對雙堿法脫硫工藝原理進行了分析,結(jié)合實例探討了脫硫除塵裝置一體化改造的依據(jù)、指標以及原則,通過脫硫除塵一體化改造方案的實際應(yīng)用得出,脫硫除塵一體化改造沒有影響到鍋爐正常的負荷能力,也未對鍋爐的運行效率造成影響,除塵效率超過了99%,脫硫效率達到82%,擁有良好的脫硫除塵效果。
關(guān)鍵詞:鍋爐,脫硫除塵,改造方案.
1 概述
現(xiàn)階段,所采用的濕法脫硫工藝多是石灰石/石灰—石膏煙氣脫硫工藝,此種脫硫技術(shù)是利用鈣基脫硫劑吸收煙氣中含有的SO2物質(zhì),并且產(chǎn)生CaSO4以及CaSO3物質(zhì),由于這兩種物質(zhì)擁有相對小的溶解度,經(jīng)常導(dǎo)致脫硫塔和相應(yīng)的輸送管道發(fā)生結(jié)垢問題,使得裝置出現(xiàn)堵塞。
堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)會對系統(tǒng)運行帶來極大影響,甚至?xí)沟谜麄€鍋爐系統(tǒng)的運行受到影響。而要想防止上述問題的發(fā)生,采用鈣法脫硫技術(shù)時一般均要求加設(shè)上強制氧化裝置,即曝氣裝置,這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)的初裝投資極大增加,而且系統(tǒng)運行過程中所需成本也顯著增加。若是采用性能較為優(yōu)良的鈉基脫硫劑吸收煙氣中的SO2物質(zhì),所需原料成本較高,產(chǎn)生的產(chǎn)物也較難進一步處理。通過采用雙堿法煙氣脫硫技術(shù),則能夠有效的解決上述問題。
此種工藝技術(shù)是利用鈉基脫硫劑完成脫硫作業(yè),因為該種脫硫劑擁有相對強的堿性,在吸收SO2以后得到的產(chǎn)物擁有較大溶解度,可以有效的避免結(jié)垢以及堵塞問題出現(xiàn)。并且,所得的產(chǎn)物會排至再生池之中,再利用Ca(OH)2對脫硫產(chǎn)物進一步還原處理,得到再生的鈉基脫硫劑,確保脫硫劑可以循環(huán)利用。采用雙堿法脫硫技術(shù)能夠有效的減少初期投資費用,同時還能降低系統(tǒng)運行成本,非常適宜應(yīng)用在一些中小型的鍋爐脫硫改造之中。
2 雙堿法脫硫工藝原理
其是將NaOH溶液當成是啟動脫硫劑,把事先配置好的NaOH溶液直接的打入脫硫塔之中,通過洗滌方式有效脫除煙氣之中含有的SO2物質(zhì),所形成的產(chǎn)物被輸送至脫硫劑再生池之中,經(jīng)過還原反應(yīng)得到NaOH,然后將回收的脫硫劑再次打入脫硫塔之中,通過洗滌方式有效脫除煙氣之中含有的SO2物質(zhì)。采用雙堿法脫硫工藝時,其脫硫機理和石灰石/石灰—石膏煙氣脫硫工藝較為相近。首先,先將煙氣中含有的SO2物質(zhì)溶于脫硫劑之中,在脫硫劑之中發(fā)生水解反應(yīng),得到H+以及HSO3-,其中H+和脫硫劑之中的OH-發(fā)生反應(yīng),并生成鹽與水,這樣便能夠有效的促進SO2進一步溶解于脫硫劑中。經(jīng)過脫硫反應(yīng)得到的產(chǎn)物會被輸送至再生池之中,再生池中含有另一種堿,通常采用Ca(OH)2,其會與脫硫反應(yīng)生成物發(fā)生反應(yīng),這一反應(yīng)便為脫硫劑的再生反應(yīng)。脫硫得到的物質(zhì)會以CaSO3以及CaSO4的形式析出溶液,再將得到的物質(zhì)泵送到石膏脫水系統(tǒng)之中進行脫水處理,可以直接將得到的脫硫產(chǎn)物排出。再生池之中得到的NaOH能夠被再次的利用,實現(xiàn)脫硫劑的循環(huán)使用目標。
3 脫硫除塵裝置一體化改造分析
3.1改造設(shè)計的依據(jù)以及指標
鍋爐系統(tǒng)的具體參數(shù)以及改造設(shè)計的各項指標見表1,表2。
表1鍋爐系統(tǒng)具體參數(shù)
表2鍋爐系統(tǒng)改造設(shè)計指標
3.2改造設(shè)計的原則
1)所采用的工藝技術(shù)應(yīng)當先進且可靠,不僅要保證脫硫效率以及除塵效率,并且也要確保系統(tǒng)能夠安全與穩(wěn)定的運行,不會對系統(tǒng)有不良影響,得到了脫硫產(chǎn)物不能出現(xiàn)二次污染問題。
2)依照目前設(shè)備以及環(huán)境情況,盡可能的使用現(xiàn)有一些設(shè)備與裝置,對設(shè)備及裝置進行優(yōu)化組合設(shè)計,形成具有較強針對性的改造方案。
