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锅炉脱硫除尘器

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更新时间:2022-07-30 10:04:19浏览次数:487次

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产品简介

中小型锅炉烟气脱硫除尘技术经过十几年越来越广泛的应用,无论技术水平、工艺系统均依照适合中国国情的道路不断改进、提高、创新。

详细介绍

一、工业锅炉脱硫除尘装置的技术选型
  中国是世界上   大的煤炭生产与消费国,我国在今后很长一段时期内以煤炭为主的能源消费结构不会改变。燃煤污染排放是造成大气污染严重的主要原因。燃煤锅炉排放的大气污染物主要有烟尘、二氧化硫与氮氧化物,其中燃煤二氧化硫排放量占到二氧化硫排放总量的90%以上。据   《2003年中国环境状况报告》,当前我国的二氧化硫排放量已超过环境容量的81%。应对二氧化硫污染形势的日趋恶化,   颁布新的锅炉大气污染物排放标准,严格控制排放总量;很多地方政府也相继出台地方性法规,提高在用燃煤锅炉二氧化硫与烟尘   高排放限值要求。
  控制二氧化硫大量排放,遏制酸沉降污染恶化趋势,防止大气污染,应用于燃煤锅炉烟气净化的环保技术装备是重要的。
  中小型工业锅炉烟气脱硫除尘技术也是我国*的一类技术。容量≤45.5MW(65t/h)锅炉自   标准1991年开始要求控制二氧化硫排放浓度,由于经济与技术发展水平等原因,配用脱硫除尘装置普遍采用简易湿法脱硫工艺。湿法烟气脱硫除尘是在物理过程中同时实现气液酸碱化学反应的过程。所谓“简易湿法脱硫工艺",即无吸收剂制备、脱硫生成物处理与烟气再热过程,无完备的工艺系统成套。由于行业技术水平起点较低,又无较多产品支持,脱硫除尘装置种类繁多,市场还有待进一步的规范,所以,控制二氧化硫排放,应用、推广   的脱硫除尘装备,对于锅炉制造企业设备成套、使用单位选型   先是一项非常重要的技术准备工作。
  二、烟气脱硫除尘装置分类
  (1)按照整体型式可分两类,一为一体化脱硫除尘装置,脱硫与除尘过程同时在一套装置内完成;另一为组合式结构,前置除尘装置可以是静电、袋式或多管旋风除尘器,其后设置独立的烟气脱硫除尘装置。
  (2)依据采用材料分类
  ①钢制结构 通常脱硫除尘装置以316耐酸不锈钢焊接结构与普通碳素钢焊接结构内壁涂敷“水玻璃-铸石粉"涂层两种为代表型式。一般,钢材制作可以较好实现流体力学特性的设计结构,尤其是配用≤35t/h锅炉的脱硫除尘装置,快装型式配套,占地面积较小,   终用户在安装、管理方面易于接受。316、316L不锈钢被认为是脱硫除尘装置的材料,但价格因素使其成本远高于碳素钢焊接结构,在目前经济欠发达地区   终用户接受还有困难。而碳素钢焊接结构内壁涂敷“水玻璃-铸石粉"徐层型式得以推广,   主要的是较低的市场价格优势,此类产品的损涂层涂敷质量是运行性的。
  ②花岗岩砌筑结构 花岗岩主要成分为石英、长石和云母等,化学稳定性好。以文丘里+捕滴器的水膜型式作为酸性锅炉烟气的典型除尘技术,应用于≥20t/h燃煤锅炉,已有较长历史。在执行   高排放标准、提高脱硫除尘效率的情况下,传统花岗岩水膜除尘器则   增设气液传质结构及良好的除雾脱水结构。此类产品由于采用水力冲灰,需要大容积的灰水沉淀池,占地面积较大。
  ③组合结构 随着技术的发展,脱硫除尘装置的材料也有较大变化,上述两类材料的组合,尤其是不同钢制材料的组合,以适应脱硫除尘装置内不同运动和化学反应要求的局部结构设计,技术经济优势明显。还有钢筋混凝土不锈钢复合结构,碳素钢不锈钢复合结构、碳素钢陶瓷复合结构、玻璃钢复合结构等等。随着、新材料的不断涌现,将会有   多的组合材料结构出现。
