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【科塵】技術丨復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究

人氣:498 發表時間:2019-08-11 【


2019-08-1115:30:33

  隨著復合型除塵器在我國的大力推廣,除塵脫硫一體化工藝的發展問題不斷的在復合型除塵器中出現,而在這其中新形勢下復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究發展的效果,是直接關系到復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究的最后效果的關鍵因素之一。因此,本文主要就復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究進行分析。


  一、前言


  如何做好新形勢下復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究研究發展工作,為復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究實現可持續發展提供堅實的安全保障,是現在復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗研究面臨的迫在眉睫、函需解決的頭等課題。


  二、應用前景


  我國政府對二氧化硫和酸雨污染十分重視。1990 年12 月,國務院環委會第 19 次會議通過了《關于控制酸雨發展的意見》;1992 年國務院批準在貴州、長沙等九大城市開展征收工業燒煤二氧化硫排污費和酸雨結合防治試點工作。1995 年8 月,全國人大常委會通過了新修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》,規定在全國劃定酸雨控制區和二氧化硫控制區,并在“兩控區”內強化對二氧化硫和酸雨的污染控制。1998 年1 月,國務院正式批準《酸雨控制區和二氧化硫控制區劃分方案》。為了實現兩控區的控制目標,國務院文件還具體規定:新建、改造燒煤含硫量大于 1% 的電廠,必須建設脫硫的設施?,F有燒煤含硫量大于 1% 的電廠,要在 2010 年前分期分批建成脫硫設施或采取其他相應結果的減排 SO2 的措施。


  根據我們目前了解的國內外行情來看,在電站鍋爐的脫硫除塵設備上,多采用石灰石法設備,耗資 1.5 億多元,設備磨損快,維護檢修費用大,運行費也大,發電企業難以承受。而還原法煙氣脫硫除塵一體化裝置預計的單位售價為 3680 萬元 / 臺。為實現火電廠煙氣脫硫國產化的目標,國家經貿委將會同有關部門建立火電廠煙氣脫硫關鍵技術和設備國產化協調會議制度,在解決國產化重大問題的同時,組織實施煙氣脫硫國產化示范工程;積極扶持脫硫設備的生產和供應,培育有創新實力的脫硫工程公司,研究制定促進火電廠煙氣脫硫國產化的配套政策。有關專家指出,將脫硫脫銷除塵一體化技術裝置國產化項目全面推廣實施,就要廢除噴淋塔和石灰石 - 石膏法,這將為我國有色金屬冶煉及熱電廠節約大量的投資治理廢氣費用。該裝置的投資是同類產品投資的 30%,運行費用是同類裝置的 20%;硫資源回收,可實現以廢治廢。


  三、工藝流程概述


  還原法脫硫脫硝除塵一體化技術主要用于解決治理有色金屬冶煉和以劣質煤燃燒的電站鍋爐燃燒產生的廢氣。其創新之處在于:從自然現象中找到切入點,率先應用還原法治理煙氣污染,運用地質化學原理,按照火山口固硫成因的原理,在本項目的工藝流程中通過兩級吸收、兩次配氣,將煙氣均勻地注入脫硫塔還源液內,多元化還原反應沉積單質硫,煙氣二氧化硫的回收率達95% 以上,煙塵凈率達 99%,還原液可循環使用,無二次污染,可實現脫硫除塵一體化;采用計算機模擬設計,優化脫硫塔及塔內的煙管噴嘴等的布置,優化還原液濃度、Na/S 比、還原液流量等運行指標,可以保證脫硫塔內的煙氣注射到還原液里是均勻的,以最小的消耗取得最好的脫硫效果,工藝技術先進,造價低廉,容易實施,產業化前景廣闊。


  第一區段:設計煙氣進入后成“U”走向,在裝置上安裝 10個噴頭,高壓霧化噴淋,將煙塵沉降在除塵器下部,用螺旋出渣機定時卸出,以疏水閥疏水。


  第二區段:利用變徑增加壓強,克服液體對氣體的阻力,煙氣通過煙道分別均勻地插在吸收液中,兩次吸收反應后,煙塵和亞硫酸鹽排入固液分離器,吸收液輸回重復使用。


  第三區段:經過脫硫塔排出的煙氣通過氧化冷卻除水霧后從煙囪排放,此區段靠鼓風進氧和吸濕材料完成脫水。本裝置的工藝創新和科學思維,適用性強,開發應用轉化容易。


  四、除塵器在設計和運行方面要注意的問題


  1、在設計上的注意的問題


  目前電除塵器改造考慮安裝電袋一體化除塵器基本是前一電場是電除塵器,原電除塵器后二、三個電場改造袋式除塵器,大部分改造基本是這個思路,所以兩個不同形式的除塵器組合,在設計方面即要考慮電除塵器使用運行條件又要考慮袋式除塵器的使用條件,設計參數和布置上要注意以下幾方面;


