大型節(jié)能環(huán)保鍋爐脫硫除塵裝置技術(shù)的應(yīng)用

張海英

摘要：大型節(jié)能環(huán)保鍋爐脫硫除塵裝置技術(shù)應(yīng)用于大型鍋爐集中供熱用熱水鍋爐，具體涉及一種大型節(jié)能環(huán)保鍋爐與脫硫裝置及除塵設(shè)備。主要包括：鍋筒縱置式鏈條爐排熱水鍋爐、雙橫置式熱水余熱鍋爐、脫硫裝置組件、除塵設(shè)備組件、煙囪橋子等。鍋爐尾部煙氣經(jīng)雙橫置式熱水余熱鍋爐換熱后，提高鍋爐進(jìn)水水溫，余熱鍋爐下方設(shè)有空氣預(yù)熱器，提高熱風(fēng)溫度，進(jìn)而提高爐膛溫度，有助于改善爐內(nèi)燃燒工況，煙塵經(jīng)除塵組件、脫硫組件后進(jìn)入煙囪橋子再次進(jìn)行凈化處理，通過煙道連接至煙囪，最終排至大氣。此系統(tǒng)工業(yè)化設(shè)計(jì)，可節(jié)能減排10-15%。

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保鍋爐；除塵；脫硫

前言

現(xiàn)有鍋爐熱效率不高，鍋爐房內(nèi)沒有設(shè)置防爆旁通煙道，有安全隱患，環(huán)境污染較為嚴(yán)重，影響了工人的身體健康；除塵器普遍采用陶瓷多管除塵器、電除塵或大布袋除塵器，且除塵器的占地面積大，旋風(fēng)離子陶瓷易損需經(jīng)常更換，大布袋除塵器與電除塵器耗電量大，運(yùn)行成本較高，經(jīng)脫硫塔處理后二氧化硫、氮氧化物排放量高，難以達(dá)到國家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

我單位研發(fā)設(shè)計(jì)一種大型節(jié)能環(huán)保鍋爐脫硫除塵脫硝裝置，解決以上問題。本發(fā)明專利號：ZL 2012 10077761.8

1、鍋爐房內(nèi)配套設(shè)備系統(tǒng)化工業(yè)設(shè)計(jì)，主要設(shè)備含：

鍋爐主機(jī)、余熱鍋爐、防爆旁通煙道、除塵設(shè)備、噴淋除塵裝置、旋流水膜脫硫塔、脫水裝置、石灰脫硫藥劑制備與儲存一體化裝置、煙囪橋子，配套鍋爐燃燒控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)等。

系統(tǒng)化工業(yè)設(shè)計(jì)，通過資源整合，減少占地面積，降低投資成本與運(yùn)行成本。

2、主要組件功能

鍋爐主機(jī)鍋筒設(shè)計(jì)為雙層縱置式布置，采用對流式結(jié)構(gòu)。上下兩層鍋筒對稱設(shè)置在爐體內(nèi)的上端和下端，對流管束、前水墻管、后水墻管、左側(cè)膜式壁管、右側(cè)膜式壁管上端與上鍋筒連通，前水墻管下端連通至前橫集箱，后水墻管下端連通至后橫集箱，左右側(cè)膜式壁管下端分別連通至左右防焦箱，上鍋筒之間設(shè)有連箱，下鍋筒之間設(shè)有連通集箱。爐排為橫梁式鏈條爐排。

鍋爐尾部煙氣回收通過雙橫置式熱水余熱鍋爐與空氣預(yù)熱器進(jìn)行回收，余熱鍋爐由上筒體、對流管束、下筒體組成。管網(wǎng)回水進(jìn)入余熱鍋爐下筒體經(jīng)對流管束上升進(jìn)入上筒體后進(jìn)入鍋爐，余熱鍋爐水側(cè)經(jīng)換熱后，可提高鍋爐進(jìn)水水溫3～5℃?？諝忸A(yù)熱器：采用立式布置，分為兩級，煙氣是通過熱鍍鋅管外部箱式空氣預(yù)熱器，兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口及兩側(cè)爐排進(jìn)風(fēng)口形成熱風(fēng)助燃。由于熱鍍鋅光管能有效破壞煙氣的層硫特性，所以內(nèi)部光滑不積灰，傳熱效率高，一二次風(fēng)預(yù)熱溫度能達(dá)到80～120℃，進(jìn)而提高爐膛溫度，改善燃燒工況，節(jié)約燃煤。

