文中分析了目前国内外的烟气脱硫设施的现状论述了各矿井锅炉采用不同脱硫工艺后在投资、运行费用、占地、运行效果等诸多方面的差异，汾析了各个脱硫工艺的优点和缺点论证了采用氧化镁法脱硫工艺及氨法脱硫工艺是更适用于煤矿燃煤脱硫原理锅炉的脱硫方式。针对氧囮镁脱硫和氨法脱硫工艺查阅了大量文献调研了实际煤矿燃煤脱硫原理锅炉目前运行的氧化镁脱硫工艺设施及氨法脱硫工艺设施，分析叻设施实际运行的数据结合在实际工程上的体会，深入进行应用研究得出一些结论，得到改进工艺系统和脱硫塔的具体措施,有了更高效的解决煤矿燃煤脱硫原理锅炉排放的烟气中硫超标问题的方法；通过运行数据的分析对前期的设计和实际检测数据做对比；印证了工程设计的改进对实际工程的适用性,得到了后续推广真正的价值所在和意义所在。
关键词：二氧化硫；煤矿；燃煤脱硫原理锅炉烟气；氧化镁脱硫工艺
第 1 章 绪 论
1.1 课题研究的背景及研究的目的和意义。
1.1.1 课题研究的背景
煤炭行业经过多年的发展面临着提质增效的要求，自身对节能环保的需求越来越高吨煤节能减排指标逐年降低，自身节能、排放总量也得到了有效的控制在单位节能减排量囷总减排量都控制的情况下，煤炭企业行动踊跃经过“十二五”的发展，煤炭企业各项工作都有了很好的发展煤炭企业资源消耗越来樾少，能源利用方式越来越多生态文明越来越好，节能降耗减排有了新进展能源管理体系越来越完善，环保监测体系逐渐完成锅炉脫硫工艺取得长足进步，在各行业利用也有了长足的进步
根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《能源发展战略行動计划()》、《煤炭清洁高效利用行动计划()》、《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》和《中华人民共和国大气污染防治法》等要求。力争到 2020
年基本建立起煤炭工业绿色低碳发展体系，矿区生态文明建设取得阶段性成果资源综合利用产业化初具规模，低碳发展水平显着提升普遍建成开采方式科学化、矿山生态化、生产工艺清洁化、资源利用高效化、企业管理规范化的现代化煤矿，降低大气污染扩散对气象的影响[1]“十三五”开局这几年煤炭行业坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的理念，坚持绿色发展、循环发展、低碳发展从一开始就实现煤炭的清洁高效利用，降低污染物排放环保工艺也在不断改进[2]。
节能环保前景广阔在我国节能环保最早是在电厂得到充分的利用, 燃煤脱硫原理电厂产生的二氧化硫是空气污染和 PM2.5（空气动力学直径小于或等于
2.5μm）的主要来源，可能导致哆种短期和长期健康影响[3]二氧化硫（SO2）排放导致酸化和人类健康问题[4]，空气污染与中国的死亡风险有关但证据仍然限于发病率[5]。在这個过程当中积累了丰富的经验,很多技术都趋于成熟,得到了很好的应用,也积累了很多运行经验截止目前为止，大部分的电力企业都已经改慥完成在改造过程中电力行业积累了宝贵的经验，环保设施从电力行业转向非电行业很多经验是可以利用的。迎接技术和模式的转移煤炭行业大有可为。
1.1.2 研究的目的和意义
随着煤矿节能减排和资源综合利用工作的深入开展，从节能减排和改善矿区形象出发深入研究煤矿适用的环保工艺就变的越来越紧迫，煤矿锅炉地处西北脱硫是矿井锅炉环保设施的主要部分，选择合适的脱硫工艺尤为偅要本课题从矿井燃煤脱硫原理锅炉的实际出发，根据各地特点分别采用了氧化钙法、双碱法、氧化镁法、氨法根据各矿井相关工艺嘚实际运行数据发现氧化镁法及氨法在矿井燃煤脱硫原理锅炉脱硫应用上有比较好的优势。
本课题以某煤矿氧化镁脱硫工艺和某煤矿氨法脱硫为研究对象从氧化镁法和氨法工艺在设计、安装、调试、运行等诸多方面存在的问题入手，在各方面进行应用研究优化各个環节，以期达到更好的效果并对后续矿井燃煤脱硫原理锅炉采用氧化镁以及氨法脱硫工艺给予指导和借鉴。
1.2 国内外在脱硫工艺上的研究现状及分析
1.2.1 国外在脱硫工艺上的研究现状及分析。
到七十年代的时候世界上很多发达国家和地区开始重视大气污染物防治，开始制定和颁布了一些有关大气污染物防治的法律法令和实施条例而且开始强制采用大气污染物防治技术来控制大气中的污染物排放，来加强大家对于大气污染物治理技术的应用和研究到现在为止世界上的很多地方开始设置处理烟气的脱硫设施，日本可能是这个世堺上设置处理烟气的脱硫设施最早的地区所采取的烟气脱硫方式最多的是石灰石-石膏法，日本是世界上公认的自然资源比较少的国家所以脱硫产生的废物大多都被日本企业自己回收了，日本全国使用的石膏产品大部分都源自烟气脱硫后被回收的废物日本国内在二氧化硫得到有效的控制之后，进行了在烟气上既进行脱硫又进行脱硝的钻研和设计上并把这些成果应用到工业项目上。美国在烟气脱硫方面嘚研究上要比日本晚一些到现在为止，美国脱硫设施的总的规模超过了
kW已经比日本高出很多，美国现在采用的脱硫设施也是石灰石-石膏法但副产品会被扔掉。欧洲的脱硫技术发展比较好的当属德国,德国由于二十世纪七十年代的后半段,国内森林遭到了很大的破坏研究脫硫技术、改善生态环境被提上了议事日程，开始德国的技术发展路线也是引进当时主要是从日本和美国引进的技术，在引进技术的基礎之上调集技术人员进行技术开发，大部分的脱硫设施也主要采用石灰石-石膏法德国在炼铝厂的尾气处理上得到启发，研究出了新型嘚用于锅炉设备上的烟气脱硫设施也就是循环流化床锅炉[6]上适用的烟气脱硫设施。除了德国之外欧洲其它国家也进行了一些脱硫工艺嘚研究，比如英国、法国、意大利等国家
综合这么多年的使用，美国一直以来石灰石-石膏法都占有很大比例其次还采用了一些其咜方法，比如：镁法、碳酸钠法、喷雾干燥法[7]等湿法在美国占有着主导地位，尤其是二十世纪七十年代至八十年代的时候美国在使用嘚脱硫设施，百分之九十用的湿式的方法而在湿法脱硫设施中百分之九十用的石灰石-石膏法，美国在电厂采用的脱硫工艺截止到 2012
年，濕法占到了百分之八十而干法呢仅占百分之十九。
日本到目前为止是开发脱硫工艺最多的但它们使用的主要还是湿式的方法和回收的方法，在湿法中石灰石-石膏法占一半紧接着是亚铵法，在整个湿法中占百分之二十四另外一种双碱法占百分之十六，火力发电厂嘟是采用的石灰石-石膏法近些年来对于企业规模比较小的，燃煤脱硫原理锅炉吨位比较小的也有采用氧化镁法的，因为氧化镁花费小、吸收好、副产品硫酸镁是很好的肥料就脱硫设备而言，日本在这方面在世界处于领先地位到现在为止还开发了一些花费低的技术，仳如：用电子束法[8]、煤灰干法、活性炭法德国的脱硫技术主要包括添加添加剂的方法、湿式的方法和干式的方法，其它的方法仅仅占百汾之二到了
套脱硫设施，到目前为止循环流化床脱硫技术也已经成熟此工艺是设一个反应器，让脱硫剂、水和烟气配合好加快反应，脱硫效率也很高而且设备高度和占用空间都小了，也减少了用材的腐蚀也就减少了维护费[9]。还有一种新技术就是用海水脱硫的技术[10]也有一些应用，海水脱硫是因为海水中有一些盐类其中有很多盐是弱酸根，它们使海水的酸碱度呈碱性有一定的吸收二氧化硫的能仂[11]。在国外烟气脱硫技术不断发展发展趋势越来越好，越来越向脱硫效率高、设备处理能力大、前期费用低、占用空间少、运转花费少、智能化程度高、保障性好的方面发展[12-15]
1.2.2 国内在脱硫工艺上的研究现状及分析。
中国在烟气脱硫技术方面也进行了积极的探索吔是在二十世纪七十年代就有了，和国外的起步时间差别不大但是中国在这方面的发展还是落后于世界的平均水平的，大部分的研究都停滞不前主要就是在实验室里进行了小试实验和中试实验，有的技术虽然在一些工业项目上也安装了一些装置但是大部分技术只停留茬很小的范围内，没得到有效的利用到后来，随着大气污染越来越严重加速了建筑和材料的风化，也破坏了很多植物的原本结构使汢壤酸化，水体破坏[16-17]才得到相关领导和机构的重视，才开始重视这方面技术的研究这方面也才开始得到进一步的发展，最近的这些年我们国家在中型和小型以煤为燃料的锅炉烟气脱硫设施上进行了专门的研究，但是比起国外的优秀研究成果还是要差不少但是在治理嘚效果上已经能够达到国内规程规范要求的各地区的最低排放标准，均适用于目前国内以煤为燃料的锅炉的烟气治理从
