工业热风燃煤锅炉烟气脱硫除尘系统改造

工业热风燃煤锅炉烟气脱硫除尘系统改造 郭正 景凤湘 长沙环境保护职业技术学院 长沙 410004257091 摘要 结合某地区工业热风燃煤锅炉脱硫除尘系统系统改造工程 探讨了双碱法脱硫除尘工艺流程及脱硫除尘设备的结构 介绍了采用 该工艺的脱硫效果 关键词 燃煤锅炉 烟气 脱硫除尘 双碱法 改造 Reconstruction of Flue Gas Desulfurization and Dust Removal System of Coal fired Boiler Guo zheng jing fengxiang Abstract Combined with the reconsUuction project of desulfumation and dust removal system ofboiler room in a region the flow process and the equipment structure of desulfulruation and dust removalare discussed and the desulfurization efficiency of this process is introduced Key words coal fired boiler flue gas desulfurization and dust removal double alkali method reconstruction 某城市煤炭集团公司供热管理处下设 10 座供热锅炉房 除尘设备 为 XZDT 20 型多管陶瓷除尘器 无脱硫功能 随着近年来环保标准 的不断提高 加之 S02减排任务的日益艰巨 2007 年这 10 座供热锅炉 房的治理工作被列入当地 S02减排限期治理计划 在原多管陶瓷除尘器 旁安装烟气脱硫除尘设备 使 S02和烟尘排放指标达标 本文对燃煤锅 炉烟气脱硫除尘系统改造进行探讨 1 设计方案 指导原则 针对本次改造工程 为满足日益严格的环保要求 确定以下指导 原则 一是从可持续发展出发 所选设备技术先进 工艺成熟可靠 二是充分利用锅炉房现有条件 充分利用现有设备及设施 按现有场 地条件布置脱硫除尘设备 优化流程 使操作维护简便 Zai 烟气治 理达标的前提下 做到降低造价 延长设备使用寿命 基础参数 基础参数见表 1 锅炉出口 S02质量浓度按煤含硫量的 1 5 计算 多管陶瓷除尘器出口烟尘质量浓度按除尘效率 90 计算 表 1 基础参数 项目参数 锅炉热功率 14 MW 锅炉额定耗煤量 2 805 t h 锅炉出口烟气量 4 5 N 6 0 x10A m3 b 锅炉出口烟尘质量浓度 1800 m m3 多管陶瓷除尘器出口烟尘质量浓度 231 m m3 锅炉出口 S02 质量浓度 1122 mg m3 引风机全压 2800 3393 Pa 引风机电机功率 75 kW 多管陶瓷除尘器阻力 1000 Pa 排放指标及性能指标 脱硫除尘设备设计排放 性能指标及相关标准见表 2 表 2 脱硫除尘设备设计排放 性能指标及相关标准 项目指标相关标准 S02 质量浓度 900 mg m3 文献 2 烟尘质量浓度 200 mg m3 文献 2 烟气相对湿度 8 文献 3 林格曼黑度 1 级文献 2 设备阻力 1200 Pa 文献 3 设计除尘效率 97 设计脱硫效率 70 脱硫工艺 根据国家环境保护总局文件 环发 2002 26 号 燃煤二氧化硫 排放污染防治技术政策 要求 综合考虑本单位的建设用地面积 脱 硫剂来源 脱硫后产物消化处理 治理目标 在比较各种脱硫工艺 后 决定采用双碱法脱硫工艺 双碱法脱硫工艺克服了石灰石一石膏法易结垢的缺点采用碱金属 盐类 如 NaOH Na2C03 NaHC03 Na2S03等 水溶液 吸收液 在脱硫 除尘设备内吸收 S02 然后在循环水池内采用 Ca OH 2将吸收 S02后的 吸收液再生 再生后的吸收液循环使用 SO2最终以亚硫酸钙和石膏的 形式回收 脱硫过程实际消耗的是 Ca OH 2 这样脱硫反应在脱硫除 