烟气除雾器对比
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65燃煤锅炉烟气超低排放技术研究文_张莹莹 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司资源环境管理局摘要:对循环流化床锅炉实现超低排放改造的除尘技术进行综合分析比较,并分析了超低排放改造的投资和运行成本,从而提出了循环流化床锅炉实现超低排放的技术路线,为循环硫化床锅炉实施超低排放改造提供参考。
关键词:燃煤锅炉烟气;超低排放;技术改造Research on Ultra Low Emission Technology of Coal Fired Boiler Flue GasZHANG Ying-ying[ Abstract ] The dust removal technology of CFB boiler to achieve ultra-low emission is analyzed and compared, and the investment and operation cost of ultra-low emission transformation are analyzed, and the technical route of realizing ultra-low emission of circulating fluidized bed boiler is proposed, which provides reference for the implementation of ultra-low emission transformation of circulating fluidized bed boiler.[ Key words ] coal fired boiler flue gas; ultra low emission; technical transformation针对某公司2×480t/h超高压循环流化床锅炉进行烟气超低排放技术改造,在原有脱硫塔内部增加烟气托盘和高效管束除雾器,使烟气与脱硫剂充分混合并利用离心力在高效管束除雾器内分离粉尘和水滴,进一步降低烟气中的SO2和粉尘浓度,使之满足超低排放标准。
除雾器百科名片除雾器主要是由丝网、丝网格栅组成丝网块和固定丝网块的支承装置构成,丝网为各种材质的气液过滤网,气液过滤网是由金属丝或非金属丝组成。
目录简介除雾器系统由除雾器本体及冲洗系统组成。
具体为二级除雾器本体、冲洗水管道、喷嘴、支撑架、支撑梁及相关连接、固定、密封件等组成。
除雾器国家标准:HG/T21618-1998是替代在原工部标准(HG5-1404-81、HG5-1405-81、HG5-1406-81)的基础上,结合除雾器实际使用经验及引进装置中的先进技术修定而成,将愿三个标准合并为一个标准,只分上装式、下装式。
型号规格:上装式、下装式,DG200-DG6400及各种非标除雾器。
用途除雾器用于分离塔中气体夹带的液滴,以保证有传质效率,降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作,一般多在塔顶设置除雾器。
可有效去除3--5um的雾滴,塔盘间若设置除沫器,不仅可保证塔盘的传质效率,还可以减小板间距。
所以除雾器主要用于气液分离。
亦可为空气过滤器用于气体分离。
此外,丝网还可作为仪表工业中各类仪表的缓冲器,以防止电波干扰的电子屏蔽器等。
湿法脱硫,吸收塔在运行过程中,易产生粒径为10--60微米的“雾”,“雾” 不仅含有水分,它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等。
如不妥善解决,任何进入烟囱的“雾”,(脱硫系统三维仿真图)实际就是把SO2排放到大气中,同时也造成风机、热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀。
因此,湿法脱硫工艺上对吸收设备提出除雾的要求,被净化的气体在离开吸收塔之前要除雾。
