工业硅冶炼电炉烟气净化技术

第一篇：工业硅冶炼电炉烟气净化技术

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工业硅冶炼电炉烟气净化技术

内容提要：工业硅冶炼电炉烟气净化技术难度大，治理困难，对工业硅电炉烟气净化技术进行研究刻不容缓。本文介绍了工业硅电炉冶炼烟气的性质和特点，烟气治理的设备工艺和技术方法。进入滤袋前的烟气降温是工业硅冶炼烟气治理技术的关键问题。

关键词：工业硅冶炼烟气净化

一、前言

工业硅又称结晶硅或金属硅。工业硅是一种高耗能，高污染的冶炼产品。我国目前工业硅生产技术大多采用苏联50年代工艺技术，产品质量低，消耗高、污染严重，市场无竞争能力。近年来，各级政府认真贯彻国家宏观调控政策，牢固树立科学的发展观，对于浪费资源，污染环境的企业进行清理整治，促进了工业硅冶炼企业进行环保治理工作。但是，近两年笔者到过国内近百家企业进行考察，大都没有采取环保治理措施，有的企业被政府环保部门下令停产治理，促进了部分企业进行烟气净化治理，在治理过程中，由于对工业硅烟气治理技术缺乏系统研究，使得工业硅烟气治理技术效果不佳，有的厂家6300KVA电炉投资200多万元搞烟气净化，经生产实践无法达到排放标准，且投资大，设备维修困难，耗电量大，造成资源的极大浪费。因此，对工业硅电炉烟气治理回收进行经济技术研究工作刻不容缓。笔者对工业硅烟气的性质进行分析，认真对国内外治理技术进行比较，请教在国外的老师，引用其他行业的先进技术原理，研究出一套较适合我国的中小型工业硅厂家的投资少，设备简单，耗电少，操作维修方便，净化效果好的电炉烟气温度，采用大布袋除尘器。6300KVA电炉烟气粒，降低烟气温度，采用大布袋除尘器。6300KVA电炉烟气净化投资，一般投资60～80万元，可以完全达到排放标准。

二、工业硅冶炼原理

工业硅冶炼是用硅石和炭质原料在电弧炉中靠电弧放电作用，把电能转变成热能，供给加热熔炼物料所需的热生产的，炼硅的过程是无渣过程。在工业硅冶炼过程中，应严格保持炉料中碳与二氧化硅的分子比等于2。这样在冶炼过程中就不会出现剩余SiC和SiO2，可保证冶炼过程中有高的硅产出率。正确的配料是保证炉况稳定的先决条件。炉料配比应根据化学成分、粒度、含水量及炉况经计算及经验而定。电炉生产工业硅时，炉况容易被动，较难控制。因此，必须正确判断，及时处理。炉况正常的标志是：电极深而稳地插入炉料，电流电压稳定，炉内电弧声响低而稳，冒火区域大而均匀，炉料透气性好，料面松软而有一定的烧结性，各处炉料烧空程度相差不大，焖烧时间稳定，基本上无刺火踏料现象，电炉烟气量小，消耗低。出硅时，炉眼好开，流头开始较大，然后均匀变小，产品质量稳定，经济效果较佳。

三、电炉烟气产生的原因

还原电炉是工业硅的主要冶炼设备，其主要原料是硅矿石和炭质还原剂。原料入炉后，在矿热炉高达摄氏2000多度的高温下，呈还原反应，工业硅冶炼产生烟气是必然的。冶炼过程中的烟气其主要参数有烟气量、温度、含尘量、化学成分等。参数值的波动主要受冶炼

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炉况和半封闭烟罩操作门开闭状况的影响。当出现刺火和踏料时，烟气量将大幅度上升，烟气温度可上升到600～900℃。电炉烟气量还与采用的还原剂种类有关。工业硅烟气的主要部分由无定形二氧化硅组成。有关资料表明，大部分粉尘的直径为0.25um，并由球形微粒和这些微粒的球团组成，气流中的部分粉尘尺寸小于1um，平均直径为0.4um～0.5um。粉尘的化学组成（％）为；SiO2占90.6～94.1；MgO占0.18～0.34；CaO占0.37～1.34；Fe2O3占0.14～0.30；Al2O3占0.11～1.00；P2O3占0.11～0.20；Na2O占0.06～0.14；C总占6.17～

6.50。当炉料中有木炭（特别是木屑）时，未燃尽的小炭块和小木片会从炉面逸出并在烟气流中燃烧。烟尘的湿润性布好，电阻系数高，容易结团。由于烟尘的分散性高容易堵住过滤材料的孔，降低其透气性，过滤材料的表面会形成流体阻力很高的厚而致密的烟尘层。

工业硅电炉烟尘混合物的组成和物理化学性质决定着它的过滤性。气相的主要组分是空气，它是经过炉罩上的开口被吸入路面上热对流中去的。烟气中含有少量炉料中碳质物燃烧的产物：CO2低于2％，CO约10mg/m³。气体中SO2的含量不大于5mg/m³。烟尘混合物的温度为100～250℃。电炉烟气温度取决于炉子的容量、炉料组成、路面状态和加料周期。烟尘混合物的温度在很大程度上决定了风机的排气量。

四、工业硅电炉烟气的净化技术

工业硅电炉烟气净化，『挪威』埃尔肯姆公司从1950年就从事研究，并与1966年购买一台静电除尘器，除尘效率低，由于二氧化硅粉电阻系数大，不能采用静电除尘器。经20多年的研究实践，从1975年开始设计埃尔肯姆袋室除尘器。除尘器是正压式，分成许多隔室。布袋的清洗用反吹风方法进行。其特点是投资大，工艺复杂，耗电量大，维护保养困难。我国民和镁厂，4台6300KVA工业硅电炉于1994年12月采用了正压大布袋除尘器，取得了较好的效果。2001年吉林翔豪实业股份公司由沈阳铝镁设计院引进挪威埃尔肯姆公司的净化技术进行设计，四台6300KVA矿热炉烟气净化投资高达2600万元，于2002年12月12日建成运行。贵州某厂2台6300KVA的工业硅电炉投资220万元，进行净化处理未达到排放标准。目前，我国工业硅厂家大多以小公司或个人投资为主，现在主要以6300KVA工业硅冶炼炉居多，工厂规模小，生产分散。如都采用埃尔肯姆公司的技术方法，投资大，维修困难，采用其它方法效果差。结合我国目前工业硅厂家的实际情况，从经济技术效益的角度，根据工业硅冶炼烟气的特性，研究出投资少，设备简单，操作维修方便，净化效果豪的烟气净化技术，具有现实意义。

1、工业硅电炉烟气的特点

一是烟气量和热含量大，烟气带走的热量约为输入能量的33％；二是烟尘极细，小于1um的占90％左右，且烟尘容量较轻，仅为200kg/m³；三是烟尘的主要成分为SiO2。

2、烟气净化回收工艺

电炉的除尘装置系统为：将来自工业硅生产电炉的烟气，在离心式主风机的抽吸作用下，烟气由半封闭式电炉内引出，沿着烟道首先进入一个二次燃烧室及预除尘器；把粗粒和火星分离开来，使其烟尘充分燃烧，燃烧后的烟气进入一个热交换器降低烟气温度，然后用风机送入袋式除尘器，粉尘滞留在滤袋里，净化的烟气经除尘器顶部排入大气，灰斗下的微粉由人工或机械入袋输出。其工艺流程图如下：