3)因為現(xiàn)階段煤炭資源較為緊張,煤炭燃料的品質(zhì)不能得到有效保障,所以,在各種參數(shù)的確定工程中,對于控煤之前以及控煤之后具體煤質(zhì)情況加以分析,合理確保各種參數(shù)。
4)經(jīng)過技術(shù)改造以后,脫硫效率應(yīng)當達到80%以上。
5)在設(shè)計脫硫設(shè)備過程中,要結(jié)合實際情況,盡可能的避免煙道出現(xiàn)折轉(zhuǎn)現(xiàn)象,并且盡量降低煙道的長度,從而有效的減少排煙阻力。
3.3脫硫除塵一體化改造方案
1)在吸收塔裝置之前豎井煙道位置處加設(shè)預(yù)增濕裝置。
2)在煙氣吸收塔裝置之中加設(shè)旋轉(zhuǎn)噴射裝置,同時還需加設(shè)上旋流芯筒裝置,確保煙氣能夠旋流效果更為理想。
3)利用雙堿法脫硫工藝,不僅有效的去除煙氣中SO2物質(zhì),同時確保脫硫劑能夠回收利用,顯著的解決脫硫成本,并且保證脫硫產(chǎn)物不會造成二次污染問題。
此次改造設(shè)計主要是為了確保鍋爐脫硫的安全與可靠,并且全面考慮了改造方案的經(jīng)濟性以及環(huán)境效益。針對上述改造方案,做出如下說明:
1)在煙氣吸收塔裝置之前,加設(shè)旋渦預(yù)增濕脫硫除塵裝置。在吸收塔裝置之前豎井煙道位置處,對之前煙道麻石板進行一定的改造處理,新增設(shè)上預(yù)除塵設(shè)備,在該除塵設(shè)備之中加設(shè)多個旋渦式噴嘴裝置,每一層設(shè)置兩組。除塵使用水體經(jīng)由噴嘴裝置噴出并且霧化,向上進行噴淋作業(yè),產(chǎn)生極其細微霧滴,確保除塵水能夠和煙氣之中包含粉塵更加充分的接觸,有效的提升除塵效果。另外,還需要進一步的增加煙氣的濕度,并適當降低煙氣的溫度,從而為之后開展脫硫作業(yè)提供有利條件。
2)在煙氣吸收塔裝置之中加設(shè)旋渦液柱噴射嘴,同時加設(shè)芯筒結(jié)構(gòu)。在經(jīng)由之前除塵裝置預(yù)濕處理以后,此時煙氣便會沿著煙道的切線方向而輸送到主筒之中,即輸送到吸收塔裝置之中,完成初步除塵工作,將煙氣之中包含的一些粉塵以及霧滴等加以去除。并且,為了能夠進一步的增強煙氣旋轉(zhuǎn)效應(yīng),改善脫水以及除塵效果,還在吸收塔之中加設(shè)了芯筒結(jié)構(gòu)。脫硫使用的液體經(jīng)過噴嘴裝置向上噴出,在上升以及下落的過程中,均能夠有效的吸收煙氣中SO2氣體,并且還能有效的去除煙氣之中的微小粉塵顆粒,從而有效的改善系統(tǒng)脫硫除塵效率。
4 改造后的效果分析
在對鍋爐脫硫除塵裝置進行改造之后,為了能夠有效檢查改造工作所擁有的效果,并且合理的確定改造后裝置具體運行參數(shù),依照各個運行工況,對系統(tǒng)做了全面的熱態(tài)調(diào)試,在經(jīng)過一系列調(diào)試之后得出下列結(jié)論:
1)通過對鍋爐脫硫除塵裝置的改造,雖然在一定程度上加大了煙氣排出過程中存在的阻力,不過,并沒有影響到鍋爐正常的負荷能力,在經(jīng)過改造之后,鍋爐依舊可以滿負荷的運行。
2)對改造實施之前以及改造實施之后進行對比分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過脫硫除塵改造后并未對鍋爐的運行效率造成影響,也說明了脫硫除塵改造不會對系統(tǒng)的正常運行造成影響。
3)脫硫除塵裝置在改造以后,其運行效率以及穩(wěn)定性等均得以顯著的提升。經(jīng)過實際的試驗測量得出,不管在任意一種工況之下,經(jīng)過脫硫除塵改造之后所擁有的除塵效率均超過了99%。因為在整個試驗過程中,所采用的燃料煤均為低硫煤,鍋爐煙氣中的含硫的濃度值*大是209mg/Nm3,經(jīng)過折算之后脫硫效率達到82%。要是采用的燃料煤之中含硫量更好,則所得到的脫硫效率也會相應(yīng)增加。
5 結(jié)語
在采用雙堿法脫硫工藝之后,能夠有效的對脫硫劑進行回收利用,從而可以降低脫硫過程中的原材料成本投入。并且,在裝置改造之后,是采用液柱噴射的方法,在噴嘴位置發(fā)生結(jié)垢以及堵塞問題的概率非常小,并且脫硫過程產(chǎn)生的鹽溶解度相對大,也會有效避免脫硫塔中發(fā)生結(jié)垢以及堵塞問題。通過預(yù)濕除塵裝置能夠起到除塵以及預(yù)濕效果,從而為后續(xù)脫硫以及除塵提供了極為有利的條件。脫硫之后得到的產(chǎn)物經(jīng)過固液分離之后,溶液可以在此循環(huán)利用,避免出現(xiàn)二次污染物問題,具有良好的環(huán)境效益.
原標題:鍋爐脫硫除塵裝置改造