除雾器是FGD系统中的关键设备,其性能直接影响到湿法FGD系统能否连续可靠运行。
除雾器故障不仅会造成脱硫系统的停运,甚至可能导致整个机组(系统停机)。
除雾器的布置形式最常见的有平板式布置和屋顶式布置。
结构除雾器除雾器主要是由丝网、丝网格栅组成丝网块和固定丝网块的支承装置构成,丝网为各种材质的气液过滤网,气液过滤网是由金属丝或非金属丝组成。
麻石水膜除尘器该系统采用双碱法脱硫用石灰和少量钠碱作为脱硫剂。
项目实施后脱硫效率达到80除尘效率99。
烟尘排放浓度小于100毫克/小时二氧化硫排放浓度小于200毫克/小时。
对现有麻石水膜除尘器内部进行改造将原除尘器的进气麻石水平烟道部分拆除加装MT型脱硫器采用内插入梭型喷嘴系统与外层喷嘴系统形成多文丘里通道液体对喷无死角结构使烟气与吸收液充分混合。
雾化喷嘴采用模块组合形式拆卸方便耐腐蚀不结垢防冲刷强化传热传质增强脱硫效率。
在原麻石水膜除尘器溢水槽下部安装MB型布液器保证主塔内壁形成均匀连续的液膜。
在主塔外部打孔安装将喷嘴插入脱硫塔内此种结构能够有效地提高塔内壁水膜均匀性对运行时间较长的麻石水膜除尘器性能改善更为明显。
并具有拆卸方便操作简单检修不影响运行的特点不破坏除尘器的主体结构节省改造费用。
双简式麻石水膜除尘器产品说明MSZ-Ⅱ型除尘器是由文丘里管和MSZ-Ⅰ型除尘器组成的其集中了文丘里管高的捕尘效率和MSZ-Ⅰ型除尘器特点同时能充分利用烟尘中的碱性物质和外配少量碱性剂来保证烟气中的二氧化硫排放量是目前理想的湿法脱硫除尘器产品特点: ★脱硫效率达70以上★成本较其它脱硫除尘器降低15以上HNPSC喷淋式水膜除尘器适用范围燃煤锅炉脱硫除尘主要技术内容一、基本原理烟气通过切向入口进入内脱硫除尘室在离心力的作用下旋转向下运动尘粒被甩向周边的同时与内喷淋装置喷出的水雾相遇尘粒随水膜向下流至水封槽完成一级脱硫除尘经一级净化后的烟气由内脱硫除尘室下部的导流板向外脱硫除尘室运动时冲击水封槽的水面产生的雾滴与烟气再次相遇接触凝聚后完成了二级脱除尘外喷淋装置喷出的水雾在外脱硫除尘室内壁形成自上而下流动的均匀水膜与该室内上升的烟气再次相遇完成了三级脱硫除尘净化后排入烟囱。
二、技术关键HNPSC系列内外喷淋式水膜脱硫除尘器主要采用内外筒结构使烟气在设备内的停留时间增加一倍它的筒壁呈倒锥形所以水膜形成稳定。
同时采用了较低的筒体上升速度这样可减少烟气携带的水滴水封槽处配有冲灰管使捕集的尘粒能畅通派出水气分离稳定避免了引风机带水。
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除尘:是指从气溶胶中去除有害无用的物体或者液体颗粒物的技术。
一、除尘装置的性能及评价指标:
1、除尘装置的气体处理量;
2、除尘装置的效率及通过率;
3、除尘装置的压力损失;
4、装置的基建投资与运行管理费用;
5、装置的使用寿命;
6、装置的占地面积或占用空间体积的大小。
二、除尘器的选择原则:
1必须满足国家或地方规定的排放标准;
2除尘效果好;
3无二次污染;
4成本低。
三、除尘器的分类
博尔环保,专注VOCs防治领域十五年
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喷淋塔除雾器比选方案喷淋塔除雾器是一种常用的空气污染治理设备,广泛应用于工业生产过程中的废气处理。
喷淋塔除雾器通过将废气与水进行接触,利用水膜和水滴的作用将废气中的颗粒物和有害物质吸附并除去。
在选择喷淋塔除雾器时,需要考虑多个因素,包括废气特性、处理效果、设备运行成本等。
下面将提供一个全面详细的喷淋塔除雾器比选方案。
一、需求分析1. 废气特性:首先需要了解待处理废气的温度、湿度、流量以及颗粒物和有害物质的浓度等参数。
2. 处理效果要求:根据国家相关标准或企业自身要求,确定对废气中颗粒物和有害物质的排放浓度要求。
3. 设备运行成本:考虑设备投资费用、能耗情况以及维护保养费用等因素。
二、喷淋塔除雾器类型选择1. 干式喷淋塔:适用于高温高湿度废气处理,能够有效去除大颗粒物,但对小颗粒物和有害气体的去除效果较差。
2. 湿式喷淋塔:适用于一般废气处理,能够同时去除颗粒物和有害气体,但需要消耗大量水资源。