3、烟气净化技术

工业硅电炉的烟气治理，目前各级政府高度重视，各厂家急需解决的首要问题。一谈到烟气治理，大家就想到先进的治理技术和投资，如何去治理的问题。根据多年的生产实践经验证明，烟气量产生的大小与厂家的技术和管理关系很大。生产技术稳定、管理先进的企业，产品质量高，消耗低，除尘效果好，排放达标。技术管理差的企业，产品质量差，消耗高，污染严重。在生产过程中，除设备结构影响外，生产操作技术的控制直接影响电炉烟气量的大小。目前研究回收一吨硅微粉价值的人多，研究在炉内变成一吨硅价值多少的人少。要解决工业硅厂家的经济技术问题，彻底治理烟气，提高经济社会效率，其措施是：

（1）减少烟气量，提高生产操作技术水平。操作技术不当是造成烟气量增大的主要原因。大多厂家存在的问题是电炉结构参数不匹配，高电压、高产量、超负荷错误用电造成了严重刺火，配比不严格，冶炼方法不当造成严重的刺火。工业硅熔炼是在电炉埋弧状态下连续进行的。操作中要做到闭弧操作，适时加料和捣炉，调整炉料电阻和电流电压的比值。闭弧操作的优点是：炉内料层结构能形成一个完整的体系，炉料依次下沉；弧光不外露，保持高炉温；电极消耗平衡稳定，避免发生电极折断；料面温度较低，提高电炉设备的利用率；粉尘量较少，可使电炉操作有一个较好的环境。无论电炉容量大小，都能做到闭弧操作，这是减少烟气量，提高硅回收率，降低消耗，解决操作和烟尘净化之间恶性循环的重要措施。

（2）烟气净化设备的选择。熔炼一吨工业硅约产生2000－2600M³的烟气，经炉口燃烧后混入大量冷空气，硅微粉在空气中停留时间长，不易沉降，比电阻大，硅粉带油性，粘度随温度的增高而增大。因此，要净化收集硅微粉，就要必须对烟气进行二次燃烧降温和预除尘等一系列处理。6300KVA电炉的二次燃烧室选择25－30M³；预除尘器采用二级旋风除尘器；热交换器采用循环给水控制；风机功率选用180－250KVA；除尘器采用正压大布袋除尘器，设备根据实际情况，大多采用非标准件。

（3）净化原理。采用火花捕集装置进行充分燃烧，将未燃尽带有火花的炭粒收集下来，消除了火花烧坏滤袋的可能性，在旋风除尘器中将一些粗大颗粒分离出来，减少粉尘量；通过热交换器进行降温，降低硅尘粘度，然后用风机送入袋式除尘器，硅尘在布袋内过滤，滤后的纯净气体排空。

（4）投资估算：总的投资费用包括钢制烟道、二次燃烧室、换热器、滤袋室、滤袋、辅助设备和土建工程。以6300KVA工业硅炉为例，一般投资只需60万元左右，设备主要有一台高温引风机1台，180－250KVA功率电机。其他设施根据现场实际，采用砖混结构和非标准钢制，建设周期2个月－3个月。8000KVA工业硅电炉需投资在80万元左右。

五、结语

根据工业硅冶炼产生的烟气性质和特点，工业硅生产烟气的净化主要考虑两方面的因素：一是提高工业硅冶炼的操作技术，稳定炉况，减少气体量；二是选择合理的烟气净化工艺和设备。它可以减少烟尘量，提高除尘效率。为了显著减少烟气量，要采用闭弧冶炼操作技术，炉子必须密封，烟气净化进入布袋前必须冷却烟气，这是工业硅烟气治理技术的关键问题。

第二篇：工业硅电炉烟气除尘净化系统技术方案

30000KV硅锰电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案

一、概述

工业硅锰电炉在冶炼过程中产生大量含尘烟气，其烟尘主要成份为SiO2，烟气粒径大部分小于1um—0.05um，对周边环境造成很大的污染。而这种污染物硅微粉，越来越广泛地应用于水利电力工程、耐火材料、公路工程、桥梁隧道、化工橡胶、陶瓷等工业领域，市场上供不应求。因此，投资建设工业硅锰电炉除尘回收系统，不仅具有巨大的社会效益、环保效益，更具有良好的投资效益。

我公司致力于开发环保创新技术、生产性能优越的除尘设备及系统配置，并可介入环保设备的运营管理，为客户培训技术人员，以提高设备的运转率，实现最大的经济效益。本着以最少的投入达到最理想效果的原则，特制定本方案。

二、设计依据

2.1 本设计根据中华人民共和国冶金工业局《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章铁合金电炉烟气净化之规定而设计的。

2.2 本方案排放标准执行GB9078—1996《工业窑炉大气污染物排放标准》表2第1序号“铁合金熔炼炉”一类地区排放标准：≤100mg/Nm3。

三、工业硅矿热电炉废气工艺参数：

3.1 30000KV工业硅炉废气参数：

炉气量：350000Nm3/h

烟气温度：600℃

含尘浓度：4-6g/Nm3

烟气成份：% N2 O2 CO H2O

76.6 16.67 4.44 2.29

烟尘成份：% SiO2 Fe2O3 MgO CaO C

92.45 0.08 0.076 0.33 0.36

烟尘粒度：um ＞1 1~0.04 0.04~0.01

% 10 30 60

烟尘堆比重：0.2t/m3

3.2废气特征及废气主要工艺参数的确定

每生产1t工业硅大约生成1700~2300m3炉气(标态)，相比硅铁电炉, 工业硅锰电炉的炉气量要大30%左右,其烟气主要成份CO，含量约60~80%，其次是N2和H2O，发热值约10000~12000KJ/m3（标态），冶炼时炉气穿过料层进入烟罩，与空气接触的CO燃烧后生成烟气，烟气量的大小及温度的高低与混入空气量的大小有直接关系。

根据上述废气特征，需对工业硅矿热电炉设置适应其废气特征的除尘系统，除尘系统可分为余热回收型和非热能回收型，考虑到余热回收型投资太高，其投资的性价比也不经济，但可以采集热能进行其它的利用，如烘干物料或生产生活热水。因此，本方案对工业硅锰电炉的除尘系统工程按非热能回收型考虑，选型参数为： 温度：100—200℃（前置U型冷却器，并附设混风阀）根据计算，工况烟气量：450000m3/h

四、除尘非热能回收系统工艺流程根据上述废气特点，结合国内相同炉型除尘系统业已成功的范例，本方案认为：除尘系统可使用目前国内最先进的除尘技术，即采用新型长袋离线脉冲袋式除尘器。该系统具有钢耗量 少，自动化程度高，维护管理方便，其工艺流程是：

本系统的特点是：

4.1工艺流程简单实用。

4.2为保证温度不超过过滤袋使用温度（瞬时230℃），设置事故阀、系统阀、混风温控阀及U形冷却器，将温度降至200℃以下，但温度控制不得低于100℃。低于100℃会引起结露，粘连滤袋。

4.3本系统为全系统PLC程序控制，可根据工业硅矿热电炉烟气变化，确定整个系统的运行参数，确保除尘系统安全可靠的运行。

4.4风机作为除尘系统的关键设备，应具有耐磨和抗风叶不平衡功能装置。4.5风管流速：18m/s，主要管径为Ф2980mm。

4.6袋式除尘器过滤风速取0.75~1.0m/min。滤袋材质为诺氟美斯高温滤布，耐温200℃，瞬间230℃。

4.7除尘器设置定时喷吹装置，除尘器运行中，周期性进行反吹，清灰机构将自动（或手动）启动工作，对布袋滤室进行反吹清灰，清灰时间可任意调整。4.8除尘器下部设置星型卸灰阀，同时设置螺旋输送机二台 4.9集中出灰，包装外运。

