： 石灰石粒度石灰石粒度200目目-325目，一般石灰，各种含碱废水均可。目，一般石灰，各种含碱废水均可。 5-13.WLT5-13.WLT脱硫塔适应性强脱硫塔适应性强 21 lWLT脱硫塔选用耐高温、耐腐蚀、耐磨损脱硫塔选用耐高温、耐腐蚀、耐磨损 的特种玻璃钢制造，彻底解决了碳钢防腐的特种玻璃钢制造，彻底解决了碳钢防腐 塔防腐层剥落，普通麻石塔缝隙漏风等引塔防腐层剥落，普通麻石塔缝隙漏风等引 起维修量过大的问题。起维修量过大的问题。

24、 5-14. 5-14. 选用新型材质彻底解决腐蚀问题选用新型材质彻底解决腐蚀问题 22 六、因地制宜选择脱硫剂和脱硫工艺六、因地制宜选择脱硫剂和脱硫工艺 lWLT脱硫塔优越的技术性能，使企业能够脱硫塔优越的技术性能，使企业能够 自由选择脱硫剂和脱硫工艺。自由选择脱硫剂和脱硫工艺。 l企业可以根据锅炉大小，操作水平，当地企业可以根据锅炉大小，操作水平，当地 资源状况选择脱硫剂，若附近有碱性废水、资源状况选择脱硫剂，若附近有碱性废水、 电石泥、造纸白泥等废物可利用，则优先电石泥、造纸白泥等废物可利用，则优先 选以废治废，一句话是要因地制宜。选以废治废，一句话是要因地制宜。 23 l 综上所述，综上所述，WLT脱硫技术基本克服了当前中小型锅炉烟气脱硫的弊端，具有脱硫技术基本克服了当前中小型锅炉烟气脱硫的弊端，具有 三高、两低、四小的特点。三高、两低、四小的特点。 l 三高：三高：SO2去除率高、除尘率高、适应性高。去除率高、除尘率高、适应性高。 l 两低：一次投资低、运行成本低。两低：一次投资低、运行成本低。 l 四小：能耗小、阻力小、液气比小、维修量小。四小：能耗小、阻力小、液气比小、维修量小。 l WLT脱硫塔脱硫效率高于脱硫塔脱硫效率高于90%，具有烟气量调节装置，不堵塞，烟气既能达，具有烟气量调节装置，不堵塞，烟气既能达 标又保证了锅炉效率。标又