锅炉除尘脱硫装置(精选8篇)
篇1:锅炉除尘脱硫装置
锅炉除尘脱硫装置
泉州市宝福环保工程有限公司
双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢、需要循环水量大、能耗高的缺点而发展起来的,钠钙—双碱法(Na2C03-Ca(OH)2)用纯碱启动、钠碱吸收S02、石灰再生,再生后吸收液循环使用。双碱法脱硫基本化学原理可用下列反应式表示:
a、脱硫反应 Na2CO3+ SO2 →Na2SO3+CO2 ⑴
b、NaOH+ SO2 →Na2SO3+H2O ⑵ c、Na2SO3+ SO2+H2O→NaHSO3 ⑶
以上三个反应中,⑴式为启动反应,正常反应中,脱硫吸收液碱性较高时,⑵式为主要反应式;碱性降低到中性甚至弱酸性时,则按⑶式发生反应。
b、再生过程 NaHSO3+ Ca(OH)2→Na2SO3+ CaSO3↓+H2O
Na2SO3+ Ca(OH)2→NaOH+ CaSO3↓
在再生池内,当往酸性吸收水中加入石灰乳液后,NaHSO3很快跟石灰反应释放出Na+,随后生成的SO32-又继续跟石灰反应,生成的产物以半水合物CaSO3•1/2H2O的形式沉淀下来,从而达到钠碱再生的目的。
2)具体工艺选择:对于双碱法脱硫,可分为浓碱法和稀碱法。在本方案中,因烟气含硫较低,SO32-氧率高,易出现结垢,因此采用稀碱法,采取可靠措施降低循环吸收液中CaSO4水合物—石膏的含量,以降低结垢风险。3)双碱法优点:较之石灰石法等其它脱硫工艺,双碱法脱硫有以下优点:(1)钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快,在液气比一定的情况下,能够达到较高的脱硫效率;(2)塔内和循环管道内的液相为钠基清液,吸收剂、吸收产物的溶解度大,再生和沉淀分离在塔外,可大大降低塔内和管道内的结垢机会;(3)吸收速度快,可降低液气比(液气比不超过1.5L/m3),从而降低运行费用;(4)脱硫渣无毒,溶解度小,无二次污染,可综合利用;(5)石灰作再生剂(实际消耗物),安全可靠,来源广泛,价格低;(6)操作简便,系统可长期稳定运行。6.4 脱硫塔技术特点;本公司采用的是单回路旋流喷淋塔,这是目前世界上大多数湿法脱硫公司均采用的吸收塔,约占湿法脱硫市场的90%。其主要特点如下:(1)、首先它具有湿法脱硫共同的优点,技术成熟、可靠,脱硫效率85-90%,适用于大容量机组,吸收剂价廉易得,系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广,脱硫副产揣石膏可以综合利用。这些优点主要是同干法比较而言的,最显著的优点是技术成熟、可靠,维修方便。(2)、采用单回路喷淋塔,达到最佳的雾化效果。结构简单,吸收、氧化、中和、脱水均在吸收塔中完成。不设备用塔。根据燃料的硫含量和脱硫效率,一般设2~4个喷淋层,根据喷淋层数设置循环泵,每2个喷淋层设1台循环泵。(3)、吸收塔内设3层旋流喷雾室,使烟气均匀分布,因此较常规喷淋塔可减少喷淋层和循环泵的数量,从而降低液气比,通常还可以降低电耗。(4)、吸收塔主体设备及各部件采用花岗岩制作组装,使该设备具有防腐耐磨的性能,投资费用低。6.5脱硫设备优点 该设备具备如下优点:(1)设备系统阻力小、不影响锅炉正常运行生产。(2)设备脱硫效率高,可确保二氧化硫去除率达到85%以上,同时具备除尘效果。(3)设备脱水效果好、不产生烟气带水。(4)采用双碱法循环使用,确保脱硫效果,降低运行费用。(5)设备操作管理简单,维修方便。6.6 技术创新点 该技术的创新之处在于研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成份与物理运动特性,利用流体力学、空气动力学、化学、机械学等、集空心喷雾技术、雾化洗涤技术、凝聚雾化技术、冲击湍流技术、过滤吸收技术、旋流传质技术、循环流化技术、除雾分离技术等高科技于一体的多学科、多工艺的环保技术设备、它具有使用寿命长高效低阻节能,占地小,造价低,运行费用低,维修费用低,管理方便,灰水闭路循环,无二次污染。烟气经处理后各项指标低于国家环境保护排放标准,符合国家鼓励发展(高效、耐用、低阻、低费用)环保产业政策,实现了高效除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气污染控制净化目的。对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘、可吸入悬浮微粒等有害物质,改善大气环境治理有很大的环境效益社会效益与经济效益。6.7脱硫技术工艺原理 结合锅炉运行的特点,从工程投资、设备运行、资源利用等方面综合考虑,本工程采用的是冲击旋流塔板的方式,脱硫塔放在引风机后端,从引风机出口烟气接引脱硫塔内,经过脱硫塔处理后的烟气再由顶部出脱硫塔,经总汇烟道进入烟囟排放。含尘烟气经引风机进入湿法脱硫装置,湿法脱硫塔内部分别装有一个冲击内管,和两层旋流雾化喷雾室,烟气首先进入高效冲击喷雾洗涤室,烟气经碱性溶液冷却降温达到饱和状态,大颗粒粉尘和二氧化硫首先被初次吸附降温、继而烟气、水雾、粉尘三相气流以一定的速率冲击装有碱性溶液的高效循环流化过滤室通过充分冲击、湍流、搅拌、过滤、传质等运动机理后再次被脱硫与除尘。