涡轮增压湍流脱硫技术在锅炉烟气治理中的应用

江家洪 覃光志 何涛

（贵州烟叶复烤有限责任公司贵州贵阳550001）

在经济高速发展的今天，环境保护越来越受到重视，实现废弃物的达标排放，是国家获得持续发展和建设和谐社会的重要因素，是企业切实践行科学发展观和建设环境友好型企业具体体现。为此，国家烟草专卖局对行业的锅炉烟气排放提出了更高的要求：在十一五期间所有烟草企业必须实现烟尘排放浓度低于120mg/m3，SO2排放浓度低于 400mg/m3。

贵州遵义烟叶有限责任公司地处贵州省黔北遵义市，是一个为卷烟工业提供优质片烟的复烤加工企业，锅炉使用燃煤的含硫量普遍偏高，平均在4%-6%之间，要实现国家烟草专卖局制定的排放标准，所面临的困难和挑战是可想而知。为了解决锅炉烟气的排放，贵州遵义烟叶有限责任公司进行了充分的调研，决定采用新型的脱硫技术――涡轮增压湍流脱硫除尘技术来替代较为传统的水沫脱硫除尘技术，处理锅炉烟气，实现国家烟草专卖局提出的排放要求。

1 原脱硫除尘器状况

公司原脱硫除尘系统是麻石水沫除尘系统，10吨锅炉和20吨锅炉各自拥有一套烟气处理系统，但脱硫除尘的效率较低。遵义属于国家二类地区，排放标准为烟尘≤250mg/m3，SO2≤1200mg/m3，经过处理后的烟气基本能够达到国家排放标准。但随着行业的发展，国家烟草专卖局提出了新的锅炉烟气排放要求：烟尘≤120mg/m3，SO2≤400mg/m3，这一新标准的出台，给公司的烟气排放带来了严峻的挑战。公司对原水沫除尘进行检查、维护之后，烟气的最好排放也达不到这一要求，二氧化硫的排放浓度基本维持在1100mg/m3，这一数据和国家局提出的排放要求还有相当的差距。

2 新型脱硫技术方案设计

2.1 前期工作：对原有烟气处理设施进行测试，掌握实际运行中的基础数据，同时收集国内外各类先进的脱硫除尘技术，找到适合我公司实际情况的脱硫除尘技术。

2.2 方案设计：建立粗处理和精处理的理念，采用对烟气进行逐级处理的方法，确定由高效率的涡轮增压湍流脱硫除尘器来完成最终的精处理过程，同时将10吨和20吨锅炉的烟气处理系统合二为一，降低项目投资成本。

2.3 烟气处理流程图：

2.4 涡轮增压脱硫技术概述

涡轮增压湍流传质塔除尘脱硫的原理：涡轮增压湍流传质是一种有别于现有FGD湿法分离机理的崭新概念——建立了湍流传质场，在湍流传质场中，参与传质的各相都处于分散状态。即多相物料在湍流传质场中，实现多相都处于分散状态，多相分散的基元互相撞击、凝并，实现基元细化，大大提高相间的接触面积——气、液、固比表面积，同时，基元间实现着高速的表面更新，保持稳定高速的传质，特别是在传质场中，存在化学反应时，相间远离平衡，传质始终保持高速，这就大大提高了设备的分离、反应效率。

涡轮湍流传质场是利用气流本身的能量，通过改变流道的大小和方向，加速（矢量加速）气流速度和增强气流的扩散，形成超强湍流场，液体进入超强湍流场，被撞击分散，气体本身在撞击液体时也伴随分散。要建立湍流场，气流速度一般都要选在8 m/s以上，甚至高达30 m/s，因而传质塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流场中，液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积成数十倍的增加。

涡轮增压湍流传质除尘脱硫技术和设备具有以下突出特点：

（1）涡轮增压湍流传质除尘脱硫技术原理与现有湿法技术根本不同，它利用涡轮增压湍流传质场强化传质的机理，提高了液体的比表面积，从而大大提高了除尘、脱硫效率。

（2）除尘脱硫设备一体，同时除尘、脱硫，适应能力强。

（3）该塔体不设喷头，设备不堵塞，不结垢，水气比小，占地面积小，水循环使用，没有二次污染。

（4）设备耐腐蚀、耐磨，主体设备使用寿命10年以上。

3 实验过程

2008年5月，贵州遵义烟叶有限责任公司与成都联碳化工科技有限责任公司通过项目合作，根据公司烟气处理的实际情况，制定出一套适合贵州遵义烟叶有限责任公司锅炉烟气处理的处理方案，并于同年9月安装调试结束。

4 效果检查

设备调试安装结束后进行实验，实验时原煤为遵义县无烟煤，原煤低位发热量为4752cal/g，含硫量为5.85%，挥发分为32.5%，批次总量为500吨。烟气检测方式为锅炉连续运行一个周，每天做一次检测。

5 结论

贵州遵义市属于遵义属于国家二类地区，燃煤含硫量普遍较高，采用涡轮增压湍流脱硫技术对锅炉烟气的治理效果明显，二氧化硫的排放浓度基本控制在200毫克/立方米左右，完全满足国家烟草专卖局提出的“二氧化硫排放不高于400毫克/立方米”的要求。

［1］李峰，等.石灰湿式洗涤法脱硫的应用研究［J］.环境污染治理技术与设备，2001（3）：73－75．

［2］刘天齐，等.三废处理工程技术手册（废气卷）［M］.北京：化学工业出版社，1999：216－223.

［3］吴慧英，黄晟，罗东.悬浮水幕式除尘脱硫器的研究［J］.环境工程，1999，17（2）：33－35.