一、脱硫除尘器

（一）工作原理

1. 脱硫原理
   • 常见的脱硫方法有湿法脱硫和干法脱硫。在湿法脱硫中，例如石灰石 - 石膏法，将石灰石（）制成浆液，通过喷淋系统喷入脱硫除尘器内部。当含硫烟气进入设备后，二氧化硫（）与石灰石浆液发生反应。首先，与水反应生成亚硫酸（），化学方程式为。然后亚硫酸与石灰石反应，，生成的亚硫酸钙（）在氧化空气的作用下进一步氧化为硫酸钙（），，最终生成的硫酸钙结晶形成石膏。
   • 干法脱硫主要是利用固体吸附剂，如活性炭、氧化铁等。以活性炭为例，当含硫烟气通过活性炭床层时，被活性炭吸附，在一定条件下，吸附的可以与氧气和水蒸气发生反应，生成硫酸，从而实现脱硫。
2. 除尘原理
   • 脱硫除尘器一般会结合多种除尘方式。常见的有静电除尘、布袋除尘和旋风除尘等。静电除尘是利用电场使烟气中的粉尘颗粒带电，然后在电场力的作用下，将带电粉尘吸附到集尘极上。布袋除尘是让烟气通过布袋，粉尘颗粒被布袋拦截，干净的烟气通过布袋排出。旋风除尘则是利用烟气在旋风除尘器内高速旋转产生的离心力，将粉尘甩向器壁，然后落入灰斗。

（二）结构组成

1. 塔体部分
   • 塔体通常采用玻璃钢等耐腐蚀材料制作。其形状一般为圆筒形，内部有多层结构。从下往上，底部有进气口，用于含硫烟气的进入。塔体内部设有喷淋层（用于湿法脱硫）、除雾层、填料层（部分设备有）等。喷淋层安装有多个喷头，用于均匀喷洒脱硫浆液。除雾层主要是去除烟气中的液滴，防止液滴带出，通常采用折板除雾器或丝网除雾器。填料层可以增加气液接触面积，提高脱硫效率。
2. 循环系统
   • 对于湿法脱硫，循环系统包括浆液循环泵、管道和浆液储存池。浆液循环泵将浆液从储存池输送到喷淋层的喷头，使浆液能够循环使用。管道要能承受浆液的腐蚀性，一般采用耐腐蚀的塑料或玻璃钢管道。浆液储存池用于储存脱硫浆液，并且可以对浆液的成分、浓度等进行调节。
3. 除尘部件
   • 如采用静电除尘，会有放电极和集尘极。放电极产生高压电场，使粉尘带电，集尘极收集带电粉尘。布袋除尘器则有布袋过滤单元，布袋的材质一般是耐高温、耐腐蚀的纤维材料，如聚四氟乙烯（PTFE）等。旋风除尘器主要是由圆筒和圆锥体组成的外壳，内部的气流通道设计能够使烟气产生高效的旋转运动，达到除尘目的。

（三）应用场景

1. 火力发电行业
   • 火力发电厂燃烧大量的煤炭，会产生大量含有二氧化硫和粉尘的烟气。脱硫除尘器可以有效去除烟气中的和粉尘，减少对大气环境的污染。例如，一座大型火力发电厂每天产生的烟气量巨大，通过安装高效的脱硫除尘器，可以使二氧化硫的排放量降低到环保标准以下。
2. 钢铁冶炼行业
   • 钢铁生产过程中的烧结、炼铁等环节会产生含硫烟气和粉尘。使用脱硫除尘器可以同时解决脱硫和除尘问题，提高钢铁厂的环境质量。而且在钢铁厂的复杂工况下，如高温、高湿度和高腐蚀性气体环境中，脱硫除尘器的性能和稳定性也能得到很好的发挥。

二、烟气脱硝设备

（一）工作原理

1. 选择性催化还原（SCR）法
   • SCR 法是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。其原理是在催化剂的作用下，利用还原剂（如氨气，）与烟气中的氮氧化物（）发生选择性反应，将还原为氮气（）和水（）。主要反应方程式为：，。催化剂一般安装在反应器中，反应器布置在省煤器和空气预热器之间的烟道内。当烟气通过催化剂床层时，在适当的温度（通常在 300 - 400℃）和催化剂的作用下，脱硝反应高效进行。
2. 选择性非催化还原（SNCR）法
   • SNCR 法是在没有催化剂的情况下，在高温区（约 850 - 1100℃）将还原剂（如尿素或氨水）喷入烟气中，使还原为和。以尿素为例，尿素在高温下分解为氨气，氨气与发生反应。反应方程式为：，。这种方法的优点是设备简单，但脱硝效率相对 SCR 法较低。