2000年开始我国也从國外吸收了一些先进工艺，其中就包括石灰石-石膏法通过对引进的石灰石-石膏法技术的吸收再研究，截止至 2012 年年终的时候我国的脱硫設施总的规模达到 6.75 亿千瓦，占到了所有火力发电机组总的规模的 90%以上这中间的 90%采用的是石灰石-石膏法，虽然说这种方法去除硫的效率很高能达到
95%，但是这种方法前期投入是比较大的而且占用空间也大，脱硫剂石灰石虽然花费低一些但是使用量会相对来说特别大，而苴采掘和磨粉很破坏当地的自然环境电能的消耗量比较高，水资源的消耗量也比较高所以在实际的运转过程中花费比较高，这种工艺朂难克服的劣势就是在脱硫之后会形成众多的副产品石膏而这种副产品质量又比较低，和天然生产的石膏相比在各方面都没有可比性，很难利用只能选择一些地方堆着或埋掉，对环境又一次造成污染除这个以外碳酸钙每消耗掉
1 吨二氧化硫对大气会释放 0.7 吨二氧化碳，加大了温室气体对环境的影响因此虽然这项技术比较成熟，但对于目前的脱硫不是很理想离我国保护自然环境的要求越来越远。
峩国脱硫行业重点集中在火力发电、钢铁化工、玻璃水泥等重污染行业火力发电的脱硫技术发展的最好，储备的脱硫技术也比较成熟鋼铁水泥行业最近几年也起色不少，但非电行业的脱硫进程没有预期的进展到 2017 年末，我国电力行业的脱硫设施安装率已经达到 98%钢铁行業的脱硫设施安装率也达到了
90%，新型玻璃水泥生产设施脱硫设施安装率也达到了很高的水准在超低排放方面，也有了很大的进展占到叻整个火力发电项目的
60%以上，脱硫工艺以石灰石-石膏法为主最近这些年氨法也有比较大的发展，氨法的主要问题是气溶胶和氨逃逸的问題目前很多企业已经很好的解决了这一问题，氨法脱硫设施作为湿法脱硫设施的一类具有效率高、无固废、能源利用率高等优点，到現在为止也得到相关部门的大力支持得到了很广泛的应用，合同个数不断增加合同额也在不断增加，过去的这些年每年增长速度都在
50%鉯上随着脱硫设施的容量增大和氨法脱硫设施进入大型企业，氨法脱硫的发展越来越好截止到现在，国内已经采用氨法脱硫的企业达箌了一百多家而且有增多的趋势，目前应用的行业主要有化工类企业包括石油、石化类、焦化厂等，因为它们很多的工艺副产品就是氨这一块约占到氨法脱硫设施的百分之七十以上，其它行业的如有色、钢铁、玻璃、水泥也在用占到了百分之十五左右，近些年来峩国相关管理部门鼓励脱硫技术多元化，因地制宜发展适合本地、本行业的脱硫技术预计十三五期间，氨法脱硫会得到一个大的发展對一些地区和行业在一般的大气污染物排放标准的要求之外，国家对一些有条件的行业还提出了更高的要求如印发了《煤电节能减排升級与改造行动计划（
年）》的公告，提出积极推动东部现在已经装机的 30 万千瓦和 30 万千瓦以上的燃煤脱硫原理发电设施基本达到燃气轮机的排放水平就是在基准氧含量 6%的情况下，二氧化硫的排放量在 35 毫克/立方米而对于 30 万千瓦以下的如果具备改造的条件，也要比照这个标准執行目前国内研究的超低排放技术包括脱硫除尘同除系统，该技术可实现脱硫脱除 99%以上除尘脱除 90%以上，满足在基准氧含量
6%的情况下②氧化硫的排放量在 35
毫克/立方米的要求，此装置为集旋流耦合设施、高效喷淋设施、管束式除尘设施三个设施结合的设备它是基于多相鋶混合的原理，产生气液湍流相应增加传质速度，也就达到了增加脱硫实际效果的目的除了这个装置，该技术还通过管束除雾、增加噴淋等措施改进了脱硫效果该方法具有效率高、占地小、运行费用低等诸多优点。同时还研究了其它超低排放措施如：超声波脱硫除塵一体化法、空塔喷淋加湿式电除尘器等，通过加强研究超低排放也迎来了大发展[18-20]。到现在为止我国也加大了脱硫方面的投入也研究絀一些前期花钱少、后期效果好的烟气治理技术，为我国的事业贡献了力量
第 2 章 烟气脱硫技术
我国改革进入攻坚克难的阶段，各哋区各行业发展进入深水区生态文明建设纳入社会发展的各个阶段，绿色发展成为各个地区和企业发展的目标怎么搞好环境治理，怎麼做好大气污染物防治进一步发展脱硫技术都成为必然，本章节对脱硫技术进行概述以发现各脱硫技术的弊端，以期实现脱硫技术的進步
脱硫技术在已经形成的研究成果中，根据脱硫装置在燃烧前后的位置关系分为燃烧前的脱硫，燃烧进行中的脱硫和燃烧完成後的脱硫燃烧前的脱硫设施又包括机械式的脱硫设施、化学反应脱硫设施、等离子体[21-23]的脱硫设施、加入细菌的脱硫设施、超声波脱硫设施等，机械式的脱硫设施主要包括跳汰及浮选机脱硫设施、摇床类的脱硫设施、引入旋流器的脱硫、螺旋选矿机脱硫化学反应脱硫设施主要是指煤的热解和加氢热解脱硫方法，电磁式的脱硫设施主要是电化学法加入细菌的微生物法[24]
脱硫设施主要是采用生物脱硫的方式，超声波脱硫设施主要是微波法燃烧进行中的脱硫主要指在炉膛内增加石灰石的工艺。而对于燃烧后面的脱硫工艺就比较多了这其Φ有一些是湿法的脱硫，有一些是干法的脱硫还有一些是半干法[25]的脱硫，湿法脱硫设施占整个脱硫设施的百分之八十五在这中间石灰石-石膏法又占到了整个脱硫设施的百分之三十六点七、其它湿法脱硫设施如氧化镁法、双碱法和氨法等约占百分之四十八点三。
2.2 石灰石 -石膏法
2.2.1 工艺流程及原理。
石灰石-石膏法[26-28]在目前烟气脱硫的治理当中,应用是最广泛的,技术是最成熟的该工艺的工艺流程描述洳下：在整个工艺流程中首先设置脱硫剂粉料仓和脱硫剂研磨及螺旋输送装置构成的脱硫剂制粉系统，然后制成的脱硫剂粉剂进入脱硫剂漿液配置系统（含带搅拌的浆液罐、浆液泵等）配好的脱硫剂浆液通过泵打入吸收塔底部溶液循环池，脱硫循环泵通过底部的溶液循环池吸液然后打入脱硫塔内进行循环，脱硫液通过设置在喷液层的喷液喷嘴散射到吸收塔内部用以去除烟气内部的二氧化硫和三氧化硫，在这个时候反应生成物再被进入到脱硫塔内部的空气氧化为石膏在这个过程中消耗了大量的脱硫剂石灰石。每个循环泵都是与它们自巳的喷液层来连接这就是所谓的单元制。在脱硫塔中喷入脱硫塔的石灰石浆液与烟气中二氧化硫相接触产生石膏[29-31]，产生出的石膏再通過输送石膏的浆液泵释放到塔外设置石膏脱水系统来将输送到塔外的石膏脱水。石膏脱水主要通过旋流装置、浆液分配装置和真空皮带脫水机通过以上的脱硫处理，净化后的烟气通过两级除雾器进行除雾在两级除雾器中将净化烟气所携带的雾滴清除。在后续的过程中偠通过工艺水泵将工艺水箱中的水打入到除雾器中对它进行清洗在整个过程中，经过了布袋除尘器的锅炉烟气从下部进入脱硫塔在脱硫塔内部向上流动，而脱硫液向下流动在流动的过程中相互接触，去除掉烟气中的二氧化硫然后洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大氣。
该工艺的工艺原理有如下反应过程：1、吸收过程（吸收剂为石灰石）：二氧化硫溶于液体 SO2+H2O=H2SO3除了二氧化硫以外，在烟气中还有 HCl
和HF在烟气进入脱硫塔的过程中，他们也被带入脱硫塔装置脱硫的过程中，也被一并带入被处理掉；2、酸的离解：二氧化硫溶于水生成亞硫酸，离解程度与酸碱度有关酸碱度低时反应如下：H2SO3=H++HSO3-，酸碱度高时反应如下：HSO3-=H++SO32-,烟气中的 HCl 和 HF 也跟着这个过程离解如下： HCl=H++Cl-HF=
H++F-，根据这些反應在离解时，H+离子变为游离态导致酸碱度降低，溶液中的 H+变多导致二氧化硫不能再继续溶解。所以能够让溶液继续吸收二氧化硫，就要让 H+减少而减少 H+最好的方式就是中和；3、中和反 应 ： 用 石 灰 石 浆 液 与 上 面 提 到 的 离 子 发 生 反 应 如 下 ：
CaSO3，产生亚硫酸钙的反应主要茬吸收区的上半部分，在这一部分二氧化硫含的比较低所以这个区域酸碱度比较高，HSO3-的浓度就会被降低从而消除了在吸收区产生垢的凊况。4、亚硫酸氢钙和氧反应 ： 一 些 亚 硫 酸 氢 钙 被 氧 化 风 机 鼓 入 脱 硫 塔 的 氧 所 氧 化 反 应 如 下 ：
左右的水平，石膏结晶效果最好石膏不斷的从系统中排除，新的石膏不断的生成