  (3)依据采用技术方法分类
  ①喷淋洗涤这是较为简单的一种方法,喷头有多种型式,可多个、多层布置;一般为塔式设计。根据液体与气体的流动方向,可分为逆向、顺向或交错三种。净化效率与喷淋供液量、液滴直径、待处理烟气流量、气液接触区高度等因素有关。设备阻力300~900Pa。
  ②冲激水浴 是一种   净化方法,箱型或塔式设计。通过排管或叶片,依靠气流进入液下的冲激作用,造成气液间的剧烈混合、翻动,完成物理、化学过程;净化后气体再经脱水结构排出。净化效率与气流出口没入、烟气流速有关,除尘效率可达99%以上。运行和停机时液位控制、灰浆排放是此类设备的主要问题。阻力受液位影响很大,通常在1000~1800Pa范围。
  ③板式塔 常用有筛板、旋流板、舌型板等多种型式。板式塔形成气液逆向接触、混合的良好条件,一般供液量较大。有的舌型单板除尘效率即可达98%以上。而旋流板技术由于压降较低,操作弹性较大,有长期应用历史,在除尘脱硫、除雾脱水结构方面较多应用。
  ①水膜 代表即为文丘里水膜除尘器,文丘里管内实现液、固、气三相混合,进入主筒内壁水膜捕集尘粒、液滴。其效率、阻力与文丘里管喉部流速及应用液气比有关,中阻设计除尘效率95%~97%,阻力900~1200Pa。
  以上为目前国内应用较多的几种典型脱硫除尘技术方法,随着环保产业的发展,还有许多新的组合技术装置越来越多地应用于脱硫除尘。
  (4)依据采用吸收剂分类
  ①石灰石灰石法这是脱硫吸收剂   廉价、工艺技术   为成熟的一种。采用石灰石灰石法粉料粒度要求200~250目,要有浆液制备系统,生成物为CaSO3(抛弃法),经氧化为CaSO4(回收法)。钙硫比~1.2,   佳操作pH值为6~8,可有较高脱硫效率;此法的   大缺点是结垢堵塞管道设备。由于结垢与脱硫除尘装置之外配套繁杂,吸收剂与生成物处理量大,一般≤20t/h锅炉的脱硫除尘装置较少采用。
  ②双碱法 是为克服石灰石灰石法的结垢问题发展起来的。采用NaOH、Na2CO3等水溶液吸收SO2,再用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液   ,吸收液循环使用,而SO2以石膏形式析出,回收或排放。在目前小容量锅炉脱硫工艺中,应用此法较多,脱硫,工艺系统可简化,但基本无   过程。
  ③镁法 原理是用MgO浆液吸收SO2,生成含水亚和少量,然后送加热器加热,高温时释放出MgO,SO2回收利用。实际应用也可将废液氧化、过滤后排放。此法吸收剂相对价格较低,脱硫,工艺系统简化。
  ④氨法 顾名思义是采用氨做吸收剂除去烟气中的SO2的工艺。湿式氨法以   浓度的氨水做吸收剂洗涤烟气中的SO2,达到净化目的。脱硫生成物是硫酸铵,不产生废水和其它废物。脱硫效率可达90%~99%
  ⑤其它还有海水脱硫、磷铵肥法、氧化锰法等。
  在中小型锅炉脱硫工艺中,还有一些因地制宜,利用纺织与造纸行业等碱性废水做吸收剂,工艺简化,以废治害。需要注意的是废液处理问题。
  三、烟气脱硫除尘装置当前存在的主要问题
  中小型锅炉烟气脱硫除尘技术经过十几年越来越广泛的应用,无论技术水平、工艺系统均依照适合中国国情的道路不断改进、提高、创新,但是在应用过程中仍然存在着许多问题,其中   主要直接影响锅炉与脱硫除尘装置正常运行的为以下两个问题。
  一是腐蚀问题,脱硫除尘装置内部的电化学腐蚀环境是复杂的,它与燃用煤种、锅炉燃烧状况、烟气温度、烟气湿度、吸收液pH值等因素有关,在某些设计结构的特定部位还要受到烟气中粉尘颗粒的强烈冲刷,如果材料选用失当,腐蚀、因腐蚀磨损造成穿透的情况可能会在短时间内发生,导致局部结构功能失效,影响脱硫除尘工艺系统乃至锅炉系统的运行性。