3. 喷雾干燥器:适用于高浓度有机废气处理,能够将废气中的有机物质转化为固态物质,但对水质要求较高。
三、喷淋塔除雾器设计参数确定1. 废气流量:根据待处理废气的产生情况和处理需求确定。
2. 塔径和塔高:根据废气流量、接触时间要求以及设备布置空间等因素综合考虑确定。
3. 填料类型和填料层数:根据废气特性、处理效果要求以及设备运行成本等因素选择合适的填料类型和填料层数。
4. 冲洗水量和冲洗方式:根据废气中颗粒物浓度以及设备运行时间等因素确定冲洗水量,并选择适合的冲洗方式。
四、喷淋塔除雾器供应商比选1. 了解供应商资质:查阅供应商的企业资质、生产经验以及相关工程案例,了解其在喷淋塔除雾器领域的专业能力。
2. 产品质量和性能:了解供应商的产品质量控制体系、技术参数以及相关认证情况,确保所选设备符合国家相关标准和要求。
3. 价格比较:与多家供应商进行沟通,了解设备价格、售后服务费用以及其他附加费用等,进行综合比较。
4. 售后服务:了解供应商的技术支持能力、设备维护保养服务以及售后响应速度等情况,确保设备能够长期稳定运行。
对除雾器,取
1.烟气密度=1.1kg/m3
2.烟气粘度=1.8×10-5Pa·s
3.除雾器叶片间距=40mm
4.50 0C水密度=988.738 kg/m3
5.除雾器中烟气流速=3.7m/s
6 旋转圈数N=0.4
按照旋风除尘器数学模型,可完全分离液滴直径
对于湿电
1.无法准确估算烟气经过除雾器之后的水蒸汽含量,通长取值为50mg/m3
2.最恶劣工况,除雾器连续运行,持续喷淋冲洗,进入湿电烟气为饱和烟
气,12.10% < 水含量< 12.19%
3.经过干式除尘,脱硫和除雾工艺过程,烟气中几乎没有粒径大于40的液
滴和固体颗粒
4.烟气中的颗粒分布影响其除尘效率,烟气湿度影响场强和趋近速度,具体见数学模型。
5.石膏颗粒粒径分布参考如下:
In the following table the particle size distribution of the gypsum
slurry from absorber of 3 FGD are listed as examples:
∙Exemplary Grain Size Analysis of Gypsum Bleed Inlet to
Gypsum Hydrocyclones。
除雾器性能参数1.主要性能参数(1) 除雾性能除雾性能可用除雾效率来表示。
除雾效率指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。
除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。
影响除雾效率的因素很多,主要包括:烟气流速、通过除雾器断面气流分布的均匀性、叶片结构、叶片之间的距离及除雾器布置形式等。
对于脱硫工程,目前用于衡量除雾性能的参数主要是除雾后烟气中的雾滴含量。
一般要求,通过除雾器后雾滴含量一个冲洗周期内的平均值小于75mg/Nm3。
该处的雾滴是指雾滴粒径大于15μm的雾滴,烟气为标准干烟气。
其取样距离为离除雾器距离1-2m的范围内。
目前国内尚无脱硫系统除雾器性能测试标准,在除雾器出口烟道上用烟气采样仪采集烟气,记录采样时间,同步测量烟气流速、标准干烟气量、烟温、烟气含湿量、烟气含氧量等。
在除雾器出口,用带加热采样管和尘分离器的标准除尘设备对气体进行等速采样。
采样体积为5m3,采样后用超纯水对采样管和采样设备进行反复冲洗,洗液倒入250ml容量瓶中定容。
混匀后用EDTA法测定Mg2+含量。
用稀释的高氯酸和超纯水对采样后的微纤维过滤器进行反复冲洗,洗液用慢速厚型定性层析滤纸过滤到250ml容量瓶中,定容。
混匀后用EDTA法测定Mg2+含量。
另取1个新的微纤维过滤器作空白样。
用烟尘采样仪测定吸收塔进口烟尘浓度,然后计算除雾器出口液滴质量浓度。
(2)压力降压力降指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失,系统压力降越大,能耗就越高。