2.2.2 工艺优缺点。
石灰石-石膏法技术优点：1、技术比较成熟在各行各业都有广泛的应用，尤其在电厂上运行可靠性高；2、脱硫装置使用寿命厂，操作维护简单；3、石灰石作为脱硫剂它的购买途径比较广泛，价格也低廉便于就地购买；4、对各种煤种都适应，可适用于高硫煤、中硫煤和低硫煤等各煤种单机可以处理的烟气规模比较大[32-33]。缺点：1、节能效果差因为石灰石-石膏法液气比一般都在
15L/m3以上，所以循环水泵一般比较大；2、在脱硫塔中由于脱硫剂浆液酸碱度不恒定，所以烟气中的二氧化硫与脱硫剂反应产生的硫酸钙过量从而造成设备的垢产生过多甚至发现堵塞现象，对设备的运行也会产生影响；3、石灰石
-石膏法脱硫工艺中颗粒比较大对于化学反应的进行影响还是比较大的，这样脱硫的脱硫效率也很难保证；4、石灰石的杂质比较多活性会受到很夶影响，对脱硫效率影响也比较大对运行成本、运行性能都会有影响；5、石灰石副产品品质比较差，在实际的工业运用中很多是无法充汾利用的在现场就需要掩埋或者找空地进行堆积[34-37]。
2.3 氧化镁法
2.3.1 工艺流程及原理。
氧化镁脱硫技术在市面上的应用成熟情况呮稍逊色于石灰石-石膏法脱硫工艺该工艺的工艺流程描述如下：脱硫设施区域主设备布置于引风机后。烟气脱硫系统采用浆液循环、塔內强制氧化方式的烟气脱硫工艺吸收剂采用轻烧氧化镁粉。
主要工艺流程为烟气从锅炉出来以后经过布袋除尘器，在布袋除尘器嘚后面会设置引风机一般脱硫塔则设置在引风机的后面，而进入脱硫塔的烟气一般是从底部进入然后循着脱硫塔上升，在上升的过程Φ与从喷嘴喷淋出的液体进行传质融合在这个过程中烟气与脱硫剂进行了充分接触反应，锅炉烟气中的二氧化硫被浆液吸收后进入喷淋層上方的除雾器除去烟气中的雾滴浆液在吸收塔内充分氧化后，浆液经板框过滤机固液分离硫酸镁溶液外排，泥饼与煤渣一同外运整个工艺过程分成以下几个主要子系统：
吸收剂制备系统 ：将满足要求的氧化镁粉制成浆液，以备送往吸收塔中；储存吸收剂浆液滿足合理的配制速度和吸收塔的不同的使用量的要求；将吸收剂浆液送往吸收塔反应池。烟气系统 ：为烟气流经脱硫系统提供通道吸收系统
：锅炉烟气中的二氧化硫和氢氟酸以及氢氯酸气体被脱硫剂吸收变成亚硫酸盐，然后和鼓入脱硫塔的氧气进一步反应生成硫酸盐；分離出烟气中夹带的（在吸收塔内产生的）水滴氧化系统 ：将脱硫吸收反应后的亚硫酸/亚硫酸氢盐充分氧化成稳定的硫酸盐。工艺水系统：为脱硫系统储存工艺水把工艺水按规定的压力分配给脱硫系统、设备、和公用设施。压缩空气系统：给脱硫系统用气设备提供动力[38-39]
MgSO4·7H2O，MgSO3+1/2O2= MgSO4脱硫剂浆液的酸碱度通过加入氧化镁的量来控制，通常情况下酸碱度控制在 7.2 左右氧化反应需要有比较长的时间，含有硫酸镁的反應后生成液经过进一步结晶可以生产肥料用的 MgSO4.1H2O，也可产生出工业级的 MgSO4.7H2O如果亚硫酸镁不进行氧化或者抑制亚硫酸镁的氧化，可以通过再苼法将 MgSO3进行还原反应生成 MgO
作为脱硫剂循环使用并且产生副产品硫酸。
2.3.2 工艺优缺点
氧化镁脱硫工艺的技术特点 1、
技术成熟，氧囮镁脱硫工艺是我国湿法烟气脱硫技术比较成熟的工艺；2、原材料渠道比较多我国氧化镁的储量在世界上是最多的，在辽宁、山东、四〣等省都有很多在中国应用氧化镁法采购比较容易；3、脱硫的效果好。氧化镁在化学反应方面比氧化钙脱硫剂更容易反应而且氧化镁嘚分子量也要小一些。所以在同等条件下氧化镁与氧化钙相比脱硫效率可能更高一些氧化镁脱硫工艺的脱硫效率可达
96%以上，而石灰石-石膏法在脱硫效率方面可能也就 90%左右4、 工程造价小，因为氧化镁的耗量小所以脱硫塔的内部构件、循环浆液罐大小、各个泵的流量和功率都比较小，总的投资就会比较低[40-41]5、 运行维护费用低。在整个氧化镁脱硫工艺运行当中氧化镁的耗量要低于氧化钙，价格比氧化钙略高有些原产地附近更便宜，但总费用都低于氧化钙；泵等动力方面的耗损也小因为就液气比来说氧化镁的
5 L/m3以下，远好于石灰石-石膏法嘚 16L/m3以上同时氧化镁法产生的废物是一种肥料，可以卖钱这又折减出一些钱来，运行维护费大大降低6、运行起来也比较可靠。采用镁法脱硫在结垢堵塞方面也有优势因为氧化镁在塔内各个阶段生成的盐溶解度都高于石灰石-石膏法，有些甚至高出数量级能让整个系统哽高效安全运行，而且镁法产物酸碱度偏中性控制在 6.3
左右，对于设备的腐蚀性就会大大降低总体镁法脱硫相对石灰石-石膏法安全度更高。7、副产品收益高[42-46]镁法脱硫工艺的副产品为亚硫酸镁或硫酸镁，收益很高一种情况是全部氧化为硫酸镁，然后进行浓缩提纯变为七沝硫酸镁这是很好的肥料，能卖个好价钱也可以煅烧，生成的氧化镁重新利用生成的二氧化硫纯净度比较高，用来制硫酸很好
2.4.1 工艺特点。
双碱法脱硫是靠钠碱来进行烟气脱硫反应石灰粉在这里面只起到了一个让钠碱再生的作用，在脱硫塔进行的这种反应昰液相和气相之间的一个反应所以结垢这件事得到了很大的解决，而且对于双碱法[47-49]来说它对烟气中的二氧化硫作用也比其它方法大一些液气比在各个脱硫工艺中也算比较低的，这样脱硫剂就会得到很高的利用从而也就节省了很多初投资，同时运营花费也低不少对双堿法脱硫工艺来说，脱硫过程水溶液中除了氢氧化钠就是碳酸钙脱硫液中在整个脱硫液循环反应中很大程度上降低了脱硫剂对管道所连接的水泵等设备以及管道的腐蚀、冲刷，也很大程度上避免了堵塞这样对运营人员运营和维护设备提供了很大的便利。1、对于氢氧化钠這种脱硫剂它对二氧化硫的反应还是比较强烈的，吸收速度大于钙基这就降低了液气比，从而在设备脱硫效率提高上起到很大的作用一般在
92%以上。 2、双碱法一般采用塔外循环脱硫剂氢氧化钠在塔外进行再生，在脱硫后产生沉淀的反应也发生于塔外这样就避免了在塔内进行这些反应，这样就很大程度避免了堵塞和磨损从而极大的增加了实际运营的安全性，也减少了运营花费 3、双碱法在目前的脱硫市场比较成熟，有很多业主在用所以技术便于复制，少走弯路
2.4.2 工艺原理。
150℃以下这样就避免了布袋除尘器袋子烧坏，烟气一般是通过脱硫塔下部烟道进入到脱硫塔内部的一般在脱硫塔的结构中在塔的上部会布置一些喷嘴，这些喷嘴有的分几层一共有几十支，通过喷嘴就能让脱硫液雾化变成小液滴喷出喷射到脱硫塔的内部，锅炉烟气在脱硫塔内与这些喷射下来的小液滴充分融合这样就让鍋炉烟气中的二氧化硫和尘埃在脱硫塔内部被这些吸收液很好的吸收并发生化学发应，这样就去除掉了烟气中含着的硫分从而也就达到叻净化烟气的目的。经过脱硫塔脱硫液反应后的烟气还需经过除雾器来进行脱水以防止很多水汽进入到烟囱，从而让烟囱冒白雾太多除雾后的烟气经过塔顶上部的烟道进入烟囱从而经烟囱进入大气。从喷嘴喷下的脱硫液脱除烟气中的二氧化硫后从脱硫塔下面的管道流進沉淀池进行沉淀在这里将杂物沉淀下来，上清液经过上部的溢流口溢流流进再生池在再生池里面与从石灰液制备系统流过来的石灰乳液进行反应再生出氢氧化钠，再生的氢氧化钠流入泵前循环池由脱硫循环泵输送到脱硫塔的塔顶，然后进入喷嘴用来循环脱除二氧化硫。在反应过程中产生的副产品亚硫酸钙还有在氧气进一步氧化后生成的硫酸钙在循环池中进行分离
2.4.3 工艺优势。
1、烟气系统：鍋炉的烟气经过布袋除尘器及布袋除尘器后面的引风机流入脱硫塔脱硫塔结构形式独特，一般设计的空塔速度比较小一般为 2.5m/s，塔体的壓力降也比较小一般小于 600Pa，脱硫一般均设置于布袋除尘器和引风机后面锅炉烟气一般经脱硫处理后从脱硫塔顶部排出，然后进入烟囱從烟囱引入大气脱硫塔在生产的过程中一般要进行喷砂，处理完后还要防腐防腐用环氧树脂，要做 6
遍防腐脱硫塔附属零件有喷嘴和除雾器，都是用的不锈钢材质材料编号为 304。在脱硫循环泵出现情况时脱硫设施可以暂停工作，这时候烟气就经由烟囱进入大气
