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小型锅炉烟气脱硫除尘新工艺
作者:管理员    发布于:2016-04-06 10:04:22    文字:【】【】【

  近几年我国SO2年排放量连年超过2 000万t列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一,其排硫量已占总量的13我国工业锅炉数量有50万台之多,且分布广,污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置,但一般都是简单的旋风除尘装置,没有脱硫功能。

  目前,我国小型锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等111.旋风除尘。旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气一固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低,对于捕集分离5~10rtn以上的较粗颗粒粉尘,净化效率很高,但对于5~10m以下的较细颗粒粉尘净化效率较低,所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化,或多用于多级净化时的初步处理。

  袋式除尘。袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤(捕集)而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强,但滤料需定期更换,从而增加了设备的运行维护费用,劳动条件也差。

  湿式除尘。以某种液体(通常为水)为媒介物,借助于惯性碰撞、扩散等机理,将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下,除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘,适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体还可净化很多有害气体。它的结构简单一次性投资低,占地面积少,方法简单、有效。主尘器、文丘里除尘器等。

  钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺,尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说,具有脱硫除尘效率高,投资少,占地面积小,运行费用低等优点,非常适合我国的国情。钠钙双碱法一——多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性,兼容湿法和干法的优点,增加了脱硫剂和烟气的接触面积,使反应更加迅速更加充分,以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。

  1工艺原理121钠钙双碱法一——多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体,并使其螺旋下降,而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入,并形成多道强劲的环形水雾区域当锅炉烟气强旋流通过时,就能和水雾充分混合接触,并发生一系列的物理化学反应,大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下,经出灰口到沉淀池灰渣沉淀后清理外运,灰水则循环使用,烟气则进入内筒进一步净化后,经风机进入烟囱排入空中。

  生成HSO―S3与S4-再用CaO再生,化学反应方程式如下:1.1脱硫过程吸收SO2:气直接进入通过烟潘空中。Electrni其中,式(3)为NaOH过量时,溶液吸收SO2的主反应;式⑷为NaOH不足时,溶液吸收SO2的主反应。

  12氧化过程(副反应)1.3胜过程烟气净化处理系统主要是洗涤烟尘和吸收SO2.主体为洗涤吸收塔,塔为双层结构,一般采用五级喷雾。在外筒中,脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、SO3等发生化学反应,生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。脱硫并除尘后的净烟气经塔的内筒排出洗涤吸收塔。

  为确保防腐、耐磨的需要,洗涤吸收塔塔体一般采用花岗岩,喷头采用316L不锈钢材料制作,供水环管采用塑料或不锈钢材料制作。塔顶部设有检修孔。

  烟气动力管路系统主要包括引风机,风量调节阀,管道和烟囱。热烟气从省煤器出来,切线进入洗涤吸收塔,经强旋流喷雾脱硫除尘后,通过引风机进入烟囱排入空中。当脱硫除尘装置维修检修时,烟加药系统分为脱硫剂制备和脱硫液再生两部分,脱硫剂采用氢氧化钠和石灰。脱硫剂制备主要是石灰经石灰料仓通过螺旋输送机定量送入石灰罐,与工艺水进行混合搅拌直至达到所需的浓度,再进入石灰池中进行脱硫液再生反应。钠碱在钠碱罐中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度,再加入钠碱液池中,由防腐循环泵将其输送到吸收塔。

  脱硫液再生主要是先在钠碱液池中加入一定量的氢氧化钠(NOH),经循环泵喷入脱硫除尘装置后,吸收烟气中的二氧化硫(SO2),生成亚硫酸钠(Na2SO3)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)。然后在石灰池中加入一定量的石灰浆液,与灰水中的亚硫酸钠(Na2SO3)、亚硫酸氢钠(NaHSO3)反应,产生氢氧化钠(NaOH)和微溶于水的亚硫酸钙(CaSO3沉渣清理系统主要包括污泥提升泵、渣液分离设施。沉淀池出来的渣液由污泥泵打入渣液分离设施,固体渣外运,滤液返回脱硫除尘系统循环使用。

  循环供水系统主要包括多级沉淀池、循环水泵等。

  电气控制系统主要包括供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统等。

  3工艺先进性具有较高的经济效益。工程投资仅为普通技术的40%60%;脱硫效率在85%以上,脱硫后的废气完全满足环保排放要求。

  运行稳定,可靠性高。系统主要设备很少发生故障,因此不会因脱硫设备故障影响锅炉的安全运行。

  对煤种变化的适应性强。用碱液作为脱硫剂,工艺吸收效果好,吸收剂利用率高,可根据锅炉、导热油炉煤种变化,适当调节pH值、液气比等因子,以保证设计脱硫率的实现。

  可以有效的避免装置、管路结垢堵塞问题。

  4工程实例浙江三门某造纸厂现拥有1台4 t/i蒸汽锅炉,已装有旋风除尘器,但除尘效果不佳,没有脱硫功能。

  该公司拟在旋风除尘器的后面设置1台强旋流多级喷雾高效脱硫除尘装置,以确保脱硫率在85%以上,达到减排目标。

  41工艺设计参数表1设计参数项目参数备注锅炉蒸发量(t-h处理烟气量(m3-h估算排烟温度/°C烟尘浓度/(mgDm按最大值设计二氧化硫浓度/(mg.m按最大值设计工艺设计要求烟尘排放浓度< I级,烟气湿4.2投资估算131本工程投资估算不包括土建部分,见表2.表2投资估算数单价/金额/名称材质规格量万元备注洗涤吸收塔/台花岗岩水泵/台不锈钢进口旧水泵管道/m按实算换热器/个工作台/个3mm厚碳钢梯子/个清灰装置/套加药装置/套安装运输费税金合计运行费用按月运行720h(30 dX24h/i),电费0.6元/(kW-h),水费1.62元/t,石灰单价为350元/t,氢氧化钠单价为2200元/t计,各项运行费用合计450元/d. 44经济效益63元/g(630元/t)计。每吨煤二氧化硫产生量约为34kg,每年二氧化硫产生量约为2346t脱硫效率按90%.投运前应缴纳S2排污费为8.3538万元/a;投运后应缴纳SO2排污费为0.8354万元/a.两项相比,每吨煤少交SO2排污费约19.278元,每年少交S2排污费约7.52万元。

  按《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》中的规定,SO2排污费将由目前的0.63元lg分3年提高到1.26元kg,按每年提高0. 21元lg计,第2年每吨煤可少交S2排污费约25.704元,全年可少交约10万元;3年后,每吨煤可少交SO2排污费约38.556元,全年可少交约15万元。

  5结论钠钙双碱法一多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫技术的特性,兼容湿法和干法的优点,增加了脱硫剂和烟气的接触面积,使反应更加迅速更加充分,以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。工艺投资省,运行稳定,对煤种变化的适应性强,是一种发展前景广阔的烟气脱硫除尘工艺。

脚注信息
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