中小型燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置一體化探討

1、第卷第期年月河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)中小型燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置一體化探討張少凡河北建筑工程學(xué)院李春艷秦皇島市建筑設(shè)計(jì)院摘要介紹了目前中小型燃煤工業(yè)鍋爐煙氣除塵脫硫裝置的研究應(yīng)用情況二分析其存在的問(wèn)題并提出改進(jìn)建議關(guān)鍵詞燃煤鍋爐煙氣脫硫濕式除塵堿性溶液吸收中圖號(hào)當(dāng)前乃至相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)我國(guó)的能源還是以煤為主燃煤仍是排入大氣中的煙塵和的主要來(lái)源就我省而言，是華北地區(qū)重要的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)區(qū)。其資源特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了燃煤是其主要的能源結(jié)構(gòu)，大量的煤炭消耗使燃煤煙塵和成為我省大氣環(huán)境中的主要污染源。依據(jù)中華人民共和國(guó)大氣污染防治法制定的鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一均對(duì)煙塵排放

2、濃度提出更高的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)的排放濃度提出嚴(yán)格限制要求。因此。必須嚴(yán)格控制燃煤過(guò)程產(chǎn)生的煙塵和改善保護(hù)大氣環(huán)境。我國(guó)目前有各種燃煤工業(yè)鍋爐及爐窯約50萬(wàn)臺(tái)，并以每年臺(tái)的速度增長(zhǎng)。其中大型燃煤電廠鍋爐的消煙除塵問(wèn)題已基本達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。脫硫工作也通過(guò)改進(jìn)鍋爐內(nèi)部的燃燒過(guò)程以及增設(shè)大型脫硫設(shè)備取得較大進(jìn)展占總量約的中小型鍋爐比一比）和工業(yè)窯爐則構(gòu)成了大氣中煙塵和的主要來(lái)源。因此，搞好中小型燃煤鍋爐和工業(yè)窯爐的除塵脫硫是改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重要課題。國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用及存在問(wèn)題相對(duì)而言，鍋爐及爐窯煙氣除塵設(shè)備的研制歷史較長(zhǎng)，型式格局已定，正不斷向完善發(fā)展。各國(guó)日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，促使了高效除塵設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)，

3、以更高的效率更良好的性能回應(yīng)挑戰(zhàn)。對(duì)于處理中小型鍋爐的煙塵來(lái)說(shuō)已是相當(dāng)成熟的技術(shù)。而目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)成熟的燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)。如石灰一石膏法雙堿法吸附法等。均作為除塵器之后的一個(gè)獨(dú)立的處理工藝，雖然能進(jìn)行副產(chǎn)品回收，但由于基建投資大運(yùn)行費(fèi)用高占地面積大以及工藝復(fù)雜技術(shù)條件要求高等原因不適用于中小型燃煤鍋爐或爐窯。因此，國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外一些單位企業(yè)針對(duì)我國(guó)的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)了一些基建投資少運(yùn)行費(fèi)用較低能耗較小操作維護(hù)較為方便的用于中小型鍋爐的煙氣除塵脫硫技術(shù)。主要有以下幾種川在濕式除塵器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。用卜等堿性溶液兼作吸收液和捕集粉塵的液滴或水膜，煙氣中粉塵凝聚成大顆粒被除掉或被液體帶走，而q等

4、氣體則通過(guò)傳質(zhì)過(guò)程溶解到液本文收稿日期一第一作者男，年生，教授，張家口市，。河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)年體中被吸收液中的等所吸收生成難溶的或隨液排走以，溶液為例。主要化學(xué)反應(yīng)如下其核心設(shè)備為除塵脫硫器。已見(jiàn)到報(bào)導(dǎo)的有重力噴霧塔文丘里水膜填料塔等，輔助設(shè)備為o3漿液配制輸送系統(tǒng)廢水沉淀回用及出渣系統(tǒng)，投資小工藝簡(jiǎn)單專(zhuān)用設(shè)備少，脫硫效率之除塵效率沙煙氣系統(tǒng)阻力不再增加。利用工業(yè)堿性廢水作為吸收液在濕式除塵器一砒上對(duì)鍋爐煙氣進(jìn)行除塵脫硫處理。印燃造紙制革日用化工等企業(yè)大量排放需要處理的堿性工業(yè)廢水，而鍋爐煙氣中的污染急待治理，將含有大量的印染造紙制革皂化等工業(yè)廢水一輸送到鍋爐煙氣的濕式除塵裝置。與含有大量

5、等酸性氣體和煙塵的煙氣進(jìn)行強(qiáng)制性氣液接觸，煙氣中的被廢水中的和灸充分中和，其反應(yīng)可用下列化學(xué)方程式表示丙一其廢水中的值由8一下降到一同時(shí)煙氣中的塵粒也被濕法除掉。堿性廢水與煙氣在濕式除塵器重力噴淋文丘里水膜旋轉(zhuǎn)式噴淋離心式噴淋填料塔等中實(shí)現(xiàn)脫硫除塵同時(shí)進(jìn)行，起到以廢治廢的效果。脫硫效率60一用堿性廢水的脫硫工藝總投資遠(yuǎn)低于脫硫工藝，某日用化工廠用皂化廢水脫硫，處理臺(tái)比鍋爐煙氣所需的全部費(fèi)用僅為采用脫硫裝置預(yù)計(jì)總投資的20左右。噴射鼓泡煙氣脫硫除塵器，是由日本一家公司率先提出的，其核心設(shè)備實(shí)質(zhì)上是對(duì)沖擊式除塵器水浴除塵器作了較大的改進(jìn)，將煙氣分成若干小部分后高速?lài)娙胛找褐?，并留有充分反?yīng)的溶液

