渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)在鍋爐煙氣治理中的應(yīng)用

江家洪 覃光志 何濤

（貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司貴州貴陽550001）

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，環(huán)境保護(hù)越來越受到重視，實現(xiàn)廢棄物的達(dá)標(biāo)排放，是國家獲得持續(xù)發(fā)展和建設(shè)和諧社會的重要因素，是企業(yè)切實踐行科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)環(huán)境友好型企業(yè)具體體現(xiàn)。為此，國家煙草專賣局對行業(yè)的鍋爐煙氣排放提出了更高的要求：在十一五期間所有煙草企業(yè)必須實現(xiàn)煙塵排放濃度低于120mg/m3，SO2排放濃度低于 400mg/m3。

貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司地處貴州省黔北遵義市，是一個為卷煙工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)片煙的復(fù)烤加工企業(yè)，鍋爐使用燃煤的含硫量普遍偏高，平均在4%-6%之間，要實現(xiàn)國家煙草專賣局制定的排放標(biāo)準(zhǔn)，所面臨的困難和挑戰(zhàn)是可想而知。為了解決鍋爐煙氣的排放，貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司進(jìn)行了充分的調(diào)研，決定采用新型的脫硫技術(shù)――渦輪增壓湍流脫硫除塵技術(shù)來替代較為傳統(tǒng)的水沫脫硫除塵技術(shù)，處理鍋爐煙氣，實現(xiàn)國家煙草專賣局提出的排放要求。

1 原脫硫除塵器狀況

公司原脫硫除塵系統(tǒng)是麻石水沫除塵系統(tǒng)，10噸鍋爐和20噸鍋爐各自擁有一套煙氣處理系統(tǒng)，但脫硫除塵的效率較低。遵義屬于國家二類地區(qū)，排放標(biāo)準(zhǔn)為煙塵≤250mg/m3，SO2≤1200mg/m3，經(jīng)過處理后的煙氣基本能夠達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但隨著行業(yè)的發(fā)展，國家煙草專賣局提出了新的鍋爐煙氣排放要求：煙塵≤120mg/m3，SO2≤400mg/m3，這一新標(biāo)準(zhǔn)的出臺，給公司的煙氣排放帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。公司對原水沫除塵進(jìn)行檢查、維護(hù)之后，煙氣的最好排放也達(dá)不到這一要求，二氧化硫的排放濃度基本維持在1100mg/m3，這一數(shù)據(jù)和國家局提出的排放要求還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

2 新型脫硫技術(shù)方案設(shè)計

2.1 前期工作：對原有煙氣處理設(shè)施進(jìn)行測試，掌握實際運行中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時收集國內(nèi)外各類先進(jìn)的脫硫除塵技術(shù)，找到適合我公司實際情況的脫硫除塵技術(shù)。

2.2 方案設(shè)計：建立粗處理和精處理的理念，采用對煙氣進(jìn)行逐級處理的方法，確定由高效率的渦輪增壓湍流脫硫除塵器來完成最終的精處理過程，同時將10噸和20噸鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)合二為一，降低項目投資成本。

2.3 煙氣處理流程圖：

2.4 渦輪增壓脫硫技術(shù)概述

渦輪增壓湍流傳質(zhì)塔除塵脫硫的原理：渦輪增壓湍流傳質(zhì)是一種有別于現(xiàn)有FGD濕法分離機(jī)理的嶄新概念——建立了湍流傳質(zhì)場，在湍流傳質(zhì)場中，參與傳質(zhì)的各相都處于分散狀態(tài)。即多相物料在湍流傳質(zhì)場中，實現(xiàn)多相都處于分散狀態(tài)，多相分散的基元互相撞擊、凝并，實現(xiàn)基元細(xì)化，大大提高相間的接觸面積——氣、液、固比表面積，同時，基元間實現(xiàn)著高速的表面更新，保持穩(wěn)定高速的傳質(zhì)，特別是在傳質(zhì)場中，存在化學(xué)反應(yīng)時，相間遠(yuǎn)離平衡，傳質(zhì)始終保持高速，這就大大提高了設(shè)備的分離、反應(yīng)效率。

渦輪湍流傳質(zhì)場是利用氣流本身的能量，通過改變流道的大小和方向，加速（矢量加速）氣流速度和增強(qiáng)氣流的擴(kuò)散，形成超強(qiáng)湍流場，液體進(jìn)入超強(qiáng)湍流場，被撞擊分散，氣體本身在撞擊液體時也伴隨分散。要建立湍流場，氣流速度一般都要選在8 m/s以上，甚至高達(dá)30 m/s，因而傳質(zhì)塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流場中，液體的比表面積比起噴淋塔、填料塔、板式塔的液體比表面積成數(shù)十倍的增加。

渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)和設(shè)備具有以下突出特點：

（1）渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)原理與現(xiàn)有濕法技術(shù)根本不同，它利用渦輪增壓湍流傳質(zhì)場強(qiáng)化傳質(zhì)的機(jī)理，提高了液體的比表面積，從而大大提高了除塵、脫硫效率。

（2）除塵脫硫設(shè)備一體，同時除塵、脫硫，適應(yīng)能力強(qiáng)。

（3）該塔體不設(shè)噴頭，設(shè)備不堵塞，不結(jié)垢，水氣比小，占地面積小，水循環(huán)使用，沒有二次污染。

（4）設(shè)備耐腐蝕、耐磨，主體設(shè)備使用壽命10年以上。

3 實驗過程

2008年5月，貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司與成都聯(lián)碳化工科技有限責(zé)任公司通過項目合作，根據(jù)公司煙氣處理的實際情況，制定出一套適合貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司鍋爐煙氣處理的處理方案，并于同年9月安裝調(diào)試結(jié)束。

4 效果檢查

設(shè)備調(diào)試安裝結(jié)束后進(jìn)行實驗，實驗時原煤為遵義縣無煙煤，原煤低位發(fā)熱量為4752cal/g，含硫量為5.85%，揮發(fā)分為32.5%，批次總量為500噸。煙氣檢測方式為鍋爐連續(xù)運行一個周，每天做一次檢測。

5 結(jié)論

貴州遵義市屬于遵義屬于國家二類地區(qū)，燃煤含硫量普遍較高，采用渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)對鍋爐煙氣的治理效果明顯，二氧化硫的排放濃度基本控制在200毫克/立方米左右，完全滿足國家煙草專賣局提出的“二氧化硫排放不高于400毫克/立方米”的要求。

［1］李峰，等.石灰濕式洗滌法脫硫的應(yīng)用研究［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2001（3）：73－75．

［2］劉天齊，等.三廢處理工程技術(shù)手冊（廢氣卷）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999：216－223.

［3］吳慧英，黃晟，羅東.懸浮水幕式除塵脫硫器的研究［J］.環(huán)境工程，1999，17（2）：33－35.