除雾系统压降的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。
当除雾器叶片上结垢严重时系统压力降会明显提高,所以通过监测压力降的变化有助把握系统的状行状态,及时发现问题,并进行处理。
湿法脱硫系统除雾器的压力降一般要求小于200Pa。
2.除雾器的特性参数(1)除雾器临界分离粒径波形板除雾器利用液滴的惯性力进行分离,在一定的气流流速下,粒径大的液滴惯性力大,易于分离,当液滴粒径小到一定程度时,除雾器对液滴失去了分离能力。
浅谈烟气--烟气加热器(GGH)的利弊来源:电力环保网更新时间:09-6-17 10:23从脱硫塔出来的净烟气温度一般在45~55℃之间为湿饱和状态,如果直接排放会带来两种不利的结果:一是烟气抬升扩散能力低,在烟囱附近形成水雾污染环境,即所谓烟流下洗;二是由于烟气在露点以下,会有酸滴从烟气中凝结出来,即所谓的下雨即污染环境又对设备造成低温腐蚀。
因此在烟气脱硫系统中通常在脱硫塔后设置烟气加热器(GGH),利用锅炉来的原烟气对脱硫后烟气进行加热,使烟气温度由45~55℃提升到80℃左右,提高净烟气的抬升高度及扩散能力,降低SO2、粉尘和NOX等污染物的落地浓度,减轻湿烟气的冷凝现象缓解对后续烟道和烟囱和腐蚀,并消除净烟气烟囱冒白烟的现象。
1加热器的作用与现状1.1降低了烟气对脱硫塔的热冲击,减少脱硫塔的蒸发量由于原烟气的温度一般在130~150℃左右,这样高的温度对脱硫塔内衬的防腐层是很大的热冲击,而加热器使进入脱硫塔内的烟气温度降到90℃左右,这对脱硫塔内衬的防腐层起到了很好的保护作用;同时,由于原烟气温度的下降,也降低了脱硫塔内水的蒸以量。
1.2提高排烟温度增强了烟气的抬升高度和扩散能力由于加热器使脱硫后的净烟气由40℃~50℃提高到80℃左右,使湿烟气提升了35℃左右,排入烟囱的烟气密度降低,烟气抬升能力增强,烟气的有效抬升,增大了烟气中水蒸气、二氧化碳和氮氧化物的扩散空间,减轻了烟气对地面的污染。
1.3降低了烟羽的可见度经脱硫后的净烟气在饱和状态,在当地环境温度较低时凝结水汽会形成白色的烟羽,当加热器对净烟气进行再加热时,饱和烟气温度上升到未饱和状态,烟气透明度上升,从烟囱排出的烟气可见度降低,烟囱出现白烟的情况有所改善。
但彻底解决冒白烟现象则必须将烟气加热到100℃以上,而加热器只能将烟气温度加热到80℃,所以靠安装加热器来解决冒白烟现象是根本作不到的。
2加热器对排烟的影响2.1对烟气抬升的影响按照国标《GB13223-1996》标准,烟气抬升高度为:ΔH=1.303QH1/3Hs2/3/Vs(1)式中:ΔH:烟气抬升高度m;QH:烟气释放率KJ/s;Hs:烟气几何高度m;Vs:烟气抬升计算风速m/s。
脱硫塔除雾器:脱硫塔除雾器的工作原理概述脱硫塔除雾器是在脱硫塔内部设置的一种设备,用于去除脱硫过程中产生的雾霾颗粒、净化烟气。
它的工作原理是利用重力、惯性等原理,使烟气中的小颗粒和水滴在设备内沉积并聚合成较大的颗粒,然后通过排污口排出。
工作原理聚合沉积脱硫塔除雾器通常是由多个层次构成的,不同的层次采用不同的原理去除烟气中的颗粒和水滴。
首先,烟气经过脱硫塔一层石灰石堵球层,在层次板栅的别离使烟气自下而上穿过这层堵球层,这个过程中会使得烟气中的颗粒和水滴因受到堵球层的阻挡而逐渐聚合成较为大的颗粒。
惯性碰撞之后,烟气进入脱硫塔壳体中。
在这里,脱硫塔除雾器利用了烟气中颗粒和水滴的惯性作用,以及设备中的屏障作用,使得颗粒和水滴沉降到设备底部。
其具体工作原理可以参考以下步骤:1.烟气在脱硫塔内部以大约1.5~2.0m/s的速度流动。
2.当烟气中的颗粒和水滴撞击到脱硫塔除雾器的汽流板时,由于颗粒和水滴的质量较大,会受到惯性作用而继续向前运动,碰撞到汽流板上。
3.碰撞在汽流板上的颗粒和水滴发生方向变化并向上漂浮,遇到下降的气流时再次落下,在设备内形成一个流动的颗粒和水滴层。
4.在这个过程中,颗粒和水滴逐渐聚集为较大的颗粒,并沉降到脱硫塔除雾器的底部。
重力沉积最后,经过了层层过滤的烟气进入脱硫塔除雾器的底部,通过排污口排出。
在此处,脱硫塔除雾器利用重力沉降原理去除大颗粒,烟气进入设备的底部后,其速度迅速减小,颗粒和水滴因其质量重,在重力的作用下,很快沉降到底部,从而达到净化烟气的目的。
