燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵設(shè)備系統(tǒng)改造

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1、燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵設(shè)備系統(tǒng)改造　　摘要:通過(guò)對(duì)在用燃煤鍋爐脫硫除塵設(shè)備流程分析，研究其脫硫除塵的關(guān)聯(lián)性，提出新的脫硫除塵數(shù)學(xué)模型，并論述鍋爐房脫硫除塵系統(tǒng)的改造工程，探討了脫硫除塵及脫硫除塵設(shè)備的改造，介紹了采用該設(shè)備的脫硫效果。關(guān)鍵詞:燃煤鍋爐；脫硫除塵；設(shè)備改造中圖分類號(hào)：TK223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：我國(guó)是能源消耗大國(guó)，在常規(guī)能源中，呈現(xiàn)多煤少油缺氣現(xiàn)狀我國(guó)北方地區(qū)冬季嚴(yán)寒且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，大多采用燃煤鍋爐供暖，其具有一次性投資低運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，受到人們的青睞，但燃煤鍋爐運(yùn)行過(guò)程中排放的煙氣是大氣污染的主要原由之一。鍋爐配套的脫硫除塵設(shè)備為旋風(fēng)多管除塵器，改造加裝堿水噴

2、淋式脫硫除塵塔系統(tǒng)。脫硫除塵系統(tǒng)的研究與分析鍋爐自帶脫硫除塵主要設(shè)備為XLD型多管式旋風(fēng)除塵器+堿水噴淋式脫硫塔系統(tǒng)。經(jīng)XLD型多管式旋風(fēng)除塵器除塵后，鍋爐煙塵濃度為768mg/m3（表態(tài)）、SO2濃度為958.1mg/m3（表態(tài)）；新安裝XPL型旋風(fēng)式雨淋燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵設(shè)備之后，鍋爐煙塵濃度為80.3mg/m3、SO2濃度為264mg/m36.。兩份檢測(cè)報(bào)告對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有脫硫塔在實(shí)現(xiàn)脫硫效率達(dá)到72.5%的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降塵89.5%。通過(guò)上述分析發(fā)現(xiàn):堿液作為脫硫除塵媒介均可行，但需進(jìn)一步分析煙氣在煙道中的脫硫和除塵過(guò)程。1.1脫硫過(guò)程在脫硫塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)堿液噴淋，煙氣中的SO

3、2與堿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)式為NaOH+SO2=NaHSO3。在測(cè)試脫硫塔出口堿液pH值后，發(fā)現(xiàn)其偏高。說(shuō)明堿液雖然對(duì)煙氣進(jìn)行了噴淋吸收，但在短時(shí)間內(nèi)未能有效與SO2充分反應(yīng)，對(duì)煙氣中的SO2吸附吸收嚴(yán)重不足，導(dǎo)致脫硫塔堿液出口pH值偏高。通過(guò)上述脫硫過(guò)程的分析，根據(jù)其相關(guān)條件，可建立如下的脫硫模型：η=ƒ.F.s/L式中η——脫硫量F——煙氣接觸的堿液比表面積S——脫硫塔內(nèi)煙氣的滯留時(shí)間L——煙氣流量ƒ——修正系數(shù)根據(jù)式(1)可以通過(guò)以下幾個(gè)方面提高脫硫效率:（1）增大堿液比表面積。在堿液流量不變的情況下，提高霧化程度，減小堿液液滴直徑，增加堿液有效反應(yīng)