此时比较洁净的烟气经旋流器进入旋流喷雾室,并在雾化室内增设强效雾化喷嘴,使烟气中的气液充分接触,形成良好的雾化吸收区,烟气中的SO2与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应,含有的大部分SO2和少量烟尘被除去,烟气得净化。经脱硫后的烟气向上通过顶部旋流除雾器,利用烟气本身的旋转作用与旋流除雾器的导向作用,产生强大的离心作用,将烟气中的液滴甩向塔壁,从而有效地除去烟气中的水滴。脱硫并除去水雾后的烟气可直接进入烟道并由烟囱排放。脱硫液采用内循环吸收方式。吸收了SO2的脱硫液流入脱硫塔旁的循环池后,由循环泵打回塔内,完成下一循环。同时,为了保持脱流液中脱硫剂浓度的相对稳定,从循环池分出脱硫液20%的循环液量进入再生池,与脱硫剂制备系统输送过来的石灰浆液充分混合再生,再生后的浆液进入沉淀池沉淀,上层清液由再生泵打回循环池,并由循环泵打回塔内。四台锅炉共有的脱硫剂制备系统包括石灰乳罐、石灰浆液储罐、等设备。石灰石加入到石灰乳罐中,配制一定浓度的石灰浆液。石灰浆液送至再生池与脱硫塔溢流出来的脱硫液混合再生,从而间接控制脱硫液PH值,保证脱硫效率。另外,由于渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子,故需在再生池补充少量纯碱。6.8 技术优势(1)集消烟除尘、脱硫、脱氨、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计、结构简单紧凑、工艺流程合理,内部不易结垢堵塞,烟气不带水设计:(2)设备内部有效面积使用率达100%设计,使烟气在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液,达到高效传质效果:(3)应用高效无阻塞雾化设计,设备内部无易损件设计,保证最高效的除尘与脱硫:(4)构成烟气与碱性溶液最充分的处置过程,以保证达到最高效的除尘与脱硫:(5)制造材料可选用天然耐磨耐腐蚀的花岗岩制成,解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点:(6)简易高效的循环双碱法脱硫原理(不同的烟尘和煤含硫量、调配不同的碱性吸附剂)采用闭路循环使用、脱硫废水利用率100%,可降低运行费用,实现无二次废水污染排放。(7)保证一定的液气比、稳定的二氧化硫吸收速率、控制PH在9-10之间,(吸附剂PH值容易控制,可进一步加装自动控制系统,洗涤循环使用)。不易发挥,损失小,实现脱硫效率高,效果稳定,还有效地解决设备内部积灰、喷嘴、结垢问题:(8)设备内部畅通的烟气通道设计,烟气走向没有死角,降低烟气热态阻力,保证设计工况的效果,不影响锅炉机组燃烧设备的运行。
篇2:锅炉除尘脱硫装置
摘要:通过“九五”攻关项目,促进了我国工业锅炉烟气脱硫技术的进一步发展。“湿式脱硫除尘工艺和装备研究”是针对我国中小型燃煤锅炉量大面广、燃用煤种差异性大、是影响我国城市大气环境质量的主要污染源的现状而展开的科技项目。它是在“八五”科技攻关的基础上研究开发的五种型号的系列化产品和典型脱硫工艺,并已在工程中得到应用。具有适用范围广、性能稳定、投资运行费用低等特点,同时解决了国内普遍存在的灰水污染水体、使用寿命较短、设备带水严重和钙基脱硫系统易结垢等共性问题。其整体研究具国际先进水平,并获得中国专利四项,是一项适合我国国情的实用性技术。
关键词:工业锅炉 炉窑 消烟除尘 烟气脱硫
一、工业锅炉炉窑的消烟除尘
我国的燃煤工业锅炉,主要分为蒸发量≥1t/h生产、采暖锅炉;量大面广的茶浴炉、公福灶及千家万户的炊事灶;工业生产窑炉。
1、≥1t/h的生产、采暖锅炉这部分锅炉一般为机械燃烧方式,燃烧完全,尾部安装除尘设备。在运行管理好的情况下,能达到国家锅炉大气污染物排放标准。其中1~<10t/h的燃煤锅炉,多采用多管旋风除尘器,除尘效率一般在90%~95%,对细微粉尘的分级效率dc50在5μm左右;≥10t/h的燃煤锅炉,多采用麻石文丘里水膜除尘器,除尘效率一般在95%以上,对细微粉尘的分级效率dc50在3μm左右。
2、茶浴炉、公福灶、炊事民用小煤炉这些炉灶量大面广,又是低烟囱排放,锅炉燃烧效率低。近几年来,这些小炉灶,在大城市采用改变燃料结构及改烧型煤,大大减少了污染物的排放。但是在中小城镇,特别是农村,民用采暖、炊事仍直接燃用原煤,污染物排放浓度高。
3、工业用炉窑主要用于加热,锻造、烘干、型砂,多为手烧炉,因此在加煤、捅火阶段,黑烟滚滚。近几年虽然在能源结构改造方面做了大量工作,但在许多地区,这部分炉窑的排烟浓度大,林格曼黑度在二级以上,仍急待开发窑炉污染治理设备。
二、工业锅炉烟气脱硫