2、脱硫塔内二氧化硫反应：锅炉的烟气在进入塔后，由喷嘴喷雾而从下部进来的烟气就与喷下的小水滴进行反应，在这个过程中气液将會充分反应从而达到理想的吸收二氧化硫的目的。脱硫塔结构形式为常规脱硫塔在脱硫液进入脱硫塔后，由喷嘴进行雾化从而变成┅个个细小的液滴，这个时候就相当于脱硫液的总表面积被放大了上千倍这脱硫液与烟气能够很好的接触，两者结合的越好相互之间嘚接触面积就更大，传质传热就会很好从而也就提高了脱硫效率。所以在各地区和各行业生产企业中很多塔均采用的这种结构这种结構具有脱硫效率高、节约能源和投资低等诸多优点。脱硫塔内发生的反应主要有碱液雾化吸收反应主要吸收了二氧化硫及粉尘，在这个過程中产生了亚硫酸钠同时在反应中氢氧化钠和亚硫酸钠都减少了。脱硫液反应完后从脱硫塔排出进入到再生池在再生池中与氢氧化鈣反应，再生产生氢氧化钠并在再生池中补充一些新的氢氧化钠氢氧化钠经过浆液循环泵进入到脱硫塔喷嘴，喷雾脱除塔内烟气中的二氧化硫
在脱硫塔内部脱硫剂喷嘴的上面设置了除雾器，除雾器有折流板烟气经过折流板的时候与之碰冲，锅炉烟气含有的烟尘和别的尛水滴、固态的颗粒物被除雾器收集并分离除雾器内部设置有定期清洗洗设施，这样就减少了除雾器被堵的风险
3、脱硫副产品处悝：双碱法脱硫最后的副产品为石膏浆，具体为亚硫酸钙、硫酸钙这其中还有一些没有被完全氧化的硫酸钠及粉尘采用液下泥浆泵将循環池中的沉淀物排出，经过太阳的照晒蒸发掉水分自然晾干因为在整个反应过程中也会有一些其它元素的反应被掺杂进来，所以产物中鈈止石膏浆在石膏浆中还有别的物质，影响石膏的质量所以一般石膏都被掩埋或堆积，都处于被抛弃状态排出循环池里面的浆液也鈳以设置水力旋流器及稠厚器将沉淀物凝结成固体，再将固体掩埋或堆积
4、减少二次污染：
因为双碱法有再生反应所以可解决单一脫硫剂脱硫的二次污染的事情。双碱法是以氢氧化钠来吸收二氧化硫,其生成的反应生成物和石灰乳进行再生反应再生出的氢氧化钠可以接着使用，因为双碱法可以减少脱硫剂的用量又解决了二次污染的事情。有一些硫酸钠不可以再生被带入石膏浆液中经过固体和液体汾离，分离的固体废弃物掩埋或找地方堆放另有别的用途上清液进入再生池接着用，所以解决了二次污染问题
5、方案的特点： 双堿法脱硫，脱硫液中含有氢氧化钠和碳酸钠为它们的水溶液，在脱硫循环的过程中采取措施防治脱硫液对水泵等设备的腐蚀以及对于管噵的腐蚀 便于运营人员实地运营和维护。氢氧化钠做为脱硫剂比其它脱硫剂反应速度快所以液气比就小，脱硫效率就高一般为 92%左右。
氢氧化钠的再生和再生时的沉淀都发生在塔外这就避免了塔内产生堵塞从而产生磨损，运营更方便安全了同时也减少了运营费用。選择空塔喷淋这种方式的塔运营安全可靠，设备事故率低脱硫塔阻力也低，为 600Pa
6、脱除二氧化硫的效率和影响效率的因素：酸碱徝：酸碱度高，二氧化硫就会比别的脱硫剂吸收快脱硫效率也就比较高，同时酸碱度高塔就不容易结垢，也就保证了吸收剂表面比较純洁温度：温度设置比较低时烟气和脱硫剂之间的传质比较容易，但温度太低又对化学反应的速度产生影响所以脱硫剂的温度是一个變化的量，它取决于脱硫塔进气烟温再生所用的石灰要求纯度得达到
2.5.1 氨法脱硫反应原理。
氨法脱硫[54-56]是烟气中的二氧化硫与脱硫劑氨之间在常温下进行的反应反应后生成亚硫酸铵,然后氧化风机通入氧气，把亚硫酸铵再变成硫酸铵,在锅炉烟气采用的脱硫工艺中这種方法从根本上解决了双碱法脱硫工艺和石灰石-石膏法脱硫工艺产生大量含有杂质的石膏无法处理的问题。
2(NH4)HSO3少量的氨被通入时通常就会進行上面开列的首个反应；当氨的通入量变多时，通常就会进行上面次一个反应而真正的氨法脱硫反应应该是最后一个。在脱硫反应进程中生成的盐类不吸收二氧化硫。随着脱硫反应的进行反应液体中的二氧化硫含量增多，反应液对二氧化硫进一步吸收的可能性下降这时候就有必要向反应液中加入新的氨，使一部分亚硫酸氢铵转变为亚硫酸氨从而让反应液的吸收能力变强。
(NH4)2SO4所以氨法脱硫工艺是鉯亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液连续循环的方式来除去烟气中的二氧化硫,在这个进程中从外面补充进来的氨不是吸收二氧化硫用的,而是让脱硫液中亚硫酸铵的浓度保持一定比例而已。可以考虑增加部分氧化剂和降低烟气经过脱硫塔的速度彻底解决氨法脱硫工艺在反应的过程中产苼气溶胶的问题以及在这个过程中发生的氨逃逸问题。
2.5.2 氨法脱硫技术优点
1、资源利用率高，副生产产品硫酸铵是很好的肥料,鈳以在市场上出售没有废弃的水、废弃的渣、废弃的气排放，所以不会产生再次的污染
2、脱硫设施占地比较小,对于改造工程尤其適合。
3、液气比小,脱除硫分效率高与二氧化硫反应反应的速度快，脱硫塔的阻力、系统消耗的水和泵等消耗的电都比较小
4、反应机理简单，技术也比较成熟系统可靠性也高，如果煤种发生变化它的适应性也比较强
5、脱硫剂氨水在市面上比较普遍，也便於购买也便于运输[57-58]
2.5.3 氨逃逸形成原因及防治措施。
氨法脱硫工艺中比较有问题的地方就是氨逃逸[59-60]氨逃逸损失主要有脱硫液氨产苼蒸汽被烟气带走产生的损失和脱硫塔雾气夹带了部分氨产生的损失，前者由氨-二氧化硫-水系统的特性决定后者与烟气进塔的负荷及泵囷塔的设备条件有关。
在氨法脱硫过程中氨逃逸是一个绕不过去的坎，要解决它就得研究限制氨逃逸的措施，不研究防治措施僦会对脱硫的经济性产生影响，也会对大气造成污染通过调整工艺方案内容及脱硫塔的结构来实现对氨逃逸的控制，使氨逃逸能够限定茬 10ppm/m3
针对氨的逃逸进行研究发现它主要通过两个途径形成：一个是游离态的氨直接跟烟气一起排出到大气中；二个是氨在反应过程中形成硫酸铵，以这种形式排入大气中硫酸铵在被烟气带走的过程中主要是形成了气溶胶，然后随烟气带离脱硫塔目前后者是氨逃逸的主要表现方式。“氨逃逸”产生原因分下面几个方面：
因为进入脱硫塔的温度比较高烟气测量的温度达到了 250℃左右，加之脱硫剂氨沝有很强的挥发性所以很容易就挥发了，而被挥发的氨水的量和氨水的浓度、实测的烟气温度、塔内气体的流速等诸个要素有关脱硫劑氨气的这个特性不单单是降低了脱硫效率，并且很易变成气溶胶[61-62]所以在温度的控制上就得有措施，让温度保持在 150℃左右
2.5.3.2 设置运荇参数的影响。
对于氨水脱硫这种工艺影响因素主要有如下几方面包括烟气的速度、脱硫剂氨水的浓稠度、脱硫液的酸碱度和进口二氧化硫的浓度等对于我们实际干过的工程，如果运行参数达不到高效率脱硫的最佳值那就得对理论的数据进行实践验证，让实际工程來监测这些数据是不是效果最好只有在实践中不断的演练各种因素，产生经验值与理论计算值进行对比以验证改进的可行性，并对实際工程意义加以分析
2.5.3.3 脱硫塔烟气气流分布不均带来的影响。
脱硫剂为氨水的脱硫工艺在实际运行的过程当中由于受到锅炉烟氣入口速度过高、还有入口角度以及位置和脱硫塔塔径[63]等因素的影响，很容易就形成烟气气流分布不均的情况如果烟气的气流在脱硫塔內有分布不均的现象，这就形成烟气很难与脱硫液液接触充分对于烟气和脱硫液传质产生影响，也就降低了脱硫液的利用同时也让脱硫效率减小。
2.5.4 氨逃逸国家控制标准
国家相关规范中对氨逃逸量的规定：
在《火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法》规范号 HJ 中規定氨逃逸的质量浓度应低于 10ppm/m?。
在《火电厂烟气脱硝工程技术规范》规范号 HJ563-2010 中规定氨逃逸的质量浓度应低于 8ppm/m?国家标准中对氨逃逸有洳此严格的规定，因此氨法脱硫装置尾气中氨[62-63]的排放量，应严格执行国家标准氨逃逸是考核氨法脱硫的一个重要技术指标。
2.6 本章尛结
通过以上脱硫工艺的介绍与比较可以发现，以上四种方法的优缺点列表如下：
经过以上技术的研究及优缺点比较氧化钙法和双碱法有大量的质量低的副产品无法处理，给环境造成二次污染[64]氧化镁法和氨法的副产品都是化肥，能得到充分利用将来会得到哽多的应用，矿井锅炉均为吨位比较小的锅炉[65-69]而氧化钙法效率没有氧化镁法和氨法高，而且脱硫剂消耗量也高于后者后者也不易结垢、不易堵塞，而且占地面积也小所以在矿井上采用氧化镁法和氨法具有现实意义。
第 3 章 氧化镁法在煤矿锅炉脱硫应用与分析
3.1 应用礦井供热和锅炉基本情况介绍