4.10在电炉烟囱上设置的事故放散阀，若烟气净化系统发生故障停止运行时，烟气经烟囱放散排出，系统阀关闭，电炉继续生产。

4.11选用负压长袋离线脉冲袋式除尘器的负压除尘器的技术特点

①整体结构形式独特，过滤室内部空间宽敞。气流在除尘器内处于最优化的运行排放状态。

②提升阀、清灰阀设计形式独特，密封性好，切换准确，免维护。（一般盘式三通阀密封靠耐热橡胶密封圈，存在易老化，维修工作量大，影响除尘器正常运行等问题）。

③下部单室进气管设计独具优势，能充分减少气流对滤袋的冲击，延长滤袋使用寿命。

④独特的出风设计，使净化气体排放时充分利用热气流原理，气流顺畅，不受外部气流影响，有效降低设备阻力。

五、主要设备选型及技术参数

5.1可调式预处理器（2台）

工业硅电炉冶炼烟气经过除尘后粉尘具有经济回收价值，冶炼工艺、原料配比确定后、硅粉中杂质、粗颗粒的分离，炉子刺火时的火花捕集，均靠离心可调式离心预除尘器来完成。本方案采用可调式离心预处理器，其设备具有很好的除去大颗粒粉尘的性能，能达到预除尘器效果。

型号规格：2×∮4600 设备重量：2×24000kg

5.2 2300m2U型冷却器：八组组合，四组设置四个电动蝶阀，控制其冷却面积，达到控制温度的目的。

重量：2×95980kg 5.2 风机（2台）：Y6-51-28D 流量：450000m3/h 全压：5400Pa 功率：1250Kw 10kv 转速: 730r/min

5.3 LCDM-9100大型长袋离线脉冲袋式除尘器（1台）

型号：LCDM-9100 处理风量：430000-478000m3/h 过滤面积：9100m2

过滤风速：0.8~1.0m/min 滤袋室数：2×10室=20室 滤袋数量：20×154=3080条

滤袋尺寸：Ф160×5900 mm 滤袋材质：诺氟美斯高温滤部7布 使用温度：≤200℃ 入口浓度：＜6g/m3

除尘效率：99.95% 设备重量：273000kg

5.7 管道流速取18m/s，管道直径Ф2980mm，长度按现场测量计算

5.8 螺旋输送系统GX300。长度2×25m

5.9 按现场确定支架,管道膨胀节的数量。

5.10 2.5~3.5m3/min的压缩空气气源机组及相应气路元件,如油雾器、油水分离器、干燥器。

5.11 照明系统一套

六、除尘系统设备投资30000KVA工业硅电炉正压式烟气净化系统设备报价:

人民币:壹仟叁佰贰拾捌万元(13280000元)

七、投资效益(按国内资料计算)

7.1 30000KVA硅铁矿热电炉烟气量为；450000Nm3/h

烟尘在烟气中的含量: 4g/ m3

30000KVA硅微粉回收量为:

450000Nm3/h×4 g/m 3×10-3×0.995×24h =42984kg/天

每年生产硅微粉总产量为(以生产330天计)

42984kg/天×330天＝14184.72t 7.2 硅微粉市值

14184.72t×1800元/t=2553.25万元(含税价)

7.3 硅微粉生产成本 1398.97元/t×14184.72t =1984.40万元

其中 电费=1250kW×330×24小时×1.2(线损)×0.55元/kw.h=653.4万元 1398.97元/t×14184.72t

=1984.40万元

包装费=200元/t×14184.72=283.69万元 换袋费=1300×550元/条=71.5万元 人工工资=13人(每班3人、一名班长、按三班四运转)×1600元/人(平均人工资)×12月=24.96万元

7.4 年利润 2553.25－1984.40=568.85万元

7.5 投资回报年限 1328÷568.85万元=2.33(年)

可见,上述计算结果表明,投资工业硅炉除尘系统，具有良好的经济效益，同时，更具有巨大的“保护环境、造福于子孙后代”社会效益。

八、服务承诺

本公司是一个具有独立法人地位的有限责任公司、具有较强的加工能力，对待客户有着全新的信念：合作——意味着服务。如果我们双方在技术上共同交流，达成共识，从而建立合作关系后，我们慎重承诺： 8.1提供的技术是切实可靠的、先进的；并保证硅微粉92%,活性C低于3%硬指标水平。8.2保证工期.8.3提供的产品严格执行国家相关标准； 8.4商务合同完成后，提供有关技术资料,培训操作人员； 8.5提供质量可靠的易损件,免除客户后顾之忧；

九、商务条件

9.1本方案经认可后，可进行商务谈判，并进行商务考察，双方应本着各取所需原则，以技术、质量、付款方式、项目实施等诸多具体事项，进行友好协商，并取得一致。9.2双方在条件成熟的情况下，签订正式的商务合同。9.3双方法人资格是平等的，其商务条件，须符合双方要求，明确双方的责任、权益和义务。

十、本方案技术可行，客户可就近考察除尘器用户。

十一、方案说明

本方案按照非余热回收型设计。若采用余热回收型时，可以去掉U型冷却器，加装余热蒸汽锅炉。产生的低压蒸汽用于发电。

根据计算：

总输入视在功率为30000KVA

有功功率为30000KVA×0.8=24000kw

硅电炉废烟气所占的热能占总能量的40%～50%左右,按照有效回收60%计算,可以回收的热量为:

24000kw×45%×60%=6480kw

此能量为可以用来发电的有效能量,低压蒸汽余热发电的效率为20%左右,因此实际可以发出的有用电功率约为: 6480kw×20%=1296kw

按照24小时计算,日发电量为:1296kw×24h=31104kwh

第三篇：关于工业硅冶炼高产,低耗,高质个人总结

关于工业硅冶炼高产、低耗、高质

个人总结

要达到大煤大焦工业硅冶炼高产、低耗、高质的冶炼效果，个人认为是受多方面因素影响的，如设备自身参数及生产工艺操作对高产、低耗有着决定性的作用，原材料性质(主要化学成分)对工业硅高质起着源头控制作用。现我从从设备自身参数和冶炼操作工艺两个大的方面做一个分析总结。

一、设备自身参数

炉台设备自身参数会影响炉台生产消耗，搭配合理的设备参数有利于生产发挥到极致。工业硅冶炼是高能耗冶炼作业，主要的能量来源是电能。通过变压器输出电能，经过短网，导电夹，三相电极对炉底炉料引弧放电，再利用高温电弧提供热量还原SiO2，完成工业硅冶炼。

1、变压器

变压器自身的额定功率，直接制约着炉台生产负荷的配送，如我公司变压器额定功率9000KVA工业硅炉，正常操作的每小时可配送9000Kwh，但是从以往生产数据来看，我公司炉台炉膛和电极参数设定是按超额定负荷设定的，为此要从生产体现出变压器的性能，必须摸索一个合理的配电制度，保证变压器工作达到最佳状态，从而提高产量，降低消耗。

2、短网物理尺寸

短网是传输电能主要的设备，短网铜管的质量优劣直接影响电能传输质量，如我公司短网横截面直径在60mm，那么按9000KVA负荷，则通过的电流密度是非常大的，若短网质量差，短网上电能线损将会更多，所以如何保证短网的物理直径和质量对增产降耗有着很实际的现实意义，只有合理的短网参数才能够有效的降低炉台生产消耗，提高生产产量。