通过“九五”攻关项目,促进了我国工业锅炉烟气脱硫技术的进一步发展。“湿式脱硫除尘工艺和装备研究”是针对我国中小型燃煤锅炉量大面广、燃用煤种差异性大、是影响我国城市大气环境质量的主要污染源的现状而展开的科技项目。它是在“八五”科技攻关的基础上研究开发的五种型号的系列化产品和典型脱硫工艺,并已在工程中得到应用。具有适用范围广、性能稳定、投资运行费用低等特点,同时解决了国内普遍存在的灰水污染水体、使用寿命较短、设备带水严重和钙基脱硫系统易结垢等共性问题。其整体研究具国际先进水平,并获得中国专利四项,是一项适合我国国情的实用性技术。
当前,我国<10t/h的燃煤锅炉多采用优质煤及尾部湿式简易脱硫技术,优质煤含硫<0、5%,灰分在10%左右,简易脱硫效率一般在30%~50%;≥10t/h的燃煤锅炉多采用麻石水膜脱硫除尘器,脱硫效率一般在30%~60%,除尘效率在96%以上。
三、电站锅炉脱硫
1、二氧化硫排放及污染现状
我国二氧化硫排放量居世界首位,已连续多年超过万吨,其中火电厂排放二氧化硫接近总量的50%,两控区二氧化硫排放量占总量的60%。我国酸雨和二氧化硫污染严重,酸雨面积已经占国土面积的30%,酸雨和二氧化硫污染造成经济损失每年在1000亿元以上。我国能源结构的特点决定了控制燃煤二氧化硫的排放是我国控制二氧化硫污染的重点,而控制火电厂二氧化硫排放量又是控制燃煤二氧化硫污染的.关键。目前我国主要采用了使用低硫煤、关停小火电机组以及部分火电厂安装烟气脱硫装置等措施控制火电厂二氧化硫排放,其中使用低硫煤贡献最大。受我国国情决定,未来控制火电厂二氧化硫污染最主要的方法是烟气脱硫。
但到目前为止,我国还不完全具备20万千瓦以上机组烟气脱硫设计和设备成套能力。由于技术、经济及政策等方面的原因,目前我国烟气脱硫工程已投入运行的火电厂装机总容量才510、5万千瓦,仅占全国火电厂装机容量的2、1%,火电厂烟气脱硫工程进展缓慢。根据烟气脱硫国际经验以及国家有关部门的脱硫技术政策,未来我国烟气脱硫的技术路线是以湿法脱硫为主、其他方法为辅。
火电厂烟气脱硫行业有几个典型特征:脱硫投资、运行成本高,而主要的收益是环境效益;属典型的政策引导型行业,国家有关政策有巨大的影响。
2、目前国内主要烟气脱硫企业
(1)龙源环保(国电电力)引进了德国所坦米勒公司的石灰石-石膏湿法脱硫技术。公司先后参与了多个中外合作示范工程,如中日合作的山东黄岛电厂与太原第一热电厂、中德合作的重庆电厂、浙江半山电厂、云南小龙潭电厂等示范工程,在脱硫领域处于相对领先地位。龙源环保6月总承包北京京能热电股份公司4号炉(200MW)脱硫改造工程,是公司第一次独立完全承揽的脱硫工程。
(2)浙江菲达浙江菲达是电除尘器领域的骨干企业,公司出资3000多万元从瑞典引进ABB公司荷电干法烟气脱硫(NID)法,并且完成一台中型机组(浙江巨州化学工业公司自备电厂70MW机组)脱硫项目,目前运行状况良好。由于公司在烟气处理领域多年,具有相当经验,再加上公司在烟气脱硫领域进展较快,因此在该领域综合竞争力较强。
(3)龙净环保该公司是我国环境保护产业的重点骨干企业,位居电除尘器行业前十强,在烟气处理(除尘)方面有丰富经验。龙净环保计划利用新股募集资金1、624亿元投资烟气脱硫产业,目前技术合作方为美国GE公司。龙净公司与中国节能投资公司合资成立福建省龙岩市龙净脱硫工程有限公司,注册资本3960万元,公司持股比例为80%。龙净脱硫公司主要从事脱硫、除尘设备的设计制造、咨询服务及工程承包业务,承担着国债专项资金建设燃煤电站烟气除尘脱硫装置国产化项目。龙净环保目前还处于烟气脱硫技术引进的前期。
(4)凯迪电力公司投资4900万元从德国WULL公司引进RCFB-FGB干法烟气脱硫技术,生产与单机30万千瓦以下的电站锅炉配套的脱硫装置,并拥有国内第一台具有全部自主知识产权的旋转喷雾干燥法烟气脱硫试验装置。7月19日凯迪电力等六家单位联合组成的武汉市烟气脱硫环保产业基地正式挂牌成立。目前公告拟增发新股引进湿法脱硫技术,这将扩大公司承接烟气脱硫领域的范围。
(5)九龙电力主营电力生产及电力技术服务。公司通过新股募集资金控股重庆远达环保(集团)公司(注册资本5000万元)进入烟气脱硫行业,采用的是日本三菱重工的石灰石-石膏湿法脱硫技术,将组织实施国家计委(计高技[]1297号文)下达的总投资为1、65亿元的“烟气脱硫技术及装置高科技技术产业化示范工程建设项目”。
(6)清华同方公司具自有知识产权的干式循环流化床烟气脱硫技术,该技术适用于300MW以下的机组,目前正应用于清华大学试验电厂的烟气脱硫示范工程。公司还开发了液柱喷射烟气脱硫除尘集成技术,目前应用于沈阳化肥总厂的烟气脱硫示范工程。经过三个月的调试运行,已经通过了有关部门的鉴定。
篇3:锅炉除尘脱硫装置
