小型燃煤鍋爐除塵

王海峰

（首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司設(shè)計(jì)規(guī)劃院，山西 長(zhǎng)治 046031）

大氣是人類賴以生存的最基本環(huán)境要素，然而由于自然過程和人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)的進(jìn)行排出大量粉塵和有害氣體，對(duì)大氣造成了嚴(yán)重污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大氣污染物中SO2占87%，粉塵占71%，由燃煤產(chǎn)生的粉塵排放總量達(dá)2 000多萬t。目前，國內(nèi)很多城市供熱都采用了大型鍋爐集中供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)，但還有很多小型民用燃煤鍋爐和工業(yè)鍋爐分散在城市各個(gè)角落，是大氣燃煤污染的主要來源。這些小型民用燃煤鍋爐和工業(yè)鍋爐在無力裝備昂貴的煙氣凈化裝置的情況下，尋求在現(xiàn)有除塵設(shè)備上進(jìn)行改造或開發(fā)新型的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、便于維護(hù)的煙氣除塵脫硫設(shè)備，是當(dāng)前環(huán)保研究的迫切任務(wù)。

長(zhǎng)鋼公司生活區(qū)一臺(tái)SZL7-1.0/95/70-AⅡ型燃煤熱水鍋爐，配置一臺(tái)SCT/G-10簡(jiǎn)易沖擊貯水式洗滌除塵器，其沉渣清理與鍋爐除渣采用同一裝置，將鍋爐排灰渣引入除塵器沉渣池，使灰渣加濕，防止排灰渣時(shí)的二次揚(yáng)塵，同時(shí)提高了沉渣池內(nèi)除塵水的酸堿度，當(dāng)鍋爐煙氣通過時(shí)，煙氣中的SO2同堿性除塵水發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫硫目的。

1 沖擊貯水洗滌脫硫除塵系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成

沖擊貯水洗滌脫硫除塵系統(tǒng)工藝流程及除塵器結(jié)構(gòu)，見圖 1。

圖1 沖擊貯水洗滌脫硫除塵系統(tǒng)工藝流程圖

1.2 除塵器主要技術(shù)參數(shù)

圖2 沖擊貯水洗滌脫硫除塵器

處理煙氣量：30 000～40 000 m3/h

除塵效率：95%

脫硫效率：30%～60%（不添加其他堿性物質(zhì)）

系統(tǒng)阻力：400～800 Pa

1.3 工作原理

含塵煙氣在鍋爐排煙引風(fēng)機(jī)的作用下，以一定的氣速經(jīng)除塵器入口管道沖入水中，然后折轉(zhuǎn)180°向上離開水面，煙氣中較大的粉塵顆粒因受慣性力的作用被貯水池內(nèi)的除塵水直接捕獲，而另一些細(xì)小的粉塵顆粒，被氣流沖擊水面所分散的液滴和氣泡所捕集，煙氣中的SO2與除塵水的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，其生成物被隨排灰渣中所含的水分帶走。

除塵器的除塵效率與阻力取決于氣流的沖擊速度和入口管的插入深度。除塵效率與阻力隨氣流的沖擊速度和入口管的插入深度的增加而增大，但達(dá)到一定值后，除塵效率不再增大，而阻力急劇增大。凈化不同性質(zhì)粉塵最適宜的插入深度與氣流沖擊速度,見表 1。

表1 凈化不同性質(zhì)粉塵最適宜的插入深度與氣流沖擊速度

除塵器脫硫效率則與貯水池內(nèi)除塵水的pH有關(guān)，脫硫效率隨除塵水pH值的增加而增大。本系統(tǒng)雖然利用了鍋爐的沖渣水，但其pH值較低，pH值僅為8左右，同時(shí)為補(bǔ)充排除灰渣時(shí)帶走的水分，需補(bǔ)充新水，致使貯水池內(nèi)除塵水的pH值下降。為增大脫硫效率，需采取投加堿性物質(zhì)的方法來提高除塵水的pH值，一般除塵水的pH值控制在9～11之間。

1.4 堿性添加物

常用的堿性添加物有氨液、石灰石、碳酸鈉或氫氧化鈉等一些堿性物質(zhì)。添加物的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件合理選用，宜選用便于取得成成本低廉的物質(zhì)，如鋼鐵冶金企業(yè)其企業(yè)內(nèi)部一般均有焦化廠，首選焦化廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氨液。

2 除塵系統(tǒng)運(yùn)行情況

該系統(tǒng)自2008年投運(yùn)以來，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，在近3年的使用中未出現(xiàn)異常情況。風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有輕微腐蝕；除塵器內(nèi)部無堆灰，排灰順暢。煙塵排放濃度170～180 mg/m3，SO2排放濃度220～240 mg/m3，林格曼黑度＜1，符合GB13271—2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

3 結(jié)束語

（1）通過除塵器排灰與鍋爐除灰渣系統(tǒng)的整合，可以對(duì)鍋爐排灰渣進(jìn)行加濕，減少二次污染，同時(shí)有效利用鍋爐沖渣水進(jìn)行煙氣脫硫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)。

（2）選用沖擊貯水洗滌除塵器，省掉了水處理及水循環(huán)系統(tǒng)，有效減少除塵用水量，達(dá)到節(jié)水目的。

（3）需適量添加堿性物質(zhì)，增加除塵水堿度，提高脫硫效率，同時(shí)運(yùn)行成本有所增加。

（4）因除塵器與鍋爐共用除渣機(jī)，除渣機(jī)長(zhǎng)度增加，宜采用重型鏈條，電耗有所增加；同時(shí)因除渣機(jī)注水運(yùn)行，機(jī)殼內(nèi)部應(yīng)采用加強(qiáng)防腐。

（5）煙氣中SO2與除塵水中的堿性物質(zhì)反應(yīng)后，其生成物會(huì)被隨鍋爐灰渣及灰渣中所含的水分帶走，若灰渣處理不當(dāng)會(huì)造成二次污染。