3、炉膛参数及极心圆

炉膛参数包括炉膛直径和炉膛深度，由于炉台生产时间长，设备均出现移位现象，导致原来设定参数变化等，比如我公司3#炉一周期极心圆过大，导致中心三角区不化料，特别生产时间的延续，坩埚逐渐缩小，直致三角区形成死料，阻碍三相电极坩埚连通。所以新开炉应复核炉膛参数，主要是极心圆大小，确保开炉后炉台正常运行，提高产量，降低消耗。

二、操作冶炼工艺

正确的操作冶炼工艺可以提高电极工作端的工作效率，并能深而稳的埋入炉料中，保持炉况稳定等。只有稳住电极才能提高产量降低消耗。电极能否深而稳的插入炉料中，规范正确冶炼操作是必不可少的。

1、合理料比

料比即硅石与其辅助原材料的配比情况，首先要调整石油焦和洗煤的配入量，按生产经验若硅石200Kg，油焦57～64Kg，洗煤40～50Kg，木块27Kg的配比较为合理，只有合适的料比，电极才能深而稳的插入炉料中并稳定的做功，炉内温度才得以提高，为SiO2还原提供一个良好的温度环境。但有时会因原材料的性质差异，碳在冶炼过程中会有很大的烧损，长时间生产后，会引起炉底缺碳，这时候可定期处理炉况并向炉底补碳，确保炉内碳量，确保电极做功稳定。

2、配料、捣炉加料

配料工在配料时，严格施行平铺配料方式，即批次硅石平铺在炉面上，再平铺上石油焦，洗煤，木材等。这样可避免加料过程中出现过分偏加料，而引起冶炼过程中乱塌料的情况，导致炉料烧不透，炉内温度提不起来，结果产量低，消耗高。

3、配电工艺

配电是炉台冶炼消耗控制的核心部分，配电操作直接影响炉台生产消耗，所以配电操作是增产降耗的主要操作环节，因此对配电操作要求注重细节操作。

①配电操作

正常生产下，配送电量应达到电炉的设计容量，或允许一定的超负荷，但不宜超过太多。但是操作过程中有几点比

较细节的地方是很重要的，首先，配电应根据三电极周围料面的透气情况，适当的对三相电极进行相应的提升或压放，切忌出现三相中一相或两相失相的现象。再次，应该分清三相电极的强弱相，保证炉内三相电极能够做功平衡，功率因素达0.85以上。最后，新炉前期可以适当的提高负荷，视一次电压情况可适当提高档送电，保证电弧能够有效打开，扩大反应坩埚，减少二次电流，提高产量。但后期由于炉底上涨，电极埋深浅，坩埚缩小，应低档位低负荷配电，减少刺火，保护设备，进而稳定产量降低消耗。

②出炉时电极操作

出炉前可适当提升电极，利于电极工作端弧光拉长，提高炉底温度，保证出炉顺畅，出炉后再压放电极，下放过程中切记电极工作端触死，保证电极工作端与工作端底部料距离30cm左右，使得电极做功良好，才有利于控制炉台消耗。

4、出炉操作

出炉是工业硅冶炼的一个重要的环节，现部分炉台冶炼工认为出炉时间等同与产量，往往习惯性的认为长时间出炉有利于提高产量，降低消耗。从今年炉台生产情况来看，炉嘴的使用寿命已是引起炉台生产周期缩短的一个重要因素。我认为出炉时间应根据炉况和炉龄而定，特别是炉龄在前三个月的，因为炉内坩埚大小及化料速度差不多，可以根实际情况延后或缩短出炉时间，打开炉眼后，待流量减少到需加温时，可以堵炉。这样可以缩短对炉嘴持续加温的时间，进

而减少出炉用电，同时可以延长炉嘴使用寿命和降低吨硅消耗。若出炉时间过长，加温时间也会增加，持续加温对炉嘴的损伤也是非常大的，严重时会制约炉台生产周期。比如一生产班正常出炉4小时，按烧穿器功率500Kw计算，一生产班出炉4小时，用电约2000Kwh，若出炉时间缩短为3小时，可节约500Kwh，假如班产7吨，那么吨硅可节约70Kwh。

三、原辅材料

工业硅冶炼属于无渣冶炼，冶炼的工业硅成品含有的铁是属于操作带入，其他杂质(铝、钙等)是原料自身带入，所以只有从源头控制原材料品位及夹杂，对提升产品质量等级达到高质生产是非常重要的。

1、原材料入炉前精选。矿石入炉前必须把杂石及夹杂物清洗干净，可通过其他方式把含铁量高的油焦进行出铁，减少因原料带入的杂质，提高产品品味，实现高质生产。

2、主要原材料的选择。从2010山矿试烧结果分析，山矿的熔点较河矿低，品味较河矿高，冶炼过程可以节约电量。所以选择品位高，熔点低的山矿和品位高的河矿用于生产，可以一定程度降低冶炼电耗，保证产品质量。

3、辅助原材料。洗煤要保证有足够的烧结性能，油焦挥发分要高，只有炉料有好的烧结性，才能有效提升炉温，增加反应速度，增加产量，降低消耗。如我公司2010年2月至6月份使用的都是六盘水洗煤，煤的烧结性好，炉台周期月产量基本稳定在630吨左右，周期消耗均能低于12000Kwh/t，但是由于六盘水洗煤的含铝量高，导致产品含

铝量超标，产品质量差。可以通过原材料来控制产品杂质含量，或通氧二次精炼。

四、结论

通过以上分析我认为工业硅要达到高产、低耗、高质首先，必须调整设备各参数达到理想状态，为生产提供保障。其次，生产中严格规范生产操作工艺，特别配电和出炉的操作。最后，严格控制原材料质量(包括洗煤烧结性，化学成分、油焦的挥发性、矿石的品位及夹杂等)，尽量减少杂质的带入，提高产品质量，最终实现高质生产。只有在保证原材料的前提下，炉子各设备参数合理，生产运行正常，工艺操作规范才能实现高产稳产、低耗、高质的工业硅冶炼生产。

第四篇：碳素焙烧炉沥青烟气高压静电净化技术

碳素焙烧炉沥青烟气高压静电净化技术

简

介

该技术采用电除尘器对焙烧炉排出的高温烟气进行粉尘预处理，再经自动全雾化喷淋冷却装置进行降温、调质，然后进入电捕焦油器。电除尘器采用2×2MV串列静电加速器，电捕焦油器采用宽间距（2b＞400mm）、高电压等级（80～100KV）。设备处理烟气量可达96100Nm3/h。使用该技术后，粉尘去除率达到99%以上，沥青焦油95%以上，排放浓度≤30 mg/Nm3。该技术适用于石墨电极、碳素制品、冶金、建材、电力、硅铁等多种行业工业炉窑的粉尘治理。

第五篇：TS型火电厂烟气脱硫、脱氮 除尘净化三位一体技术

TS型火电厂烟气脱硫、脱氮 除尘净化三位一体技术

一.概述

21世纪是可持续发展的世纪。作为可持续发展重要内容的环保工作，更成为新世纪人们关注的焦点。环保不仅关系人们生活质量，更关系人类的生存和发展。

煤炭是我国的主要能源，与之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染问题将更加突出。一个相当有效的控制方法是电厂烟气脱硫。我国政府对此已给予足够重视，开展了多项自主技术攻关，引进10套发达国家的烟气脱硫装置，与发达国家开展多项技术合作研究。但是，现有技术投资大，成本高，电力脱硫很难有恰当的选择，我国能源与环境的矛盾亟待妥善解决。