中国是以煤为主要能源的国家, 也是世界上煤烟污染物排放大国。目前我国装备的锅炉数量较多, 烟尘吨数相比较其它的国家而言较多, 它的比重已经达到了全球总排放量的60%, 形式相当严峻。大量燃煤排放的煤烟型污染物不仅仅增大了我国的能耗同时使得对环境造成的污染日益严重。具体表现为降水p H值小于5.6的区域迅速增加, 一般分布在我国经济较为发达的地区。烟尘过多的情况下, 容易使得酸雨灾害增加, 这严重制约着我国经济的发展, 影响了人们的生活环境。一旦不能采取有效的措施治理, 将会恶化这种不利的局面。为了保护环境, 提高人们的生活质量, 在全国范围内, 我国划定了烟尘控制区, 烟气除尘工作取得了一定的进展。随着电除尘等高效除尘设备的发展, 尤其是对于电力行业而言, 烟尘排放得到了有效控制。举一个简单的例子来说, 近几年的电力行业中, 虽然火电装机容量和燃烧煤量分别增加3.27倍和2.8倍, 但是烟尘排放量逐渐在降低。但是, 我国的烟尘工作仍然存在着一定的局限性。就SO2而言, 受我国科技水平条件的限制, 仍未被有效控制, 烟尘增加的速度逐年递增。所以, 结合我国的实际情况。必须大力发展低费用烟气脱硫技术, 以降低空气中的烟尘含量。同时, 对除尘脱硫的一体化装置进行探讨, 具有很强的现实意义。
2 锅炉烟气除尘脱硫一体化装置研究与开发
新的时期, 国内外出现了许多关于烟气除尘的技术, 比如烟气脱硫, 目前已经研发出的脱硫除尘一体化装置分为干法和湿法装置, 以下对其进行了具体的介绍。
2.1 干法锅炉烟气除尘脱硫一体化装置研究与开发
总结实践经验, 可以发现干法锅炉烟气除尘脱硫一体化装置也可以分为很多种, 以下重点分析了两种烟气出厂中常见的方法。
2.1.1吸附过滤法。
这种方法主要是利用可循环再生的固定将材料吸附, 把烟气中一些有毒气体以及烟尘等去除, 水洗再生。通常, 这种装置是由预除尘器、吸附塔 (双塔) 构成的, 实用性强。同时, 它的脱硫除尘效率比较高, SO2去除率接近100%。这里值得提出的一点是, 它不会产生二次污染, 还能够回收一些有用物质。然而, 尽管如此, 这种装置的使用仍然有其不足之处, 在使用时必须满足吸附塔入口烟气含尘要求, 使其小于145mg/Nm3, 不然会导致堵塞和中毒现象的产生。另外, 它的吸附剂容量相对有限, 需要不停地再生, 处理起来十分繁杂。另外, 它的投资成本相对较大。
2.1.2 喷雾干燥法一体化装置。
应用炉内喷钙脱硫技术具有一个优点, 即它的投资相对较低。但是, 烟气除尘的效果并不是很理想, 只有30%。完成喷钙后, 烟气中粉尘的含量有所增加, 使得电阻不断增大, 导致电除尘器的负荷不断增加。要使脱硫率及钙的利用率控制在合理的范围内, 在进行电除尘工作之前, 可以使用烟气喷钙增湿活化技术。这样做可以起到降低电阻的作用, 进而使得收尘率及硫的转化率不断提高。一旦采用联合脱硫除尘技术, 将会使得脱硫率不断上升, 最高可以达到85%。南京下关电厂的二套125MW发电机组就是一个很好的案例, 它充分证明了这一点。采用这项技术, 需要参考一定的技术经济指标, 其中有:钙硫比2.5, 石灰石粉细度325目筛余20%, 电除尘出口温度70e, 对锅炉效率影响小于0.61%, 耗电量约10.4k W·h/h MW台。采用这种方法, 具有一个突出的优点, 就是其占地面积不大。
2.2 湿式除尘脱硫一体化装置研究与开发
2.2.1 简易喷淋塔除尘脱硫设备。
含尘气体从塔底进入, 通过气流分布格栅, 均匀进入塔体, 液滴通过喷嘴从上而下喷淋。烟尘, SO2逆流与液滴的碰撞、接触、凝聚作用而除去, 经除雾后外排。这类装置主要技术参数:进气速度6 m/s~9m/s, 液气比5 L/Nm3~15L/Nm3, 阻力200 Pa~400Pa, 能耗0.004k W·h/Nm3。这类装置对10Lm以上的粉尘去除率在90%左右, 脱硫率60%。
2.2.2 湿式旋风除尘脱硫装置。
这个设备主要是由中心文丘里、外围旋流器两部分构成的。其工作原理为:烟气首先从中心进入文丘里管内, 使得碱性溶液拦截烟气, 并且碰撞, 待其完全反应之后由底部导流进入外围旋风除尘脱硫部件。在这个过程中, 技术指标具体表现为:脱硫50%、除尘95%、阻力小于1200Pa。
2.2.3 塔板湿式除尘脱硫装置。
对已有的水膜除尘装置改造过程中, 新出现了一种通过原水膜筒体, 在内部设置塔板增强与气液的接触面积, 最终导致烟气除尘效率不断提高你。在实际过程中常见的塔板有筛板、旋流板等。据笔者的调查发现, 旋流板的优势相对突出。这是因为旋流板除尘脱硫装置的优点比较多, 低压降、开孔率大, 不易堵塞都是它具备的好处。若烟气从塔底部切线方向进入, 旋转烟气在塔内的旋流板及塔壁自下而上与吸收液逆流接触。此过程中, 主要是通过烟气在旋流板上旋激液体的方式使得传质效果达到最佳。
3 结语
从以上的论述中可以看出, 相比较其它的装置而言, 湿法装置存在许多优点, 像节省投资、加快运行、操作容易等都是其突出特征。据研究表明, 国外电厂湿法脱硫装置投入比重较大, 因此其经验丰富, 技术较为先进。与国外的技术相比, 我国的烟气除尘装置还存在着许多缺陷。在现阶段, 湿法除尘脱硫一体化装置应被作为我国烟气除尘工作的重点来开展。尤其是装置改造等问题, 国内的学者及专家应引起重视。
摘要:目前, 为加强环境保护, 我国加强了对锅炉脱硫除尘一体化装置的研究, 并且结合我国的实际情况, 为减少环境污染, 从锅炉烟气脱硫除尘一体化装置的开发与应用角度着手, 希望能为我国的环境保护奉献一份自己的力量。
关键词:锅炉,烟气,除尘,脱硫
参考文献
[1]籍成静.热电厂锅炉脱硫除尘技改工艺探讨[J].中国煤炭, 2002 (07) .
