淺談中小型工業(yè)鍋爐濕式脫硫除塵器

楊月明 張令

摘 要：隨著我國不少城市霧霾天氣的頻現(xiàn)，我國加大了對燃煤工業(yè)鍋爐排放煙氣中的二氧化硫的控制，以新一代濕式除塵脫硫裝置為例，介紹了濕式脫硫除塵器的主要原理和工作過程以及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：濕式脫硫除塵器；二氧化硫；效率

去年冬季以來，我國不少城市霧霾天氣頻現(xiàn)，特別是作為首都的北京，嚴(yán)重的霧霾天氣更是引起了人們的關(guān)注。霧霾是由于空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳?xì)浠衔锏攘Ｗ邮勾髿饣鞚?，視野模糊并?dǎo)致能見度惡化，霧霾天氣嚴(yán)重地影響了人們的出行和身體健康，所以，我國加大了對霧霾天氣主要控制指標(biāo)PM2.5的控制。目前，煤炭作為我國最大的不可再生資源，在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)不會有根本的改變[1]，工業(yè)鍋爐燃煤產(chǎn)生的主要大氣污染物是粉塵和二氧化硫，此外還有氮氧化物、一氧化物、二氧化物和少量的氟氯化物及氯氧化物，而二氧化硫是形成PM2.5的重要因素，二氧化硫的副產(chǎn)物酸雨對畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、水體、建筑物以及一些城市設(shè)施等也產(chǎn)生了諸多不利的影響，特別是對生態(tài)環(huán)境。隨著國家對環(huán)境治理力度的不斷加大，對鍋爐脫硫除塵器的要求也隨之提高，尤其在鍋爐的煙塵排放濃度及二氧化硫的排放濃度上，這對脫硫除塵器的除塵脫硫一體化和除塵脫硫效率的要求就越來越高。

1 濕法脫硫除塵器種類及原理

目前，國內(nèi)煙氣脫硫除塵器主要采用濕法脫硫除塵器，濕法脫硫是指應(yīng)用液體吸收劑（如水和堿性溶液等），洗滌含二氧化硫煙氣，脫除煙氣中的二氧化硫以達(dá)到脫硫的目的[2]。目前工業(yè)燃煤鍋爐房設(shè)計中經(jīng)常采用常用的高效脫硫除塵器主要有麻石流板式高效脫硫除塵器、麻石水浴式高效脫硫除塵器、鋼制水浴式高效脫硫除塵器，此三種脫硫除塵器的原理都是利用堿性水充分與煙氣混合，通過化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的[3]。采用麻石高效脫硫除塵器雖然技術(shù)成熟、運行穩(wěn)定，但是由于其設(shè)備比較高大，耗水量大，配套的有關(guān)水泵、灰水分離器、加藥裝置等設(shè)備較多，土建工程量大，投資較多。采用鋼制水浴式高效脫硫除塵器技術(shù)成熟，綜合投資小，運行穩(wěn)定，排煙含塵量、含硫量均小于國家現(xiàn)行的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定， 具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、投資省和脫硫效率高的優(yōu)點，效果較好。

2 生產(chǎn)實例

SCCQ型沖擊水浴式脫硫除塵器系我公司結(jié)合多年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，經(jīng)過計算采用合理的煙速，采用先進(jìn)的施工工藝，在傳統(tǒng)濕式脫硫除塵器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的防腐耐磨耐高溫脫硫效率高的新一代濕式除塵脫硫裝置（如圖1所示）。

圖1 沖擊水浴式脫硫除塵器主要結(jié)構(gòu)

它的工作過程就是將煙氣中的塵粒和硫化物轉(zhuǎn)移到液體中的過程：由于引風(fēng)機的作用將含塵顆粒和含有二氧化硫的的煙氣吸入除塵器內(nèi)，沖擊洗滌槽的液面（水），濺起大量的泡沫和液珠，較大的塵粒在與液珠的碰撞攔截過程中被凝聚粘附成球狀水灰塵混合物，當(dāng)其重量超過氣流的浮力時，即被從氣流中分離出來，沉降于洗滌槽中，較細(xì)的煙塵則隨氣流通過“S”通道時，在急劇變向高度紊流的狀態(tài)下，氣液充分碰撞接觸，煙塵又一次被捕集。與此同時，煙氣中二氧化硫與水生成亞硫酸或與水中石灰乳生成亞硫酸鈣結(jié)晶與灰塵一起沉降而隨水流入渣坑（槽）中，此時發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是SO2+H2O=H2SO3 （亞硫酸）或CaCO3+SO2=CaSO3+CO2。在除塵器側(cè)面的水箱中裝有浮球閥，當(dāng)除塵器中的液位下降時，水箱自動將水補充到除塵器中。為了中和除塵器中的酸性水，一般補充到除塵器中的水要加入生石灰，使進(jìn)入除塵器中的堿水PH值在9～10左右。因為除塵器中的水具有極強的腐蝕性，因此要在除塵器的內(nèi)壁內(nèi)襯上一定厚度的防腐層，防腐層的主要原料為鑄石粉，水玻璃和固化劑以一定的比例混合，經(jīng)驗證此防腐層的耐腐性能非常好。這樣經(jīng)過除塵器再排放到大氣中的煙氣的二氧化硫濃度低于900mg/m3，能夠符合國家鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硫效率達(dá)到80%～90%以上。

3 展望

我國是煤炭大國，占據(jù)了國內(nèi)的主要燃料市場，隨著對于能源的需求越來越多，因此產(chǎn)生的有毒有害氣體將會嚴(yán)重影響人類和生態(tài)環(huán)境的生存，而目前所采用的干法脫硫除塵技術(shù)由于脫硫、除塵效率低往往達(dá)不到國家《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2001）的要求，且一般濕法脫硫除塵效果雖好，但工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用水量大，難以擺脫產(chǎn)生二次污染的問題。因此，怎樣實現(xiàn)設(shè)備構(gòu)造簡單，操作簡單安全、一次性投資少，占地面積小，耐高溫、耐磨損、耐腐蝕，能耗低，不易產(chǎn)生二次污染，處理后的副產(chǎn)物具有市場需求的同時保證脫硫除塵達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)是研發(fā)新型脫硫除塵裝置一體化的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]徐惠，翟鈞.新型濾槽除塵器配套脫硫工藝試驗研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與備，2004，（11）：79-81.

[2]吳味隆等主編.鍋爐及鍋爐房設(shè)備[M].（第四版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：152-153.

[3]王子德.工業(yè)燃煤鍋爐煙氣中SOx的凈化[J].煤氣與熱力，2003，（08）：476-477.

作者簡介：楊月明（1985～）男，漢族，遼寧省凌源市人，助理工程師，學(xué)士學(xué)位