结论脱硫塔除雾器逐层过滤的去除烟气中的颗粒和水滴,最后通过重力沉积等原理去除大颗粒,是一种成熟的大气污染治理设备。
这种设备可以有效去除脱硫过程所产生的雾霾,净化烟气,达到环境保护的要求。
除雾器工作原理
除雾器工作原理是通过使用物理或化学方法,将水汽或液体中的悬浮颗粒物质去除,从而净化空气或液体。
以下是几种常见的除雾器工作原理。
1. 冷凝原理:冷凝除雾器利用冷却的原理,将水蒸气冷凝成液体水。
当水蒸气遇到冷却表面时,温度降低,水蒸气中的水分开始凝结成水滴,从而实现除雾效果。
这种原理常用于汽车的前风挡除雾。
2. 过滤原理:过滤除雾器使用网状或纤维状的材料,或者化学处理过的材料,将空气或液体中的颗粒物质过滤掉。
这些颗粒物质会被材料中的孔隙或化学成分捕获,从而使空气或液体达到除雾的效果。
过滤除雾器广泛应用于工业生产和家庭空气净化器中。
3. 电离原理:电离除雾器使用电场或电磁场作用于空气中的悬浮颗粒物质,使其带电并聚集在一个集尘板或电极上。
这些带电的颗粒物质会沉积下来,从而达到除雾的效果。
电离除雾器常用于一些特殊环境中,如化工厂或实验室。
4. 化学原理:化学除雾器通过使用化学反应来去除水蒸气中的颗粒物质。
这些化学反应可以吸附或中和悬浮颗粒物质,从而使其变得更重并沉积下来。
化学除雾器适用于一些需要高效处理大量水蒸气的场合,如发电厂的烟气脱硫装置。
这些除雾器的工作原理各有特点,适用于不同的应用场合。
根
据具体的除雾要求和使用环境,选择合适的除雾器可以有效提供清洁的空气或液体。
脱硫除雾器的工作原理
脱硫除雾器是一种用于净化燃煤烟气中的二氧化硫和颗粒物的设备,其工作原理通常包括以下几个步骤:
1. 烟气进入脱硫除雾器:烟气由烟囱或尾气处理系统引入脱硫除雾器中。
2. 预处理部分:烟气经过预处理部分,通常会升温至适宜的温度范围,以提高脱硫效率。
3. 脱硫部分:烟气进入脱硫部分,常用的方法包括湿法脱硫和干法脱硫。
- 湿法脱硫:在湿法脱硫中,烟气与喷雾剂(通常为石灰石浆液)接触,二氧化硫会与氢氧化钙反应生成硫酸钙沉淀,从而被去除。
同时,这个过程也能够去除烟气中的一些颗粒物。
- 干法脱硫:干法脱硫主要通过喷雾干燥剂(如氢氧化钠或碳酸钠)来吸收烟气中的二氧化硫,形成硫化钠或硫酸钠,并通过过滤器或电除尘器去除颗粒物。
4. 除雾部分:脱硫后的烟气进入除雾部分,通过除雾器将湿度较大的烟气中的水蒸气和颗粒物去除,净化后的烟气被排入大气中或进一步处理后排放。
5. 流体处理:在工作过程中,脱硫除雾器中经常使用各种流体作为媒体,以便实现脱硫和除雾的目的。
这些流体可以是喷雾
剂、干燥剂、清洗剂等,它们与烟气的接触和化学反应有助于去除污染物。
总的来说,脱硫除雾器通过使用不同的方法去除燃煤烟气中的二氧化硫和颗粒物,从而达到减少大气污染物排放的目的。
具体的工作原理根据不同的脱硫除雾器类型和技术有所不同,但通常都是基于物理吸附、化学反应和颗粒物沉降等原理实现。
山㊀东㊀化㊀工㊀㊀收稿日期:2021-01-29㊀㊀作者简介:祝文(1988 ),陕西咸阳人,学士,中级职称,研究方向:大气污染治理㊂浅谈钢铁厂燃气锅炉烟气SDS干法脱硫除尘超低排放技术祝文,岳琳,谭栋栋,陈勇,杨战,樊彦玲(西安西矿环保科技有限公司,陕西西安㊀710075)摘要:针对钢铁行业日益严格的污染物排放标准,本文研究了钢铁厂自备电厂燃气锅炉的烟气排放特性,并对其脱硫除尘超低排放技术进行详细分析㊂通过对比现有湿法脱硫和半干法脱硫技术的优缺点,提出了一种更适用于钢铁厂燃气锅炉烟气工况的SDS干法脱硫除尘超低排放技术路线㊂关键词:钢铁厂;燃气锅炉;SDS干法脱硫除尘;超低排放中图分类号:X701㊀㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-021X(2021)09-0254-02㊀㊀钢铁行业是仅次于火电厂的第二大气体污染物排放产业㊂2019年4月28日,生态环境部㊁国家发展改革委等五部委联合印发‘关于推进实施钢铁行业超低排放的意见“,正式拉开了钢铁行业超低排放改造的序幕[1-3]㊂钢铁企业超低排