篇4:锅炉除尘脱硫装置
关键词:燃煤供热锅炉;除尘脱硫;循环流化床;链条炉
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0106-02
1 燃煤供热锅炉的两种基本炉型
1.1 链条炉
链条炉通过炉前煤斗实现煤的供给,可对煤层厚度、炉排运行速率,还有进风量进行实时调整,从而实现对热功率的控制。另外,燃煤种类的选择需要参考炉膛的结构。炉排是煤层燃烧的主要“场所”,所以炉排上的煤层不仅要保证粒度均匀,还要满足易燃烧、不结焦等条件。链条炉优点如下:成本低,不仅表现在造价低,还表现在运行成本低上;对除尘装置要求不高;技术已经趋于成熟,运行安全、可靠,操作也较为简单。链条炉缺点如下:无法在炉内进行脱硫;在煤种适应性方面不尽如人意,较差;高温燃烧过程中易产生NOx;热效率较低,对负荷变化适应性较差。
1.2 循环流化床锅炉
近些年来,循环流化床锅炉开始走进了人们的视野,该设备优点如下:高效;低污染;较好的煤种适应性;NOx生成率较低,可在炉内进行脱硫;可在负荷状态实现性能的有效调节。该设备的缺点如下:造价高;对除尘装置要求较高;耗电量较大;不利于长时间不间断运行;维修花费大,运行操作比较复杂。
2 除尘脱硫装置及一体化技术
依据锅炉烟气中粉尘的原始排放浓度,可以将常用的除尘装置分为旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、布袋除尘器和静电除尘器,其中前三种适用于链条炉,而后两种适用于循环流化床锅炉。常用的脱硫装置主要有三种,即为燃烧前脱硫装置、燃烧中脱硫装置和燃烧后脱硫装置。其中燃烧前脱硫装置采用洗选法、强磁分离法,燃烧中脱硫装置采用炉内喷钙、循环流化床燃烧技术,而燃烧后脱硫装置则采用石灰石-石膏湿式脱硫的方法。
除尘脱硫一体化技术可以分为干式和湿式两种,干式为可控超强湍流传质除尘脱硫技术,它的效果明显,但是造价及运行成本极高,不易推广。而湿式为喷雾旋流烟气除尘脱硫和麻石水膜除尘增效脱硫,其造价、运行成本低。
水浴高效除尘脱硫器具有较高的除尘效率和脱硫效率,分别高达93%~99%、80%~85%,是一种能够较好满足实际需要的除尘脱硫设备,不仅技术成熟,而且运行
稳定。
钢制(麻石)高效除尘脱硫器具有相同的工作原理,二者都是利用某种强化气体和碱性水发生化学反应,从而起到除尘脱硫的效果,区别在于二者所用的制作材料是不同的。该种除尘脱硫设备不仅技术成熟,而且运行稳定,相较静电除尘器而言,具有投资小的优点,另外,排烟中不管是含尘量,还是含硫量都在国家现行《锅炉大气污染物排放标准》的要求之内,获得了用户的一致认可和好评。
高温(大约为250℃)含尘含硫烟气以某种规定的烟速进入到除尘器的内部,对水面形成冲击,并激起水花,形成一定量的水雾,水滴便会与尘粒进行有效接触,最终烟气中所含有的尘粒便会在惯性力的作用下被冲入水中,此时,尘粒受水表面张力黏附力的影响,质量变大,和水滴融为一体,最终沉降在除尘器的底部,形成泥浆,并将之定期排出。少量粒径约为1um的尘粒有一定的几率会随着洗涤处理后的烟气上升,最终被挡水板拦截,随水滴一起落下。为了实现对烟气更为彻底的净化,可以给烟气施加一个特定的流速,使其进入到旋流式除水器中,在圆筒壁高速旋转作用之下,烟气中的尘粒将会被甩到筒壁上,随着水滴进入旋流筒中的溢水槽中,经过一定时间的沉淀之后由排污阀排出。最后,将得到处理后的纯净烟气,并由烟囱排出。
将含尘含硫高温烟气(大约为250℃)冲入预制的碱性水中,然后和激起的水花或者水雾混合在一起,此时,烟气中所含有的CO及SO2等有害气体便会和碱性水发生化合反应,并生成H2CO3及H2SO3溶于水中,从烟气中脱离出来,这样烟气中有害气体便得到了较好的净化,最终实现了脱硫的目的。
钢制高效除尘脱硫器和麻石高效除尘脱硫器相比,整体投资小,但维修成本较大,通常不建议在室外布置。29~58MW中型燃煤锅炉,由于锅炉排烟量有所提升,导致设备体积庞大,即需占用较大的厂房面积,因此,也不适用。
麻石高效脱硫水浴除尘器,常见于中型燃煤锅炉,可布置在室外,因而降低了工业厂房土建施工所需的相关费用,但多了一项灰水沉降池的施工。综合比较,麻石高效脱硫水浴除尘器的造价略高于钢制高效脱硫水浴除尘器,但在运行维护方面成本较低,而且服役寿命较长。
3 配置方案的确定与选择
确定炉型和除尘脱硫装置配置方案的过程中,一方面要考虑技术上可行,另一方面要考虑经济上可承受,除此之外,还要考虑节能环保的相关要求。链条炉是没有办法做到炉内脱硫的,因此,一定要有烟气脱硫除尘装置的配置。循环流化床锅炉使用过程中,通常利用石灰石进行炉内脱硫,不需要专门为其配置相关的烟气脱硫装置,值得注意的事,它的烟气中含有较高浓度的烟尘,因此,需要配置布袋除尘器或者利用静电除尘器予以处理。
从技术角度和经济角度分析,初步确定三种方案:(1)链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备(麻石水膜除尘增效脱硫设备);(2)循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置;(3)循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置。
以华北地区非产煤区某单台热功率为58MW热水锅炉为例,供暖期设定为4个月,煤价设定为408元/t。
从经济角度分析,方案1“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”最优,方案2“循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置”第二,方案3“循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置”最次。
4 结语
方案1,即“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”在经济方面好于其他两种方案,但其SO2以及NOx的排放量则劣于其他两种方案。长远看来,循环流化床燃烧技术加设除尘装置的配置方案有一定的应用前景。
参考文献
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[3]郭剑.提高循环流化床锅炉运行周期的技术研究[J].中国科技投资,2012,(33).
