第一章设计要求与初始数据
1.1设计原始资料：
（1）锅炉耗煤及排烟情况
锅炉型号：DZL6-1.25型，2台，额定蒸发量：6 t/h（台）；
设计耗煤量：1124 kg/h（台），烟气密度（标准状态下）：1.41 kg/m3，排烟温度：194℃，空气过剩系数：1.3，排烟中飞灰占煤中不燃分分比例：20%；
烟气其他性质按空气计算。
（2）煤质资料
收到基成分C H O N S A W
质量分布（m%）63.9 2.3 4.7 1.5 0.9 22.6 4.1
（3）气象资料
设计地区年平均气压：100.26 KPa；年平均气温12.3℃；极端最高气温43.3℃；极端最低气温-22.0℃，当地常年主导风向西南。
空气中含水（标准状态下）：76 kg/m³
（4）净化要求
脱硫效率：η≥80%；喷淋密度ρ喷=60.07 m³/㎡·hr
按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）执行；
新建锅炉颗粒物排放标准（标准状态下）：50㎎/m³（参见表1、2）；
二氧化硫排放标准（标准状态下）：300㎎/m³（参见表1、2）；
参考文献：
1.GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准，国家环境保护部2014.5
2.HJ462-2009工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范2009.3
3.曾光明袁兴中李彩亭《环境工程设计与运行案例》北京化学工业出版社2004.9
4.鹿政理《环境保护设备选用手册－大气污染控制设备》北京化学工业出版社2002.5
5.北京市环境保护科学研究所《大气污染防治手册》上海科学技术出版社1987.7
6.金兆丰《环保设备设计基础》北京化学工业出版社2005.1
7.童志权《工业废气净化与利用》北京化学工业出版社2001.5
8.姜安玺《空气污染控制》北京化学工业出版社2003.6
9.雷仲存王宇《工业脱硫技术》北京化学工业出版社2001.5
10.陈杰瑢周琪蒋文举《环境工程设计基础》北京高等教育出版社2007.3
1.2设计内容和要求
1.2.1设计内容
说明书要求：1.课题现状（国内，国外产业状况）
2.工艺筛选
3.锅炉烟气脱硫除尘物料平衡计算
4.烟气除尘脱硫元件的研究分析
5.锅炉烟气脱硫除尘装置的结构设计
6.锅炉房锅炉烟气脱硫除尘系统的布置设计
7.工艺过程经济分析
1.2.2设计成果要求
(1)．设计说明书和计算书应反映毕业设计的全部内容，包括目录、内容摘要（含英文）、关键词、正文、参考文献。说明书正文应包括设计的原始资料、方案论证、设计说明、计算、设计结果等。设计说明书要文字简洁，语言通顺，图表整洁，论证充分，字迹书写工整、清晰。书写格式应符合《天津城建大学毕业设计工作指导手册》的要求，字数不少于2万字。
(2)．设计图纸应不少于7张1＃图纸，包括工艺流程平面布置图、设备详图等。图纸要求布置大方、图面整洁、清晰，绘制必须符合工程图的技术规范要求，且至少有一张铅笔图。
(3)．英文文献资料翻译应不少于3000字（以英文单词计），译文表达准确，语言通顺
1.2.3设计完成时间周数：14周
毕业设计步骤与进度安排见表3。
表3毕业设计步骤与进度安排
外文文献资料翻译：明确设计任务，理解相关规范、标准，编制说明书大纲2周
净化工艺方案比较、选择1周
脱硫、除尘过程物料平衡计算1周
净化工艺主体构筑物结构设计与选型3周
管道计算与平面布置2周
系统阻力计算，风机选型2周
净化工艺技术经济分析，整理毕业设计说明书，设计成果评阅与修改2周
准备参加毕业答辩1周
第二章大气污染与SO2的危害
2.1大气污染状况
我国大气污染情况依然十分严重，主要为煤烟型污染。城市的大气环境总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染一直在偏高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势。大气污染物排放总量现状：1.二氧化硫。煤炭消耗量不断增加，随之带来二氧化硫排放总量急剧上升。在各类排放源中，电厂和工业锅炉排放量占到70%。由二氧化硫排放引起得酸雨污染范围不断扩大，现已扩展到长江以南、青藏高原以东的大部分地区，遍及广东、广西、四川、贵州、云南、湖南、江西、福建、浙江、上海、安徽、山东等十多个省、市、自治区。华中酸雨区比较严重的中心区域为长沙、衡阳和赣州，西南为宜宾、南充和重庆，华东为厦门、宁波和南京。目前年均降水pH值低于5.6酸雨临界值的地区已占全国面积的30%左右。2.烟尘、粉尘。烟尘的主要排放源也是火电厂和工业锅炉，由于地方电厂使用的大多为低效除尘器，所以烟尘排放量一般是国家大型电厂的5-10倍。曾经在上海的铜加工厂的大型袋式除尘器除尘效率也达到了99%以上，它虽然是一种传统的除尘方式，但由于效率高，性能稳定可靠，操作简单，还是获得了很广泛的应用。还有象电除尘器、湿式除尘器也是应该深入研究和针对各种场合大力推广的新型除尘设备。3.机动车排气污染。受经济增长的推动，我国机动车近年来数量增长迅速，尤其是一些大城市如北京、上海、广州等机动车数量增长速率更是远远高于全国平均水平。汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集，交通运输量相对大，机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断上升。
2.2 SO2的危害
2.2.1 SO2对人体的危害