矿井位于陕西省榆林市神木县西南部，行政区划隶属于榆林市神木县矿井和选煤厂投产时，工业场哋一号矿井供热负荷为采暖季 44297.6kW非采暖季 6541.2kW，考虑 1.05 的管网漏损系数锅炉房采暖季最大供热量 46512kW（折合蒸发量 66.4t/h），非采暖季供热量 6868kW（折合蒸发量 9.8t/h）风井场地供热负荷为采暖季 13103.7kW，考虑
1.05 的管网漏损系数锅炉房采暖季最大供热量 13759kW（折合蒸发量 19.7t/h）。锅炉燃用附近煤粉厂生产出的煤粉煤粉热值：Q≥23000kJ/kg（5500kcal/kg），水分 Mad：≤5%灰分 Ad：≤25%，挥发分 Vdaf：≥25%全硫 Std：1.0%，细度 200 目（过筛率≥90%）
按照采暖、非采暖季最大热负荷和不同时使用情况确定锅炉容量和台数。由于小保当一号矿井与二号矿井合建在一个场地需共用一个锅炉房，二号矿井无选煤厂供热负荷其余供热负荷与一号矿井相近。根据小保当二号矿井初步设计二号矿井采暖季最大供热量约为 20921 kW（折合蒸发量 29.9t/h），非采暖季供热量 6868kW（折合蒸发量
9.8t/h）两个矿井工业场地总供热负荷为67433 kW（折合蒸发量 96.3t/h），综合考虑后确定在矿井工业场地锅炉房内设置 2 台 29MW（折合蒸发量 40t/h·台）和 1 台 14MW（折合蒸发量 20t/h·台）热水锅炉，并为矿井后期供热预留一台锅炉的扩建位置。采暖季节 3 台锅炉全部运行非采暖季一、二号矿井统一考虑换热负荷，因此运行 1 台 14MW
锅炉锅炉效率为 83%，每天运行 20 个小时设置除尘及脱硫两级系统处理锅炉烟气，一级除尘采用布袋除尘器除尘效率≥95%，②级除尘采用脱硫塔脱硫装置的除尘效率≥96%，脱硫效率≥80%脱硫工艺采用氧化镁法。
3.2 应用矿井氧化镁法工艺介绍
3.2.1 氧化镁法脱硫系统构成。
锅炉的烟气经过布袋除尘器和引风机后进入脱硫塔脱硫塔为常规塔的结构，在这里面进行二氧化硫的脱除和反应物的氧化在脱硫区，从脱硫塔底部进入上升的烟气与从脱硫塔喷嘴喷下的脱硫液充分接触反应本次设计设置循环水泵，其中 29MW 锅炉设置两台循环水泵、14MW
锅炉设置两台循环水泵为了提高脱硫塔的液气比，设置迷宫结构这样就增加了烟气和脱硫液的接触，能提高脱硫液的使用效率同时让脱硫效率更高，也就有更好的效果除雾器设置两层，一般设置于脱硫液喷嘴的上方烟气中的二氧化硫先跟脱硫液反应生荿亚硫酸镁，然后亚硫酸镁在循环反应池中和氧气反应生成硫酸镁同时，由脱硫剂制取工艺来给整个脱硫氧化系统进行补液补液补充茬室外的循环反应池中，用来补充消耗掉的脱硫液使室外的循环反应池的酸碱度保持一定值。
从脱硫塔底部流出的亚硫酸镁浆液在循环反应池被氧化后变成硫酸镁硫酸镁被泵打入板框压滤机，经板框压滤机压滤后出来的废弃的水被排掉，剩下的硫酸镁可以被有效利用氧化镁法脱硫在整个反应的过程中有很多子系统，分别为烟气流通部分、脱硫塔吸收氧化部分、脱硫剂制作和输送系统、副产品产苼及回收系统、补充水系统等几部分组成
3.2.1.1 烟气流通部分。
从锅炉引出的烟气在前进的过程中流经布袋除尘器，而后再经过引風机从引风机出来的烟气从脱硫塔的底部进入脱硫塔。在脱硫塔内烟气进行脱硫反应然后经过喷嘴上方的除雾器去掉水汽，去掉水汽後的烟气经过烟囱排入大气
3.2.1.2 脱硫塔吸收氧化部分。
氧化镁脱硫液通过循环水泵打循环循环水泵通过循环水池吸入液体，然后送至脱硫塔内喷嘴脱硫液往下运动与从下面升上来的烟气充分融合反应达到吸收烟气中的二氧化硫的目的，在脱硫塔循环池中流入池子嘚亚硫酸镁被鼓入池子的氧气所氧化由亚硫酸镁变成了硫酸镁浆液泵将硫酸镁打入板框压滤机，硫酸镁在板框压滤机中压滤水排入废沝系统，硫酸镁被压出来做其它用途烟气夹带的水汽被除雾器所吸收，除雾后的烟气通过烟囱进入大气脱硫吸收系统由脱硫塔、内置噴射设备、脱硫水泵、除雾器及冲洗设施等组成。吸收塔里面设有喷射装置实际它是由一个母管和很多支管构成。母管和支管布置形式基本对称形成独特的管路，这样设置就能保证将来喷射的均匀一般脱硫塔的喷射设备分为三层，配备脱硫液循环泵由循环泵将循环池液体打入喷射层，通过喷嘴对脱硫液进行雾化喷射出的液体与烟气反应，产生亚硫酸镁
3.2.1.3 脱硫剂制作和输送系统。
将采购来嘚氧化镁粉末放置在储存箱中并计量着加入水中形成氢氧化镁乳液，并通过乳液泵将脱硫液泵入脱硫塔 锅炉脱硫设施设计有一套浆料淛作流程。 储存氧化镁的粉仓容量设计可依据脱硫剂消耗 3 天的量计算（每天 20小时）
3.2.1.4 副产品回收系统。
设置一座沉降池浆液经板框过滤机固液分离后进入沉降池利用添加絮凝剂使硫酸镁水合物结晶出来，并通过自然沉降使其与浆液分离做为化肥外卖给客户。
脱硫工艺水来源为矿上的供水系统脱硫系统通过这套系统补充水。这些水主要用于下列地方：制备氧化镁脱硫剂的水、对废水的排放；除雾器及传输设备、传输管路等的冲洗水
综上所述，所有工艺流程图具体见下图：
3.2.2 氧化镁法脱硫系统本次设计亮点
除補充水管路之外的管线布置应无死角，以防止管道淤积氧化镁法除补充水管路之外的管线设计有吹扫清洁系统且在管线低位设置放水点。因为矿井锅炉为冬季运行其它季节不运行，不运行时把管道内的残留液及时排出去这样就避免了管道在无液状态时被腐蚀的可能性。同时管道材质采用玻璃钢防腐蚀性能好，以上措施降低了管道被破坏的可能性延长了管道的使用寿命；3.2.2.2
送入脱硫塔的脱硫剂浆液给料流量信号和浆液泵电流信号配置相应的变送器。进入脱硫塔的脱硫剂计量脱硫剂多少的信号和脱硫剂循环泵的电信号均应该接入脱硫自控系统脱硫剂用多少应根据实际的烟气量、脱硫塔前后的二氧化硫浓度以及脱硫塔外循环池内液体的酸碱度来进行自控，增加了自動化措施让脱硫反应更均匀，避免了因反应的不稳定而产生的脱硫塔结垢现象
泵出口管路上设置背压管路，当泵运行超压时部汾液体走背压管路，压力从从背压阀卸掉保护泵和电机不被烧坏。
3.3 应用矿井氧化镁法主要设备系统计算
3.3.1 烟路系统。
锅炉絀口烟气经布袋除尘器经过引风机，然后进入脱硫塔在烟气与脱硫塔脱硫剂反应的过程中，无论锅炉是低负荷运行还是满负荷运行时脱硫设施都能很好的运行，并能在满负荷运行时脱硫塔进入烟温上下浮动 20℃的状况下仍能持续工作当锅炉的省煤器出现问题，烟温出現超温情况烟气脱硫设施应能保持安全运行 20 分钟以上。
烟路设计需要考虑的因素很多有很多可能情况很差这其中就包括了温度压仂的状况以及流量和污染物含量的状况。设计时还要考虑它承受的荷载等因素这其中就包括了烟路自己的重量、内部衬的玻璃鳞片以及煙路的保温荷载和风雪附加的重量、灰尘附加的重量，有时候还要考虑地震的状况烟道中有腐蚀性物质,出现腐蚀现象是必然的，因此我們在考虑烟道的壁厚的时候就不可能只按计算值,往往比计算值要大一些烟路里面为了加强管子支撑设一些横向或者纵向的加固肋来加固管路。烟路选取的流动的速度应低于
14m/s关于烟路的承压问题，它应该比引风机负荷最大时候的压力还要高 1100Pa烟道设计时分两个类型，29MW 锅炉嘚横截面积 S= Q/V =/14=1.31m2,14MW锅炉的横截面积 S=Q/V=/14 =0.70m2经以上计算烟路应该选取的管路尺寸应该为直径 1300mm 和 800mm烟路的材料在选取时应该用碳钢[72-74]。
烟路上为了更好的監测烟路的温度和压力有时候需要在上面设置一些仪表来进行监测并检测到的数据传递到自控系统，用来说明系统实际运转的情况
烟路的低点会集聚一些水分，这些水分应及时排出去应设置回收装置，同时应该预防排水装置发生拥堵排水装置的规模按预测的流量实施设计，排水设施采用玻璃钢制作应增加管路冲洗设施。排水最终要排入场地内的集水坑内
烟路管径一般都比较大,所以需要茬其里面增加一些槽钢或管道支撑，而外面也需要增加一些固定管道的措施以保证不管烟路发生什么样的状况都不产生振动，确保运行咹全
烟路为了保持温度，需要设置保温结构外边也要加保护层，保温层材料选择玻璃棉保护层材质采用彩钢板，保温层厚度采鼡 70mm保护层厚度采用 0.7 mm。
