燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵環(huán)保設施改造及應用

張深

摘?要： 眾所周知，煤礦與城區(qū)距離較遠，且供熱熱源主要是燃煤鍋爐。自環(huán)保政策出臺以來，為積極響應某省針對在用燃煤鍋爐進行脫硫脫硝除塵改造，同時將DCS分散集中自控系統(tǒng)引入其中，使得燃煤鍋爐的排放滿足標準要求?；诖?，文章將燃煤鍋爐作為主要研究對象，重點闡述煙氣脫硫除塵環(huán)保設施的改造和應用內(nèi)容，希望有所幫助。

關鍵詞： 燃煤鍋爐;煙氣脫硫除塵;環(huán)保設施;改造;應用

【中圖分類號】X701.3?【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）03-0045-01

1?項目概況

某省煤礦擁有燃煤鏈條式蒸汽鍋爐兩臺，其任務就是為礦區(qū)的采暖提供必要幫助。既有的環(huán)保設施就是脫硫除塵一體化麻石水膜脫硫除塵塔，在其內(nèi)部加設了噴淋噴嘴，脫硫劑主要選擇的是氫氧化鈉[1]。對麻石水膜除塵器的使用，實際的除塵效率在90-95%范圍內(nèi)，而煙塵的排放濃度則控制在100mg/Nm3，始終未與排放標準要求吻合。其中，脫硫劑選擇氫氧化鈉，一摩爾二氧化硫所需消耗的強氧化鈉劑量超過2摩爾，加之燒堿單價偏高，直接提高了實際的運行成本。另外，若鈉堿長時間運行，必然會聚積大量的Na2SO4，對脫硫的效果產(chǎn)生了不利的影響，同時也要對高鹽廢水進行排放。在灰水與堿液混合運行的情況下，噴淋管容易出現(xiàn)磨損亦或是堵塞的情況，無法保證二氧化硫的排放滿足標準要求[2]。

對以上情況分析后，因原有鍋爐沒有安裝脫硝的裝置，為更好地響應鍋爐煙氣排放標準要求，決定針對煤礦燃煤鍋爐的既有環(huán)保設施開展技術(shù)方面的改造。

2?燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵環(huán)保設施改造路徑

2.1?除塵系統(tǒng)的改造

在改造除塵系統(tǒng)方面，選擇使用的是布袋除塵裝置和長袋低壓脈沖布袋除塵器。對于具體的工作原理，長袋低壓脈沖布袋除塵器在凈化氣體方面，引入了外濾式。在氣體除塵的過程中，含塵氣體會進入到中部進風口，經(jīng)過阻火裝置后進入氣流分散區(qū)域，在導流型氣流分布裝置的作用下，向過濾室的底部進入，經(jīng)中箱體后會形成潔凈的氣體，經(jīng)濾袋以后排出上箱與排風管。利用除塵器灰斗對粉煤灰進行收集，并通過氣力傳輸裝置向灰?guī)燧斔?，最終實現(xiàn)綜合利用的目標。對于實際的除塵過程，過濾室內(nèi)部的氣流分布相對均勻，而且在阻燃沉降除塵處理的基礎上，粉塵就會在導流裝置的作用下向過濾區(qū)域進入，于濾袋的外表面附著。在實際改造的過程中，為有效規(guī)避二次揚塵情況的發(fā)生，一定要確保袋室的內(nèi)部氣流流動速度偏低[3]。另外，濾袋的底部和進風口的高度差距要固定。

2.2?脫硫系統(tǒng)的改造

在改造脫硫系統(tǒng)的過程中，主要引入的是濕法脫硫技術(shù)，具體指的就是濕法氧化鎂脫硫工藝。需要注意的是，循環(huán)吸收的漿液，其pH數(shù)值一定不能超過7.5，也不允許低于5.5。一般情況下，在對pH值進行控制的過程中，可選擇使用氫氧化鎂漿液加入其中，進而增強調(diào)節(jié)的效果。