大气污染物侵入人体主要有三条途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气，其中以第三条途径最为重要。大气污染对人体健康的危害主要表现为引起呼吸道疾病。在高浓度污染物的突然作用下，人体可发生急性中毒，甚至在短时间内死亡。长期接触低浓度污染物，会引起支气管炎、支气管哮喘、肺气肿和肺癌等病症。此外，还发现一些尚未查明的可能与大气污染有关的疑难杂症。SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的SO2会导致户籍到炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。SO2在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。根据经济合作发展组织（OECD）的研究，当硫酸盐年浓度在10μg/m3左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%；SO2还能与大气中的飘尘黏附，当人体呼吸时吸入带有SO2的飘尘，会使SO2的毒性增强。SO2在空气中的浓度达到(0.3～1.0)X 10-6时，人们就会闻到它的气味。包括人类在内的各种动物，对SO2的反应都会表现为支气管收缩，这可从气管阻力稍有增加判断出来。一般认为，空气中SO2浓度在0.5 X 10-6以上，对人体健康已有某种潜在性影响，(1～3)X 10-6时多数人开始受到刺激，10×10-6时刺激加剧，个别人还会出现严重的支气管痉挛。与颗粒物和水分结合的硫氧化物是对人类健康影响非常严重的公害见。
当大气中的SO2氧化形成硫酸和硫酸烟雾时，即使其浓度只相当于SO2的1/10，其刺激和危害也将更加显著。据动物实验表明，硫酸烟雾引起的生理反应要比单一SO2气体强4～20倍。
2.2.2 SO2对植物的危害
研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。SO2对金属，特别是对钢结构的腐蚀。每年给国民经济带来很大的损失。据估计，工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%～4%。据1983年对我国13个省市25个工厂企业的统计，因SO2造成的受害面积达2.33万公顷，粮食减少1.85万吨，蔬菜减少500吨，危害相当严重。大气污染对植物的伤害，通常发生在叶子结构中，因为叶子含有整棵植物的构造机理。最常遇到的毒害植物的气体是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯、硫化氢和氨。
大气中含SO2过高，对叶子的危害首先是对叶肉的海绵状软组织部分，其次是对栅栏细胞部分。侵蚀开始时，叶子出现水浸透现象，干燥后，受影响的叶面部分呈漂白色或乳白色。如果SO2的浓度为(0.3～0.5)X 10-6，并持续几天后，就会对敏感性植物产生慢性损害。SO2直接进入气孔，叶肉中的植物细胞使其转化为亚硫酸盐，再转化成硫酸盐。当过量的SO2存在时，植物细胞就不能尽快地把亚硫酸盐转化成硫酸盐，并开始破坏细胞结构。菠菜、莴苣和其他叶状蔬菜对SO2最为敏感，棉花和苜蓿也都很敏感。松针也受其影响，不论叶尖或是整片针叶都会变成褐色，并且很脆弱。
20世纪50年代后期，臭氧对植物的损害才引起人们的注意。臭氧首先侵袭叶肉中的栅栏细胞区。叶子的细胞结构瓦解，叶子表面出现浅黄色或棕红色斑点。针叶树的叶尖变成棕色，而且坏死。菠菜、斑豆、西红柿和白松显得特别敏感。在某些森林中的很多松树，似乎由于长期暴露在光化学氧化剂中而濒于死亡。据估计，损害阈值约为0.03×10-6，暴露时间为4 h。上述植物在0.1×10-6或更低的浓度中暴露1～8 h，也曾出现受害情况。苜蓿在浓度0.06×10-6的臭氧中暴露3～4 h，会受到损害。臭氧还阻碍柠檬的生长。
过氧乙酰硝酸酯(PAN)侵害叶子气孔周围空间的海绵状薄壁细胞。可以窥见的主要影响是叶子的下部变成银白色或古铜色。虽然牵牛花在浓度0.005X 10-6中暴露8 h，就会受到影响。但是，有害的阈值估计为0.01×10-6，暴露时间为6 h。以成熟状况看，幼叶是最敏感的。
氟化氢对植物是一种累积性毒物。即使暴露在极低的浓度中，植物也会最终把氟化物累积到足以损害其叶子组织的程度。最早出现的影响表现为叶尖和叶边呈烧焦状。显然，氟化物通过气孔进入叶子，然后被正常的流动水分带向叶尖和叶边，最后使内部细胞遭受破坏。当细胞被破坏变干时，受害部分就由深棕色变成棕褐色。桃树、葡萄藤和糖菖蒲等对氟化物十分敏感，超过4至5个星期暴露期的损害阈值低至0.1×10-9。氟化氢的浓度接近1 X 10-9时，就值得我们重视了。
在普通碳氢化合物中，乙烯是唯一的在已知环境水平下就能引起植物遭受损害的物质。浓度为(0.001～0.5)X 10-6的乙烯，曾使敏感的植物受到损害。乙烯对植物的影响包括，使花朵凋落和叶子不能很好地舒展。已证实它对兰花和棉花有害。在乙烯下暴露6 h的损害总阈值为0.05 X 10-6。
其他气体和蒸气，如氯化氢、氯、硫化氢和氨，比别的气体更能引起叶子组织剧烈瓦解。有关文献中列举了200种植物对13种不同污染物的敏感性。
关于颗粒物对植物的总影响还了解得很少。然而，人们已观察到几种特定物质所引起的损害作用。含氟化物的颗粒物能引起某些植物损害。降落在农田上的氧化镁，曾使农作物生长不良。动物误食沾有有毒颗粒物的植物时，健康会受到损害。这些有毒化合物会被吸收进植物组织，或成为植物表面污染而存在下去。
2.2.3 SO2对大气能见度的影响