[4]何玉六.锅炉燃气与燃油的运行费用[J].重庆与世界(学术版),2012,(11).
[5]吴凤海.影响循环流化床锅炉长周期运行因素分析[J].中国高新技术企业,2010,(21).
作者简介:李庆武(1965—),男,甘肃兰州人,中原石油勘探局供热管理处热工,工程师。
篇5:锅炉除尘脱硫装置
用
北京北辰热力厂 汪盾 刘红承 孙凤娟
摘 要:燃煤锅炉的脱硫除尘问题关系到首都的蓝天,如何积极面对新标准的实施与贯彻,是北京市供热燃煤企业的头等大事。
关键字:脱硫 除尘 应用
1、前言
燃煤锅炉的脱硫除尘问题,直接影响到北京的蓝天质量。随着北京市《锅炉污染物综合排放标准》(DB11/139—2007II时段)将于奥运会前开始实施,标志着供热燃煤锅炉的脱硫除尘已经进入了一个深度阶段,它与以往的脱硫除尘从指标、技术、管理上有很大区别,若不从工艺、技术、管理各方面有较大创新是不能高效维系燃煤锅炉的合格排放的。
纵观国内外脱硫除尘技术的发展及应用,美国、日本、德国等先进技术在我国大型电厂成熟地应用,目前已有静电除尘配合石灰石—石膏法等各种烟气脱硫工艺,成功地控制了燃煤电厂的二氧化硫、烟尘的排放。但对于供热所用燃煤工业锅炉的烟气二氧化硫、烟尘脱除治理,国内外的先进技术因其系统设备复杂、投资运行费用高、占地面积大而难以在工业锅炉上推广,极大地影响了环境治理。
然而,在目前这个阶段,要达到新标准的要求又势在必行,必须走适合我国供热燃煤锅炉自己的脱硫除尘之路。北京北辰热力厂与北京利德衡环保工程公司、湘潭大学、清华大学等机构一起,经过近几年不断的摸索、实践,在2007年12月开始在8#、9#炉上安装并运行了XPII型脱硫除尘装置,取得了初步的良好效果。
篇6:锅炉除尘脱硫装置
综合技改批复实施情况的说明
一、工程概况
根据国家对大气污染排放期限整改的规定,泸州北方公司现有2台130t/h锅炉烟气需进行脱硫脱硝除尘技改,使SO2、N0X排放指标符合GB13223-2011《火电厂大气污染排放标准》的排放标准。
本次项目批复总投资2778.56万元,投资构成:建筑工程费424.00万元;设备购置费1369.56万元;工艺设备安装工程费985.00万元。
工程建设范围包括100#污泥脱水楼、200#碳酸氢钠再生楼、综合楼三部分。其中:
(一)、100#污泥脱水楼,建筑面积:394m,建筑工程费143.00万元,设备购置费478.67万元,工艺设备安装费363.00万元,小计984.67万元。
(二)、200#碳酸氢钠再生楼,建筑面积:1551m,建筑工程费195.00万元,设备购置费697.79万元,工艺设备安装费417.00万元,小计1309.79万元。
(三)、综合楼,建筑面积:508 m,建筑工程费86万元,设备购置费193.10万元,工艺设备安装费205.00万元,小计484.10万元。
二、存在的主要问题 1、100#吸收塔,作为脱硫脱硝项目的核心设备未进入综合技改批复的项目中,而附属的吸收塔架部分又进入批复的项目中。原因为:100#吸收塔和塔架部分进行了公开招标,中标单位为新疆天之蓝公司,中标价448.80万元,评标时未发现,签订合同时才发现,该公司没有高空塔架设计、制造和安装资质,本应作为废标处理,重新招标。但公司还是继续与新疆天之蓝公司签订了吸收塔设计制造、安装合同(未包括高空塔架设计、制造和安装部分),合同价382.00万元,导致中标价与合同价不一致,不符合招标投标法的规定。签订的合同为AB合同,集团备案的是北方公司与新疆天之蓝签订的合同,实际实施的合同是华西公司与新疆天之蓝签订的合同。
2、高空塔架和烟囱部分单独签订了一份包干合同388.7万元,其中塔架部分348.7万元,烟囱部分40.00万元,该部分没有进行公开招标就直接发包给了天培公司,属于应该招标而未招标的工程,违反了招标投标法的相关规定。
3、其他
⑴.综合楼仪表设备119万(成都微创)(2).控制楼高低压配电柜297万(重庆众恒)(3).200#离心机107万(重庆江北机械)
(4).高压、低压铠装阻燃电缆178.5万元(四川金瑞电工)均未进行公开招标,违反了招标投标法的相关规定。
4、华西自行组织招标的部分,没有招标的资料。
三、对问题的建议
(一)建议不符合招标投标法的部分进入自筹项目300#化肥联产工序楼中,符合规定的部分计入批复项目中。
(二)必须进入综合技改批复项目的部分,应进行公开招标而未进行公开招标的部分的合同进行重新完善,使其符合招标投标法的相关规定。
(三)华西自行组织招标的部分,没有招标的资料,应催促华西公司尽快查找补充相关资料。
(四)相关部门应加强对招标投标过程的监督,使工程项目严格按建设程序进行。
公司相关职能管理部门应尽快研究制定或完善针对以上风险的应对措施。
篇7:锅炉除尘脱硫装置
大中型锅炉应用双循环流化床烟气脱硫装置的技术经济分析
介绍了自主研制的双循环流化床烟气悬浮脱硫技术(DCFBFGD)的.工艺流程、技术特点,并以里彦电厂的一台430 t/h燃煤锅炉为例,对大中型锅炉应用此项技术进行了技术经济分析.分析表明,该脱硫装置适合大中型锅炉的脱硫改造,投资费用和运行成本低.
