循環(huán)流化床鍋爐煙氣處理的運(yùn)用及分析

司碩 石樂斌 劉忠攀(山東兗礦國際焦化有限公司, 山東 濟(jì)寧 272104)

0 引言

山東兗礦國際焦化公司設(shè)計(jì)年產(chǎn)焦炭300萬噸、甲醇20萬噸，全廠現(xiàn)有3臺(tái)75噸循環(huán)流化床鍋爐(設(shè)備型號(hào)UG-75/3.82-M41)，因原環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求較低，除塵設(shè)施為電除塵，效率一般，無脫銷設(shè)施，通過電袋除塵改造、新增非催化還原法(SNCR)脫硝設(shè)施、新增低氮循環(huán)風(fēng)機(jī)等一系列改造后，鍋爐煙氣指標(biāo)已完全達(dá)到目前國家新環(huán)境保護(hù)法及《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

1 原有設(shè)備運(yùn)行狀況及弊端分析

原有除塵方式為電除塵，通過電除塵放電將煙氣內(nèi)顆粒打到極板上，再通過頂部振打?qū)⒎蹓m降至倉泵，最后通過壓縮空氣將粉灰送至灰?guī)欤密囃膺\(yùn)(出售)。該電除塵存在一定弊端，其運(yùn)行效率一般，除塵效率僅能達(dá)到95%，況且負(fù)荷較大時(shí)，鍋爐煙氣中粉塵含量較多，電除塵放電除塵法無法保證煙氣中粉塵含量合格。根據(jù)國家最新?lián)Q標(biāo)指標(biāo)要求，鍋爐尾部煙氣粉塵含量指標(biāo)為30mg/Nm3，而目前運(yùn)行時(shí)粉塵含量在27～40mg/Nm3，經(jīng)常造成粉塵指標(biāo)超標(biāo)。

2 改善煙氣指標(biāo)的必要性

2014年，國家更新了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2014代替標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2001，新標(biāo)準(zhǔn)中要求該種鍋爐煙氣中顆粒物指標(biāo)≤30mg/Nm3、SO2指標(biāo)≤200mg/Nm3、NOX指標(biāo)≤200mg/Nm3；而我公司現(xiàn)有設(shè)施完全無法滿足環(huán)保法要求，另外企業(yè)要持續(xù)發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益就必須向內(nèi)挖潛，節(jié)支降耗，清潔生產(chǎn)，原有電除塵系統(tǒng)和脫銷裝置的缺失無法滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，不利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及可持續(xù)發(fā)展，亦不符合國家環(huán)保及節(jié)約的方針政策。

3 現(xiàn)有設(shè)備改造的實(shí)施方案

①把原電除塵改為電袋除塵。原電除塵共3個(gè)電場(chǎng)(I、Ⅱ、Ⅲ電場(chǎng))，現(xiàn)將Ⅱ、Ⅲ電場(chǎng)除塵改為布袋除塵，布袋除塵通過840條濾袋(規(guī)格Ф150*3000)進(jìn)行除塵，平均每1小時(shí)(可調(diào)整)使用壓縮空氣對(duì)濾袋進(jìn)行反沖，I電場(chǎng)電除塵不變，落下的灰進(jìn)入倉泵，通過壓縮空氣輸送至灰?guī)?，用車外運(yùn)(出售)。

②自行設(shè)計(jì)、安裝SNCR脫硝裝置。公司利用利舊材料制作1個(gè)容積40m3的儲(chǔ)罐，通過2臺(tái)格蘭富離心泵將氨水送至鍋爐，再通過6桿噴槍噴至爐膛內(nèi)部(其中2桿安裝在爐膛中下部，4桿安裝在旋風(fēng)分離器入口)，SNCR脫硝系統(tǒng)反應(yīng)溫度區(qū)間為800～1050℃，此種安裝方法能夠滿足不同負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)的要求，另外，該設(shè)計(jì)增加了氨水與氮氧化物的反應(yīng)時(shí)間，兩處安裝位置高度差10m左右，氨水與氮氧化物的反應(yīng)時(shí)間增加，有效降低了氨逃逸率，降低尾部受熱面腐蝕和結(jié)垢的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

③新增鍋爐低氮循環(huán)燃燒風(fēng)機(jī)。為進(jìn)一步降低鍋爐尾部煙氣中NOx含量，公司從鍋爐引風(fēng)機(jī)出口引管至鼓風(fēng)機(jī)入口，將部分尾部煙氣回流至爐膛內(nèi)再次燃燒，為克服管道阻力并控制回流煙氣量，管道上新增一臺(tái)變頻離心風(fēng)機(jī)。

4 改造后的環(huán)保效益

(1)通過電袋除塵的改造后，鍋爐粉塵指標(biāo)明顯降低，完全滿足新環(huán)保法的要求。

①鍋爐負(fù)荷在50t/h時(shí)，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為35.6mg/Nm3和16.8mg/Nm3。

②鍋爐負(fù)荷在60t/h時(shí)，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為37.3mg/Nm3和17.6mg/Nm3。

③鍋爐負(fù)荷在70t/h時(shí)，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為40.2mg/Nm3和19.8mg/Nm3。

(2)新增脫銷裝置以及低氮循環(huán)燃燒風(fēng)機(jī)后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量有了明顯的下降，完全達(dá)到了國家新環(huán)保法的要求。

①鍋爐負(fù)荷在50t/h時(shí)，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環(huán)燃燒風(fēng)機(jī)后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為289mg/Nm3、157mg/Nm3和87mg/Nm3。

②鍋爐負(fù)荷在60t/h時(shí)，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環(huán)燃燒風(fēng)機(jī)后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為301mg/Nm3、165mg/Nm3和91mg/Nm3。

③鍋爐負(fù)荷在70t/h時(shí)，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環(huán)燃燒風(fēng)機(jī)后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為335mg/Nm3、198mg/Nm3和110mg/Nm3。

5 結(jié)語

在化工企業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)流化床鍋爐是最重要的設(shè)備之一，隨著國家對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，鍋爐尾部煙氣排放指標(biāo)越來越低，環(huán)保設(shè)備顯得尤為重要，為適應(yīng)企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展及國家環(huán)保要求的需要，企業(yè)要及時(shí)新增或更新環(huán)保設(shè)備，以降低鍋爐尾部煙氣中有毒有害物質(zhì)的含量。

[1]林宗虎,徐通模.實(shí)用鍋爐手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999.

[2]童有武,張孝勇.鍋爐安裝調(diào)試運(yùn)行維護(hù)實(shí)用手冊(cè)[J].北京:地震出版社,1999.

[3]GB13271-2014,《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[S].