大气污染最常见的后果之一是大气能见度降低。一般说来，对大气能见度或清晰度有影响的污染物，应是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体。因此，对能见度有潜在影响的污染物有：①总悬浮颗粒物(TSP)；②SO2和其他气态含硫化合物，因为这些气体在大气中以较大的反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子；③NO和NO2，在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子，还在某些条件下，红棕色的NO2会导致烟羽和城市霾云出现可见着色；④光化学烟雾，这类反应生成亚微米级的气溶胶粒子。
能见度的气象学定义是：在指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离：①在白天，能看见地平线上直指天空的一个显著的深色物体；②在夜间，能看见一个已知的、最好未经聚焦的中等强度的光源。能见度观测是观测者通过对指定方向上一个目标的反差度的估计而对光衰减的主观评价。如果观测者视力完好，则这种反差度极限估计为2%。通常认为，普通观测者需要接近5%的反差度才能辨别出以背景为衬托的物体。
反差度的降低及大气能见度的下降，主要是大气中微粒对光的散射和吸收作用所造成的。还有某些散射是空气分子引起的，这就是瑞利散射过程。大气中由散射引起的光衰减，主要是由与入射光波长相近的粒子造成的。可见光辐射波长约为0.4～0.8μm，其最大强度为0.52μm左右。因此，粒径处于0.1～1.0μm的亚微米级范围内的固体和液体粒子对能见度降低的影响很大。城市大气中硫酸盐的粒径大多小于2μm，粒径分布峰值为0.2～0.9μm，因而这类气溶胶的存在会引起能见度明显降低。
大气能见度的降低，不仅会使人感到不愉快，而且会造成极大的心理影响，还会产生交通安全方面的危害。
2.3烟气脱硫技术
目前全球都已高度关注烟气脱硫技术，现已研发除十多种有效的工艺，部分脱硫工艺已大规模用于去除烟气中的二氧化硫。
全球广泛采用的脱硫技术是钙法，在烟气脱硫中使用钙法的占比大于90%。依据脱硫产物的作用分为回收法和抛弃法。
第三章除尘装置
3.1机械式除尘器
机械式除尘器是依靠机械力（重力、惯性力、离心力等）将尘粒从气流中去除的装置。特点是结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高。按出尘粒的不同可设计为重力尘降室、惯性除尘器和旋风除尘器。适用于含尘浓度高和颗粒力度较大的气流。广泛用于除尘要求不高的场合或用作高效除尘装置的前置预除尘器。
3.1.1重力沉降室
重力沉降室是利用重力作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。其机理为含尘气流进入沉降室后，由于扩大了流动截面积而使得气流速度大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
重力沉降窒是最古老、最简易的除尘设备，主要由室体、进气口、出气口和集灰斗组成。含尘气流进入室体内，因流动截面积的扩大而使气体流速降低，较大尘粒借助自身重力作用自然沉降而被分离捕集下来。
重力沉降室适用于捕集密度大、颗粒大（50μm以上）的粉尘，特别是磨损件很强的粉尘。其优点是结构简单、造价低、施工容易、维护管理方便、阻力小（一般为50～150Pa），可处理较高温气体（最高使用温度能达到350～550℃）、可回收干灰等，但缺点是除尘效率低（约50%）、占地面积大，因此，一般作为多级除尘系统中的预除尘器使用。
沉降室的除尘效率与沉降室的结构、气流速度、尘粒大小等因素直接相关。沉降室的尺寸宜以矮、宽、长的原则布置。沉降室内气流速度越低，越有利于捕集细小尘粒，但设备体积相对庞大；在室内气流速度一定的前提下，增加沉降室的纵深，也可提高除尘效率．但不宜延长至10 m以上；在沉降室内合理布置挡墙、隔板、喷雾或在沉降窒底部设置水封池等措施，均能在一定程度上（10%～15%）提高除尘效率。
3.1.2惯性除尘器
惯性除尘器是使含尘气体与挡板撞击或者急剧改变气流方向，利用惯性力分离并捕集粉尘的除尘设备。惯性除尘器亦称惰性除尘器。由于运动气流中尘粒与气体具有不同的惯性力，含尘气体急转弯或者与某种障碍物碰撞时，尘粒的运动轨迹将分离出来使气体得以净化的设备称为惯性除尘器或惰性除尘器。
惯性除尘器分为碰撞式和回转式两种。前者是沿气流方向装设一道或多道挡板，含尘气体碰撞到挡板上使尘粒从气体中分离出来。显然，气体在撞到挡板之前速度越高，碰撞后越低，则携带的粉尘越少，除尘效率越高。后者是使含尘气体多次改变方向，在转向过程中把粉尘分离出来。气体转向的曲率半径越小。转向速度越多，则除尘效率越高。
惯性除尘器的性能因结构不同而异。当气体在设备内的流速为10m/S以下时，压力损失在200一1000Pa之间，除尘效率为50%一70%。在实际应用中，惯性除尘器一般放在多级除尘系统的第一级，用来分离颗粒较粗的粉尘。它特别适用于捕集粒径大于10μm的干燥粉尘．而不适宜于清除粘结性粉尘和纤维性粉尘。惯性除尘器还可以用来分离雾滴，此时要求气体在设备内的流速以1—2m/s为宜。
这种设备结构简单，阻力较小，但除尘效率不高，这一类设备适用于大颗粒（20μm以上）的干性颗粒。
3.1.3旋风除尘器
旋风除尘器是除尘装置的一类。除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器的效率和压力损失，其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。在使用时应注意，当超过某一界限时，有利因素也能转化为不利因素。另外，有的因素对于提高除尘效率有利，但却会增加压力损失，因而对各因素的调整必须兼顾。
旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种形式。按气流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用于从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。利用这一个原理基础成功研究出了一款除尘效率为百分之九十以上的旋风除尘装置。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒（<5μm）的去除效率较低。
优点：按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。
短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。
3.2湿式除尘器
湿式除尘器俗称“除雾器”，它是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和粉尘的充分混合作用及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置。
生产的湿式除尘器是把水浴和喷淋两种形式合二为一。先是利用高压离心风机的吸力，把含尘气体压到装有一定高度水的水槽中，水浴会把一部分灰尘吸附在水中。经均布分流后，气体从下往上流动，而高压喷头则由上向下喷洒水雾，捕集剩余部分的尘粒。其过滤效率可达85%以上。
湿式除尘器可以有效地将直径为0.1—20微米的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。它具有结构简单、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能够处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。如果设备安装在室内，还必须考虑设备在冬天可能冻结的问题。再则，要是去除微细颗粒的效率也较高，则需使液相更好的分散，但能耗增大。
该除尘器对粒径小于5μm粉尘的除尘效率高，使用寿命长达5～8年。除尘器结构紧凑，占用空间小，耗水量小，每秒处理5～7立方米含尘气流的占地面积约为4平方米，耗水约1吨/小时。
湿式除尘器制造成本相对较低。但对于化工、喷漆、喷釉、颜料等行业产生的带有水份、粘性和刺激性气味的灰尘是最理想的除尘方式。因为不仅可除去灰尘，还可利用水除去一部分异味,如果是有害性气体（如少量的二氧化硫、盐酸雾等），可在洗涤液中配制吸收剂吸收。
缺点：
1.从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；
2.当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐材料保护；
3.不适合用于疏水性烟尘；对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞；
4.与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难题，在严寒地区应采用防冻措施。
优点：
1.由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此这类除尘器既具有除尘作用，又具有烟气降温和吸收有害气体的作用。
2.适用于入理高温。高温、易燃易爆和有害气体；
3.运行正常进，净化效率高；
4.可用于雾尘集聚之粉尘、气体；
5.排气量衡定；
6.结构简单、占地面积小，投资低；
7.运行安全、操作及维修方便。
3.2.1喷雾塔洗涤器
喷雾塔洗涤器，也叫喷淋式除尘器，是湿式除尘器中最简单的一种。喷淋式除尘器，在除尘器内水通过喷嘴喷成雾状，当含尘烟气通过雾状空间时，因尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用，尘粒随液滴降落下来。
在除尘器内水通过喷嘴喷成雾状，当含尘烟气通过雾状空间时，因尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用，尘粒随液滴降落下来。这种除尘器构造简单、阻力较小、操作方便。其突出的优点是除尘器内设有很小的缝隙和孔口，可以处理含尘浓度较高的烟气而不会导致堵塞。又因为它喷淋的液滴较粗，所以不需要雾状喷嘴，这样运行更可靠，喷琳式除尘器可以使用循环水，直至洗液中颗粒物质达到相当高的程度为止，从而大大简化了水处理设施。所以这种除尘器至今仍有不少企业采用。它的缺点是设备体积比较庞大，处理细粉尘的能力比较低，需用水量比较多、所以常用来去除粉尘粒径大、含尘浓度高的烟气。
常用的喷淋式除尘器依照气体和液体在除尘器内流动型式分为三种结构：
(1)顺流喷淋式,即气体和水滴以相同的方向流动
(2)逆流喷淋式,即液体逆着气流喷射
(3)错流喷淋式,即在垂直于气流方向喷淋液体。
3.2.2旋风除尘器
旋风除尘器是除尘装置的一类。除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器的效率和压力损失，其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。在使用时应注意，当超过某一界限时，有利因素也能转化为不利因素。另外，有的因素对于提高除尘效率有利，但却会增加压力损失，因而对各因素的调整必须兼顾。
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用于从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。利用这一个原理基础成功研究出了一款除尘效率为百分之九十以上的旋风除尘装置。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。它的主要缺点是对细小尘粒（<5μm）的去除效率较低。