放是指对所有生产环节(含原料场㊁烧结㊁球团㊁炼焦㊁炼铁㊁炼钢㊁轧钢㊁自备电厂等,以及大宗物料产品运输)均实施升级改造[4],其中自备电厂燃气锅炉的超低排放指标限值为:颗粒物㊁二氧化硫㊁氮氧化物排放浓度小时均值分别不高于5,35,50mg/Nm3㊂由于自备电厂下游用户用电和蒸汽负荷的需求波动较大,导致锅炉负荷和排烟温度的波动较大㊂同时,锅炉燃料中高炉煤气㊁焦炉煤气及转炉煤气的配比份额随上游钢厂煤气储量的变化而频繁变化,导致燃烧所产生烟气的湿度和SO2浓度不断波动,给钢铁厂燃气锅炉烟气的超低排放治理带来困难㊂1㊀燃气锅炉烟气治理技术现状1.1㊀现有脱硫除尘技术介绍当前普遍采用的燃气锅炉脱硫除尘技术包括以下三种:1.1.1㊀石灰石-石膏湿法脱硫技术该工艺以石灰石粉作为脱硫剂,将其与水混合制成含固量15% 20%的吸收浆液,采用浆液泵输送至脱硫塔内,通过喷淋与烟气逆向接触,吸收烟气中的SO2并生成副产物CaSO4㊃2H2O㊂净化后的烟气经除雾器除雾后达标排放,副产物CaSO4㊃2H2O经脱水后生成干石膏,实现综合利用[5]㊂1.1.2㊀CFB半干法脱硫除尘技术该工艺以消石灰粉㊁生石灰粉作为脱硫剂㊂来自燃气锅炉的烟气在脱硫塔底部先与脱硫剂㊁循环脱硫灰充分预混合,进行初步脱硫反应,随后通过脱硫塔下部的文丘里管加速向上运动,进入CFB床体㊂在CFB床体内气㊁固两相流产生激烈的湍动而充分混合接触,脱硫剂颗粒在被烟气携带上升过程中随着絮状物的形成和解体而不断下落㊁提升,使得气㊁固间的滑移速度大大提高㊂同时,脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回路径,从而提高了塔内床层颗粒的密度和钙硫比,延长了脱硫剂的反应时间,实现SO2超低排放[6]㊂净化后的烟气经布袋除尘器高效除尘后,实现粉尘超低排放㊂1.1.3㊀SDA半干法脱硫除尘技术该工艺以消石灰㊁生石灰作为脱硫剂,脱硫剂被制浆成8% 12%的Ca(OH)2浆液,通过浆液泵输送至脱硫塔顶部的旋转雾化器,在雾化轮10000r/min的高速旋转作用下被雾化成众多30 50μm的雾滴,使浆液比表面积大大提高[7]㊂热烟气进入脱硫塔后与浆液充分接触,烟气中的SO2被充分吸收,同时雾滴水分被加热蒸发,形成脱硫副产物㊂少量产物直接从脱硫塔底部排出,大部分产物则随烟气进入脱硫塔后的除尘器被过滤捕集,再通过气力输送至循环灰仓进行再利用,经处理后的洁净烟气则实现达标排放㊂1.2㊀技术路线对比分析表1所示为三种常用燃气锅炉脱硫除尘技术的优缺点对比㊂表1㊀现有燃气锅炉烟气脱硫除尘技术路线对比序号技术路线优点缺点1石灰石-石膏湿法脱硫技术对烟气负荷波动适应性强,脱硫副产物可以综合利用㊂(1)系统出口为饱和湿烟气㊁温度低,易腐蚀㊁结垢;(2)脱硫设备占地面积大;(3)存在废水排放及处置问题㊂2CFB半干法脱硫除尘技术系统排烟温度高,烟气为非饱和湿烟气,无腐蚀性,无废水产生㊂(1)对烟气负荷适应性差,低负荷运行时的床压不稳,容易造成塌床;(2)脱硫灰为亚硫酸钙及氢氧化钙混合物,粘性大㊁可利用率低㊂3SDA半干法脱硫除尘技术对烟气负荷波动适应性强,系统排烟温度高,烟气为非饱和湿烟气,无腐蚀性,无废水产生㊂(1)当入口烟气湿度较高时,通过雾化器喷射的脱硫浆液(含固量12%左右)经蒸干后,烟气温度大幅降低,相对湿度显著增大,容易出现脱硫塔粘壁㊁物料板结㊁烟道堵塞以及袋除尘器 糊袋 问题;2)一次投资费用较高㊂㊀㊀由表1可看出,以上三种脱硫工艺在燃气锅炉烟气治理中均存在不足之处㊂因此,本文介绍了一种纯干法脱硫除尘工艺㊂2㊀SDS干法脱硫除尘技术简介2.1㊀技术原理及路线SDS干法脱硫除尘技术以小苏打作为脱硫剂,经空气分级研磨机研磨后生成NaHCO3超细粉(D90ɤ20μm),燃气锅炉烟气经过煤气加热器换热降温后进入干法脱硫(SDS)反应器,与由高效气力输送装置喷射的NaHCO3超细粉充分混合㊁接触[8]㊂在高温烟气(140ħ以上)作用下,NaHCO3分解出高活性的Na2CO3和CO2,活性强的Na2CO3与烟气中的SO2及其他酸性㊃452㊃SHANDONGCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