除塵系統(tǒng)：一級除塵設(shè)置在空氣預(yù)熱器下方，為脫硫除塵沉降室，大部分煙塵在重力作用下分離沉降。二級除塵裝置，專利名稱：一種鍋爐輔機(jī)防爆旁通煙道及濕法脫置硫除塵裝置專利號：ZL201220099631X 工作原理：煙氣通過煙道進(jìn)入除塵器筒體，在煙道折流板作用下，煙氣分流，煙氣分別下降到第一干法除塵錐體與第二干法除塵錐體內(nèi)。通過引風(fēng)機(jī)負(fù)壓引力作用煙氣上升，進(jìn)入引風(fēng)機(jī)前煙道。除塵器也可通過進(jìn)水電磁閥控制，水進(jìn)入除塵錐體內(nèi)，通過雙色高低水位報(bào)警器、板式高低水位報(bào)警器，保持控制水位。如超過控制水位，電磁閥自動(dòng)開啟進(jìn)行排污，排入除渣坑。若低于控制水位，進(jìn)水電磁閥開啟進(jìn)行補(bǔ)水。部分補(bǔ)水來源利用鍋爐排污水，達(dá)到節(jié)約水資源目的。第一干法除塵錐體與第二干法除塵錐體下方均設(shè)有除塵鎖灰器，當(dāng)灰達(dá)到一定重量時(shí)，利用杠桿原理，鎖灰器開啟灰塵落入灰袋。灰袋掛在Φ6圓鋼上，Φ6圓鋼焊接固定在鎖灰器下部。

脫硫裝置：旋流水膜脫硫塔，煙氣通過引風(fēng)機(jī)動(dòng)力作用下，利用旋風(fēng)離子運(yùn)行原理科學(xué)技術(shù)，先經(jīng)過噴淋區(qū)，然后進(jìn)入右旋流水膜脫硫塔外筒體，在旋流水膜脫硫塔外筒體右旋轉(zhuǎn)下降進(jìn)入脫硫區(qū)，再進(jìn)入脫硫塔錐體旋流區(qū)。由于引風(fēng)機(jī)正壓動(dòng)力作用強(qiáng)制煙氣上升，在旋流脫硫塔內(nèi)筒體內(nèi)煙塵左旋逆行上升，產(chǎn)生人造龍卷風(fēng)湍流，發(fā)生劇烈化學(xué)變化。通過內(nèi)筒體脫硫區(qū)后，煙塵上升至除霧區(qū)，對撞在調(diào)風(fēng)簾，通過窺視孔觀察，若霧區(qū)流量過大，調(diào)整調(diào)風(fēng)簾，經(jīng)脫水設(shè)備脫水處理后排入煙囪橋子，再次對煙塵進(jìn)行凈化處理。

石灰脫硫漿液制備與儲存一體化裝置工作原理：鍋爐排污水與余熱鍋爐排污水回收至石灰脫硫漿液制備與儲存一體化裝置，通過水泵將石灰脫硫藥液輸送至脫硫塔前噴淋器與旋流水膜脫硫塔內(nèi)，石灰脫硫藥液進(jìn)入旋流脫硫塔外脫硫區(qū)噴淋器進(jìn)行噴淋脫硫。然后下降到旋流區(qū)，逆行旋轉(zhuǎn)。通過板式高低水位報(bào)警器，控制液位，如超過高液位，電動(dòng)蝶閥自動(dòng)開啟進(jìn)行排污，排污至出渣溝。脫硫劑：選用生石灰作為脫硫劑。脫硫渣回收沉降池：經(jīng)過層層沉降，脫硫渣回收后送至石膏廠，沉降池中水可再次循環(huán)利用。

配套鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，通過鍋爐燃燒控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：低氧燃燒控制、低氮控制、數(shù)據(jù)控制、安全控制，通過合理配風(fēng)、降低煙塵排放量、從而降低除塵量與氮氧化物排放量。

3、一種大型鍋爐節(jié)能脫硫脫硝除塵裝置特點(diǎn)及有益效果：

（1）鍋爐熱效率高：84～88%。

（2）節(jié)煤：同比節(jié)能10～15%。

（3）節(jié)電：同比節(jié)能10～15%。

（4）增容：同等煤耗可提高鍋爐出力10～15%，可增加供熱面積10～15%。

（5）煙塵固體顆粒物達(dá)到Ⅰ級排放指標(biāo)。

（6）脫硫效率高，脫硫率達(dá)90%以上，達(dá)到Ⅱ類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

（7）降低氮氧化物排放量。

（8）解決鍋爐房內(nèi)環(huán)境污染嚴(yán)重問題，利于工人身體健康。

（9）低氧燃燒，解決低溫腐蝕問題。

（10）延長煙囪使用壽命。

（11）脫硫除塵設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)成本低。

（12）采用兩套煙風(fēng)系統(tǒng)，爐膛所需風(fēng)壓及風(fēng)量平衡，爐膛內(nèi)燃煤均勻燃燒，燃燒充分，有效地避免了爐膛偏燒現(xiàn)象，提高了鍋爐的熱效率，效率提高5%以上，同時(shí)，降低鼓、引風(fēng)機(jī)電耗，節(jié)電5-10%。

4、結(jié)論

大型節(jié)能環(huán)保鍋爐脫硫除塵裝置技術(shù)的應(yīng)用，通過對鍋爐房內(nèi)空間位置進(jìn)行系統(tǒng)化工業(yè)設(shè)計(jì)，資源整合，減少占地面積，降低土建與設(shè)備投資成本，同時(shí)降低鍋爐與脫硫除塵裝置運(yùn)行成本。實(shí)現(xiàn)鍋爐低氧燃燒，降低煙塵、二氧化硫與氮氧化物排放指標(biāo)，可節(jié)煤與節(jié)電10～15%。

參考文獻(xiàn)

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[5]熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

（作者單位：哈爾濱天地寬節(jié)能技術(shù)有限公司）