那么，如何解决能源与环境的矛盾呢，很显然，与追求经济效益的领域不同，在追求环境和社会效益的能源环保领域，我国不能走发达国家已走过的先污染后治理的老路，中国必须寻找适合国情的能源环保技术。我国在烟气脱硫领域开展了长期的工作，提出了适合国情的专利技术，脱硫脱氮除尘三位一体技术被国家列为重点科技攻关项目。它以我国庞大的化肥工业为基础，将火电厂清洁烟气中的SO2回收，生产高效化肥，化害为利，变废为宝，一举多得，同时促进我国煤炭，电力和化肥工业的可持续发展。

二.国情决定技术战略

“环境与发展”的关系是由一个国家的经济实力和发展阶段决定的，“要钱不要命”通常是落后地区的做法，“要命不要钱”通常是发达地区的行为。因此，理性的，当然也是发展中国家的原则应该是，既要“发展”，又要“环境”，即可持续发展，又对我国的能源环保工作有指导意义。烟气脱硫的原理是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有两种，一是石灰石（碳酸钙），即钙法，二是氨，即氨法：尽管钙法投资大，运行成本高，在美国，德国，日本等发达国家中，它占据90%以上的市场。这是由其国情决定的，这些国家煤在其能源结构中所占的比重不大。在美国和德国，煤在一次能源中约占20%：而在日本，煤在其能源结构中只占15%。日本是一个岛国，石灰石资源丰富，但缺乏天然石膏资源。钙法虽然投资大，成本高，但脱硫产品为石膏，正好弥补其紧缺的石膏资源。长期以来，我国燃煤火力发电在电力中所占比重保持在75-80%之间，烟气脱硫的任务将异艰巨和沉重。如果选择钙法势必带来巨大的投资和运行负担，将致使财力难支。我国不仅具有丰富的石灰石资源，天然石膏资源也是世界第一，品质又高。我国庞大的化肥工业每年副产石膏将超过4000万吨，而我国年用量仅为1200万吨。致使脱硫石膏难以利用。选择钙法，势必造成大量废渣并副产温室废气二氧化碳，带来二次污染和新的生态破坏。

因此，我们必须理性地思考现实问题，对烟气脱硫以石灰石钙法为主的作法，该作必要的调整时应当机立断。我国是人口、粮食和化肥大国，合成氨生产能力和需求量非常巨大，年用量超过3000万吨，为我国烟气脱硫事业大力发展氨法提供了强有力的资源保障。如果我国火电厂全部采用氨法，每年所需合成氨约600万吨，不到总量的20%。氨源供应相当方便：我国中小型合成氨厂很多，几乎遍布县市，在几乎所有的电厂周围，都容易找到配套的合成氨厂。而且，氨运输技术成熟可靠。氨法的原料来自化肥，脱硫产品为硫氨、磷氨和硫酸，又回到化肥，不消耗额外的自然资源，也不产生二次污染和新的生态环境问题。燃煤烟气可提供巨大的硫资源。化肥生产需要大量硫酸。近年来，我国每年进口硫磺200-300万吨，等于进口二氧化硫400-600万吨，我国火电行业的SO2排放量近2000万吨，因此，氨法适合我国国情。

三.专业的烟气脱硫技术

电力、物理、环境、化学，代表四个不同的学科领域，即代表四个不同学派。不同学派必然生出不同的技术，不同的技术势必有不同之技术经济指标：投资和运行成本。哪个学派更接近本质或真理呢，咋看，答案似乎很难，但是，普遍接受的是，烟气脱硫是一个典型的化工过程。因此，化学界能够看到SO2的本质。电力界只看热能和发电效率，漠视 SO2之存在。

环境界中，SO2是有害的污染源，是造成酸雨的祸首。

化学界中 SO2是物质，用则有利，弃则有害。

物理界中，SO2是一个顽固不化的“敌人”，只有通过“导弹”才能予以彻底摧毁。

至于物理，原本与烟气脱硫无关。它源于日本荏原公司对高能电子加速器用于烟气脱硫的研究。

化学处理SO2方法很多，无需“导弹”。脱硫脱氮除尘三位一体技术结合了化工领域的最新技术成果，也就是将一个中型的化工厂搬到电厂来，确保了技术的高度可靠性，以及很低的建设投资和很低的运行成本。

根据化学化工原理的脱硫脱氮除尘三位一体技术与其他学派的技术相比，具有突出的优越性，投资仅为1/4-1/5，运行成本仅为1/3-1/4。

四.电力与煤炭和化肥工业协调发展

在我国，由东向西，由北向南，煤炭含硫量逐渐增加，四川和贵州煤含硫3%-5%，广西煤高达5%-7%。然而，为降低电厂SO2排放量，当地火电厂燃用北方煤，比如山西煤，增加的运输成本每吨近100元，占原料成本的40%，对当地经济无疑是巨大的额外负担。采用脱硫脱氮除尘三位一体

技术，火电厂燃煤含硫量不受任何限制，甚至含硫量越高，SO2回收价值越大。因此，脱硫脱氮除尘三位一体技术不仅能够促进当地煤炭工业的发展，也使当地电力工业轻装上阵，还能促进当地合成氨及化肥工业的发展。

某电厂是坑口电站，燃用当地煤，总机组容量为430MW，年排放SO2超过20万吨，折合硫酸30万吨，价值1.5亿元。如果该厂的技术治理方案是改用山西煤，并采用石灰石钙法，既限制了当地煤矿的发展，又浪费了宝贵的硫资源，还增加了发电成本。事实上，成本增加等同于能耗增加和污染增加。若采用脱硫脱氮除尘三位一体技术，可形成一个年产40万吨的化肥装置，年产值超过2.5亿元，年利润可超过4000万元。它具有一举多得的优势：

（1）可促进当地煤炭工业的发展，燃用当地煤矿的煤炭，可以解决矿务局2万多人的就业和发展问题，促进了当地经济的发展。

（2）电厂采用当地煤，原料成本降低，其430MW机组，年耗煤以120万吨计，每吨运费按50元计，每年可节约发电成本6000余万元，这个效益是非常明显的。

（3）广西硫资源较缺，当地化肥厂年需硫酸40万吨，原料由广东提供。而且，广西、广东、海南和福建等南方省份的土壤缺硫，需要硫氨化肥。因此，充分利用自身的高硫煤，可以促进当地化肥工业的发展。与广西情况相似的省份还有云南、重庆、四川和贵州。重庆的华能珞磺电厂和重庆电厂，分别具有4台360MW和3台200MW机组，燃用重庆松藻煤，年总排放SO2为20-30万吨，相当于硫酸30-45万吨，价值1.5-2.25亿元。遗憾的是，这些电厂都花巨资引进国外的石灰石钙法，不仅浪费了宝贵的资源，产生二次污染，还使发电成本增加，在贵州省实施火电厂烟气脱硫，采用脱硫脱氮除尘三位一体技术具有不可估量的意义，国家实施西部大开发战略，西电东送，在贵州省则是黔电送粤。贵州省是SO2和酸雨控制区，特别是省会贵阳市。在贵阳市有两个严重的污染源，一是市区的贵阳发电厂，二是距市区25公里的清镇发电厂，年排放SO2：25万余吨。在两个电厂间，贵州化肥厂生产合成氨16万吨，因此，采用脱硫脱氮除尘三位一体技术具有很好的条件。采用脱硫脱氮除尘三位一体技术，两个电厂的总投资2亿元，可年产化肥50万吨，产值3-4亿元，年效益近1亿元。在贵州省实施这个技术，可以形成年产150-200万吨的火电厂化肥规模，年产值超过10亿元。而如果贵阳发电厂的烟气脱硫采用电子束技术，2台200MW机组的投资近4亿元。