年第50卷㊀第9期物质充分接触并发生化学反应,脱除烟气中SO2㊂过程所涉及化学反应包括:主要反应:2NaHCO3(s)ңNa2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)(1)SO2(g)+Na2CO3(s)+1/2O2ңNa2SO4(s)+CO2(g)(2)副反应:SO3(g)+Na2CO3(s)ңNa2SO4(s)+CO2(g)(3)反应生成的干燥脱硫副产物Na2SO4随气流进入布袋除尘器,通过袋式除尘器的高效过滤捕集后可进行化工产品再利用,并最终实现烟气中SO2及粉尘的超低排放㊂SDS干法脱硫除尘系统组成包括:脱硫剂储存及制粉系统㊁SDS脱硫反应器系统㊁布袋除尘器系统㊁副产物处理系统等,具体工艺流程如图1所示㊂图1㊀SDS干法脱硫除尘工艺流程图2.2㊀技术特点介绍SDS干法脱硫除尘技术具有以下技术特点:1)工艺系统简单,设备可靠耐用,特别适用于小流量㊁低负荷烟气的达标排放治理;2)脱硫效率可达90%以上,脱硫剂利用率高;3)脱硫系统为全干态运行,无废水产生,无二次污染;4)脱硫过程的系统温降小,烟囱出口排烟温度高㊁相对湿度低,下游设备无需进行防腐处理;5)系统操作维护方便,调节灵活,可控性好,自动化程度高;6)副产物Na2SO4为化工产品,可回收再利用㊂将该技术应用于工程实际,具有如下优点:1)项目一次投资费用低,运行费用低;2)系统施工周期短;3)脱硫除尘设备占地面积小,设备布置灵活,特别适用于改造项目㊂3㊀燃气锅炉烟气SDS干法脱硫除尘技术优势(1)由于燃气锅炉负荷波动大,若采用CFB半干法脱硫除尘工艺,系统低负荷时容易造成CFB半干法脱硫塔出现 塌床 ,影响脱硫效果㊂而SDS干法脱硫除尘技术可根据锅炉负荷的波动,通过灵活㊁精确调整NaHCO3超细粉的喷入量,稳定实现SO2及粉尘超低排放㊂(2)燃气锅炉的排烟温度和烟气湿度波动大,若采用SDA半干法脱硫除尘工艺,当烟气温度较低㊁湿度较大时,通过雾化器喷射的脱硫浆液(含固量12%左右)与烟气接触并蒸干后,烟气温度大幅降低,相对湿度显著增大,容易出现脱硫塔粘壁㊁物料板结以及布袋 糊袋 问题㊂而SDS干法脱硫除尘工艺通过设置高温烟气再循环系统,抽取经空预器换热的锅炉一次热风或经省煤器换热的高温热烟气并喷入脱硫反应器内,可稳定实现NaHCO3超细粉的高温受热分解,从而满足SO2超低排放要求,同时充分提高脱硫反应器出口烟气温度,避免布袋 糊袋 ㊂(3)SDS脱硫除尘工艺不存在脱硫灰再循环系统,布袋除尘入口粉尘浓度较低(ɤ2000mg/Nm3),除尘灰生成量较小㊂以230t/h燃气锅炉为例,除尘灰生成量ɤ10t/d,无需强制设置灰库储存系统,可利用除尘灰斗进行临时储存,通过机械刮板机将脱硫灰输送至吨袋打包机,打包后直接外运,大大降低了灰库储存仓㊁气力输送系统等一次投资费用,同时降低了输灰系统故障率㊂(4)SDS干法脱硫除尘工艺的烟气相对湿度和系统温降小,出口排烟温度高,无尾部烟道腐蚀和 湿烟雨 问题产生㊂4㊀结论SDS干法脱硫除尘技术的系统结构简单㊁运行稳定可靠㊁工艺适应性强㊁一次投资费用低㊁设备占地面积小,目前已广泛应用于焦化烟气脱硫除尘超低排放治理领域,可针对燃气锅炉负荷波动大㊁SO2初始浓度低㊁烟气湿度波动大等特性,充分满足SO2和颗粒物超低排放的要求㊂未来,必将成为钢铁行业燃气锅炉超低排放治理领域的主流技术㊂参考文献[1]田恬,程茜,赵雪,等.2019年脱硫脱硝行业发展评述及展望[J].中国环保产业,2020(2):24-26.[2]刘涛,卢熙宁.2019年冶金环保行业发展评述及发展展望[J].中国环保产业,2020(2):28-31.[3]杨忠凯,王敬臣,武宁,等.燃煤烟气脱硫技术综述[J].河南化工,2019(3):7-10.[4]徐大兴.SDS钠基干法脱硫工艺在焦化厂烟气处理中的应用[J].燃料与化工,2020(3):59-61.[5]周英贵,田昊.镁矿砂回转窑窑尾烟气SDS干法脱硫工艺的设计应用[J].硫酸工业,2020(4):41-44.[6]徐廷万.焦炉烟气SDS脱硫与余热回收的一体化应用[J].四川化工,2019(2).25-27.[7]陈文印,孙换佶,曹洪宝,等.烧结机头烟气超低排放改造[J].河北冶金,2019(增刊1):152-155.[8]张庆文,常治铁,刘莉,等.SDS干法脱硫及SCR中低温脱硝技术在焦炉烟气处理中的应用[J].化工装备技术,2019,40(4):14-18.(本文文献格式:祝文,岳琳,谭栋栋,等.浅谈钢铁厂燃气锅炉烟气SDS干法脱硫除尘超低排放技术[J].山东化工,2021,50(9):254-255.)㊃552㊃祝文,等:浅谈钢铁厂燃气锅炉烟气SDS干法脱硫除尘超低排放技术。