作 者:黄盛珠 郝晓文 马春元 Huang Shengzhu Hao Xiaowen Ma Chunyuan 作者单位:黄盛珠,Huang Shengzhu(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001)郝晓文,马春元,Hao Xiaowen,Ma Chunyuan(山东大学能源与动力工程学院,山东,济南,250061)
刊 名:环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年,卷(期):2005 27(4) 分类号:X7 关键词:烟气脱硫 双循环流化床 技术经济分析篇8:锅炉除尘脱硫装置
某工厂有2台黑液燃烧锅炉 (碱回收炉) 、3台35t/h的循环流化床锅炉和3台6000kW的汽轮发电机组。除尘脱硫系统采用旋风分离器、立式文丘里除尘器及水膜除尘脱硫塔三级除尘脱硫装置 (如图1所示) , 设计除尘效率≥96.7%;设计阻力:旋风分离器400Pa, 文丘里除尘器600Pa, 水膜除尘脱硫塔800Pa, 合计阻力为1800Pa。
1 存在问题分析
因除尘脱硫设施在设计时主要只考虑了其除尘效率, 其脱硫效率相对偏低, 在燃用高硫煤时, 为确保其脱硫效果, 大量使用稀 (浓) 白液及氧强化的碱抽提 (EO) 段碱性废水除尘脱硫后, 主要存在烟气带水严重、酸腐蚀及管道结垢、脱硫成本偏高等问题, 其主要原因如下。
1.1 烟气带水
结合运行实际, 与除尘脱硫系统、锅炉厂家进行了交流和分析, 烟气带水原因与系统设计缺陷有一定关系, 气、水分离效果不佳, 在以前使用清水除尘过程中, 就存在烟气带水现象, 特别是在水膜除尘脱硫塔投用后烟气带水情况十分明显, 因而长时间未投用水膜除尘脱硫塔。
1.2 引风机酸腐蚀
引风机壳体、叶轮腐蚀及引风机前钢结构水平烟道腐蚀主要是由烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的SO2结合成的H2SO3造成的, 属典型的低温硫腐蚀。
低温硫腐蚀常发生在烟气温度较低的空气预热器、锅炉尾部烟道、除尘系统等处。在与烟气接触的受热面温度低于烟气的露点时, 烟气中的水蒸气和SO2反应生成的H2SO3会凝结在受热面上, 严重地腐蚀受热面并造成"堵灰"等现象。
1.3 水平烟道及烟囱酸腐蚀
烟囱及水平烟道内衬涂层主要为耐火泥, 其主要成分为Al2O3, 部分为Ca (OH) 2、Ca O, 其耐酸腐蚀能力不强, 附着在烟囱内壁的H2SO4与耐火泥中Ca (OH) 2、Ca O等会发生化学反应, 生成物体积松散、膨胀, 遇水后极易水解粉化, 致使混凝土或抹灰层逐渐被腐蚀解体, 反应方程式如下:
1.4 除尘脱硫水管道结垢
使用碱性废水除尘脱硫后, 因碱水pH值在11.5~12.8, 且稀白液及EO段碱性废水中含有纤维等杂质, 易在除尘脱硫水管道内壁形成碱垢。送到电厂的漂白EO段碱性废水水温在70~80℃, 更易形成碱垢。为避免因管道结垢过多而阻塞除尘水管道, 应制定方案定期进行酸洗除垢工作。
2 系统运行建议
由于现有烟气脱硫系统存在烟气带水、腐蚀、结垢等问题, 在未对除尘脱硫系统进行技改前, 为保证烟气的排放达标, 尽量延长设备运行时间及减轻对设备的酸腐蚀, 在运行过程中, 应做好以下工作。
2.1 锅炉运行
(1) 调整好锅炉燃烧及风量配比, 维持炉内适当的过剩空气系数, 既保证煤的充分燃烧, 又保证尾部烟道含氧量维持在较低水平, 减少SO3的生成率, 减缓烟道及风机腐蚀。调整以二次风 (助燃风) 为主, 控制好二次风量。
(2) 继续试用消化渣及白泥与煤掺烧, 逐渐加大掺烧比例, 试用中注意避免对锅炉燃烧及锅炉本体结构产生不良影响, 必要时可外购石灰石粉碎试用。若条件成熟, 可采用以炉内脱硫为主的运行方式, 减少稀白液、液碱、EO段漂白废水用量, 减轻烟气带水现象。
(3) 在原煤中掺加适量脱硫剂, 脱硫剂有一定节煤效果及固硫能力, 使用后可缓解除尘脱硫系统运行压力, 减少稀白液、液碱、EO段漂白碱性废水用量。
2.2 除尘脱硫系统运行及维护
(1) 把开孔型文丘里除尘器喷头更换成不易结垢堵塞的螺旋型喷头, 更换后因除尘脱硫水雾化良好, 对除尘脱硫有更好效果。
(2) 每天对除尘水管道进行检查, 对结垢较多的部位及时疏通, 定期对除尘水管网进行酸洗, 疏通管道, 保证其有较好的除尘脱硫效率。