由此可见，将我国化肥工业与电力工业相结合，形成一个具有综合优势的火电厂化肥产业，其意义十分显著。它为我国煤炭、电力和化肥工业的可持续和协同发展提供了强有力的支撑，国家从战略的高度发展并扶植这个产业是十分必要的。

五.脱硫需要政府大力支持

火电厂烟气脱硫是我国实施清洁能源计划的关键技术，受到各级政府部门的高度重视，多次被列入国家重大和重点科技计划，以及与发达国家政府间的首脑级科技合作计划。因此，我国的这项工作具有较强的政府行为。这就更需要我们做深入细致的调查，多比较相关技术的技术性能，经济指标，多结合国情考虑问题。

某发电厂2台200MW机组，燃用含硫为0.8%的山西煤，建设烟气脱硫装置。对几乎所有的烟气脱硫技术进行了调研。采用国外技术的投资为4-5.5亿元，发电成本每度将增加5分钱，势必成为该厂的一个沉重的经济负担。一旦决策失误，企业将陷入困境，甚至由于无法竟价上网而关闭。脱硫脱氮除尘三位一体技术通过国家科技部门组织的鉴定验收，被评价为国际领先水平，在电力界引起了较大反响。与国外技术相比，脱硫脱氮除尘三位一体技术具有相当明显的技术和经济优势，总投资减少70-80%，运行成本减少70%以上，电耗减少40-60%。这样，该厂决定采用脱硫脱氮除尘三位一体技术。并列入国家重点科技项目.目前，让烟气脱硫界注目的另一项目在中石化集团公司某自备热电厂6台100MW（410蒸吨/h）锅炉。令人兴奋的是、参与竞争的技术高达10余家之多，大家希望得到公平竞争机会。该公司原来燃用当地煤，为降低SO2排放量，改用山西煤，年耗煤将超过200万吨，运费按每吨30元计，增加成本6000万元，该公司具有年产30万吨的合成氨装置，而且脱硫产品具有很好的市场，因此脱硫脱氮除尘三位一体技术符合石化公司的具体情况。根据可行性研究报告，石化公司6台锅炉年排放SO2可达8万吨，生产化肥17万吨，产值1亿元，具有明显的经济效益。在竞争的方法中，脱硫脱氮除尘三位一体技术的投资和成本都是最低的，而且还有利可图，得到了该公司的充分肯定。

现在，电力工业的烟气脱硫工作是“谁污染谁治理”，治理需要投资。经济效益差而污染大的企业没钱投资，只接受象征性罚款，受损害的是大气。按目前的石灰石钙法建设烟气脱硫装置，发电成本每度将增加2-3分钱，以一台300MW机组年运行5000小时计，脱硫成本每年3000-4500万元。燃用低硫煤，年排放SO2:为1.5万吨，相当于每吨SO2为2000-3000元，燃用高硫煤，SO2排放量每年为4.5万吨，相当于每吨SO2为1000元左右。但是，酸雨和SO2污染造成的损失每吨SO2超过5000元。因此，烟气脱硫对于促进国家的利益是非常明显的。为促进企业治理SO2污染，国家环保总局制定了新的烟气SO2排污收费标准，对于高硫煤地区每吨SO2为600元，低硫煤地区每吨1000元，北京市为每吨1200元，基本上为脱硫成本的一半。这个费用目前是上交地方环保局的，并有较大比例的返回，以便企业用于建设脱硫装置，脱硫电厂和单位将具有两个主要和可靠的收入来源：

1、电力企业的环保服务费（等于原来的排污上交费）；

2、脱硫装置产生的化肥利润。脱硫脱氮除尘三位一体技术的效益非常好。

首先其建设投资比其他方法低，而且能耗低，产品具有很大的市场，还可以出口创汇。

六.TS型烟气脱硫、脱氮除尘技术

该技术于一九九三年十月通过了国家部级鉴定，其中结论一综合技术经济性能处于国内外领先水平，具有广阔的推广应用价值。并于同年获得两项专利。该技术运用LS喷雾吸收法，以氨水、碱液、废氨水为吸收剂，经加药装置加压，把吸收剂经喷嘴雾化后的氨水产生气-汽的瞬时化学反应，生成硫铵排出。

该技术具有以下特点：

1.先进的反应原理，使设备小巧、钢耗低、占地面积小；

2.该系统适应煤的含硫量1%-7%；

3.具有多种功能，脱硫、脱氮、除尘，甚至可以处理污水；

4.吸收剂来源丰富，价格便宜；

5.一次投入只有国外设备价格的1/10-1/20；

6.选用废氨水、废碱液作脱硫剂，可使运行费用降到最低；

7.采用喷雾干燥方式；

8.该系统加装了先进的气水分离装置风机不带水；

9.烟气不需加装换热设备；

10.该设备及系统内部均涂以耐高温特种防腐涂料，设备不腐蚀，不 磨损、不堵塞；

11.系统设备阻力小，可以不用更换引风机；

12.可以提高系统的除尘效率4%-12%；

13.脱硫效率95%以上；

14.脱氮率50%，加“触媒剂”系统80%以上。

该技术的研究始于80年代，在收集、考察国内外同类技术文献资料的基础上，进行了大量的技术、经济方案的分析对比工作。从中发现普遍感到困扰的不仅仅是技术上的问题，而更严重阻挠的是经济问题，一次投入大，运行费用高。即是该技术目前居于领先地位的国、日本也不例外；他们在成为世界控制SO2排放最有效的国家的同时，也为此付出了巨大的经济代价。各国企业界面对烟气脱硫装置的巨大投资及运行费用，无不咋舌。因为脱硫装置投资占电厂总投资的比例很大。巨额的投入对我国企业界是望而生畏。环保设备的投入企业界认为：“这种资金只有投入，没有产出，是一种负担”。

因此研究者必须首先考虑的是一次投资运行费用，使企业能够接受的产品，占地面积小，专用设备少，工艺简单，操作、管理、控制、维修方便，各项技术参数领先的脱硫技术，因此必须结合我国国情，走国产化的道路。

国外研究过的脱硫技术已逾近百种，真正在工业上运用过的30多种，但具有商业价值的不过十来种，无论采用那种方法，都必须考虑以下基本条件：

1.具有较高的吸收性能的吸收剂和吸收方法；

2.装置有较高的可靠性，能保证长期稳定运行；

3.易操作和维修；

4.无二次污染，抗腐蚀；

5.建设费用及运行费用便宜，能耗小，装置占地面积小；

6.吸收剂来源广泛，价格便宜，易贮运；

针对上述要求，列出了攻关课题：

1.通过试验室试验，寻找出先进的反应速率高的原理；

2.结合我国情况选出来源广泛价格便宜的反应剂；

3.使用什么样的抗腐蚀材料；

4.终止物的综合利用，防止二次污染；

以上课题通过有关专家的论证审定工作，确定运用LS喷雾吸收法，随即开展了小试、中试及工业性应用试验，经过近百次的试验，获得了大量的数据，通过对试验点的监测和运行考验，均取得了满意的结果。

（一）脱硫原理：

近半个世纪以来，国外脱硫技术迅速发展，但真正在工业应用上发挥作用的不外十来种。其中包括石灰法、石灰石法、石灰石膏法、喷雾干燥法、氧化镁法，以上我们把它归类于气-固反应。WL法、双碱法、碳酸钠法、氢氧化钠法，此类我们称之为气-液反应。LS喷雾吸收法是气-汽反应是反应率最高，属于瞬时反应。