4、表面積。（2）延長(zhǎng)煙氣滯留時(shí)間。通過(guò)增大霧化區(qū)體積，延長(zhǎng)煙氣滯留時(shí)間。61.2除塵過(guò)程煙塵在煙道中被逆流的堿液滴浸潤(rùn)，形成水霧溶膠顆粒和較大的混懸液滴，碰觸脫硫塔壁后受重力影響墜流塔底，隨堿液流向堿液池，富集沉淀。經(jīng)過(guò)計(jì)算煙道尺寸與每平方米堿液液滴數(shù)目得出：脫硫塔內(nèi)每立方米煙塵顆粒與堿液液滴比為1：10，堿液因顆粒較大，數(shù)目較多，無(wú)法全部吸收煙塵顆粒，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法形成大量水霧溶膠顆粒。煙塵與除塵設(shè)施接觸面積小，水霧溶膠顆粒無(wú)法快速集聚成較大的混懸液滴，煙塵未能被有效捕捉。通過(guò)上述除塵過(guò)程的分析，根據(jù)其相關(guān)條件，可建立如下的除塵模型:η=ƒ.G.s.M/L式中η——除塵量

5、G——煙塵接觸的堿液滴數(shù)量S——脫硫塔內(nèi)煙氣的滯留時(shí)間M——煙塵接觸的脫硫除塵設(shè)備的總表面積L——煙氣流量ƒ——修正系數(shù)根據(jù)式(2)可以通過(guò)以下幾個(gè)方面提高除塵效率:(1)延長(zhǎng)煙氣滯留時(shí)間；(2)減小噴霧液滴直徑，增加堿液液滴數(shù)量；(3)增加煙塵接觸脫硫除塵設(shè)備的總表面積。62脫硫除塵過(guò)程集成設(shè)計(jì)及改造實(shí)施依據(jù)上述建立的脫硫除塵模型，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)脫硫除塵進(jìn)行集成一體化設(shè)計(jì)并實(shí)施設(shè)備改造如下:(1)在煙道中增設(shè)噴頭并列錯(cuò)位式并與煙氣流向相反布置的256個(gè)高效霧化噴頭。原脫硫塔內(nèi)使用的為花灑噴頭，經(jīng)過(guò)計(jì)算，每立方米噴灑的液滴直徑為2mm的堿液液滴數(shù)目為4.29x105個(gè)

6、，在經(jīng)過(guò)市場(chǎng)考察和調(diào)研后，特殊材質(zhì)的高效霧化噴頭(專利產(chǎn)品)每立方米噴射的直徑為0.1mm液滴數(shù)目高達(dá)3.92x109個(gè)，可比原有花灑噴頭噴灑的堿液液滴數(shù)目每立方米增加4x104個(gè)，符合設(shè)計(jì)要求。在采用高效霧化噴頭后，使堿液每立方米的有效反應(yīng)表面積從5.1388m2提高至123.18m2，增大了堿液比表面積，同時(shí)，堿液液滴在煙道中的大量噴灑，減緩了煙氣的流動(dòng)速度，增大了煙氣的滯留時(shí)間，從而提高脫硫除塵效率。(2)增加43.32m2的捕塵面積引用了捕塵網(wǎng)原理，通過(guò)在煙道多處設(shè)立捕塵網(wǎng)，增大煙氣滯留時(shí)間，從而減緩塵埃顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度，增大水包固體顆粒被捕塵網(wǎng)捕捉的概率，達(dá)到降塵的目標(biāo)

7、。(3)增加煙塵接觸脫硫除塵設(shè)備的總表面積將原煙道噴霧區(qū)尺寸1mx1m改為1.5mx1.5m，在延長(zhǎng)煙氣滯留時(shí)間的同時(shí)，用以降低鍋爐排風(fēng)阻力，保證鍋爐正常出力。(4)6將煙道的噴霧區(qū)底部設(shè)計(jì)成10o傾斜，以保證堿液及時(shí)收集和循環(huán)利用。（5）增設(shè)6m長(zhǎng)的二級(jí)堿液噴霧系統(tǒng)。通過(guò)環(huán)境部門(mén)的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)煙道系統(tǒng)中雖然設(shè)置了捕塵網(wǎng)與高效霧化噴頭，但仍有部分煙塵中的粉塵顆粒排放，為解決此問(wèn)題，增設(shè)了6m長(zhǎng)的二級(jí)堿液噴霧系統(tǒng)，用于捕捉5μm的“小”煙塵顆粒。(6)增設(shè)捕霧裝置。在脫硫塔內(nèi)增設(shè)三組