渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)在鍋爐煙氣治理中的應用

江家洪 覃光志 何濤

（貴州煙葉復烤有限責任公司貴州貴陽550001）

在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，環(huán)境保護越來越受到重視，實現(xiàn)廢棄物的達標排放，是國家獲得持續(xù)發(fā)展和建設和諧社會的重要因素，是企業(yè)切實踐行科學發(fā)展觀和建設環(huán)境友好型企業(yè)具體體現(xiàn)。為此，國家煙草專賣局對行業(yè)的鍋爐煙氣排放提出了更高的要求：在十一五期間所有煙草企業(yè)必須實現(xiàn)煙塵排放濃度低于120mg/m3，SO2排放濃度低于 400mg/m3。

貴州遵義煙葉有限責任公司地處貴州省黔北遵義市，是一個為卷煙工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)片煙的復烤加工企業(yè)，鍋爐使用燃煤的含硫量普遍偏高，平均在4%-6%之間，要實現(xiàn)國家煙草專賣局制定的排放標準，所面臨的困難和挑戰(zhàn)是可想而知。為了解決鍋爐煙氣的排放，貴州遵義煙葉有限責任公司進行了充分的調(diào)研，決定采用新型的脫硫技術(shù)――渦輪增壓湍流脫硫除塵技術(shù)來替代較為傳統(tǒng)的水沫脫硫除塵技術(shù)，處理鍋爐煙氣，實現(xiàn)國家煙草專賣局提出的排放要求。

1 原脫硫除塵器狀況

公司原脫硫除塵系統(tǒng)是麻石水沫除塵系統(tǒng)，10噸鍋爐和20噸鍋爐各自擁有一套煙氣處理系統(tǒng)，但脫硫除塵的效率較低。遵義屬于國家二類地區(qū)，排放標準為煙塵≤250mg/m3，SO2≤1200mg/m3，經(jīng)過處理后的煙氣基本能夠達到國家排放標準。但隨著行業(yè)的發(fā)展，國家煙草專賣局提出了新的鍋爐煙氣排放要求：煙塵≤120mg/m3，SO2≤400mg/m3，這一新標準的出臺，給公司的煙氣排放帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。公司對原水沫除塵進行檢查、維護之后，煙氣的最好排放也達不到這一要求，二氧化硫的排放濃度基本維持在1100mg/m3，這一數(shù)據(jù)和國家局提出的排放要求還有相當?shù)牟罹唷?/p>

2 新型脫硫技術(shù)方案設計

2.1 前期工作：對原有煙氣處理設施進行測試，掌握實際運行中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時收集國內(nèi)外各類先進的脫硫除塵技術(shù)，找到適合我公司實際情況的脫硫除塵技術(shù)。

2.2 方案設計：建立粗處理和精處理的理念，采用對煙氣進行逐級處理的方法，確定由高效率的渦輪增壓湍流脫硫除塵器來完成最終的精處理過程，同時將10噸和20噸鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)合二為一，降低項目投資成本。

2.3 煙氣處理流程圖：

2.4 渦輪增壓脫硫技術(shù)概述

渦輪增壓湍流傳質(zhì)塔除塵脫硫的原理：渦輪增壓湍流傳質(zhì)是一種有別于現(xiàn)有FGD濕法分離機理的嶄新概念——建立了湍流傳質(zhì)場，在湍流傳質(zhì)場中，參與傳質(zhì)的各相都處于分散狀態(tài)。即多相物料在湍流傳質(zhì)場中，實現(xiàn)多相都處于分散狀態(tài)，多相分散的基元互相撞擊、凝并，實現(xiàn)基元細化，大大提高相間的接觸面積——氣、液、固比表面積，同時，基元間實現(xiàn)著高速的表面更新，保持穩(wěn)定高速的傳質(zhì)，特別是在傳質(zhì)場中，存在化學反應時，相間遠離平衡，傳質(zhì)始終保持高速，這就大大提高了設備的分離、反應效率。

渦輪湍流傳質(zhì)場是利用氣流本身的能量，通過改變流道的大小和方向，加速（矢量加速）氣流速度和增強氣流的擴散，形成超強湍流場，液體進入超強湍流場，被撞擊分散，氣體本身在撞擊液體時也伴隨分散。要建立湍流場，氣流速度一般都要選在8 m/s以上，甚至高達30 m/s，因而傳質(zhì)塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流場中，液體的比表面積比起噴淋塔、填料塔、板式塔的液體比表面積成數(shù)十倍的增加。

渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)和設備具有以下突出特點：

（1）渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)原理與現(xiàn)有濕法技術(shù)根本不同，它利用渦輪增壓湍流傳質(zhì)場強化傳質(zhì)的機理，提高了液體的比表面積，從而大大提高了除塵、脫硫效率。

（2）除塵脫硫設備一體，同時除塵、脫硫，適應能力強。

（3）該塔體不設噴頭，設備不堵塞，不結(jié)垢，水氣比小，占地面積小，水循環(huán)使用，沒有二次污染。

（4）設備耐腐蝕、耐磨，主體設備使用壽命10年以上。

3 實驗過程

2008年5月，貴州遵義煙葉有限責任公司與成都聯(lián)碳化工科技有限責任公司通過項目合作，根據(jù)公司煙氣處理的實際情況，制定出一套適合貴州遵義煙葉有限責任公司鍋爐煙氣處理的處理方案，并于同年9月安裝調(diào)試結(jié)束。

4 效果檢查

設備調(diào)試安裝結(jié)束后進行實驗，實驗時原煤為遵義縣無煙煤，原煤低位發(fā)熱量為4752cal/g，含硫量為5.85%，揮發(fā)分為32.5%，批次總量為500噸。煙氣檢測方式為鍋爐連續(xù)運行一個周，每天做一次檢測。

5 結(jié)論

貴州遵義市屬于遵義屬于國家二類地區(qū)，燃煤含硫量普遍較高，采用渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)對鍋爐煙氣的治理效果明顯，二氧化硫的排放濃度基本控制在200毫克/立方米左右，完全滿足國家煙草專賣局提出的“二氧化硫排放不高于400毫克/立方米”的要求。

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