  二是烟气“带水"问题,锅炉排放的烟气含湿量,主要来自三个部分:燃煤燃烧前调整加水、燃煤本身含水、湿式脱硫除尘装置气液混合后不可能   除去的水分。如前所述,简易湿式脱硫除尘工艺是不可能99%除去烟气中的水雾、液滴与微细尘粒的,所以烟气含湿量数值脱硫之后也总要有   增加。并且,这一部分水中还可能有碱性吸收剂与脱硫生成物,在较高温度条件下有固化趋向。一般脱硫除尘装置在负压状态下安装运行,锅炉引风机叶轮叶片必然会有粘附现象发生,   细致的分析应当发生在负荷、烟气流速变化时段。含湿烟气中的粉尘、吸收剂或脱硫生成物在叶片粘附、积聚到   程度导致引风机叶轮失去平衡,引发噪声、震动,   严重的拉断地脚螺栓、主轴断裂,造成运行事故。
  上述两个问题,有技术设计方面的原因,也有操作管理方面的原因。烟气脱硫工作原理与操作,对于许多尤其是中小型锅炉房操作人员来说,还是新问题,甚至不了解设备正常运行的技术调整,包括锅炉工况不佳,都是造成相当一部分脱硫除尘装置非正常运行,不能充分发挥污染防治作用的一个重要原因。脱硫除尘装置生产企业   提供完备的产品技术说明书,提供   详细的操作规范与问题处理方法。
  四、烟气脱硫除尘装置的技术选型
  烟气脱硫除尘装置技术选型在当前逐步规范环保产业市场的情况下,是一项非常重要的工作。我们认为,应从以下4个方面考虑,做好选型工作。
  1、环境因素
  (1)考虑排放标准。
  目前执行的   标准为GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》,规定了锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物   高允许排放浓度与烟气黑度限值。一些经济发达的城市陆续提出   严格的地方法规与排放标准,如北京市DB11/139-2002《锅炉污染物综合排放标准》,规定燃煤锅炉自2003年11月1日起烟尘排放限值为50mg/m³,二氧化硫排放限值为150mg/m³。脱硫除尘装置技术选型   先应考虑满足何种排放标准,技术性能   加。
  (2)结合锅炉房设计。
  无论新建或改造,均有脱硫除尘装置安装、运行设计的占地、高度等空间问题,有吸收剂制备、灰渣与脱硫生成物处理问题,锅炉房现场   好留有足够的空间。尤其是“除尘-脱硫除尘"改造项目,设备占地、高度能否适应现场条件往往成为选型的重要问题。
  (3)针对燃用煤种、煤质。
  GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》,规定了燃煤不同收到基灰分条件下锅炉初始浓度限值;燃煤的不同硫含量,决定燃烧后转化的烟气二氧化硫初始排放浓度。依此结合排放标准确定所需设备的技术性能,遵循   技术政策,我们认为中小型燃煤锅炉,较高浓度二氧化硫排放治理除了选择脱硫除尘装置的材料、性能之外,工艺系统以采用双碱法为宜,但   考虑大量生成物的处理。
  2、工艺因素
  (1)能否充分利用锅炉废水。
  燃煤锅炉灰渣水、排污水同属碱性废水,含有大量碱性重金属离子,可以参与烟气脱硫过程,从而减少吸收剂耗量。   技术政策倡导利用锅炉自排碱性废水或企业自排碱性废液的脱硫除尘工艺。脱硫除尘装置的系统说明与设计,以能够充分利用锅炉废水为好。
  (2)脱硫过程吸收液闭式循环,无二次污染。
  这是选择脱硫除尘装置的“绿色",尤其是中小型燃煤锅炉的脱硫除尘装置,吸收液pH值多不稳定,   要的工艺条件应吸收液闭式循环,减少与避免外排,防止外排污染附近土壤或水体;脱硫产物应稳定化或经适当处理,没有二次释放二氧化硫的风险。
  (3)排烟温度不可过低。