  (一)目前電除塵器設計電場風速一般低于 1.2m/s,袋式除塵器的氣布比 0.8 ~ 1.2m/min,這個設計參數我們認為對電袋一體化除塵器也適用,如果電袋一體化除塵器電場內風速過高,本來就使用一個電場,未完全荷電粉塵及未吸附在集塵極上就進入后面的袋式除塵器區域,并且也易產生二次飛揚,電場除塵效果不能夠體現。對袋式除塵器而言,氣布比不能一般不能大于 1.2m/min,如果為了降低成本減少濾布面積,勢必造成除塵器阻力的增加及濾袋磨損加大降低濾袋的使用壽命,如果這樣考慮電袋一體化除塵器濾袋數量不會減少多少。


  (二)如果按前面電除塵器后面袋式除塵器組合,除塵器即要考慮前面安裝氣流分布板,后面又要考慮袋式除塵器濾袋不能直接沖刷,以及每個濾袋的煙氣分布的均勻,組合除塵器內的煙氣流向改變需要安裝導流板,相應本體內阻力也要增加。


  2、 在運行方面注意的幾個問題


  我們認為在運行方面其操作的復雜性超過單獨使用袋式除塵器和電除塵器,運行工況的適應性降低。主要考慮以下幾點;


  (一)煤種發生變化,灰份增加及風量增加,前面電除塵器電場的除塵效率降低,勢必增加袋式除塵器的負擔。


  (二)鍋爐啟停及低負荷燒油運行時,考慮除塵器運行條件要按袋式除塵器考慮。


  3、檢修維護要考慮的問題


  一般而言,電除塵器在運行時如果振打和電場內集塵極、放電極出現問題是不能在線檢修,單獨使用的袋式除塵器可以分割單獨的區隔離在線檢修,但采用電袋一體化除塵器也不能在線檢修,因為前面有電除塵器,如果運行時有濾袋破損如何進行更換,則需要在設計結構上加以考慮。


  五、脫硫除塵的綜合治理


  按照國家環保排放標準,配水膜除塵器的老機組粉塵排放普遍不合格,必須改造。實施上述脫硫方案,噴入的鈣粉又進一步增加了灰量。因此,使脫硫方案與除塵改造有機結合,達到全面綜合治理的目標,是人們最為關注的問題。


  全面考慮改造技術的難易程度和資金投入等因素,采用水膜除塵器串聯一或二電場電除塵器的改造方案作為簡易一體化脫硫改造的配套工程。該方案簡單易行,既顯著提高除塵效率,又節省大量資金,還保留了濕式除塵器的脫硫功能。與燃燒產生的粉塵量相比,脫硫產物的生成量是比較小的,對電除塵器影響不大。同時,濕式除塵器的增濕,能夠改善煙氣性質,降低粉塵比電阻,對改善后面電除塵器的總體工作性能是有利的,主要表現在以下方面:


  1、煙氣溫度


  飛灰比電阻值偏高,是影響電除塵器效率的關鍵因素,如何提高高比電阻灰的電除塵效率是一大難題。飛灰比電阻與煙氣溫度有關,其峰值根據煤灰特性出現在 121 ~ 232 ℃之間,在 232℃以上時,飛灰的比電阻與絕對溫度成反比,與煙氣成份無關;而在低于 121 ℃時,飛灰比電阻與絕對溫度成正比,并與煙氣的濕度和其它成份有關。


  2、煙氣濕度


  根據粉塵比電阻隨溫度和濕度的變化而發生改變的原理,常用煙氣增濕處理的方法進行煙氣調質。通常直接向煙氣中噴入水或蒸汽,具體實施是在電除塵器前特制增濕塔中進行,處理比較經濟,技術上較為成熟,國內外采用較多。特別是在水泥干法窯電除塵器上普遍采用這一方法,現在國際上帶增濕塔的臥式電除塵器已成為現代化水泥廠不可缺少的組成部分。


  在脫硫除塵一體化方案中,水膜除塵器起到增濕塔的作用。煙氣通過文丘里水膜除塵器后,含水量增加,粉塵比電阻隨溫度的降低和濕度的增大而降低。對遼寧發電廠 15 號爐文丘里水膜除塵器入口和出口的飛灰比電阻進行現場實測,最終測試結果為:入口在 1011 ~ 1012 Ω.cm 范圍波動;出口在 108 ~ 109 Ω.cm 范圍波動。


  可見,在濕式除塵器后,飛灰比電阻值明顯降低,且恰好處于電除塵器處理粉塵的最佳比電阻范圍內,對改善電除塵器性能十分有利。但要注意嚴格控制水膜除塵器出口煙溫和濕度,防止電除塵器電極系統及殼體腐蝕。


  3、 煙氣含塵濃度


  以水膜除塵器作為電除塵器前的預除塵器,能夠顯著降低電除塵器入口煙氣的含塵濃度,是克服電暈閉塞現象的有效措施,有助于提高電除塵器效率。


  六、結束語


  綜上所述,本文所提到的復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗的研究工作,希望可以對復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗的發展提供參考價值。隨著復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗的不斷開展, 對復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗的研究工作也將成為保障復合型除塵器除塵脫硫一體化工藝實驗的重要工作。


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