燃煤鍋爐煙氣超低排放改造實踐

薛會斌

摘?要：近年來，工業(yè)化的快速發(fā)展過程中，環(huán)境污染問題逐步成為人們關(guān)注的重點問題，各個工業(yè)企業(yè)在發(fā)展的過程中，要加大技術(shù)投入，實現(xiàn)工業(yè)污染治理。隨著中華人民共和國頒發(fā)《2018燃煤鍋爐廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)》《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和部分省市印發(fā)的《大氣污染防治2018年行動計劃》《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等一系列標(biāo)準(zhǔn)，最新超低排放指標(biāo)：氮氧化物≤50mg/m3，煙塵≤5mg/m3，SO2≤35mg/m3，原標(biāo)準(zhǔn)：氮氧化物≤100mg/m3，煙塵≤30mg/m3，SO2≤100mg/m3現(xiàn)已無法達(dá)到要求。此次改造按照最新環(huán)保要求進(jìn)行設(shè)計，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，改造完畢后，現(xiàn)有煙氣排放滿足國家最新排放要求。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐煙氣;超低排放;改造實踐

近年來，工業(yè)生產(chǎn)中的大氣污染問題極為嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)和生活，為改善這種局面，國家出臺了相應(yīng)的工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤鍋爐運(yùn)行中，煙氣中會含有大量的污染物質(zhì)，如果不對這些煙氣加以脫硫處理，將造成嚴(yán)重的大氣污染，氨法脫硫雖然在燃煤鍋爐中得到了有效的應(yīng)用，但是氣溶膠的產(chǎn)生導(dǎo)致其脫硫效果難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。氣溶膠超凈治理技術(shù)是一種有效的處理技術(shù)，能夠取得理想的應(yīng)用效果。

1 氨法脫硫工藝的基本概述

在燃煤鍋爐煙氣的脫硫工藝處理中，氨法脫硫的應(yīng)用相對普遍，這種脫硫工藝在應(yīng)用時的氣液反應(yīng)速度較快，脫硫處理以后所形成的相關(guān)產(chǎn)物可以被回收與利用，脫硫效率高，具有明顯的工藝優(yōu)勢[1]。但是，氨法脫硫后會形成大量的氣溶膠，這些氣溶膠會隨著煙氣的排放進(jìn)入大氣中，引發(fā)“硫銨雨”。因此，氣溶膠具有一定的污染性，如果單純應(yīng)用傳統(tǒng)的脫硫液加以洗滌，氣溶膠往往難以被脫除。氣溶膠的脫除一直是氨法脫硫工藝中需要改進(jìn)的方面。相關(guān)的工業(yè)企業(yè)中，逐步應(yīng)用了氣溶膠超凈治理技術(shù)來實現(xiàn)氣溶膠的處理，從而達(dá)到了超低排放的目的。

2 背景

以某燃煤鍋爐為例，鍋爐煙氣氨法脫硫投運(yùn)之后，在入口硫3000mg/Nm3以下時，脫硫效率可保證達(dá)到超低排放，穩(wěn)定在35mg/Nm3以下;吸收塔出口粉塵濃度在30mg/Nm3，而除塵器出口的粉塵濃度在10mg/Nm3以下，根據(jù)脫硫裝置的應(yīng)用效果，綜合分析以后，得出吸收塔出口的粉塵基本上為氣溶膠與氨逃逸，要保障良好的超低排放效果，需要從氣溶膠與氨逃逸的技術(shù)改造方面來進(jìn)行。

3 煙氣治理工藝

在本燃煤鍋爐的運(yùn)行過程中，為實現(xiàn)氣溶膠與氨逃逸的控制，需進(jìn)行脫硫系統(tǒng)的煙氣治理工藝改進(jìn)，采用直排煙囪設(shè)計。在煙氣系統(tǒng)內(nèi)，煙氣在進(jìn)入以后依次經(jīng)過濃縮段、吸收段、第一層水洗層、第二層水洗層、除霧器、絲網(wǎng)除沫器，實現(xiàn)了煙氣中相關(guān)顆粒、有害物質(zhì)的脫除處理。在除霧器下方與上方分別設(shè)置了超聲波團(tuán)聚裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對顆粒物的脫除處理[2]。

