中小型燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置一体化探讨

第卷第期年月河北建筑工程学院学报中小型燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置一体化探讨张少凡河北建筑工程学院李春艳秦皇岛市建筑设计院摘要介绍了目前中小型燃煤工业锅炉烟气除尘脱硫装置的研究应用情况二分析其存在的问题并提出改进建议关键词燃煤锅炉烟气脱硫湿式除尘碱性溶液吸收中图号当前乃至相当一段时期内我国的能源还是以煤为主燃煤仍是排入大气中的烟尘和的主要来源就我省而言，是华北地区重要的煤炭生产和消费区。其资源特点和经济发展水平决定了燃煤是其主要的能源结构，大量的煤炭消耗使燃煤烟尘和成为我省大气环境中的主要污染源。依据中华人民共和国大气污染防治法制定的锅炉大气污染物排放标准一工业窑炉大气污染物排放标准一均对烟尘排放浓度提出更高的标准，对的排放浓度提出严格限制要求。因此。必须严格控制燃煤过程产生的烟尘和改善保护大气环境。我国目前有各种燃煤工业锅炉及炉窑约50万台，并以每年台的速度增长。其中大型燃煤电厂锅炉的消烟除尘问题已基本达到国家标准要求。脱硫工作也通过改进锅炉内部的燃烧过程以及增设大型脱硫设备取得较大进展占总量约的中小型锅炉比一比）和工业窑炉则构成了大气中烟尘和的主要来源。因此，搞好中小型燃煤锅炉和工业窑炉的除尘脱硫是改善大气环境质量的重要课题。国内的研究应用及存在问题相对而言，锅炉及炉窑烟气除尘设备的研制历史较长，型式格局已定，正不断向完善发展。各国日趋严格的排放标准，促使了高效除尘设备的研究开发，以更高的效率更良好的性能回应挑战。对于处理中小型锅炉的烟尘来说已是相当成熟的技术。而目前国内外已开发成熟的燃煤锅炉烟气脱硫技术。如石灰一石膏法双碱法吸附法等。均作为除尘器之后的一个独立的处理工艺，虽然能进行副产品回收，但由于基建投资大运行费用高占地面积大以及工艺复杂技术条件要求高等原因不适用于中小型燃煤锅炉或炉窑。因此，国内甚至国外一些单位企业针对我国的实际情况，开发了一些基建投资少运行费用较低能耗较小操作维护较为方便的用于中小型锅炉的烟气除尘脱硫技术。主要有以下几种川在湿式除尘器的基础上进行改进。用卜等碱性溶液兼作吸收液和捕集粉尘的液滴或水膜，烟气中粉尘凝聚成大颗粒被除掉或被液体带走，而q等气体则通过传质过程溶解到液本文收稿日期一第一作者男，年生，教授，张家口市，。河北建筑工程学院学报年体中被吸收液中的等所吸收生成难溶的或随液排走以，溶液为例。主要化学反应如下其核心设备为除尘脱硫器。已见到报导的有重力喷雾塔文丘里水膜填料塔等，辅助设备为o3浆液配制输送系统废水沉淀回用及出渣系统，投资小工艺简单专用设备少，脱硫效率之除尘效率沙烟气系统阻力不再增加。利用工业碱性废水作为吸收液在湿式除尘器一砒上对锅炉烟气进行除尘脱硫处理。印燃造纸制革日用化工等企业大量排放需要处理的碱性工业废水，而锅炉烟气中的污染急待治理，将含有大量的印染造纸制革皂化等工业废水一输送到锅炉烟气的湿式除尘装置。与含有大量等酸性气体和烟尘的烟气进行强制性气液接触，烟气中的被废水中的和灸充分中和，其反应可用下列化学方程式表示丙一其废水中的值由8一下降到一同时烟气中的尘粒也被湿法除掉。碱性废水与烟气在湿式除尘器重力喷淋文丘里水膜旋转式喷淋离心式喷淋填料塔等中实现脱硫除尘同时进行，起到以废治废的效果。脱硫效率60一用碱性废水的脱硫工艺总投资远低于脱硫工艺，某日用化工厂用皂化废水脱硫，处理台比锅炉烟气所需的全部费用仅为采用脱硫装置预计总投资的20左右。喷射鼓泡烟气脱硫除尘器，是由日本一家公司率先提出的，其核心设备实质上是对冲击式除尘器水浴除尘器作了较大的改进，将烟气分成若干小部分后高速喷入吸收液中，并留有充分反应的溶液容积，吸收剂为相应的辅助设备有浆液的搅拌输送系统，脱硫除尘后的排污沉淀及循环水系统。