  一般较大液气比、除雾脱水效果不佳的脱硫除尘装置常常导致排烟温度偏低,尤其环境温度较低的情况下易结露,“白烟"浓重,腐蚀排烟管道,甚至形成“酸雨",对周边环境造成危害。
  3、技术因素
  (1)问题。
  如前所述,问题是脱硫除尘装置以及锅炉系统正常运行的关键。通常钢制结构脱硫除尘装置解决问题,主要是本体的材料选用与涂层的施工。无论锅炉制造厂还是   终用户技术选型,这是   要问题,需要慎重做好技术审查与运行现场考察两项工作。   技术政策要求脱硫设备的寿命在15年以上,也是在方面。
  (2)良好的除雾脱水性能。
  同样如前所述,脱硫除尘装置良好的除雾脱水性能也是设备正常运行的重要条件。烟气除雾脱水主要是技术设计问题。除雾脱水方法很多,应用条件不同,效果也差异很大。这一方面建议参考检测单位的检测报告,一般脱硫除尘装置前、后烟气含湿量增加1~2个百分点,则可以认为除雾脱水性能良好。同时,也要做好产品现场考察工作。
  (3)脱硫、除尘净化效率、阻力指标。
  这是脱硫除尘装置的三项主要技术指标。以燃用收到基灰分≤25%、含硫量~2%煤种,满足   标准一类区Ⅱ时段排放限值为例,除尘效率应≥96%,脱硫效率≥68%。在实际运行中,湿式脱硫除尘装置的净化效率与液气比、吸收液pH值直接相关。我们要求的是在稳定状态下的脱硫除尘净化效率,实现满足排放标准的环境保护功能。阻力指标表示设备的本体能量耗损,设计型式与液气比是主要影响因素。此项数值涉及锅炉配套的引风机全压、流量与功率大小,无论一体化型式或组合型式,一般总阻力宜为1000~1600Pa。特别是技术改造项目,阻力数值增大,可能要   换   高风压的锅炉引风机,这也是一个需要考虑的问题。
  (4)自动化程度。
     技术政策倡导湿式脱硫除尘装置的自动控制,有利于设备的正常、运行。如液位监测控制、吸收液pH值监测控制、与液气比相关的流量参数等,实现自动控制,能够避免人为因素造成的失误与操作事故。国内目前已有一些化厂家在湿式脱硫除尘装置的自动控制方面,已经有较好的产品,如江西九江交通电器厂。
  (5)适应性脱硫除尘装置的操作运行应具有可调整性,以适应不同地区煤种、不同的锅炉负荷状况。在北方地区安装运行的脱硫除尘装置应冬季正常使用。
  (6)附属设备。
  考察脱硫除尘装置配套的附属设备,这可能要占相当的一次性投资。如各种泵的技术参数直接影响脱硫除尘装置的技术性能,自控装置,采用双碱法还有碱液制备、石灰反应器、循环沉淀池等,能否满足正常运行要求。
  (7)技术认定。
  湿式脱硫除尘装置的制造技术要求、检验规则、实验方法等均应执行中国环境保护产品认定技术条件HCRJ012-1998《湿式烟气脱硫除尘装置》;为规范环保产业的产品市场,   实行两级环保产品认定:省级认定和   认定。
  (8)技术服务。
  脱硫除尘装置生产企业应提供产品型式认可文件,证明规范的技术来源,应具有的技术能力与质量,具有良好的技术服务。
  4、经济因素
  (1)一次性投资,包括产品价格、附属设备价格及相关的土建费用。
  影响产品价格的因素较多,   主要的还是选用材料价格。由于经济发展不平衡,市场规范化程度不同,所以区域之间脱硫除尘装置价格水平不同,影响价格的其它因素也会有很大差异,甚至出现不正当竞争。所以,脱硫除尘装置的投资要技术性能与价格综合考虑。
  (2)运行费用。
  通常包括脱硫剂费用、脱硫水泵电机耗电、耗水量与运行维护费用。其中脱硫剂所占比重   大,因此,根据   佳经济性原则,因地制宜利用锅炉自排废水、选择吸收剂与处理方法,也是      先考虑的问题。 


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