氨的性质决定氨极容易溶于水，是由水分子和氨分子通过氢键互相结合形成氨的水化物的缘故。

氨在水中的溶解度大于其它气体，在0℃时，1体积水吸收1200体积的氨；在20℃时约吸收700体积。过去认为氨溶于水生成OH－的过程是分两部分进行的。首先是大部分氨和水结合生成所谓氢氧化铵（NH4OH）然后氢氧化铵在溶液中电离成铵离子（NH4+）和氢氧根离子（OH-）。现在已经确认：氢氧化铵中的铵离子，无论从它的半径大小或者从它的化合物性质来看，它都和K+离子非常相似，它在水中应当全部电离，不可能有NH4OH分子存在，已确知，氨水溶液中并不含有NH4OH而是有氨的水分子NH3·H2O。NH3·H2O和NH4OH不同，NH3·H2O是氨分子通过氢键的结合，而NH4OH则为离子化合物。由（NH4+）和（OH-）新组成。气态氨和酸（挥发性）的蒸汽作用生成铵盐。

2NH3（气）+H2O（蒸汽）+SO2（气）=（NH4）2SO3 由此看来，烟气中加入吸收剂NH3·H2O与SO2等酸性气体可进行气-汽反应。即氨和酸性气体可以直接生成盐类。这种化合物作用通常伴随着大量的热放出，通过试验发现在无水的情况下，这种反应并不进行，即使微量的水的条件下也能反应出这种特性，因此这就是和其它吸收剂不同之处的主要原因。另外氨还和烟气中的氮起反应：烟气中的氮氧化物通常用NOX表示NO在空气中可氧化成NO2易溶于水，生成亚硝酸和硝酸。

2NO+O2=2NO2

2NO2+H2O=HNO3+HNO2

当氨与HNO3或HNO2产生以下反应

NH3·H2O+ HNO3=NH4NO3+H2O NH3·H2O+ HNO2=NH4NO2+H2O

此反应在气-汽反应中产量很少，因硝酸铵与亚硝酸铵在一定温度下易于分解，而在液相中

（NH4）SO3和NH4HSO3为还原剂，NOX被还原为N2，其反应为：

2NO2+4（NH4）2SO3=4（NH4）2SO4+N2↑（NH4）2SO3+NO2=（NH4）2SO4+NO↑ 2（NH4）2SO3+2NO=2（NH4）2SO4+N2↑

为此使用氨-亚硫酸氨的氮方法，能除去一定量的NOX

（二）脱氮原理

烟气中往往同时含有NOx与SO2,如果用一种方法同时除去这两种有害气体，岂不是一件非常有前途的事。前面脱硫的论述中，脱硫后的终止物就是（NH4）2SO3和（NH4）2SO4（少量）和一部分（NH4）HSO3溶液。这些物质又是吸收NOX的吸收剂。在生产硫酸同时又生产硝酸的行业中，多数都是利用处理硫氧化物而得到的（NH4）2SO3和（NH4）HSO3溶液来吸收硝酸生产中的NOX。其原理是利用亚硝酸铵溶液作为吸收剂和NOx反应，使NOx还原为N2：

4（NH4）2SO3+2NO2→4（NH4）2SO4+N2 ↑

4（NH4）HSO3+2NO2→4（NH4）HSO4+N2↑

4(NH4)HSO3+2NO2→4(NH4)HSO4+N2↑

4（NH4）2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH

4（NH4）HSO3+NO+NO2→2N(OH)(NH4SO3)2+ H2O

2(NH4)OH+NO+ NO2→2NH4NO2+H2O

按照排放浓度达标要求，脱氮效率达到72%就可以了，所以只要控制住吸收液的浓度，一般在180-200g/L,最后得到的溶液一部分重复循环使用，多余的部分进行下道工序，处理后溶液还可以再生，以节省大量的运行费用。烟气中NO含量占90%以上，因此脱除的主要是NO。如果煤的含硫量比较低和氨反应产生的亚硫酸铵不足以满足脱氮氧化物的需要，或者因为炉膛燃烧温度高，产生的氮氧化物量较大。此时可以采取连续加入氨与NOX继续反应，但这种反应应在催化剂（或称触媒剂）的作用下才可完成，使脱氮效率大大提高，这种方法称之为“氨的选择性催化还原法”。

4NH3+4NO+O2+4N2↑+6H2O

8NH3+6NO2+7N2+12H2O

把氮还给大自然，水回收再循环使用。

以上各式反应都是在同一个介质---氨，共一套设备，同时氨与SOx、NOx瞬时交叉进行的，这就是脱硫、脱氮一体化工艺。

（三）除尘原理

烟尘进入文氏管反应器，会产生多种效应，除了氨与SOx、NOx发生化学反应以外，粉尘经过文氏管的渐缩段浓缩，产生碰撞、凝聚、增大，使尘的表面由原来的气包围界面，被经喷雾所产生的液-固界面所代替，粉尘表面的水膜代替气膜产生吸附、凝聚，并使离子间形成液桥，使尘粒增大。尘粒通过高速撞击雾滴而粘附其上。

由于微粒的扩散作用易于雾滴接触。由于微粒的烟气增湿，使尘粒增大了浸润性，尘粒间互相产生凝聚。因蒸汽以尘粒为核心的凝结而形成水滴。

因此本技术在结构设计上采用如下措施：

1.烟气携带的粉尘，高速通过文氏管雾区，冲向液膜；

2.然后气体切向运动而产生离心力，改变增大后的粉尘运动方向；

3.喷出的雾滴作旋转运动，驱使粉尘靠内外壁贴向水膜；

4.增加水雾封锁线，使逃逸的亚微米粉尘及亚微米硫铵晶体捕集下来；

采用高强磁化器，把循环水磁化，非但提高了脱硫效率，尤其对增水性的亚微米细粉尘，提高除尘效率更为明显。

（四）使用范围：

TS型系列脱硫脱氮除尘三位一体技术装置，为工业锅炉及电站锅炉配套排烟脱硫工程应用而设计的系列产品。并可扩大应用在处理冶金焦化剩余氨水，造纸厂的废碱液及纺织印染碱性废水以及锅炉排污水、炉渣水等。该设备即是脱硫器，又可作为污水处理器。

一套装置适应多种类型的脱硫剂，又是这一装置的一大特点，为适应我国的特定条件，用户就近弄到什么脱硫剂就用什么脱硫剂以降低运行费用，以废治废。

（五）系统设备组成的特点：

系统设备组成，有文丘里喷雾反应器，自动加药及动力泵、贮液、调液箱所组成。以及自动控制自动监测系统。文丘里喷雾反应器的结构设计，显示出其独到之处，通常人们称之谓文丘里效应，但它具有什么效应，应该说它有多种效应。一是很好的反应作用：使两种以上的介质，在反应段进行充分的混合、接触、搅动，促使在较短的时间里进行瞬时反应。二是很好的除尘作用：带粉尘的气体通过渐缩段，细小的粉尘在碰撞、凝聚、粘结、增大，把粉尘扑集下来。三是很好的热交换作用：利用

烟气的余热，把喷成雾状的液体迅速干燥、蒸发、固液分离，起到污水处理的作用。由于设计独特，此套装置的阻力仅有300-400Pa，对于原有的锅炉房设备改造，可以不用更换引风机。重力与旋流双级脱水除雾，其结构的设计不会产生堵塞和腐蚀现象，而且一器两种用途，它不但有效的脱除水雾而且使烟气流呈旋转上升，延长了反应时间和流程，提高了反应效率。