(3) 做好运行过程中出现锅炉漏风点的补漏工作, 减少漏风影响。
2.3 其他
(1) 锅炉停炉后, 及时进行锅炉、除尘脱硫系统清灰及补漏工作。
(2) 采用适合当前该工厂使用除尘水水质的喷嘴, 优化文丘里、水膜除尘脱硫塔洗涤喷淋装置 (便于酸洗及日常维护保养) , 解决文丘里、水膜除尘脱硫塔的洗涤喷雾不均匀问题, 提高除尘脱硫效率, 降低用碱、用水量, 保持尾部烟气温度, 减缓烟气带水几率。
(3) 加强入厂煤含硫量的控制, 外购煤尽量选择低硫煤, 并加强对不同煤种的混、配工作, 防止高硫、高灰分煤集中进入锅炉, 降低除尘脱硫系统负荷。
3 系统改进建议
因使用煤种灰分较高, 进入除尘系统的烟尘初始浓度高, 除尘脱硫系统若未进行大的改动, 系统运行面临较大压力, 在条件具备时应优先考虑技术改造。从当前国内外烟气除尘脱硫设施运用情况来看, 因灰分对脱硫效果有一定影响, 在使用脱硫装置前最好先充分除去烟气中所含灰分, 以提高脱硫装置脱硫效果。最好考虑使用三电场以上静电除尘或布袋除尘器, 再加上新型除尘脱硫升温一体化装置。三电场静电除尘再加上后面的湿法除尘脱硫装置, 烟尘排放浓度可稳定地达到100mg/m3以内, 布袋除尘加上后面的湿法除尘脱硫装置, 烟尘排放浓度可稳定地达到50mg/m3以内, 但从改造成本来看, 增加电除尘或布袋除尘装置费用较高。从节省投资考虑, 尽量考虑保留原有设备, 并在原有设备基础上进行技改, 达到既减少改造费用又可满足除尘脱硫效果的目的。
经与除尘脱硫系统厂家咨询与交流, 在保留原有旋风除尘器情况下, 对后两级除尘脱硫装置进行改造, 可达到脱硫效果。采用XXS-35除尘脱硫升温一体化装置, 在保证烟气排放达标的情况下, 可解决现有设备存在问题即引风机运行中带水、积灰振动的情况, 并尽量利用厂内碱性废水除尘脱硫, 降低废水处理成本, 减少脱硫剂的投入 (如图2所示) 。为增加脱硫剂与烟气中SO2的接触和反应时间, XXS-35除尘脱硫升温一体化装置采用了三级串联式除尘脱硫, 装置内安装了三级除尘脱硫塔。经旋风沉降后的烟气从烟气进口进入沉降升温室, 烟尘受重力作用与烟气分离, 大颗粒烟尘掉入灰斗在干灰出口排出, 烟气依次再进入一级、二级、三级除尘脱硫筒, 处于高速旋转紊流状态, 利用液柱式和多道逆向喷淋法组合将碱液喷入烟气中, 水气逆向接触以强化水雾化效果, 在高速旋转气流的带动下, 碱液被吹成雾状, 比表面积大, 气液接触更加充分, 与SO2反应充分、快速。气液充分接触后, 必须对脱硫后的烟气进行脱水和除雾, 避免烟气带水进入烟道和烟囱, 同时要做好系统的保温, 避免烟气温度过低。本装置采用大直径离心脱水除雾, 烟气到达三级除尘脱硫筒底部再切向出风进入脱水筒, 烟气继续保持旋转, 速度降低到小于4m/s, 在离心力的作用下水气尘进一步分离。液柱式和逆向喷淋法均属高效脱硫机理, 两种技术单独使用时脱硫效率均可达到95%以上, 本方案将两种机理组合, 可确保长期稳定达到环保提出的脱硫要求。
与除尘脱硫塔一体化的是烟气再升温装置, 该装置利用脱硫前的高温烟气对脱硫后的低温烟气进行再升温, 将脱硫后的烟气温度升到露点以上, 解决引风机积灰振动和腐蚀问题, 确保锅炉长期稳定运行。
从事除尘脱硫系统设计及制造的厂家较多, 除以上改造方案外, 除尘脱硫装置还可采用湍流除尘脱硫装置 (除尘脱硫机理主要是液滴和烟尘颗粒之间的吸附、惯性碰撞和截流作用使烟尘颗粒通过液滴相互吸附在一起, 由于惯性作用而向下落与吸收液一起排除) , 也能取得较好除尘脱硫效果。
在条件许可时, 可彻底淘汰原有系统, 采用布袋除尘器 (或电除尘器) 加脱硫装置方式, 引风机布置在除尘器及脱硫装置间, 而脱硫装置及其后烟道、烟囱等要做好防腐, 该方式既可避免引风机处积灰、腐蚀等不利影响, 又能满足系统运行要求。
结语
除尘脱硫装置对控制燃煤工业锅炉污染物排放和改善我国大气质量具有重要作用。通过我们不断探索, 上文所述除尘脱硫装置存在的问题得到了解决, 经过1年的运行, 改进后的脱硫除尘装置运行稳定, 效果明显, 很好地控制了污染物的排放。
参考文献
[1]钟恢明, 邱俊.小型锅炉烟气脱硫除尘工艺的研究与应用[J].江西科学, 2009 (06) .
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