6、容積，吸收劑為相應(yīng)的輔助設(shè)備有漿液的攪拌輸送系統(tǒng)，脫硫除塵后的排污沉淀及循環(huán)水系統(tǒng)。該裝置在比鍋爐上應(yīng)用效果突出，平均脫硫率平均除塵效率為。半干法脫硫除塵器，由一個(gè)干式旋風(fēng)除塵器和一個(gè)濕式除塵脫硫室旋風(fēng)式豎向組合起來(lái)。鍋爐煙氣首先切向進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，除掉大部分煙塵后進(jìn)入濕式除塵脫硫室，在該室內(nèi)有水膜吸收自激發(fā)泡吸收噴淋吸收。使煙氣中與堿性溶液逆向充分接觸。其中的被溶液吸收，細(xì)小塵粒與液珠凝并，在水膜離心力旋轉(zhuǎn)離心力和重力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，灰水從下部水封排出該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，豎向高度較高，除塵效率脫硫效率 70煙氣阻力干燥噴霧脫硫器，不同于傳統(tǒng)的活性炭觸媒氧化法等干式法，后者存在著脫硫劑的

7、再生副產(chǎn)品的處理等復(fù)雜問(wèn)題。該法屬于濕法中的干式法，需與除塵器配合使用。在脫硫器內(nèi)。堿性溶液被高壓氣體噴成霧狀細(xì)小液滴與煙氣充分接觸，將其中的沖和，并利用煙氣較高的溫度使液滴的水分最終在器中全部蒸發(fā)，沒(méi)有廢水排出，不需要水處理系統(tǒng)由于需要使煙氣在脫硫器中與堿性液滴有足夠的接觸時(shí)間，故流速較低，脫硫器體積較龐大，還需建空壓站作氣源。由于液氣比很小，故脫硫率低于濕法脫硫。還有一些濕式脫硫裝置，須放在電除塵器后面使用，實(shí)際是大型脫硫設(shè)備的小型化。與石灰石一石膏法相同，并可回收副產(chǎn)品石膏，因除塵與脫硫不在一體，這里不作介紹。上述各種除塵脫硫設(shè)備均有各自的特點(diǎn)，如濕法除塵脫硫較之單純濕法除塵對(duì)風(fēng)機(jī)及后部

8、的設(shè)備的腐蝕性更小，但在使用中也存在一定的問(wèn)題。濕式除塵脫硫方法方法（3）及半干法脫硫除塵均第期張少凡李春艷中小型燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫裝置一體化探討需有堿性溶液的配制輸送及脫硫除塵后灰液混合物的沉淀清渣和水的循環(huán)回用裝置系統(tǒng)較為復(fù)雜，處理不當(dāng)還易造成二次污染。另外，方法（3）中鍋爐引風(fēng)機(jī)設(shè)在脫硫除塵器之前，會(huì)加快葉輪與機(jī)殼的磨損。方法（2）利用工業(yè)廢水進(jìn)行脫硫處理。省卻了堿性溶液的配制裝置，仍需對(duì)灰液混合物進(jìn)行沉淀清渣處理，但廢水含堿濃度的不穩(wěn)定需要用液量隨之變化，否則會(huì)影響脫硫效率。此法僅適合于本企業(yè)或鄰近的鍋爐煙氣的處理，否則會(huì)增加廢水輸送與污水處理的成本。方法（5）還需與除塵器組合使用，

9、占地面積較大。投資較大。分析與建議從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)的角度綜合分析前文所述幾種除塵脫硫裝置，噴射鼓泡煙氣脫硫除塵器和半干法脫硫除塵器有較強(qiáng)的比較優(yōu)勢(shì)均有較高的脫硫效率和除塵效率。其中噴射鼓泡式的脫硫效率為最高，達(dá)90以上均有較低的初投資，比鍋爐的脫硫除塵設(shè)備投資一萬(wàn)元。運(yùn)行費(fèi)用也低于其它方法。對(duì)于新上工程，所選設(shè)備應(yīng)有較好的價(jià)格性能比，對(duì)于改造工程，則盡可能利用原有濕式除塵系統(tǒng)，靈活應(yīng)用前文所述各種方法，在除塵的同時(shí)實(shí)施脫硫，若設(shè)計(jì)運(yùn)行得當(dāng)。能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)在這兩種較優(yōu)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)減少體積，側(cè)重提高脫硫效率，減少阻力，使用新材料，延長(zhǎng)使用壽命。加大研究開(kāi)發(fā)力度，真正實(shí)現(xiàn)除塵脫硫一體化，漿液的配置供給實(shí)行自動(dòng)控制，灰水分離灰渣脫水成型循環(huán)水回用采用密閉循環(huán)工藝，杜絕二次污染，使設(shè)備成套化流程短占地少設(shè)計(jì)安裝方便運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。（4）進(jìn)一步降低設(shè)備造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用，不因增設(shè)脫硫裝置而增加企業(yè)或用戶(hù)負(fù)擔(dān)，使除去煙氣中每噸的總費(fèi)用（設(shè)備折舊水電費(fèi)堿性物溶質(zhì)等低于國(guó)家實(shí)施的每噸的排污費(fèi)，這樣就會(huì)使除塵脫硫治理鍋爐爐窯煙塵大氣污染的工作全面積極地開(kāi)展。參考文獻(xiàn)鐘秦。王婷茹等噴射鼓泡煙氣脫硫一在工業(yè)鍋爐上的陰韻應(yīng)用。南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，胡將軍，李紹箕等濕式高效除塵脫硫裝置的實(shí)