（六）变废为宝，综合利用：

当前国内外所采用的各种脱硫技术，多数都存在着二次污染，物质虽然经过转化，但加进的物料与经过处理后的终止物终究是平衡的。对于如何处理这些终止物，怎样综合利用，这个总是普遍感到头痛的较大难题。

TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术如果在大的火电厂大量推广应用后，所产生的硫铵，可以制成与传统化肥完全不同的新型高效肥料，这种高科技产品是具有磁性效应的磁性化肥，利用火电厂排出粉煤灰（约占30%~40%），根据不同土壤和农作物加入适量的钾、磷，经过强磁场磁化后制成的，这种原料将随着TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术的推广而取之不尽。

磁化肥使用在十二种农作物如红薯、蔬菜、烟叶、玉米、棉花、水稻、小麦、水果等，均收到了广泛的社会效益和可观的经济效益，使得TS型脱硫脱氮除尘三位一体技术在电厂应用中形成一套工业链，废“制”肥，变废为宝，化害为利，适应我国国情的环保与综合利用一大长。防止二次污染。

（七）保障该设备安全稳定正常行动措施：

在腐蚀及磨损严重的部位，采取衬贴铸石板的措施。如果用户在经济条件许可情况下，采取

钢板喷涂陶瓷的复合材料。仅是有腐蚀的部位采用2520不锈钢材料。腐蚀不太严重的部位，采取滚刷耐温、防腐特种涂料。关键外协件、外购件、其中有些附件，如喷嘴、过滤器，采用美国制造，供液系统选用丹麦生产的，自动控制和监测仪器选用日本或其他国家的。

先进的工艺，先进的设备，先进的材料，再加上低的建设投资及运行费用，构成了该技术的高和新。

（八）670t/h锅炉脱硫、脱氮、除尘及综合利用方案经济分析。

1．运行费用

⑴ 已知数据

锅炉蒸发量： 670t/h

锅炉烟气排量： 120万m3/h 锅炉燃煤量： 150t/h

锅炉运行时间： 312.5天/年（7500h/年）

燃煤含硫量： 1%

⑵ SO2产生量

燃煤含硫量： 150t/h×1%=1.5t/h 燃煤中的硫与氧的反应：S+O2=SO2 SO2产生量：1.5t/h×80%×64/32 =2.4t/h 式中：32为S的分子量。

64为SO2的分子量。

80%为煤燃烧时硫的转化率。经实测统计为80%～85%，本处取80%。

⑶ 需氨量

一般脱硫效率达95%，烟气即可达标排放。从（NH4）2SO4分子式中看出：NH3与SO2化合比

例 为2：1，故需氨量为：2.4t/h×95%×17×2/64=1.2t/h 式中：17为NH3的分子量。

64为SO2的分子量。

年需氨量为：1.2t/h×7500h/年=9000t/年

⑷ 运行费用

用氨水做吸收剂的回收方案，整个装置的运行费用主要为消耗氨水的费用（此项费用占总运行费用的95%以上）。根据上述计算结果，年需要氨量9000吨，按纯氨水售价1700元/吨计，则全年运行费用为：9000t/年×1700元/t=1530万元/年

2．生成物的综合利用及经济效益

根据计算结果，670t/h燃煤锅炉每年脱硫设备的运行费用为1530万元，这是用户难以接受的。显而易见，这种方法必须立足于生成物综合利用的基础上，否则就不能成立。也就是说，只有用生成物综合利用产生的经济效益去抵消脱硫设备的运行费用，才是这种方法生命力所在。

⑴ 硫铵产生量

从（NH4）2SO4分子式可看出，硫铵产出量为：9000t/年×132/17×2=34941t/年

式中：17为NH3分子量

132为（NH4）2SO4的分子量。

⑵ 硫铵的综合利用及经济效益

硫铵是硫酸铵的简称，分子式为（NH4）2SO4，含氮量20.6%，为白色或微带颜色的结晶，易溶于水，是最早生产的氮肥品种。随着化肥工业的发展，新的氮肥品种的出现，使硫铵与碳铵一样渐成被淘汰的氮肥品种。这是由于除养分低外，其最大缺点是长期施用硫铵会造成土壤板结，故不宜直接施用。要对其进行改性，其方法是加入部分粉煤灰制成的复合肥并磁化。粉煤灰可疏松土壤，磁性的引入亦可疏松土壤，促进土壤团粒结构的形成，这已是业内人士的共识。我们通过大量的工业试验，找出了利用硫铵生产磁性复合肥的最佳工艺配方及工艺条件，产品经过有关部门的检测，完全合格。其主要配比为：硫铵60%左右，其他辅料（粉煤灰、磷肥、钾肥等）40%左右。根据硫铵年产34941吨的实际情况，可上一套年产6万吨左右的综合利用设备（磁化复合肥生产线）。按现行市场原料价、产品销售价及有关费用支出估算：

原材料成本：250元/吨

综合成本： 350元/吨（包括一切费用在内）

销售价： 650元/吨

利 润： 300元/吨

按年产6万吨磁性复合肥计，综合利用设备每年可创利润1800万元，减去脱硫设备每年运行费用1530万元，则采用此方法，除可抵消脱硫设备的运行费用（使运行费用为0）外，每年还可以为企业创造200多万元的利润。

目前该技术设计除工业锅炉八个规格系列配套外，现已扩大到电站系列配35T、75T、130T、220T、420T、530T、670T、1000T/h、2000T/h。当前国际及国内有些研究单位正在试用的电子束氨法和等离子氨法，均向以氨为脱硫剂探索，显然气－汽反应脱硫脱氮除尘三位一体技术当前处于领先地位。一种结构形式，具有多种用途：

（1）它既是一个很好的反应器，能够进行充分的化合接触搅动。促使在很短的时间里进行充分的化学反应；

（2）它又是一个很好的二次除尘器、前置的麻石除尘器或静电除尘器，除不掉的细微粉尘在碰撞、凝聚、粘结、增大、把粉尘捕集下来。

（3）它又是一个很好的热交换器，利用烟气的余热，把喷雾状的液体迅速干燥蒸发、反应时间、反应速度、反应物质、接触面积，反应效率是最高的，属于瞬时反应，烟气不会降温。

（4）它又是一个工业废水零排放的污水处理器装置，能将各种工业有毒废水，污水成千上万吨迅速干燥，蒸发，达到污水处理的作用。

该技术脱硫效率高，并具有较高的脱氮功能50%，加“触媒剂”系统80%以上。今后一旦国家环保标准要求脱氮同样一套设备可以既能脱硫、又可脱氮。还能提高除尘效率。该技术对已建电厂为了满足除尘的需要改造电除尘，将锅炉尾部烟道位置都几乎占满、有些脱硫工艺的反应塔和再加热热交换器等无法摆下，场地面积小等，是用户特别适用和首选的选择。

以氨做吸收剂的回收法方案，具有脱硫、脱氮、除尘效率高，并可达到三个“零排放”、无废渣排放，无废水排放、无废气排放、而且由于生成物的综合利用，不仅使其运行成本费用为零，还可为企业带来可观的经济效益，氨源供应方便。我国中小型合成氨厂很多，几乎遍布县市、若在有废氨水的地方、废碱液、造纸废水、印刷废水、洗毛废水、焦化厂废水、海水、更可大大节省脱硫剂费用，经济效益将更加可观。