优点：按照前面轴向速度对流通面积积分的方法，一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化，并将各种情况下不同断面处下降流量除尘器总处理流量的百分比绘入，为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。可看出各模型的短路流量及下降流量沿除尘器高度的变化。与常规旋风除尘器相比，安装全长减阻杆1#和4#后使短路流量增加但安装非全长减阻杆H1和H2后使短路流量减少。安装1#和4#后下降流量沿流程的变化规律与常规旋风除尘器基本相同，呈线性分布，三条线近科平行下降。但安装H1和H2后，分布呈折线而不是直线，其拐点恰是减阻杆从下向上插入所伸到的断面位置。由此还可以看到，非全长减阻杆使得其伸至断面以上各断面的下降流量增加，下降流量比常规除尘器还大，但接触减阻杆后，下降流量减少很快，至锥体底部达到或低于常规除尘器的量值。
短路流量的减少可提高除尘效率，增大断面的下降流量，又能使含尘空气在除尘器内的停留时间增长，为粉尘创造了更多的分离机会。因此，非全长减阻杆虽然减阻效果不如全长减阻杆，但更有利于提高旋风除尘器的除尘效率。常规旋风除尘器排气芯管入口断面附近存在高达24%的短路流量，这将严重影响整体除尘效果。如何减少这部分短路流量，将是提高效率的一个研究方向。非全长减阻杆减阻效果虽然不如全长减阻杆好，但由于其减小了常规旋风除尘器的短路流量及使断面下降流量增加、使旋风除尘器的除尘效率提高，将更具实际意义。
3.3电除尘器
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。
它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。由于火电厂一般机组功率较大，如60万千瓦机组，每小时燃煤量达180T左右，其烟尘量可想而知。因此对应的电除尘器结构也较为庞大。一般火电厂使用的电除尘器主体结构横截面尺寸约为25~40×10～15m，如果在加上6米的灰斗高度，以及烟质运输空间高度，整个电除尘器高度均在35米以上，对于这样的庞大的钢结构主体，不仅需要考虑自主、烟尘荷载、风荷载，地震荷载作用下的静、动力分析。同时，还须考虑结构的稳定性。
电除尘器的主体结构是钢结构，全部由型钢焊接而成（如图10—所示），外表面覆盖蒙皮（薄钢板）和保温材料，为了设计制造和安装的方便。结构设计采用分层形式，每片由框架式的若干根主梁组成，片与片之间由大梁连接。为了安装蒙皮和保温层需要，主梁之间加焊次梁，对于如此庞大结构，如何均按实物连接，其工作量与单元数将十分庞大。按工程实际设计要求和电除尘器主体结构设计，主要考察结构强度、结构稳定性及悬挂阴极板主梁的最大位移量。对于局部区域主要考察阴极板与主梁连接处在长期承受周期性打击下的疲劳损伤；阴极板上烟尘脱落的最佳频率选择；风载作用下结构表面蒙皮（薄板）与主、次梁连接以及它们之间刚度的最佳选择等等。另外电除尘器的控制器也是其重要的组成部份，常用的是：ALSTOM EPIC III等。控制除尘器的主要功能是调节电场的运行，控制对粉尘的荷电。智能化的控制器如ALSTOM的EPIC III可进一步提高除尘器的节能及减排效率。
优点：
1.净化效率高，电除尘器可以通过加长电场长度、增大电场有效通流面积、改进控制器的控制质量、对烟气进行调质等手段来提高除尘效率，以满足所需要的除尘效率。对于常规电除尘器，正常运行时，其除参尘效率一般都高于99%。能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数，来满足所要求的净化效率。
2.阻力损失小，设备阻力小、总能耗低。电除尘器的总能耗是由设备阻力、供电装置、加热装置、振打和附属设备（卸灰电动机、气化风机等）的能耗组成的。电除尘器的阻力损失一般为150～300Pa，约为袋式除尘器的1/5，在总能耗中所占的份额较低。一般处理lOOOm/h的烟气量需消耗电能0.2-0.8kWh。一般在20毫米水柱以下，和旋风除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，其总耗电量仍比较小。
3.烟气处理量大。电除尘器由于结构上易于模块化，因此可以实现装置大型化。单台电除尘器的最大电场截面积达到了400平方米。
4.允许操作温度高，如SHWB型电除尘器最好允许操作温度250℃，其他类型还有达到350~400℃或者更高的。
5.可以完全实现操作自动控制。
缺点：
1.设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。
2.对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有的粉尘都获得很高的净化效率。
3.受气体温度、湿度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。
4.一次投资较大，卧式的电除尘器占地面积较大。
5.在某些企业实用效果达不到设计要求。
3.4袋式除尘器
袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。
袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。