尘设备内完成 固硫在循环水池内进行 我们采用 NaOH 水溶液作为吸 收液 由于亚硫酸钙 石膏固体的生成过程不在脱硫除尘设备内进行 避免了脱硫除尘设备结垢和堵塞 而且脱硫效率高 一般在 85 以上 2 工艺流程及脱硫除尘设备结构 工艺流程 脱硫除尘系统的工艺流程见图 1 保留多管陶瓷除尘器 安装烟道闸 板 使其与锅炉隔离 作为备用设备 在多管陶瓷除尘器旁边并联安 装脱硫除尘设备 锅炉烟气进入脱硫除尘设备后 先经由雾化装置提 供的雾化吸收液喷淋脱硫除尘 然后冲击脱硫除尘设备底部吸收液液 面 进行水浴脱硫除尘 处理后的烟气经引风机进入烟囱排放 吸收 液与烟气中 S02反应后 从脱硫除尘设备进入循环水池进行再生 然后 进入沉淀池 经沉淀后的池底沉淀物由渣浆泵抽出池外 沉淀池的澄 清液流到清水池 清水池设有 pH 值检测仪 清水池旁设置的储碱液罐 自动补充 NaOH 水溶液 并使吸收液 pH 值控制在 8 9 再生后的吸收 液由循环泵送回脱硫除尘设备 锅 炉 烟 气 省煤器 湿式文丘 里管 雾 化喷淋 WMC B III 脱硫除尘器 沉灰池 风机烟囱加碱箱 清水 CaSO4 Ca OH 2 清水池 上清液回用 烟气排放 200 150 循环泵 图图 1 1 脱硫除尘系统的工艺流程脱硫除尘系统的工艺流程 1 烟气进口 2 文丘里管 3 喉部喷淋 4 第 1 级旋流脱硫除尘装置 5 洗涤筛板 6 循环洗涤水管 7 第 2 级旋流脱硫除尘装置 8 旋流脱水装置 9 气水分离室 10 副塔 l1 引风机 12 烟气出口 13 排灰水沟 14 排水管 图图 2 2 湿法旋流式脱硫除尘设备结构湿法旋流式脱硫除尘设备结构 脱硫除尘设备结构 采用双碱法脱硫除尘一体工艺的石质湿法冲击式水浴旋流脱硫除 尘设备 其本体采用花岗岩砌筑组合结构 从根本上避免了碳素钢制 结构的严重腐蚀问题 石质湿式冲击式水浴旋流脱硫除尘设备结构见 图 2 烟气由进口进入设备后下行 与带有雾化装置的下行通道 l 的雾 化吸收液充分接触 完成第 1 次脱硫除尘 烟气下行经增速喉部 1 高 速冲击吸收液液面 由于烟气高速冲击和掠过水面时激起大量液滴和 泡沫 烟尘被粘附 S02 与吸收液反应 完成了第 2 次脱硫除尘 烟气 经下行通道 1 底部液面改变方向 进入带有雾化装置的第 1 级旋流脱 硫除尘装置 烟气螺旋上升 与旋流导向板水膜面及雾化吸收液充分 接触 完成了第 3 次脱硫除尘 烟气经第 1 级旋流脱硫除尘装置顶部 改变方向进入下行通道 2 与雾化吸收液充分接触完成了第 4 次脱硫除 尘 烟气经增速喉部 2 高速冲击吸收液液面后改变运动方向 完成了 第 5 次脱硫除尘 烟气进入带有雾化装置的第 2 级旋流脱硫除尘装置 完成了第 6 次脱硫除尘 烟气经过 6 次脱硫除尘后 改变方向进入下 行通道 3 经增速喉部 3 高速冲击吸收液液面后 改变方向进入旋流脱 水装置 螺旋上升 烟气中的液态水被甩至旋流脱水装置内壁 不断 凝聚并沿内壁流下 烟气经旋流脱水装置后 进入气水分离室再次进 行气水分离 使烟气出口的烟气相对湿度 8 最后由引风机引至烟 囱排人大气 3 应用效果 某供热锅炉房有 3 台 14 MW 燃煤热水锅炉 供热面积约 55 l04 II12 改造前只安装 XZDT 20 型多管陶瓷除尘器 无脱硫装置 2009 年 对 3 台燃煤热水锅炉的脱硫除尘系统进行了改造 在 2009 年 2010 年供热运行中 对改造后的其中 2 台锅炉的烟气脱硫除尘系统的 脱硫效果进行了检测 检测结果见表 3 脱硫效果明显 达到国家标准 要求 表 3 烟气脱硫系统脱硫效果的检测结果 处理前处理后 锅炉编号S02 质量 浓度 IIW Ill 3 S02质量 浓度 mg m3 脱硫效率 1 号 1808 3315 482 6 2 号 1061 2238 877 5 4 结论 实际证明 采用石质湿式冲击式水浴旋流脱硫除尘设备的脱硫 除尘系统脱硫效率较高 达到国家标准要求 石质湿式冲击式水浴旋流脱硫除尘设备 实现了脱硫除尘一体 化 吸收液循环利用 无二次污染 设备本体采用花岗岩材料制成 避