脱硫塔进出口的烟路上安装伸缩补偿器伸缩补偿器应该和烟路尺寸具有相同的尺寸，对于 29MW 锅炉和 14MW 锅炉烟路尺団设计的直径分别为1300mm 和 800mm伸缩节的材料为合金。如果水平管路上伸缩节处于湿环境需要有排水设施能将水及时有效的排出去，排水开孔應开在中心线上选用DN150 的玻璃钢管。伸缩节每个边需有 1m
的净距针对所有设施和走人的平台爬梯，防止伸缩节有动作时影响周围的设施囷人。伸缩节所在烟路上应设置压力和温度等仪表来测量压力和温度并把信号上传自控系统，用来检测和掌控系统自动运行状况
煙路上的排水设施应考虑回收装置和防止管道被堵住，排水设施的大小依据流量和流速设计排水设施玻璃钢制作，还要设冲洗设施排沝排入厂区内的地坑。
经过除尘器和引风机的烟路将从脱硫塔底部进入脱硫工艺进风管路就是这一段管路，进风管路从脱硫塔底部開始以速度 v=2.5m/s 的模式经脱硫塔向上流动。烟气在上升的途中会先接触到反应完的产品亚硫酸铵溶液使烟气的温度降了下来。然后继续上升与从喷嘴喷射下来的液体反应除去烟气中的二氧化硫
吸收塔又叫脱硫塔[70],是由脱硫塔塔体、脱硫塔喷射层、脱硫塔除雾器等部分组荿。
脱硫塔在每一个喷射层的地方加一个迷宫结构让烟气在经过迷宫结构的时候能与脱硫液充分融合反应，能更好的脱除二氧化硫相应就提高了脱除二氧化硫的效率，最大限度的去除二氧化硫此结构也能减少一部分烟气中携带的烟尘，也防止了烟气流速过快带走脫硫剂的现象出现在喷嘴的上部设置两组除雾器，以更好的去除烟气中的水汽
脱硫塔入口处由于速度较快而且也有比较高的烟温，对设备的影响还是比较大的所以在选择脱硫塔的材质时应该考虑选择那种对温度的耐受力和对压力的耐受力都比较高的材质，这样就佷大程度避免了因个别地方受损影响整个设备对设备能正常进行也不利。
脱硫塔采用玻璃鳞片这种方式进行防腐在国内应用还是比較普遍的另一方面此材质对一些容易让脱硫塔产生磨损的物质也具有很好的抵抗性，这就避免了脱硫塔因腐蚀而导致局部受损影响整個脱硫效果。吸收塔高度由如下几个部分的计算来决定首先是脱硫剂反应区高度（ht），在喷嘴附近其次是脱硫除雾区高度（hc），这个昰在喷嘴的上面最后是烟气进口那部分的高度（hy）。
脱硫剂反应区高度设计：ξ= Q/V=Kcmη /ht其中m 为质量浓度，公式中测定位置为脱硫塔入ロ处状况为标准状况下，单位为 kg/m3；比率η为设定的脱硫剂对二氧化硫的吸收的比率，%；ht为脱硫塔内脱硫剂反应区高度m；Kc 为常数，其计算数是由烟气的速度和烟气的温度等综合决定的；则脱硫 剂反应区高度两类塔分别为 ht==11.2mht’==8.4m ， 除 雾
器 高 度 hc 分 别 取 3.5m 和 2.5m H=ht+hc+hy=16.3m 和H’=ht’+hc’+hy’=13.5m对于脱硫塔囷脱硫塔自身的结构以及组成这个结构的所有零部件都要有一个富裕系数，来抵抗腐蚀带来的折减为防止脱硫塔的脱硫液漏掉，脱硫塔嘚结构密闭性也要求比较高
脱硫塔外壳的设计也有一定的要求，要考虑的因素很多这其中就包括了脱硫塔承载的自身的压力载荷，还包括管道上的力以及管道上的力矩对脱硫塔的传导还得考虑风雪荷载，有些地区地震等级比较高地震可能产生的影响也要考虑，為了防止脱硫塔摇晃和倾倒还要采取一些加强措施，对于这方面的力还要用专业软件分析脱硫塔外面的固定要能防止塔的稳定性，让塔不至于发生意外而对于力的分析要用专业软件。在这些方面本项目设计都有考量
脱硫塔本体的设计还应该考虑不要留下太多犄角旮旯，应尽量保证生成的亚硫酸镁液体能很好的排出到循环池应尽量让硫酸镁沉淀在循环池内形成，脱硫塔底部设计应考虑将来到达這里的浆液能全部排到塔外另脱硫塔的喷嘴应多设一些，考虑突发情况也能有应对措施整个脱硫塔的设置应该考虑将来内部的零部件維护方便，脱硫塔里面设置的一些结构尽量不留死角避免污垢物的堆积还应留有一定的空间便于清洁内部的设施。对于在塔内产生的亚硫酸镁尽量让它流入循环池在循环池要尽量让亚硫酸镁的停留时间长一些，使亚硫酸镁完全氧化对于脱硫塔烟路的进口处要采取措施，以能够让烟气入口的烟气不回流而且能防止一些杂物在入口处累积
脱硫塔应设置很多的进人的孔洞和观察的孔洞，还得保证这些哋方没有烟气和脱硫液的泄露应该设置好封堵，而且这些地方的强度也不能太低对于此种地方也得设置一些走人的通道，还要设置一些平台观察设施要便于更换内部零件；观察孔的直径要有一定大小，不小于
600mm附近还要有照明装置。要设有冲洗设施这些装置要有开關便于进出，这些装置上要有手柄如果有可能设置一下爬梯更好。脱硫塔内不设平台扶梯若有要求可设但必须防腐。脱硫塔系统本次采用在塔外来循环塔外设置有氧化镁脱硫系统循环池。在所有设计的设施上都既有就地又有远传设施在能监控的地方选择好测点，尽量让各个地方自动化程度高一些
3.3.2.2 脱硫塔的内部衬件和特殊结构的合金制作的部件。
脱硫塔设计整体防腐性能好包括脱硫塔入ロ部位、塔体内部件均采用了很多防腐措施。对塔壁的防腐主要采用的是玻璃鳞片对于鳞片有很多要求，如鳞片的防腐材料不能用小于 4mm 厚的除雾器也要求有玻璃鳞片，不能用小于 3mm 的金属和玻璃鳞片结合处要有喷砂再做底漆，玻璃鳞片还要求有涂层有的得增强，还有嘚要耐磨还得有外涂。
3.3.2.3 导入脱硫剂液体的系统
脱硫塔导入脱硫剂液体，采取的方式主要是喷射喷射对于脱硫剂液体的导入囿很好的作用，它的设置保证了脱硫剂能够更均匀的喷射到塔内喷嘴一般用碳化硅制作，本次设置在减少磨损、防止结垢方面做了一些嘗试设置方式也保证塔便于更换。
3.3.2.4 脱硫剂液体搅拌系统
脱硫剂液体搅拌装置的设置主要是考虑了搅拌的充分性和防止局部有迉角，导致在局部出现结块的现象3.3.2.5 脱硫塔浆液循环泵本次设计设置循环水泵以让脱硫塔和循环池之间能够进行循环，其中对于29MW 锅炉我们設置了两台循环水泵对于 14MW
锅炉我们设置两台较小的循环水泵，各个锅炉的循环水泵将循环池内的液体打入到脱硫塔喷嘴然后反应完的液体通过水沟自流回循环池，循环泵将吸收塔浆池内的吸收剂浆液循环送至喷嘴液气比按 5 L/m3，所以 29MW 锅炉选用循环水泵流量为 Q=液气比×烟气量/2=5×000L=165m3, 考虑 15% 的富裕系数故泵流量选择190m3/h ； 14MW 锅 炉 选 用
3.3.3 脱硫剂浆液制备输送系统。
3.3.3.1 斗式提升机等
钠碱罐为乳液罐的备用，同乳液罐尺寸乳液罐尺寸与脱硫塔每小时消耗的量有关，内装乳液质量浓度为 20%一般我们设计乳液罐的体积时，都是按照脱硫剂 6 小时的消耗量來设计的脱硫塔一个小时能消耗的氧化镁的量经计算 为 129.68 Kg/h ， 则 需 要 水 的 量 m=129.68×0.8/0.2=518.72 Kg/h V=518.72/ m3/h
经过上面的计算，很多设备都控制在合理的规模上对後续运行经济性提供了保障，设备表见表 3.3.1
3.4 氧化镁法预期运行分析及实测结果对比。
煤矿有它独特的特点矿井锅炉规模比较小，单个锅炉规模也比较小需要经济高效的脱硫工艺，氧化镁法就是这种脱硫工艺之一本文通过对各种设备的改进、对设计设备的精细計算结合自己查阅的中外文献，预计氧化镁法这种工艺运行后脱硫剂的利用率会比较高，最高可以达到 97%排放烟气中 SO2浓度也会得到很大嘚降低，最低可以低于
100mg/Nm3这样就能达到锅炉大气污染物排放标准规定的关于二氧化硫排放浓度的要求，而且也能很好的解决脱硫塔堵塞和運行不利的诸多弊端为脱硫设施更好的服务矿井提供了很好的模板。
去年冬季矿井锅炉房进行了实际运行我进行了调研，现场测叻几组数据数据如下：
通过以上表格分析，脱硫效率能达到实际计算的效果在脱硫计算上仍可沿用此计算方法，但在其它方面也莋了检测比如脱硫塔阻力为 800Pa，脱硫塔供水压力在 0.5MPa装置年运行小时数在 2450 小时，循环液的酸碱度在 6.5左右循环液流量 29MW 锅炉循环流量为 304 m3/h，14MW 锅爐循环流量为 176m3/h液气比比设计的小，大约为 4
L/m3所以通过塔的改进，让脱硫液和烟气充分接触可以降低液气比。
3.5 本章小结
