燃煤鍋爐煙氣超低排放技術(shù)研究

李錄芬

浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江溫州 325000

1 概述

本文主要對(duì)某企業(yè)2×480t/h超高壓循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行煙氣超低排放技術(shù)改造，在既有的脫硫塔內(nèi)部進(jìn)行煙氣托盤(pán)和高效管束除霧器的增加，使得煙氣和脫硫劑能夠充分的混合，同時(shí)采用其離心力在高效管束除霧器當(dāng)中進(jìn)行粉塵和水滴的分離，以此將煙氣當(dāng)中的二氧化硫以及粉塵濃度降低，使得其可以滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 常見(jiàn)燃煤鍋爐煙氣超低排放技術(shù)分析

2.1 濕式電除塵

濕式電除塵器作為一種專門對(duì)微量粉塵和微顆粒進(jìn)行處理的新型除塵設(shè)備，主要對(duì)于含濕氣體當(dāng)中的酸霧以及水滴氣溶膠、臭味、PM2.5等有害物質(zhì)去除，對(duì)大氣粉塵污染治理的較為常用設(shè)備。但是濕式電除塵自身改造成本比較大以及占用空間大，施工周期長(zhǎng)，并且難度很大，在投入之后，運(yùn)行整體成本高，并且脫硫廢水會(huì)增加，從而對(duì)脫硫廢水處理難度增大[1]。

2.2 電袋復(fù)合式除塵器

電袋復(fù)合式除塵器的特點(diǎn)是對(duì)靜電除塵和布袋除塵進(jìn)行了整合，采用前級(jí)電場(chǎng)的預(yù)收塵、荷電作用和后級(jí)濾袋區(qū)過(guò)濾除塵的一種高效除塵器，其將電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了體現(xiàn)，對(duì)電除塵器和布袋除塵器的缺點(diǎn)進(jìn)行了彌補(bǔ)。但是，電袋除塵器運(yùn)行阻力大，對(duì)于既有機(jī)組改在，引風(fēng)機(jī)的余量要求比較大。電袋除塵，濾袋破袋后對(duì)于粉塵有著很大的影響，在超低排放要求下若是產(chǎn)生破袋，對(duì)于排放有著很大的影響。

2.3 管束式除塵器

管束式除塵器作為近些年發(fā)展的新型除塵器，對(duì)于吸收塔頂部進(jìn)行除塵管束(替代原除霧器)的加載，以此實(shí)現(xiàn)粉塵超低排放。管束式除塵器主要就是通過(guò)煙氣通過(guò)其設(shè)置的三層導(dǎo)流葉片后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，采用離心力對(duì)煙氣當(dāng)中的霧滴以及粉塵進(jìn)行分離，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下相關(guān)方面：

（1）使用環(huán)境的特點(diǎn)。管束除塵器的應(yīng)用環(huán)境中由于含有大量液滴的50℃飽和凈煙氣，特點(diǎn)主要就是霧滴比較大，霧滴粒徑分布較廣，是由漿液液滴、凝結(jié)液滴和塵顆粒所構(gòu)成，除塵主要是脫除漿液液滴和塵顆粒[2]。

（2）細(xì)小液滴與顆粒的凝聚。在高速運(yùn)行當(dāng)中大量的細(xì)小液滴和顆粒碰撞幾率增大，很容易凝聚為大顆粒，以此實(shí)現(xiàn)氣相分離。

（3）大液滴和液膜的捕悉。除塵器筒壁面當(dāng)中的液膜會(huì)捕悉接觸到其表面的細(xì)小液滴及在增速器和分離器葉片表面的大液滴層，細(xì)小的液滴通過(guò)大液滴來(lái)對(duì)細(xì)小液滴實(shí)施脫除處理。

（4）多級(jí)分離器實(shí)現(xiàn)對(duì)不同粒徑液滴的捕悉。氣體的旋轉(zhuǎn)速度也大，離心效果就越好，所捕獲的液滴量也就越大，所形成的厚度越大，運(yùn)行阻力增大，很容易使得二次霧滴產(chǎn)生，所以其使用多級(jí)分離器，在不同流速下分別對(duì)于霧滴實(shí)施脫除，確保在比較低的運(yùn)行阻力下實(shí)現(xiàn)高效除塵。

3 燃煤鍋爐煙氣超低排放技術(shù)改造

在對(duì)燃煤鍋爐煙氣超低排放技術(shù)路線的選擇中，除了需要重視一次性投資，也需要對(duì)長(zhǎng)期的運(yùn)行費(fèi)用加強(qiáng)重視；不但對(duì)投入考慮，還對(duì)節(jié)能減排的效果進(jìn)行考慮；對(duì)先進(jìn)性要需要考慮，還需要對(duì)其可靠性進(jìn)行考慮；對(duì)超低排放的長(zhǎng)期穩(wěn)定性需要考慮，還需要對(duì)出現(xiàn)故障時(shí)運(yùn)行維護(hù)的便利性進(jìn)行考慮。超低排放技術(shù)在應(yīng)用中需要結(jié)合電廠的實(shí)際狀況，“因地制宜、因煤制宜、因爐制宜”，必要時(shí)可采取“一爐一策”，同時(shí)還應(yīng)統(tǒng)籌考慮各污染控制設(shè)備之間的協(xié)同處理作用。

3.1 本次改造方案仍采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝

全煙氣脫硫，一爐一塔。為滿足最新的鍋爐煙氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)，提高現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)的效率，吸收塔內(nèi)新裝管束除塵器。保證煙囪入口的煙氣溫度不低于50℃，在任何正常運(yùn)行工況下，除霧器出口煙氣攜帶的水滴含量應(yīng)低于20mg/Nm3。煙囪不得有石膏雨現(xiàn)象。煙氣處理能力為最大連續(xù)工況時(shí)的煙氣量，脫硫效率≥98%。

3.2 脫硫劑不變，吸收塔漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)不變

吸收塔的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，頂部制造所采用的材質(zhì)以及內(nèi)部防腐層需要對(duì)脫硫運(yùn)行工藝要求可以滿足，內(nèi)部的部件都需要能夠?qū)ψ畲笕肟跉饬骷白罡哌M(jìn)口煙氣溫度的沖擊進(jìn)行承受，同時(shí)還需要能夠承受煙氣飛灰和脫硫固體懸浮物的磨損。塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮合適的腐蝕余度。為防止塔內(nèi)液體泄漏，吸收塔本體為氣密性結(jié)構(gòu)，在改造中盡量采用焊接連接，以此確保殼體的完整性，法蘭和螺栓的連接僅在必要時(shí)使用[3]。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方均相應(yīng)進(jìn)行密封，防止泄漏。改造后吸收塔脫硫效率不低于98%；脫硫塔出口煙塵濃度不大于5mg/Nm3。

4 改造后效果對(duì)比分析

改造后，氮氧化物、二氧化碳、煙塵三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)定的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。改造前后指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

5 結(jié)語(yǔ)

在本次煙氣超低排放改造過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)多方案的對(duì)比分析，使用了技術(shù)先進(jìn)以及改造量比較小，工程實(shí)施較快和占地面積比較小的改造方案，能夠節(jié)約大量的投資，獲取了良好的經(jīng)濟(jì)效益，鍋爐改造后，各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，煙氣排放各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)刻處于超低排放標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。