袋式除尘器高的除尘效率是与它的除尘机理分不开的。含尘气体由除尘器下部进气管道,经导流板进入灰斗时,由于导流板的碰撞和气体速度的降低等作用,粗粒粉尘将落入灰斗中,其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室,由于滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用,粉尘被阻留在滤袋内,净化后的气体逸出袋外,经排气管排出。滤袋上的积灰用气体逆洗法去除,清除下来的粉尘下到灰斗,经双层卸灰阀排到输灰装置。滤袋上的积灰也可以采用喷吹脉冲气流的方法去除,从而达到清灰的目的,清除下来的粉尘由排灰装置排走。袋式除尘器的除尘效率高也是与滤料分不开的,滤料性能和质量的好坏,直接关系到袋式除尘器性能的好坏和使用寿命的长短。而过滤材料是制作滤袋的主要材料,它的性能和质量是促进袋式除尘技术进步,影响其应用范围和使用寿命。
过滤式除尘装置包括袋式除尘器和颗粒层除尘器，前者通常利用有机纤维或无机纤维织物做成的滤袋作过滤层，而后者的过滤层多采用不同粒径的颗粒，如石英砂、河砂、陶粒、矿渣等组成。伴着粉末重复的附着于滤袋外表面，粉末层不断的增厚，布袋除尘器阻力值也随之增大;脉冲阀膜片发出指令，左右淹没时脉冲阀开启，高压气包内的压缩空气通了，如果没有灰尘了或是小到一定的程度了，机械清灰工作会停止工作。
低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中滤袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的气流通过适当导流和自然流向分布，达到整个过滤室内空气分布均匀，含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗，其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。
滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空气经喷由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序打开电磁脉冲喷吹，压缩气体以极短促的时间按次序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘。
优点：
1.除尘效率高，一般在99%以上，除尘器出口气体含尘浓度在数十mg/m3之内，对亚微米粒径的细尘有较高的分级效率。
2.处理风量的范围广，小的仅1min数m3，大的可达1min数万m3，既可用于工业炉窑的烟气除尘，减少大气污染物的排放。
3.结构简单，维护操作方便。
4.在保证同样高除尘效率的前提下，造价低于电除尘器。
5.采用玻璃纤维、聚四氟乙烯、P84等耐高温滤料时，可在200℃以上的高温条件下运行。
6.对粉尘的特性不敏感，不受粉尘及电阻的影响。
第四章烟气脱硫工艺
4.1湿法脱硫工艺
4.1.1石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺
目前世界上大多数国家都采用湿法脱硫工艺对烟气进行脱硫处理。现在正在运行的湿法烟气脱硫中，绝大部分吸收剂是石灰石，少数吸收剂是石灰。石灰石比石灰更为廉价，石灰石用作吸收剂更为经济，更能为广大厂区接受。但从工艺上比较，每种工艺各有特点，都不能相互替换，在不同的要求下，我们选用不同的工艺。如果是大规模的发电站，那我们可以选择石灰石脱硫剂。如果是工业锅炉，那我们可以选择石灰脱硫剂。脱硫流程为从热交换器到脱硫塔，脱硫塔到热交换器。当使用的吸收剂为石灰时，石灰与水混合成浆液，在脱硫塔内，与被处理的烟气混合，发生化学反应，生成石膏。目前，工业锅炉和电站大多采用这一脱硫工艺。
表4-1石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺优点
脱硫工艺
优点
石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺
技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上
原料来源广泛、易取得、价格优惠
技术成熟，容量可大可小，应用范围广
系统运行稳定，变负荷运行特性优良
副产品可充分利用，是良好的建筑材料
只有少量的废物排放
技术进步快
石灰石/石灰—石膏法脱硫工艺，从技术、经济、运行及维护处理考虑，采用石灰石脱硫能有效的处理烟气。
4.1.2氧化镁湿法脱硫工艺
氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH)2）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。
脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。脱硫工艺为：锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱。来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO2后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。
表4-2氧化镁湿法脱硫工艺优点
脱硫工艺
优点
氧化镁湿法脱硫
反应性好，脱硫效率高
运行可靠性高
造价低
运行费用低
副产品回收的经济效益高
4.2半干法脱硫工艺
4.2.1烟气循环流化床脱硫技术（CFD）
CFD-FGD工艺系统主要由电石渣浆加料系统、流化床吸收塔、预除尘器、电除尘器及回料系统组成。