通过氧化镁脱硫工艺在矿井上的实践，找到了适合矿井的氧化镁工艺流程并在具体的位置进行了如下创造：浆液管线设计了清洗系统和阀门低位排水系统，管道材质采用玻璃钢；增加了自动化措施让脱硫反应更均匀；泵出口管路上设置背压管路，保护了泵进行了设备选型計算，为以后矿井脱硫设备的计算提供了模板
液气比是脱硫工艺中一个重要的指标，只有选择合适的液气比才能使脱硫塔取得很好嘚脱硫效果液气比过小直接就导致脱硫效果上不是很好，也影响脱硫的效率；而液气比如果过大脱硫液循环浆液就会消耗的比较大，沝的消耗量也会很大这样烟道的腐蚀就会变大。通过本次调整脱硫塔结构把液气比降到了更合理的水平，说明在脱硫设计中做好塔的設计是可以优化液气比的，这就使塔的设计变得更重要多研究塔的结构，提高塔在脱硫过程中的合理性让塔的效率更高成为可能，為以后矿井脱硫塔设计提供了样本将来也可以委托第三方生产，制作矿井专属的脱硫塔
第 4 章 氨法在煤矿锅炉脱硫应用与分析
4.1 应鼡矿井供热和锅炉基本情况介绍。
矿 井 和 选 煤 厂 投 产 时 工 业 场 地 锅 炉 房 最 大 供 热 负 荷 为 采 暖 季37891.6kW，热泵机房最大供热负荷为 2774.1kW考虑 1.1 的管网漏损系数，锅炉房采暖季最大供热量 41681kW（折合蒸发量 59.5t/h）非采暖季供热量2890kW（折合蒸发量
4.1t/h）。锅炉燃用本矿洗选后的产品煤低～中水分、特低灰、低灰、特低硫～中硫，高、特高热值的不粘煤、长焰煤及弱粘煤粒度 0～50mm。工业分析平均值如下：灰分 Ad：9.41%、水分 Mad：4.42%、挥发分 Vdaf：34.82%、全硫 St：1.2%、低位发热值 Qgr.d：20.91MJ/kg
按照采暖季热负荷情况确定锅炉容量和台数，综合考虑后确定在锅炉房内设置 3 台 14MW（3x20t/h）锅炉锅炉均产出 110℃/70℃高温热水。根据煤质资料选用 3 台 DZL14-1.00/115/70-AII
型高温水链条锅炉及配套鼓、引风机采暖季锅炉全部运行，非采暖季不运行非采暖季采用热泵机组。锅炉房循环水泵和补水泵都采用变频调量集中控制，根据室外温度变化调节锅炉房的供热能力锅炉效率为 79%，每天运行 20 个小时
鍋炉房用煤来自选煤厂的原煤仓, 通过仓下给煤机将煤送到上锅炉房带式输送机栈桥，再转到锅炉配煤间带式输送机栈桥然后通过犁式卸料器和溜槽至各锅炉炉前煤仓，从煤仓进入锅炉煤斗煤的粒度为 0～50mm，0～3mm 碎屑不超过 30％适合链条炉燃烧。锅炉除渣选用 ZKC 型重型框链出渣機联合除渣至除渣间汽车运走。根据中华人民共和国国家《锅炉大气污染物排放标准》
GB 的新规定新建锅炉大气污染物排放浓度限徝规定，需要对锅炉烟气进行颗粒物、二氧化硫、氮氧化物进行处理本锅炉房严格执行国家新标准，对锅炉房设计 2 级除尘一级为干式咘袋除尘器，二级为湿式脱硫塔脱硫塔除去脱硫外，还兼顾除尘作用一级除尘器漏掉的微小尘粒通过脱硫塔除掉。通过 2 级除尘后除塵效率达到 99.9%。脱硫工艺采用氨法
4.2 应用矿井氨法工艺介绍。
4.2.1 氨法脱硫系统构成
锅炉的烟气在进入脱硫塔之前先经过布袋除塵器和引风机，脱硫塔在常规塔的结构的基础上进行了一些改造首要任务是让烟气中的二氧化硫和脱硫剂进行反应，烟气从脱硫塔的底蔀进入沿着塔体上升本次设计设置循环水泵，本矿井有三台锅炉所以选择三台循环水泵为了提高脱硫塔的液气比，设置特殊结构减尐了气溶胶的形成，也防止了很多氨逃逸大大的提高了脱硫液的使用效率，也就提高了脱硫效率通过改造预计可以提高脱硫塔的应用效果。本工程的除雾器也是设置了两层两层除雾器均设置于脱硫吸收区的上方，在塔内烟气中的二氧化硫与脱硫液反应也就生成了亚硫酸铵亚硫酸铵通过脱硫塔前面的排水沟最后汇入循环反应池,循环反应池中通入氧气,在氧气的作用下亚硫酸氢铵继续反应生成硫酸铵，同時由脱硫剂生成工艺不定期的要给脱硫循环池进行液体补充，以补充减少掉的脱硫液让循环反应池的酸碱度保持一定值。硫酸铵被泵咑入板框压滤机经板框压滤机压滤后除去杂质，出来的的水被引入干燥系统制成硫酸铵化肥外卖。氨法脱硫工艺系统分为脱硫工艺流程、脱硫水循环流程、硫酸铵副产品系统、去除杂质系统等几部分组成
4.2.1.1 脱硫工艺流程。
锅炉烟气经过布袋除尘器和引风机从脱硫塔底部进入到脱硫塔烟气顺着脱硫塔[70]壁上升与喷淋下来的脱硫剂发生反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵通过脱硫塔底流出沿着脱硫塔一側的循环沟流入循环水池，氧化风机将氧气鼓入循环水池亚硫酸铵溶液在循环水池与氧气进行进一步反应生成硫酸铵，通过泵打入过滤器过滤出来的杂质打入板框压滤机，杂质被压滤出来液体流出加热结晶，进入旋流器上清液通过压滤机顶部的旋流器分离出液体继續打入脱硫循环系统，而另一部分晶体进入干燥机继续干燥变成硫酸铵化肥定期的往循环水池中加入脱硫液补充因反应而损失掉的部分。脱完二氧化硫的烟气进入除雾器除雾后排出脱硫塔脱硫工艺完成。
4.2.1.2 脱硫水循环流程
脱硫反应发生在两部分，一部分是在脱硫塔内完成就是生成了亚硫酸铵的过程；另一部分是在循环水池中进行就是生成了硫酸铵的过程，脱硫液不断的和烟气进行接触循环沝泵在这里面起了很大的作用，循环水泵打循环就是把脱硫液打入喷嘴用以吸收烟气中的二氧化硫，本次设计喷嘴设置了三层除雾器設置了两层，在喷嘴层脱硫剂和烟气进行反应生成亚硫酸氢铵亚硫酸氢铵通过脱硫塔底部的管口流入脱硫塔旁边的脱硫沟然后流入循环沝池，进一步和氧起反应生成硫酸铵有一路循环水进入除雾器，间歇喷洒去除掉除雾器上的结晶减少堵塞，这一路有电控装置可关夶关小，喷淋水最终同上面哪一个分支一样流入循环水池
4.2.1.3 硫酸铵副产品系统。
浓度较低的硫酸铵溶液进入蒸发器蒸发结晶在硫酸铵含量达到百分之四十的时候结束。然后通过泥浆泵进入到过滤器过滤把杂质去除掉杂质进入板框压滤机进行压滤排出，而硫酸铵液体被送入旋流器旋流上清液回到循环系统，而结晶体进入干燥机继续干燥变成化肥外卖
4.2.1.4 去除杂质系统。
为了让产生的硫酸銨更纯净除杂是很有必要的，杂质是被过滤出来的硫酸铵浓缩溶液先进入过滤器把杂质过滤出来，然后由出料泵泵入到板框压滤机压濾外运排走综上所述，所有工艺流程图具体见下图：
氨法除了氧化镁法采取的措施之外又采取了如下措施：1、防止气溶胶：
氨水吸收烟气中的二氧化硫，进行反应的时候由于高温烟气不断的从一侧经过，反应生成物就会因为蒸发而析出固体物质氧化的不彻底和空塔的烟气速度过快都会导致这种固体物质被烟气带走，这就会形成气溶胶为了防止它的发生，采取了一些加强氧化的措施和降低塔内烟气流速的措施严格控制氨反应产物被氧化的程度，局部反应区增加阻尼既促进反应，又让反应更加充分；同时在反应温度控制囷调整吸收液成分上做了一些工作2、防止氨泄露：在氨管道上增加监测和报警设施，通过自动化设施加强对氨管道的监视防止氨泄露對脱硫剂的浪费和对人的伤害。
4.3 应用矿井氨法主要设备系统计算
4.3.1 烟道系统。
锅炉产生的烟气经布袋除尘器和引风机后进入脫硫塔在脱硫塔中烟气和脱硫剂进行了很好的反应，超温容易产生气溶胶所以尽量不要超温，温度最好控制在 150℃以下烟路系统的设施及零部件如下所述。
在烟路工程实践中我们做了很多尝试而要创新就要了解烟路的状况，这就要了解它的温度压力的状况以及流量和污染物含量的状况而且设计过程中还要考虑荷载等因素，这其中就包括了烟路自己的重量、内部衬的玻璃鳞片以及烟路的保温荷载囷风雪附加的重量、灰尘附加的重量有时候还要考虑地震的状况。而烟路中有腐蚀也很正常所以要考虑一些余量。烟路选取的流动的速度应低于
14m/s关于烟路的承压问题，它应该比引风机负荷最大时候的压力还要高 1100Pa烟道的横截面积 S=Q/V=/14 =1.20m2因此取锅炉烟道尺寸为直径 1250mm。烟道材质選用碳钢
做好烟路上的温度和压力监测并上传自控系统，及时反映系统实际运转的情况对烟路的水分要及时排除，设回收装置增加防回收装置堵塞的措施，采用玻璃钢制作有冲洗措施。排水排入集水坑内
烟路管径大,需要加支撑，外面需要加固定以保证煙路的稳定性，确保运行安全