在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，煙氣系統(tǒng)內(nèi)各段的基本特點主要體現(xiàn)在以下方面：（1）濃縮段。此段設(shè)置了兩層噴淋結(jié)構(gòu)，一層用于濃縮處理，而另一層用于水洗。為保障兩層噴淋效果的實現(xiàn)，相關(guān)人員須嚴(yán)格進(jìn)行噴淋層與噴嘴的布置，并保障濃縮循環(huán)泵選用的科學(xué)性;在濃縮噴淋層上部，需進(jìn)行沖洗水的設(shè)置，這種設(shè)置方式能夠有效避免噴淋層與噴嘴的堵塞、結(jié)晶等問題;從濃縮段留下的漿液直接在濃縮罐內(nèi)加以利用;在濃縮罐內(nèi)要配備兩臺擾動泵，以實現(xiàn)濃縮罐底部漿液的擾動處理，避免罐底漿液的沉積。（2）吸收段。在吸收段的下部，需設(shè)置集液器，該集液器為FRP材料，使得吸收系統(tǒng)可以在整個煙氣脫硫系統(tǒng)中保持相對獨(dú)立的運(yùn)行狀態(tài);在吸收段設(shè)置四層噴淋，泵與噴淋層一一對應(yīng);漿液經(jīng)由吸收段進(jìn)入了塔底。（3）水洗段。水洗段主要包含了一級與二級，這兩級之間的水洗液存在著明顯的密度差，這種密度差異使得在系統(tǒng)的脫硫處理過程中，能夠起到對顆粒物的攔截作用;在一級與二級水洗段內(nèi)都需要分別設(shè)置填料與水洗噴淋層;填料的設(shè)置能夠起到重要的作用，比如，下部噴頭內(nèi)會產(chǎn)生一定量的小顆粒，隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，氣流會將這些小顆粒夾帶上穿過填料液層，隨后，小顆粒會逐步融入液層中，因此，填料設(shè)置起到了脫硫、除塵與氨逃逸的控制作用;每一級水洗下層都需要進(jìn)行集液器的設(shè)置，而每級水洗還需要與水洗罐相對應(yīng)，使得集液器內(nèi)所收集到的液體能夠自動流入水洗罐內(nèi)，保持每級水洗系統(tǒng)都處于相對獨(dú)立的狀態(tài)下，保持循環(huán)運(yùn)動;水洗段內(nèi)為兩層獨(dú)立水洗系統(tǒng)，需進(jìn)行水箱與水洗泵的配備;二級水洗上層需進(jìn)行三層屋脊式除霧器的設(shè)置，該除霧器可以起到攔截作用，對煙氣中所產(chǎn)生的霧滴、細(xì)小粉塵、氣溶膠與氨逃逸加以攔截。

4 噴淋水洗除膠裝置原理

從煙氣脫硫系統(tǒng)的構(gòu)成來看，該系統(tǒng)運(yùn)行中，不僅可以實現(xiàn)脫硫處理，還能夠?qū)崿F(xiàn)除塵處理，氣溶膠與氨逃逸得到了有效的控制，屬于一體化設(shè)備。在燃煤煙氣處理中，該種脫硫裝置的應(yīng)用效果明顯，解決了傳統(tǒng)氨法脫硫所無法處理的問題。含塵煙氣直接從脫硫塔頂出口端引出，從該裝置的上部逐步進(jìn)入一級水洗層，在經(jīng)由一級水洗處理以后，煙氣會逐步進(jìn)入二級水洗層，在此過程中，煙氣會逐步噴淋與加濕處理，隨后逐步進(jìn)入除霧器。煙氣經(jīng)由多級的水洗、噴淋處理，有效實現(xiàn)了噴淋水洗除膠的效果[3]。煙氣中的一部分粉塵與水霧碰撞以后實現(xiàn)了除塵處理，而噴淋水實現(xiàn)了對氣溶膠的水洗，處理以后的粉塵會逐步進(jìn)入下層的處理系統(tǒng)，經(jīng)由相應(yīng)的處理以后，方可達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

燃煤鍋爐運(yùn)行中，脫硫系統(tǒng)必不可少，其實現(xiàn)了煙氣中二氧化硫等有害物質(zhì)的脫除處理。氨法除硫作為一種有效的脫硫處理工藝，氣溶膠與氨逃逸的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了脫除效果，而應(yīng)用氣溶膠超凈治理技術(shù)，進(jìn)行脫硫系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計，能夠最大限度上保障脫除效果，達(dá)到超低排放。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅香鑾，陳小燕，劉全輝.燃煤鍋爐氨法脫硫后氣溶膠超凈治理技術(shù)[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（12）：5758.

[2]潘丹萍，顏金培，鮑靜靜，等.氨法煙氣脫硫氣溶膠特性試驗研究[J].四川大學(xué)學(xué)報（工程科學(xué)版），2015，047（006）：204209.

[3]陳力攻.焦?fàn)t煙道氣蒸氨與氨法脫硫綜合技術(shù)研究[J].現(xiàn)代化工，2018，375（01）：159162+164.