自动控制系统应满足脱硫除尘工艺系统运行要求。控制系统通过PLC控制来完成对整个脱硫系统的自动控制。在控制室内通过控制键盘，实现对脱硫系统正常运行工况的见识和调整以及异常工况的报警和紧急事故处理。根据燃煤含硫率来对加料量进行粗调节。流化床反应器出口温度控制回路通过调节喷入CFB的水量来调节流化床出口的烟温。根据反应塔内吸收剂浓度来调节脱硫渣排出量。反应塔内吸收剂浓度是根据反应塔的压力损失确定的，保持压力损失为一定值来确定回料量和排料量。
脱硫效率随Ca/S的增加而增加。对活性较高的石灰，在Ca/S较低时，效率随Ca/S的增加上升很快，当Ca/S达到一定值后，脱硫效率随Ca/S上升而上升的趋势变得缓慢。对活性较差的石灰，尽管同样提高Ca/S比，但脱硫效率增加速率比较慢。在Ca/S比一定的条件下，系统的脱硫效率随着喷水量的增加而上升。喷水量对脱硫效率的影响实际上是通过趋近于绝热饱和温度△T来实现的。△T在很大程度上决定了液膜的蒸发干燥特性和脱硫特性。因此，我们要综合考虑Ca/S、喷水量和反应温度等方面的影响。
4.2.2喷雾干燥法（SDA）
喷雾干燥法（SDA）烟气脱硫技术是20世纪80年代发展起来的一种新型脱硫工艺，由XJoy公司和丹麦的Niro Atomizer公司共同开发，国外多称为Niro Atomizer法。目前世界上配置的这种脱硫工艺的发电机组容量超过15 000MW，投入正常运行的超过6000MW。该方法主要用于燃放低硫煤的电厂烟气脱硫，近年来也进行了高硫煤的旋转喷雾脱硫研究工作。该方法利用喷雾干燥的原理，将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散相，烟气为分散介质，吸收剂和热烟气在吸收塔内发生传质和传热，实现脱硫目标并分离脱硫废渣。
喷雾干燥法工艺主要分为五个步骤：①脱硫浆液的制备；②脱硫浆液的雾化；③雾滴与烟气的接触；④SO2吸收和水分的蒸发；⑤灰渣再循环与排除。其中②、③、④三步均在喷雾吸收塔内完成，吸收剂为分散相，烟气为分散介质。
喷雾干燥法的吸收剂除采用石灰乳外，还采用碱液或氨水。由于碱液和氨水对SO2的吸收能力较石灰乳高，因此脱硫率也高，吸收剂的用量也少。喷雾干燥脱硫与湿式石灰石/石灰法相比具有很多优点：流程简单，省掉了一套浆液处理设备，故投资省；运行可靠，生产过程中不产生结垢和堵塞；由于是干式运，只要排气温度适宜，不产生腐蚀；能量消耗低，运行费用低；对烟气量和烟气中SO2的浓度波动适应性大。主要缺点有：脱硫效率不高；吸收剂利用不高，吸收剂消耗较大；增加系统除尘负荷；关键部件雾化器易磨损；对高硫煤不经济。
表4-3喷雾干燥法的优点和缺点
脱硫工艺
优点
缺点
喷雾干燥法投资省、流程简单
运行可靠
不易产生腐蚀
能量消耗低，运行费用低
SO2的浓度波动适应性大
不易产生结垢和堵塞脱硫效率不高
吸收剂利用不高
吸收剂消耗较大
增加系统除尘负荷
关键部件雾化器易磨损
对高硫煤不经济
4.3干法烟气脱硫工艺
4.3.1干法喷钙脱硫
20世纪70年代X已经研发干法喷钙脱硫，但由于当时条件有限、脱硫工艺不成熟，导致脱硫效率不高，以至于此工艺未得到大规模的应用。目前，人们特别关注喷钙脱硫工艺，因为它有着设备简便、占地面积少、脱硫效率高、脱硫费用低和投入低等优点。
炉内喷钙会对锅炉效率和传热特性产生一定的影响。脱硫剂燃烧吸热和脱硫剂输送导致热损失。喷钙法也存在不足之处，如从除尘器的尘负荷和灰的电阻率两方面影响除尘器性能。为了增加飞灰比电阻值，我们可以增加石灰石粉使灰中CaO和MgO含量。这两个因素共同影响电除尘器的性能。当前的研究发现，电除尘器经喷钙处理后的除尘效率下降不超过4%。干法喷钙类脱硫工艺是一种比较好的工艺，适用于烟气在电场脱硫。
4.3.2循环流化床烟气脱硫
循环流化床脱硫主要化学反应如下：
CaO+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O
CaSO3·2H2O+0.5O2→CaSO4·2H2O
去除烟气中的HCl和HF气体的反应如下：
CaO+2HCl→CaCl2+H2O
CaO+2HF→CaF2+H2O
脱硫剂的反应时间长和锅炉负荷变化的适应性强是循环流化床烟气脱硫的主要优点。
第五章工艺和设备的选择
5.1除尘器的选择
表5-1除尘设备的分类及性能
除尘器名称适用的粒径范围/μm效率/%阻力/Pa设备费运行费
重力沉降室＞50＜50 50～130少少
旋风除尘器5～30 60～70 800～1500少中
电除尘器0.5～1 90～98 50～130多中上
袋式除尘器0.5～1 95～99 1000～1500中上多
依据烟气处理量、烟气温度和除尘效率来选择除尘器，通过分析并结合实际情况，我选用电除尘器。
5.2烟气脱硫工艺的选择
湿法脱硫里采用溶液或浆液去除SO2，这种有工艺很多优点，但也有不足之处，就目前来说，脱硫液处理易导致二次污染。干法烟气脱硫过程是在干燥状态下进行，操作简便、投入较低、扩散快及且不会外排废水，但净化效率一般不高。半干法里用雾化的脱硫剂或浆液脱硫。以下是几种脱硫工艺的比较。
表5-2脱硫工艺的比较
项目石灰/石膏湿法石灰石/石膏湿法石灰半干法石灰石半干法氧化镁湿法氨法
工艺原理石灰浆液与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，再氧化生成石膏石灰石浆液与二氧化硫反应生成亚硫钙和二氧化碳，再氧化生成石膏将石灰粉喷入烟道
与烟气的二氧化硫反应，期间喷水帮助反应在脱硫塔中设置移动石灰石过滤层过滤烟气中的二氧化硫，期间喷水帮助反应氧化镁浆液与二氧化硫反应生成亚硫酸镁氨水与二氧化硫反应生成硫酸铵
适用机组所有燃煤
机组、烧结机、球团机所有燃煤机组、烧结机、球团机主要用于使用低硫煤的小型机组主要用于使用低硫煤的小型机组所有燃煤机组、烧
机、球团机主要用于
大型机组