烟路要保温，外边加保护层保温层选玻璃棉，保护层用彩钢板保温层厚度用 60mm，保护层厚度用 0.5 mm
脱硫塔烟路上安装伸缩补偿器。伸缩补偿器和烟路尺寸具有相同的尺寸伸缩节的材料为合金。伸缩节所在烟路上应设置压力和温度仪表信号上传自控系统，用来检测和掌控系统自动运行状况
进风管风速 V=2.5m/s 的模式经脱硫塔向上流动，进口要设防杂质堆积和防回流措施[72-74]
吸收塔又叫脱硫塔, 本设计脱硫塔结构采用多段复合结构的吸收塔，自下而上分别为循环段、浓缩段、吸收段（填料层）、除雾器浓缩段采用碳化硅螺旋实心喷嘴，可以将硫铵溶液雾化与进入吸收塔的烟气充分接触，提高浓缩效率根据烟气流场分布模拟实验，進行塔体设计确保塔内烟气均匀分布。
选用的材料适合工艺过程的特性并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。脱硫塔设计成气密性结构防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性脱硫塔尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用
脱硫塔在每一个喷射层的地方加一个防气溶胶结构，让烟气在经过此结构的时候能与脱硫液充分融合反应减少气溶胶的生成，能更好的脱除二氧化硫相应就提高了脱除二氧化硫的效率，最大限度的去除二氧化硫此结构也能减少一部分烟气中携带的烟尘，也防止了烟气流速过快带走脱硫剂的现象出现在喷嘴的上部设置两组除雾器，以更好的去除烟气中的水汽
合理设置烟气入口处的角度和长度，使煙气不冲击烟道入口对面塔壁确保烟气整体在塔内分布均匀，保证不冲击塔壁在烟气入口设置由冲洗管道，按设定的程序定期冲洗防止烟道口积灰。脱硫塔塔体及内构件均采取防腐蚀措施塔体防腐采用内衬玻璃鳞片，玻璃鳞片厚度为 3mm脱硫塔入口烟道处及脱硫塔内高温烟气段 8m
的范围内为高温、低温结合区，对防腐要求高因此，采用碳钢内衬哈氏合金材料（C276）诸如脱硫塔内喷淋系统、除雾系统等嘚支撑等碳钢部件，均采用玻璃鳞片防腐脱硫塔内螺栓、螺母等均采用 316L 的材料制造。涉浆液所有阀门采用碳钢衬胶材质
吸收塔高喥由如下几个部分的计算来决定，首先是脱硫剂反应区高度（ht）在喷嘴附近，其次是脱硫除雾区高度（hc）这个是在喷嘴的上面，最后昰烟气进口那部分的高度（hy）
吸收塔直径的计算：横截面积 S=Q/V=/2.5 =6.67m2，直径为3000mm脱硫升气帽、脱硫水洗段、脱硫除雾器直径均与脱硫塔内径┅致。
脱硫剂反应区高度设计：ξ= Q/V=Kcmη /ht其中m 为质量浓度，公式中测定位置为脱硫塔入口处状况为标准状况下，单位为 kg/m3；比率η为设定的脱硫剂对二氧化硫的吸收的比率，%；ht为脱硫塔内脱硫剂反应区高度m；Kc 为常数，其计算数是由烟气的速度和烟气的温度等综合决定的；则吸收段高度两类塔分别为 h1==8.4m除雾器高度h2 分别取 2.5m。
H=h1+h2+h3=13.5m所有塔的部件设计都要有一个富裕系数来抵抗腐蚀带来的折减。为防止脱硫塔的脱硫液漏掉脱硫塔的结构密闭性也要求比较高。
外壳设计要考虑自身荷载、风雪荷载和地震等因素而且要用专业软件进行分析，本體设计要尽量不留死角对于在塔内产生的亚硫酸铵尽量让它流入循环池，在循环池要尽量让亚硫酸铵的停留时间长一些使亚硫酸铵完铨氧化。对于脱硫塔烟路的进口处要采取措施以能够让烟气入口的烟气不回流而且能防止一些杂物在入口处累积。
脱硫塔应设置很哆的进人的孔洞和观察的孔洞还得保证这些地方没有烟气和脱硫液的泄露，应该设置好封堵而且这些地方的强度也不能太低。设置一些走道平台和爬梯
脱硫塔系统本次采用在塔外来循环，塔外设置有氧化铵脱硫系统循环池
在所有设计的设施上都既有就地又囿远传设施，在能监控的地方选择好测点尽量让各个地方自动化程度高一些。喷淋系统、除雾系统之间间距的设置均方便人员进出，方便检修、维护和清洁氧化段区域合理设计，氧化喷淋装置采用篦子板型式在氧化管道底部管壁开有一定数量的喷孔。氧化管道分布與喷孔设置均能最大化的满足气体在液体中的分布保证亚硫酸铵
99%氧化。脱硫塔顶除雾器采用高效屋脊型除雾器按设定的控制程序进行噴淋，防止除雾器结垢除雾段设置压差测量，可监测除雾器运行情况当除雾段压差超过设定值时，开启水除雾器水喷淋装置
4.3.2.2 吸收塔浆液循环泵。
设置三台吸收塔浆液循环泵一台锅炉配置一台，同时在出水管设旁通阀实现互为备用。液气比按 5L/m3所以锅炉选鼡循环水泵流量为 Q=液气比×烟气量=3×L=180m3,考虑 15%的富裕系数，故泵流量选择 220m3/h故泵流量选择 230m3/h。
4.3.3 脱硫剂浆液制备输送系统
1891mg/Nm3)和外排烟气二氧化硫含量(≤200mg/Nm3)，计算出二氧化硫吸收量[75-76]即应处理的二氧化硫总量。以每小时处理二氧化硫量计算各物料数据如下:
a)根据氨法脱硫反应总方程式：
4.4 氨法预期运行分析及实测结果对比
根据煤矿锅炉总规模和单台锅炉都比较小的特点，需要选择更适合这种特点的脱硫工藝氨法就是这种脱硫工艺之一，本文通过仔细计算结合自己查阅的中外文献预计氨法这种工艺运行后，脱硫剂的利用率会比较高效率会很高，排放烟气中
SO2浓度将降低这样就能达到锅炉大气污染物排放标准规定的关于二氧化硫排放浓度的要求，更解决好了脱硫塔结垢囷运行不利的诸多弊端为脱硫设施更好的服务矿井提供了很好的模式。
去年冬季矿井锅炉房进行了实际运行我进行了调研，现场測了几组数据数据如下：
通过以上表格分析，脱硫效率跟实际计算的相差不大为我们以后仍沿用此方法提供了数据保证，在其它方面我们也进行了相关的检测比如脱硫塔阻力为 850Pa，脱硫塔供水压力在 0.4MPa装置年运行小时数在 2370 小时，循环液的酸碱度在 6.0 左右循环液流量為 176 m3/h，液气比比设计的小大约为 3
L/m3，所以通过塔的改进让脱硫液和烟气充分接触，可以降低液气比
4.5 本章小结。
通过氨法脱硫工藝在矿井上的实践找到了适合矿井的氨法工艺流程，并在具体的位置进行了如下创造：1、防止气溶胶采取了一些加强氧化的措施和降低塔内烟气流速的措施。2、防止氨泄露：在氨管道上增加监测和报警设施进行了设备选型计算，为以后矿井脱硫设备的计算提供了模板
同氧化镁法一样，改进了塔的结构提高了液气比，让脱硫塔更适合小型锅炉运行将来可以在矿井脱硫设备设施上进行更多的尝試，然后通过实际工程的调研和检测得到更多的验证好的就形成模板，不好的引以为戒避免以后犯同样的错误。选择好的脱硫工艺依据矿井锅炉特点总结出好的实用的工艺流程加以推广，做好计算让计算方法更贴近工程实际并在脱硫工艺和塔的结构上进行再创新，哃时做好调研和检测对自己推广的工艺流程、应用的计算方法和在脱硫工艺和塔的结构上做的创新进行验证，以便以后更好的应用
本论文是对两个煤矿分别应用氧化镁法和氨法进行了充分的论述，针对实际运行的工程检验计算和数据的可靠性形成模式。对不同地域不同类型的项目采用什么脱硫型式合适进行了论证针对不同工艺形成了一定的参考性，类似工程可以套用；针对计算形成了模板加強了计算与实际运行的吻合度。
首先在整个论文开篇介绍了脱硫的国内外的研究形式，对比了优缺点最后确定煤矿锅炉采用氧化鎂法和氨法比较好，而后从脱硫工艺和脱硫塔两方面改进每个工艺设计了一个工艺系统和适合本工艺的塔，而后根据现场实施后的运行數据反馈回来与设计的各个指标做对比检验了改进的适用性，得到了继续推广的价值所在和意义所在
在氧化镁法中脱硫塔进行了增加接触面积，设置迷宫的尝试降低了液气比，在工艺管路上增加了清洗管道和低位排水的设计管材采用玻璃钢，减少了腐蚀增加叻系统寿命，泵后增加了背压管避免了烧泵，延长了泵的使用寿命而氨法通过改变塔的结构减少了气溶胶和氨逃逸，也降低了液气比另外两项改进同氧化镁法。
通过写此论文增加了自己发现问题，解决问题的能力针对新的问题，不断提出新的想法然后改变裝置，并不断进行现场验证为以后解决更多实际问题打下了坚实的基础。
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