選擇使用鎂法脫硫技術(shù)，其最主要的優(yōu)勢就是能夠有效提高脫硫的效率。因鈣離子的半徑大于鎂離子，氧化鈣反應活性也低于氧化鎂。對于輕燒鎂而言，其反應度偏高且具有較強的活性，在反應后形成亞硫酸鎂以及硫酸鎂，均可與水溶解，保證了二氧化硫和氧化鎂顆粒化學反應的持續(xù)性與徹底性。在這種情況下，將吸收劑選擇成氧化鎂，實際的吸收效率將明顯高于碳酸鈣。而且在實踐應用中發(fā)現(xiàn)，使用氧化鎂濕法脫硫，實際效率在90-98%之間，效果突出。也就是說，循環(huán)管路管徑與用電設備耗電量方面，前者成本更少。在此基礎上，氧化鎂脫硫形成的硫酸鎂與水相溶，具有較高的溶解度，不會在脫硫塔的內(nèi)部結(jié)垢或者是成渣，也不是堵塞管路。最重要的是，不需要將攪拌設備設置在塔內(nèi)部，設備成本顯著降低，且其運行的安全可靠性有所提升[4]。

2.3?脫硝系統(tǒng)的改造

根據(jù)項目的實際情況，將選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝技術(shù)應用在脫硝系統(tǒng)改造過程中。此種方法對氮氧化物脫除處理的過程中，借助管路噴嘴向爐膛溫度800-1100攝氏度的區(qū)域噴射含有NH3基還原劑，在受熱后會分解并形成氨氣與其他的化合物。在氨氣和煙氣所含氮氧化物混合以后，經(jīng)化學反應就會形成氮氣，最終滿足煙氣排放標準[5]。在具體的化學反應過程中，最重要的就是控制溫度和選擇爐膛噴入點，會對還原率產(chǎn)生直接影響。為此，溫度應處于800-1100攝氏度，根據(jù)反應器的類型改變而變化。因爐膛內(nèi)部停留還原劑的時間有限，一旦反應的溫度不高，必然會影響化學反應的程度。而且，若氨氣反應不徹底，也會出現(xiàn)氨氣泄漏的情況。如果反應的溫度偏高，則會嚴重污染大氣環(huán)境。在這種情況下，就要嚴格管控溫度，以免溫度偏高而使氨氣氧化形成NO。

此工藝流程的資金投入不多且系統(tǒng)也相對簡單，催化劑單價不高。僅將氨或者是尿素儲槽、噴射口以及噴射裝置安裝在原有鍋爐系統(tǒng)中即可，并不需要對既有設備進行改變[6]。另外，在還原劑供應方面，實際劑量要結(jié)合鍋爐負荷量進行適當調(diào)節(jié)，進而滿足脫硝的排放標準。

3?項目改造效果

此項目在環(huán)保設施改造后，除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)以及脫硝系統(tǒng)運行均相對平穩(wěn)，且各項指標以及煙氣的排放濃度均滿足標準要求。其中，除塵系統(tǒng)的運行效率達到99.6%，脫硫系統(tǒng)的運行效率在93.7%，脫硝系統(tǒng)的運行效率在72.5%。

結(jié)束語：綜上所述，該省此項目環(huán)保設施的改造效果突出，且通過集團組織驗收?，F(xiàn)階段，系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)良好，且各項工藝運行參數(shù)處于穩(wěn)定狀態(tài)，通過煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)所獲取的檢測數(shù)據(jù)信息也向集團組織實時上傳，鍋爐煙氣的粉塵、二氧化硫以及氮氧化物濃度排放均滿足標準要求，證實系統(tǒng)改造的有效性。

參考文獻

[1]?崔名雙，周建明，張鑫，等.燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)及經(jīng)濟性分析[J].潔凈煤技術(shù)，2019，25（5）：131-137.

[2]?周靖.離子液脫硫技術(shù)在燃煤鍋爐煙氣治理中的應用[J].冶金動力，2019（11）：52-54，57.

[3]?孫娜，建偉偉，周薛豹，等.燃煤鍋爐煙氣脫硫的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].遼寧化工，2019，48（12）：1256-1259.

[4]?倪少軍，陳明輝，李雙良.燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵環(huán)保設施改造及應用[J].價值工程，2019，38（14）：166-168.

[5]?李耀庭.燃煤鍋爐煙氣治理方法及脫硫脫硝技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2019（20）：520.

[6]?張歡，陳新順.燃煤鍋爐煙氣治理方法及脫硫脫硝技術(shù)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（3）：61.