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锅炉烟气脱硫除尘工艺的简化研究

201904-3009:34:07
新闻详情

目前,锅炉烟气脱硫除尘成熟技术很多,但对国内工业锅炉而言,存在投资大、运行费用高等问题。国内脱硫除尘性能好的技术也很多,但在项目实施时,工艺往往考虑欠周,出现了因排烟温度低而导致的系统设备腐蚀、烟气排放效果不好等问题,使得脱硫除尘项目开展处于非常被动的局面。因此,开发出一种适合我国国情的投资省、运行成本低、烟气除尘效率较高但脱硫效率略低(尚能达到环保要求)的简化技术或工艺。

硫酸盐或碱法纸浆厂,制浆及碱法回收系统有量的碱性废水(如洗筛中段水及蒸发站污凝结水)以及稀白液,均可作为烟气脱硫剂,可实现以废治废、综合利用的目的,同时还大大降低了烟气脱硫和污水处理的运行费用(高碱性的污水在水处理时需加酸中和)。本文采用流化床气体净化设备进行烟气脱硫除尘,该设备具有一体化功能,脱硫除尘效率高。与其他湿法脱硫除尘设备一样,净化后的烟气存在温度低、湿度大的问题,如果工艺设计不当,将带来系统设备的严重腐蚀,影响系统设备的寿命和锅炉的运行。合理地选择脱硫除尘工艺,扬长避短,可以消除或减轻这一现象。

1烟气脱硫工艺的选择

湿法脱硫优点是大家公认的,但解决好脱硫后烟气温度低的问题,烟气脱硫后夹带少量的水雾,所含水蒸气处于饱和状态,在随后的流动过程中,如果不被加热,就会出现凝结现象,导致对系统管道、设备的腐蚀,并影响烟气的扩散。烟气脱硫起步早,应用系统工艺经过了长时间的考验和不断的完善,这个问题目前已解决得很好。

从锅炉空气预热器出来的烟气先后经过静电除尘器、引风机、热交换器(高温侧)、脱硫塔、除雾器、热交换器(低温侧)、增压风机、烟囱,然后 排空。在脱硫吸收塔内,石灰石浆液吸收烟气中的二氧 化 硫,脱硫效率达90%~95%。这一工艺使用了烟气再加热,解决了脱硫后烟气温度低的问题。

在热交换器的高温侧,烟气放出热量,温度降到100℃左右;然后从脱硫塔的底部进入塔内进行脱硫;脱硫后的烟气经过两级除雾器脱水后,进入热交换器的低温侧,加热到90℃左右,再由增压风机送入烟囱排放。

该流程的特点是:

1)使用了烟气再加热系统,避免了后续烟道和设备产生凝结水、风机带水问题,并消除了风机、风道和烟囱等设备的腐蚀问题。烟气经过换热器高温侧,温度降低了50~60℃,在脱硫塔内的气、液热交换中,烟气温度降得低,大大减少了烟气中饱和水蒸气的携带;烟气经过除雾器后升温,可使烟气中夹带的少量水雾汽化,并和携带的饱和水蒸气一道过热。一般脱硫塔出来的烟气只有45~55℃,加热到90℃,水蒸气过热度很高,后续设备不可能出现凝结。

2)有利于烟气排放时扩散。如果没有再加热,脱硫塔出来的45~55℃烟气排放到大气后,所含的饱和水蒸气就会立即结露,在烟囱附近落下,形成局部的污染。

2脱硫除尘工艺的选择

解决腐蚀和排放这两个问题的关键是烟气再加热。再加热涉及到换热器投资、材料的选用、加工技术和维护等。材料的选用、加工技术和运行维护的一个环节出现问题,就会影响换热器寿命和传热效果。根据我国现有的技术水平和管理水平,目前对我国量大面广的工业锅炉用户而言,脱硫系统使用烟气再加热设备是不现实的。

综合以上情况,兼顾除尘,笔者对烟气脱硫系统工艺设计了如下方案。空气预热器出来的烟气先经过低阻旋风除尘器,再经过风机,然后使20%~30%的烟气通过多管除尘器,70%~80%的烟气通过脱硫除尘器,进烟囱前两股烟气混合。该工艺的优点是:①低阻旋风除尘器取代了静电除尘,可减轻风机的磨损问题;②烟气分别经过多管旋风除尘器和脱硫除尘设备后,保证了系统的除尘效率和的脱硫效果;③经过多管旋风除尘器的烟气加热经过脱硫除尘设备的烟气,烟气温度升高,并使烟气水雾汽化,饱和水蒸气过热,消除了后继管道设备的腐蚀问题;④加热后的烟气有利于在大气中排放。

与脱硫除尘系统工艺相比,该系统工艺省去了静电除尘器、烟气热交换器、增压风机等技术含量高、投资贵的设备,消除了设备腐蚀,有利于烟气的排放,具有投资少、效果好、操作维护要求不高的特点,适合我国国情。

结论

1)本方法是一种简化的脱硫除尘技术,具有投资少、简单易行等优点,非常适用于我国中小型锅炉烟气的脱硫除尘;

2)本方法虽然牺牲了部分脱硫、除尘效果,但综合排放仍能达标;

3)本方法主要的特点是:烟气了加热,有利于烟气的排放;避免了设备、管道结露而产生腐蚀和堵灰,保证了净化系统设备的使用寿命。