除雾器的选型为了提高除雾效果,一般采用两级叶片,第一级为粗除,第二级为精除。
屋脊型除雾器布置在烟气垂直流动的吸收塔上层,多采用单层梁支撑两级叶片的固定方式。
但为了检修方便,也有用户要求用两层梁支撑。
平板型除雾器可以布置在烟气垂直流动的吸收塔内,也可以布置在烟气水平流动的烟道中,一般采用双层梁支撑或固定。
屋脊型除雾器的优点是烟气通过叶片法线的流速要小于塔内水平截面的平均流速,这样,即使塔内烟气流速偏高,在通过除雾器时,由于流通面积增大而使得烟气流速减小。
但是,由于屋脊型除雾器需要在吸收塔的截面上留出矩形通道,而吸收塔是圆形的,所以部分面积需要用盲板封起来,从而部分抵消了一部分优势。
另外,屋脊型除雾器的结构较平板型除雾器更稳定,可以耐受的温度较高,因此,当脱硫系统不设GGH时,建议采用屋脊型除雾器。
单层梁的屋脊型除雾器高度一般为2 850mm,而两级平板型除雾器高度为3 230mm,即单层梁的屋脊型除雾器占用空间较小。
但是,考虑到减小携带水量,通常要求烟气在除雾器叶片以上1m 处开始改变流向和提高流速,这样可以使大的颗粒落回到除雾器。
如果加上这预留的1m空间,屋脊型和平板型除雾器占用总空间接近。
另外,从经济角度分析,平板型除雾器的成本比屋脊型稍低一些,所以,一般情况下最好选择平板型,只有在烟温相对较高时,为了提高安全性才选择屋脊型除雾器。
3结垢原因分析及冲洗系统设计3. 1结垢原因分析(1)吸收剂浆液附着于除雾器叶片上。
SO2溶于水的电离产物主要是H+和HSO3 - ,为了促进SO2的吸收和溶解,采取了2种措施:加入石灰石以中和溶液中的H+ ;向浆池中鼓入过量空气,以促进石膏的形成和结晶。
吸收塔底部的石膏浆液与新鲜的石灰石浆液混合后由喷嘴喷出,与烟气充分接触后,其中很小一部分被烟气携带附着于除雾器的叶片或其他零部件上。
如果浆液在叶片上停留的时间较长,就会在叶片表面形成垢层。
(2)吸收剂过量。
过量的吸收剂会导致溶液中钙离子浓度过高,过饱和度增大,结垢加快。
折流板式除雾器(图片可以放大观看)图
片
展
示
工作原理脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器,烟气被快速、连续改变运动方向,因离心力和惯性的作用,烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来,雾滴汇集形成水流,因重力的作用,下落至浆液池内,实现了气液分离,使得流经除雾器的烟气达到除雾要求后排出。
管束式除雾器(图片可以放大观看)烟气通过旋流子分离器,产生高速离心运动,在离心力的作用下,雾滴与尘向筒体壁面运动,在运动过程中相互碰撞、凝聚成较大的液滴,液滴被抛向筒体内壁表面,与壁面附着的液滴层接触后一同落入浆液,实现雾滴与尘的脱除。
分离器之间设置导流环,提升气流的离心运动速度,并维持合适的气流分布状态,以控制液膜厚度,控制气流的出口状态,防止液滴的二次夹带。
湿式电除尘(雾)(图片可以放大观看)
通过静电控制装置和直流高压发生装置,将交流电变成直流电送至除雾装置中,在电晕线(阴极)和酸雾捕集极板(阳极)之间
形成强大的电场,使空气分子被电离,瞬间产生大量的电子和正、负离子,这些电子及离子在电场力的作用下作定向运动,构成了捕集酸雾的媒介。
同时使酸雾微粒荷电,这些荷电的酸雾粒子在电场力的作用下,作定向运动,抵达到捕集酸雾的阳极板上。
之后,荷电粒子在极板上释放电子,于是酸雾被集聚,在重力作用下流到除酸雾器的储酸槽中,这样就达到了净化酸雾的目的。
大观看)。