（二）结构组成

1. SCR 系统主要部件
   • 反应器：是 SCR 系统的核心部件，内部装有催化剂。反应器的设计要考虑烟气的流量、流速、温度等因素，以确保烟气与催化剂充分接触，提高脱硝效率。反应器的形状一般为长方体或圆柱体，外壳采用耐高温、耐腐蚀的材料，如不锈钢。
   • 催化剂模块：催化剂是 SCR 系统的关键因素。催化剂通常是由贵金属（如钒、钨等）或金属氧化物（如二氧化钛等）组成的多孔材料。催化剂模块安装在反应器内，其结构设计要便于安装、更换和维护。
   • 氨喷射系统：用于将氨气或氨水溶液准确地喷射到烟气中。该系统包括氨储存罐、蒸发器（如果是液氨）、喷射格栅等部件。喷射格栅要能够将氨气均匀地分布在烟气中，确保与充分反应。
   • 控制系统：对整个 SCR 系统进行监测和控制。包括监测烟气的温度、浓度、氨气流量等参数，根据这些参数调整氨喷射量、反应器温度等，以保证脱硝效果的稳定。
2. SNCR 系统主要部件
   • 还原剂储存和输送系统：用于储存尿素或氨水等还原剂，并将其输送到喷射位置。储存系统要考虑还原剂的性质，如氨水的挥发性和腐蚀性，采取相应的安全措施。输送系统包括管道、泵等，要保证还原剂能够在高温环境下稳定地喷射到烟气中。
   • 喷射系统：将还原剂喷入烟气中的关键部件。喷射系统的喷头要能够承受高温，并且能够将还原剂均匀地喷入合适的温度区域（850 - 1100℃），以保证脱硝反应的有效进行。

（三）应用场景

1. 燃煤电厂
   • 燃煤电厂是氮氧化物的主要排放源之一。采用烟气脱硝设备可以有效降低排放，满足日益严格的环保要求。对于大型燃煤电厂，SCR 系统由于其高脱硝效率而被广泛应用，能够将的排放浓度降低到很低的水平，对改善大气环境质量起到重要作用。
2. 工业锅炉
   • 工业锅炉在化工、造纸、印染等行业广泛使用，其燃烧过程也会产生大量的。根据锅炉的规模、燃烧方式和环保要求，可以选择 SCR 或 SNCR 系统进行脱硝。例如，对于一些小型工业锅炉，SNCR 系统由于其设备简单、投资成本相对较低等特点而较为适用。

三、玻璃钢脱硫成套设备

（一）特点

1. 耐腐蚀性强
   • 玻璃钢是一种复合材料，主要由树脂和玻璃纤维组成。其树脂基体具有良好的化学稳定性，能够抵抗烟气中的酸性气体（如）、碱性物质和各种化学溶剂的腐蚀。在脱硫过程中，无论是湿法脱硫的浆液环境还是干法脱硫的化学吸附环境，玻璃钢脱硫成套设备都能保持良好的性能，延长设备的使用寿命。
2. 轻质高强
   • 与传统的金属材料（如碳钢、不锈钢）相比，玻璃钢的重量较轻。这使得设备在安装、运输过程中更加方便，同时也降低了对支撑结构的要求。而且，玻璃钢通过合理的结构设计和增强纤维的使用，具有较高的强度，能够承受脱硫过程中的压力、温度变化和流体冲击。
3. 整体性好
   • 玻璃钢脱硫成套设备可以通过模具成型等工艺制造出整体结构。与由多个部件组装而成的金属设备相比，整体性好的玻璃钢设备减少了连接部位，降低了泄漏的风险。例如，在塔体和管道的连接部分，玻璃钢设备可以通过一次成型或特殊的连接工艺，保证连接处的密封性和强度。

（二）组成部分

1. 脱硫塔主体
   • 如前文所述，脱硫塔主体是玻璃钢脱硫成套设备的核心部分。它包括进气口、出气口、喷淋系统、除雾系统、填料系统（如果有）等。塔体的尺寸和内部结构根据处理烟气的流量、含硫量等因素设计。例如，对于处理高含硫量、大流量烟气的设备，脱硫塔的直径和高度会相应增大，喷淋层和填料层的数量也可能增加。
2. 配套管道系统
   • 包括进烟管道、出烟管道、浆液循环管道等。这些管道采用玻璃钢材料，能够与脱硫塔主体很好地连接。管道的直径和长度根据实际的工艺布局和烟气流量确定。为了保证管道的强度和稳定性，管道壁会根据需要设计一定的厚度，并且在管道的拐弯处等部位会采取特殊的加固措施。
3. 浆液循环和处理系统
   • 对于湿法脱硫，浆液循环系统包括浆液泵、浆液池、搅拌器等。浆液泵将浆液从浆液池输送到脱硫塔的喷淋层，搅拌器用于防止浆液中的固体颗粒沉淀。浆液处理系统则用于对浆液的成分进行调整，如补充石灰石、控制 pH 值等，以保证脱硫效果的持续稳定。
4. 电气和控制系统
   • 电气系统为设备的运行提供动力，包括电机（如浆液循环泵电机）、照明系统等。控制系统则用于监测和控制设备的运行参数，如烟气流量、温度、浓度、浆液 pH 值等。通过传感器采集这些参数，控制系统可以自动调整设备的运行状态，如调节浆液循环泵的流量、控制喷淋系统的启停等。

（三）应用优势

1. 在化工行业的应用优势
   • 化工行业的烟气成分复杂，含有多种酸性气体和有机污染物。玻璃钢脱硫成套设备的耐腐蚀性可以很好地应对这种复杂的化学环境。例如，在化肥生产企业，生产过程中产生的含硫、含氨烟气可以通过玻璃钢脱硫设备有效处理，同时设备的稳定性也能满足化工企业连续生产的要求。
2. 在小型企业中的优势
   • 对于一些小型企业，如小型砖厂、小型食品加工厂等，玻璃钢脱硫成套设备的占地面积小、投资成本相对较低、安装简便等特点使其成为理想的选择。这些企业的烟气处理量相对较小，玻璃钢脱硫设备可以根据实际需求进行定制，在有效处理烟气的同时，降低企业的环保设备投资和运行成本。