新型燃煤锅炉烟气湿式除尘脱硫技术研究

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1、第!"卷第#期吉首大学学报（自然科学版）$%&’!"(%’#!))年+月,%-./0&%1,234%-5/267.3289（(08-.0&:;27/;7<=282%/）:7>’!))!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：?))@A!+B（"!))）)#A))A)#新型燃煤锅炉烟气湿式除尘脱硫技术研究"李彩亭，谭娅，邱慧，魏先勋，曾光明王丽平（湖南大学环境科学与工程系，湖南长沙?))B!）摘要：针对燃煤锅炉烟气净化问题，利用改性文丘里净化洗涤机理，研究了一种湿式洗涤和

2、旋风分离相结合的除尘脱硫装置’阐述了该装置的结构形式、基本工作原理和运行中应注意的问题’工业应用表明：该装置除尘效率大于+@C，脱硫效率达到@"C，设备阻力小于?!))D0’关键词：燃煤锅炉；湿式；除尘；脱硫中图分类号：E@)#’?文献标识码：F我国中小型燃煤锅炉量大面广，产生的大量:G!和烟尘对人体健康和生态环境造成了极大危害’因此，治理:G!已成为我国净化大气污染环境的一项主要工作’为解决目前的大气污染问题，我国已制定了严格的:G!控制法规，要求对“两控区”内的城市锅炉烟气必须脱硫达标后排放’因此，开发投资少、运用费用低、高效的脱硫除尘技术是我国开展大规

3、模烟气［?］［!］脱硫除尘的基本战略’湿式除尘脱硫装置具有结构简单、占地面积小、投资少和脱硫除尘效率高等优点，被认为是一种［#］控制大气污染的有效方法’笔者研制的:HE型脱硫除尘装置，将湿式洗涤和旋风分离相结合，应用改性文丘里净化洗涤机理，实现了烟气的高效率净化，烟气的脱硫除尘脱水在同一塔内完成，实现了除尘脱硫装置一体化’?装置的结构特点及技术原理?’?结构特点及净化工艺:HE型脱硫除尘装置的结构示意图如图?所示’装置壳体采用钢板结构，内部构件根据所处的环境，由多层防护组合材料构成’该装置外形酷似旋风分离器，内置立式改性文丘里装置，下部有一改性旋流板，文丘里

4、喉管入口处装有旋流雾化喷嘴’该改性文丘里与传统文丘里结构相比，增大了喉口面积以减慢气速，从而增加气体吸收时间，缩短了喉管长度，以减小阻力’锅炉烟气由入口旋转进入装置上旋体，离心除去部分烟尘，然后进入筒体内改性文丘里渐缩管，完成大部分尘粒和:G!的净化’烟气再旋转进入装置下部，经改性旋流板进一步除尘脱硫’在装置锥斗部分烟气继续旋转到底部反转向上，再次净化并脱水，经脱水圈脱去绝大部分水雾’在烟气出?—供液装置；!—烟气入口；#—上旋体；—烟气出口；"—挡水板；口处设挡板挡掉沿壁带水，经多次脱水后的烟气不再有带水I—改性文丘里；@—改性旋流板；B—脱水圈；+—排污

5、口现象’最后净化气体经引风机至烟囱外排，除尘脱硫污水经图?!"#型除尘脱硫装置示意图排污口排出’"收稿日期：!))#A?)A?)基金项目：湖南省科技攻关重点资助项目（))::J?))@A?）；湖南省自然科学基金重点资助项目（)#,,J!))!，)!,,J!))）作者简介：李彩亭（?+IA），男，博士，湖南大学环境科学与工程系教授，主要从事空气污染控制与治理研究；谭娅万方数据（?+@A），女，湖南大学环境科学与工程系硕士研究生，主要从事空气污染控制与治理研究’第&期李彩亭，等：新型燃煤锅炉烟气湿式除尘脱硫技术研究$%!"#除尘机理烟气的尘粒一般来说是被液膜、液

6、流和液滴所捕获，其机理包括重力和离心的沉降、截留、碰撞、凝并、扩散泳力和热泳［$，%］力作用等"在文丘里喉管入口处，气流速度增大，静压降低，利于吸收液的充分雾化和气、液、固三相的充分接触"较粗尘粒在离心力作用下被捕获，细小尘粒被充分润湿而凝聚，直径变大"在文丘里扩散段，气流速度降低，静压得以恢复，利于吸收液滴直径的增大和沉降"小液滴捕集到小尘粒而凝聚成大颗粒，被文丘里底部的旋流片分离和截留，并沿旋流片上分布的水膜滑下"烟气随着螺旋离心力的动态作用，在锥体部分继续旋转"尘粒混合物随污水滴在惯性力、重力和离心力的作用下，不断被甩向筒壁而随下降液膜一起降至水封池排

7、出"!"&脱硫特性［’］脱硫是在气液充分接触的情况下发生的，既有物理吸收，也有化学吸收"物理吸收的()#可以在其后与吸收液中的碱性物质发生酸碱中和反应，用碱液吸收()#"其化学反应式为+#+#),()#-()&,#)"（!）液膜内任一处)+与()不能同时存在，在离气液界面某#一深度处形成一个反应面，反应面上)+与()相遇立即#发生反应，)+与()浓度都为.，()由气液界面向反应面##扩散，无)+存在；)+由水相主体向反应面扩散，无()存#［/］在"吸收过程见图#"该装置文丘里管内的气液两相流动［0］属于环状流动，气芯和液膜不断发生质量和能量的交换"在喉管处，

8、温度不同的两相之间有传热、蒸发和冷凝等过程发生"脱硫