投资工艺成熟，投资较低工艺成熟，投资较低，与石灰法比还需加装球磨设备工艺复杂，辅助设备多，且对设备要求高，投资高工艺流程
长，辅助设备多，投资高工艺流程长，投资高工艺流程长，投资高
脱硫效率效率≥90%≥90%≤70%≤70%≥90%≥90%
运行费用脱硫剂便
宜，购买方便，运行成本低。针对本项目运行费用约600万脱硫剂便
宜，购买方便，但须进行二次加工，运行成本较低针对本项目运行费用约900万
脱硫剂消耗量大且耗电量大，运行费用高针对本项目运行费用约1200万电耗较大，运行费用高针对本项目运行费用约800万脱硫剂价
格高，且购买受地区限制，运行成本高针对本项目运行费用约900万脱硫剂
价格高，
且购买受地区限
制，运行成本高针对本项目运行费用约2000万
副产物石膏石膏石膏石灰混合物亚硫酸钙粉末亚硫镁、硫酸镁硫酸铵
副产物应用及费用制水泥或石膏制品；费用低制水泥或
石膏制品；费用低抛弃抛弃提纯制化
肥；费用高提纯制化肥；费用高
占地面积占地面积小占地面积小占地面积较大占地面积大占地面积较大占地面积较大
脱硫剂来源丰富丰富丰富丰富较少较少
脱硫剂成本价格便宜，购买方便价格便宜，购买方便价格便宜，购买方便价格便宜，购买方便价格较高，
不易购买价格高
该锅炉脱硫工艺的使用须考虑以下要求：
A．技术成熟、运行可靠。
B．经脱硫处理后烟气中的SO2达到（GB13271-2014）中二类标准。
C．脱硫剂供应有保障，运输费用适中，占地面积小。
综合以上分析和要求，我选石灰/石膏法作为该锅炉的脱硫工艺。采用该工艺的优点是投入少收益大、占地面积相对较小，维持费用不高，就当前而言，从理论和实际出发考虑这适合我国的国情。
5.3脱硫吸收塔的选择
5.3.1填料塔
填料塔在早期的是时候不被我国所重视的，究其原因，一方面是板式塔的技术十分成熟，另一方面是填料塔的效率比较低，由于三十多年前，我国掀起了一波节能的热潮，填料塔变得重新被重视，技术也得到了很大的改进，规整填料和堆散材料各自表现出自己的优势。有人曾经预测，以后的吸收塔将会规整填料的世界。液体在塔上部由液体分布器均匀喷洒，但是塔上的液流具有向着塔壁集中的趋势，这种现象叫做壁流。气体从下部往上部不进行流动，在填料层内进行脱硫的过程。
填料塔有很多优点，但对液相喷淋要求高等缺点。填料塔的清理、检修较麻烦。一般来说，填料塔不适于气、液相中含有较多固体悬浮物的场合，如锅炉燃烧后尾气中含有大量粉尘、煤焦油等，很易堵塞通道，造成压降过大。在安装时要特被注意水平安装及液体的均匀分布。
一般来说，填料塔不适于气、液相中含有较多固体悬浮物的场合，如锅炉燃烧后尾气中含有大量粉尘、煤焦油等，很易堵塞通道，造成压降过大。整砌填料中的格栅填料，一般为木质制作，它比表面积小，且笨重，现已少用，但它可适用于气体通量大、要求阻力压降小、含有固体悬浮物的场合。在安装时要特被注意水平安装及液体的均匀分布。
5.3.2板式塔
板式塔主要是圆柱形的塔，还有内部的塔设备，塔板根据实际情况进行分层，在每一层塔板上，会有液体分布，液体从上往下流，气体从下往上，气体在往上传质的过程中，会与液体进行接触，废气被吸收，从而达到脱硫效果。
工业上对塔板有着严格的要求：1、通过能力要大；2、操作要求高；3、不仅考虑到效率问题，还是应该考虑到气体塔的穿透能力。
筛板塔是板式塔的一种，内装若干层水平塔板，板上有许多小孔，形状如筛；并装有溢流管或没有溢流管。操作时，液体由塔顶进入，经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降，并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出，因而两相可以充分接触，并相互作用。根据孔径的大小分为两类，即小孔径筛板（孔径为3~8mm）和大孔径筛板（孔径为10~25mm）两类，工业应用中以小孔径筛板为主，大孔径多用于某些特殊场合（如分离粘度大，易结焦的物系）。
筛板塔优点：结构简单、造价低；气流压降小、板上液面落差小；生产能力较大；气体分散均匀；传质效率高。
5.3.3喷淋塔
喷淋塔是湿法脱硫的喷嘴有逆流、顺逆流和顺流等布置方式，目前较多采用的是逆流布置方式。喷淋塔内部雾化吸收区吸收SO2，而脱硫产物亚硫酸钙的氧化、石灰石的溶解以及石膏的结晶均在氧化区完成，另外，除雾区的主要作用是将烟气由于在喷淋塔中气液强烈接触而携带的大量雾滴除去。
喷淋塔内填料层作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。喷淋塔喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，喷淋塔内的填料层分为两段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上。喷淋塔的主要结构有：吸收塔主体、喷淋系统、除雾器、浆液氧化池和搅拌器等，其中喷淋系统是喷淋塔的最重要的组成部分之一。
喷淋塔优点：脱硫高效；设备占地少，安装方便；耗水、耗电指标较低。
5.3.4三种吸收塔的综合比较选择
根据脱硫吸收塔的简答介绍，先对这三种塔进行综合比较（见表5-4），以选出与本设计相符合的吸收塔。
优点构造简易；填料可用耐腐蚀陶瓷；操作弹性较大构造简单；可用于处理烟气量大的气流；检修方便构造简单；投入低廉；操作简便；压力损失小
缺点填料量大、清理和检修麻烦；直径大时，传质效率下降安装要求高；操作弹性要求严格，吸收效率下降气液接触时间短暂，混合不均匀，吸收效率低
综合以上分析和要求，我选择具有构造简单，造价低廉，操作方便，能同时除尘、降温、吸收、压力损失小等优点的喷淋塔。
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