该装置在比锅炉上应用效果突出，平均脱硫率平均除尘效率为。半干法脱硫除尘器，由一个干式旋风除尘器和一个湿式除尘脱硫室旋风式竖向组合起来。锅炉烟气首先切向进入旋风除尘器，除掉大部分烟尘后进入湿式除尘脱硫室，在该室内有水膜吸收自激发泡吸收喷淋吸收。使烟气中与碱性溶液逆向充分接触。其中的被溶液吸收，细小尘粒与液珠凝并，在水膜离心力旋转离心力和重力的作用下从烟气中分离出来，灰水从下部水封排出该设备结构紧凑，竖向高度较高，除尘效率脱硫效率70烟气阻力《干燥喷雾脱硫器，不同于传统的活性炭触媒氧化法等干式法，后者存在着脱硫剂的再生副产品的处理等复杂问题。该法属于湿法中的干式法，需与除尘器配合使用。在脱硫器内。碱性溶液被高压气体喷成雾状细小液滴与烟气充分接触，将其中的冲和，并利用烟气较高的温度使液滴的水分最终在器中全部蒸发，没有废水排出，不需要水处理系统由于需要使烟气在脱硫器中与碱性液滴有足够的接触时间，故流速较低，脱硫器体积较庞大，还需建空压站作气源。由于液气比很小，故脱硫率低于湿法脱硫。还有一些湿式脱硫装置，须放在电除尘器后面使用，实际是大型脱硫设备的小型化。与石灰石一石膏法相同，并可回收副产品石膏，因除尘与脱硫不在一体，这里不作介绍。上述各种除尘脱硫设备均有各自的特点，如湿法除尘脱硫较之单纯湿法除尘对风机及后部的设备的腐蚀性更小，但在使用中也存在一定的问题。湿式除尘脱硫方法方法（3）及半干法脱硫除尘均第期张少凡李春艳中小型燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置一体化探讨需有碱性溶液的配制输送及脱硫除尘后灰液混合物的沉淀清渣和水的循环回用装置系统较为复杂，处理不当还易造成二次污染。另外，方法（3）中锅炉引风机设在脱硫除尘器之前，会加快叶轮与机壳的磨损。方法（2）利用工业废水进行脱硫处理。省却了碱性溶液的配制装置，仍需对灰液混合物进行沉淀清渣处理，但废水含碱浓度的不稳定需要用液量随之变化，否则会影响脱硫效率。此法仅适合于本企业或邻近的锅炉烟气的处理，否则会增加废水输送与污水处理的成本。方法（5）还需与除尘器组合使用，占地面积较大。投资较大。分析与建议从技术及经济的角度综合分析前文所述几种除尘脱硫装置，喷射鼓泡烟气脱硫除尘器和半干法脱硫除尘器有较强的比较优势均有较高的脱硫效率和除尘效率。其中喷射鼓泡式的脱硫效率为最高，达90以上均有较低的初投资，比锅炉的脱硫除尘设备投资一万元。运行费用也低于其它方法。对于新上工程，所选设备应有较好的价格性能比，对于改造工程，则尽可能利用原有湿式除尘系统，灵活应用前文所述各种方法，在除尘的同时实施脱硫，若设计运行得当。能达到排放标准。应在这两种较优设备的基础上进一步优化结构减少体积，侧重提高脱硫效率，减少阻力，使用新材料，延长使用寿命。③加大研究开发力度，真正实现除尘脱硫一体化，浆液的配置供给实行自动控制，灰水分离灰渣脱水成型循环水回用采用密闭循环工艺，杜绝二次污染，使设备成套化流程短占地少设计安装方便运行管理简便。（4）进一步降低设备造价及运行费用，不因增设脱硫装置而增加企业或用户负担，使除去烟气中每吨的总费用（设备折旧水电费碱性物溶质等低于国家实施的每吨的排污费，这样就会使除尘脱硫治理锅炉炉窑烟尘大气污染的工作全面积极地开展。参考文献钟秦。王婷茹等喷射鼓泡烟气脱硫一在工业锅炉上的阴韵应用。南京理工大学学报，胡将军，李绍箕等湿式高效除尘脱硫装置的实验研究。四川环境，一刘精今中小型燃煤锅炉烟气脱硫技术及其工程应用。云南环境科学，刘精今。李立清利用碱性废水进行中小型燃煤锅炉烟气脱硫除尘的技术经济分析。重庆环境科学，一下转第27页第期师涌江刘丽莉低温核供热系统最佳投资临界值的确定一（上接第页一如一加r比一（上接第jklifred石料厂除尘器=36