燃煤鍋爐煙氣超低排放技術研究

李錄芬

浙江安防職業技術學院 浙江溫州 325000

1 概述

本文主要對某企業2×480t/h超高壓循環流化床鍋爐進行煙氣超低排放技術改造，在既有的脫硫塔內部進行煙氣托盤和高效管束除霧器的增加，使得煙氣和脫硫劑能夠充分的混合，同時采用其離心力在高效管束除霧器當中進行粉塵和水滴的分離，以此將煙氣當中的二氧化硫以及粉塵濃度降低，使得其可以滿足超低排放標準要求。

2 常見燃煤鍋爐煙氣超低排放技術分析

2.1 濕式電除塵

濕式電除塵器作為一種專門對微量粉塵和微顆粒進行處理的新型除塵設備，主要對于含濕氣體當中的酸霧以及水滴氣溶膠、臭味、PM2.5等有害物質去除，對大氣粉塵污染治理的較為常用設備。但是濕式電除塵自身改造成本比較大以及占用空間大，施工周期長，并且難度很大，在投入之后，運行整體成本高，并且脫硫廢水會增加，從而對脫硫廢水處理難度增大[1]。

2.2 電袋復合式除塵器

電袋復合式除塵器的特點是對靜電除塵和布袋除塵進行了整合，采用前級電場的預收塵、荷電作用和后級濾袋區過濾除塵的一種高效除塵器，其將電除塵器和布袋除塵器的優勢進行了體現，對電除塵器和布袋除塵器的缺點進行了彌補。但是，電袋除塵器運行阻力大，對于既有機組改在，引風機的余量要求比較大。電袋除塵，濾袋破袋后對于粉塵有著很大的影響，在超低排放要求下若是產生破袋，對于排放有著很大的影響。

2.3 管束式除塵器

管束式除塵器作為近些年發展的新型除塵器，對于吸收塔頂部進行除塵管束(替代原除霧器)的加載，以此實現粉塵超低排放。管束式除塵器主要就是通過煙氣通過其設置的三層導流葉片后產生旋轉，采用離心力對煙氣當中的霧滴以及粉塵進行分離，其特點主要體現在以下相關方面：

（1）使用環境的特點。管束除塵器的應用環境中由于含有大量液滴的50℃飽和凈煙氣，特點主要就是霧滴比較大，霧滴粒徑分布較廣，是由漿液液滴、凝結液滴和塵顆粒所構成，除塵主要是脫除漿液液滴和塵顆粒[2]。

（2）細小液滴與顆粒的凝聚。在高速運行當中大量的細小液滴和顆粒碰撞幾率增大，很容易凝聚為大顆粒，以此實現氣相分離。

（3）大液滴和液膜的捕悉。除塵器筒壁面當中的液膜會捕悉接觸到其表面的細小液滴及在增速器和分離器葉片表面的大液滴層，細小的液滴通過大液滴來對細小液滴實施脫除處理。

（4）多級分離器實現對不同粒徑液滴的捕悉。氣體的旋轉速度也大，離心效果就越好，所捕獲的液滴量也就越大，所形成的厚度越大，運行阻力增大，很容易使得二次霧滴產生，所以其使用多級分離器，在不同流速下分別對于霧滴實施脫除，確保在比較低的運行阻力下實現高效除塵。

3 燃煤鍋爐煙氣超低排放技術改造

在對燃煤鍋爐煙氣超低排放技術路線的選擇中，除了需要重視一次性投資，也需要對長期的運行費用加強重視；不但對投入考慮，還對節能減排的效果進行考慮；對先進性要需要考慮，還需要對其可靠性進行考慮；對超低排放的長期穩定性需要考慮，還需要對出現故障時運行維護的便利性進行考慮。超低排放技術在應用中需要結合電廠的實際狀況，“因地制宜、因煤制宜、因爐制宜”，必要時可采取“一爐一策”，同時還應統籌考慮各污染控制設備之間的協同處理作用。

3.1 本次改造方案仍采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝

全煙氣脫硫，一爐一塔。為滿足最新的鍋爐煙氣污染物超低排放標準，提高現有脫硫系統的效率，吸收塔內新裝管束除塵器。保證煙囪入口的煙氣溫度不低于50℃，在任何正常運行工況下，除霧器出口煙氣攜帶的水滴含量應低于20mg/Nm3。煙囪不得有石膏雨現象。煙氣處理能力為最大連續工況時的煙氣量，脫硫效率≥98%。

3.2 脫硫劑不變，吸收塔漿液循環泵和氧化風機不變

吸收塔的結構比較簡單，頂部制造所采用的材質以及內部防腐層需要對脫硫運行工藝要求可以滿足，內部的部件都需要能夠對最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊進行承受，同時還需要能夠承受煙氣飛灰和脫硫固體懸浮物的磨損。塔體和內部結構在設計時應考慮合適的腐蝕余度。為防止塔內液體泄漏，吸收塔本體為氣密性結構，在改造中盡量采用焊接連接，以此確保殼體的完整性，法蘭和螺栓的連接僅在必要時使用[3]。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方均相應進行密封，防止泄漏。改造后吸收塔脫硫效率不低于98%；脫硫塔出口煙塵濃度不大于5mg/Nm3。

4 改造后效果對比分析

改造后，氮氧化物、二氧化碳、煙塵三項指標均達到規定的超低排放標準。改造前后指標對比見表1。

5 結語

在本次煙氣超低排放改造過程當中，通過對多方案的對比分析，使用了技術先進以及改造量比較小，工程實施較快和占地面積比較小的改造方案，能夠節約大量的投資，獲取了良好的經濟效益，鍋爐改造后，各系統運轉良好，煙氣排放各項指標時刻處于超低排放標準范圍內。