超低排放脱硫除尘一体化技术及其应用研究.pdf
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1、 188 实 践 区域治理 PRACTICE 超低排放脱硫除尘一体化技术 及其应用研究 刘东明 山东恒科环保设备有限公司 摘要:通过对燃煤锅炉烟气粉尘特征、成分进行了研究,论述了超低排放脱硫除尘一体化技术的优越性及工作机理。在此基础上,对烟气粉尘净化系统进行优化设计,为烟气粉尘净化提供了理论依据和技术支持,从而证实了脱硫除尘一体技术是一种可以实现超低排放的最佳技术。关键词:超低排放;脱硫除尘一体化;技术;应用研究 中图分类号:TE991.1 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2023)24-0188-03 作者简介:刘东明,生于 1986 年,男,汉族,山东人,本科,研究方向为环境
2、保护。引言 随着社会经济的不断发展,其中对燃油的要求也越来越高。尤其是对煤的大量使用,既难以适应社会主义市场经济迅速发展的需要,又对空气产生了严重的污染。当前,煤自然燃烧过程中,硫酸盐、硝酸盐等有害物质对人体和社会的危害越来越大,SO2的过度排放导致的强烈酸雨,对国家经济的发展带来了重大的危害。为此,开展烟气粉尘脱硫技术的研究与开发工作,汽车行业的发展需要消耗石油能源,而尾气排放又会向空气中排放很多有毒的气体。所以,要降低大气污染,就得治理这种烟尘排放。目前最常用的治理手段为脱硫除尘一体技术1-3。一、超低排放脱硫除尘一体化技术的应用意义(一)改善空气质量 随着科技的发展,人们生活水平都得到了
3、很大的提高,尤其是对环境污染的控制已经达到了一个新的水平,因此,必须要有强大的全面的支撑,才能保证环境污染控制工作的正常进行。我国超过半数的能源来自于燃煤发电,而燃煤发电会排放出大量的硫化物和硝酸盐等有害气体。一方面,对烟气进行脱硫脱硝技术的优化,使烟气得到了有效的治理,能够建立起一套科学的污染源消除机制和一套科学的防治方案,从而为改善空气质量打下坚实的基础4。(二)优化火力发电厂的运行能力 当前,我国的火力发电厂以燃煤锅炉为主。常规锅炉燃烧效率低下,在燃烧过程中会产生大量的污染气体,同时还会引起炉膛高温,对炉膛内环境造成严重影响。当前,为实现对硫化物、硝化物等污染物的有效治理,相关部门采取了
4、一系列科学、行之有效的措施。超低排放脱硫除尘一体化技术可以使锅炉的煤粉基本利用率得到了较大的提高。在此基础上,根据我国目前的能源生产需要,提出了切实可行的规范,使火力发电厂的基础操作能力得到了较大的提升5。二、超低排放脱硫技术的概述 此项技术具有以下优势:(1)工程造价低廉,施工周期短。既不需要对前部的干燥收尘器作较大的改装,又不需要在后序阶段增加湿式收尘器,从而节省了建造和运营费用。(2)整体系统结构设计简洁、占用空间少,对原有的吸收塔基础上作了改进,不需要再加上新的湿电所造成的占用空间。(3)具有很好的负载适应能力,可以在 35%-100%的最大持续输出状态下工作。(一)老机组的超低脱硫排
5、放改造 要想实现超低排放目标,就需要将现有的脱硫技术从 99%以下提升到 99%以上,部分单元机组可达 99.6%左右。提高煤气中的液气比例,以及增大煤气与石灰浆的接触,是提升煤气中脱硫效果的根本途径。为克服因脱硫而导致的液气比增大、浆液反应池体积增大等问题,拟通过在旧塔增设喷淋层、旧塔增设喷淋层+塔外浆液池、串联塔等方式,并通过在塔内增设托架、紊流装置或断流装置等,使烟液与石灰浆液之间的界面作用更强,从而达到既能去除 SO2效果又能高效去除烟尘的目的。在老塔改建中,新增设的喷淋层通常设置在喷淋 189 实 践 区域治理 PRACTICE 层上方,以延长泥浆在吸收塔中的滞留时间,进而延长石灰浆
6、与烟气的反应时间,有利于脱硫6-7。(二)新机组的超低脱硫排放技术 对于新型脱硫设备,应综合考量,在确保脱硫效果的前提下,需要在吸收器中选取适当的气流速率,增大入口烟道到最下面的喷淋层的间距,在其喷淋层的底部增设托板或紊动设备,以保证石灰质浆与烟雾的充分接触及反应,增大喷淋层间距,增加上部喷淋层到除雾管底部的间距,以保证在吸收塔中的流动更加均匀,并使用高效率的除雾管等,在提升了脱除 SO2的效率的同时,对脱除烟气中的灰尘也更加有利。三、脱硫吸收塔内粉尘的脱除 (一)浆液的洗涤 脱硫吸收塔中的除尘原理是通过回流再循环浆液冲洗烟道,并通过除雾器将烟道中的水汽和微粒进行进一步去除。要使吸收塔除尘效果
7、好,应在吸收塔吸收区采用适当的方法,使吸收塔中的烟尘更多地与回流浆料更多地接触,使吸收塔中的烟尘更多地被吸附,并选用有效的除雾器和其他方式。在脱硫吸收塔中,除了有二氧化硫外,还会有一些烟尘被除去。利用塔内再循环的水力浆液,可以很好地将大颗粒的灰尘从吸收塔中冲洗出来,从而提高了吸附效果。使用袋式除尘器通过过滤后的烟尘,烟尘颗粒很细,很容易随烟尘一起进入吸收塔中,烟尘的去除效果不高,通常情况下,吸收塔中的烟尘去除率均大于 50%。2014 年下半年起,我国多家环保企业对原有设备进行了改造,并对新设备进行了脱硫除尘综合设计8。(二)一体化脱硫除尘工艺研究 当前,我国对燃煤烟气中的硫化物、氮化物及粉尘
8、的治理,仍然是采用进口的硅控制技术。该技术工艺的推广需要使用很多的催化剂和吸收剂,且成本费用高昂。对于电力行业而言,一年的煤消耗是巨大的。如果一直采用 SCR 工艺进行脱硫和粉尘的处理,会极大地提高成本。经过分析认为,目前使用可控硅工艺的费用较高,这是由于烟气中含硫、硝酸盐及烟尘治理的逐步实施所致。所以,实现脱硫除尘一体化,将是降低工程建设投入,降低费用的一种行之有效的途径。利用水氨中和法处理烟气的方法,并对烟气的净化效果进行分析。当前,以一体化脱硫技术为基础的KTLF100000/2140L 脱硫装置已经用于实际生产。(三)一体化脱硫脱硝除尘设备的优化改造 目前,国内环保工作中最重要的一项举
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