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安徽馬鞍山脫硫除塵器

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簡(jiǎn)易麻石水膜脫硫除塵裝置運(yùn)行中的問(wèn)題及改進(jìn)

詳細(xì)介紹

簡(jiǎn)易麻石水膜脫硫除塵裝置運(yùn)行中的問(wèn)題及改進(jìn)
隨著國(guó)家環(huán)保執(zhí)力度的加強(qiáng)，鍋爐的煙塵zui 高允許排放濃度、二氧化硫zui高允許排放濃度等都受到了越來(lái)越嚴(yán)格的限制，這就對(duì)鍋爐煙氣除塵脫硫技術(shù)提出了更高的要求。目前中小型鍋爐廣泛使用的是麻石水膜除塵器http://www.xinyifrp。。ｃｏｍ/其除塵效率可達(dá)95%以上, 但脫硫效率僅為10%左右。簡(jiǎn)易濕法煙氣脫硫除塵一體化技術(shù)是利用同一裝置或系統(tǒng)，在原有麻石水膜除塵器筒體內(nèi)加裝脫硫裝置及脫水裝置，將其改造為新型麻石水膜脫硫除塵器，同時(shí)脫除煙氣中的煙塵和二氧化硫。本文以保定石化廠熱電站應(yīng)用簡(jiǎn) 易濕法脫硫除塵一體化裝置對(duì)原麻石水膜除塵器進(jìn) 行的技術(shù)改造為例,證明該裝置具有技術(shù)可行、工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、投資省和脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)，但也發(fā)現(xiàn)改造后存在一些問(wèn)題，如經(jīng)過(guò)脫硫除塵之后的煙氣帶水和由此而引起的風(fēng)機(jī)帶水、積灰振動(dòng)、磨損及尾部煙道腐蝕等,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分析探討,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行改進(jìn)。
1問(wèn)題提出
根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行HCRJ 040-1999《花崗巖類(lèi)濕式煙氣脫硫除塵裝置》及GWPB3-1999《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求鍋爐煙塵排放濃度在200mg/m3 以下,S02排放濃度在900mg/m3以下,除塵效率大于 95%,脫硫效率大于60%。
爐，鍋爐主要參數(shù)如下：額定蒸發(fā)量：35t/h;額定蒸汽壓力：3.82MPa;額定蒸汽溫度JSOt;給水溫度： 104T;排煙溫度鍋爐實(shí)際運(yùn)行熱效率平均為 60%~70%,除塵裝置采用文丘里麻石水膜除塵器。在未改造前，除塵器存在著下列問(wèn)題：氣、液、固3相接觸交換不充分；水膜除塵器內(nèi)壁水膜形成效果不好；水膜筒環(huán)形槽溢水效果不好,除塵效率不高(<90%)，脫硫效率低下(<10% )。
由于上述原因，原文丘里水膜除塵器無(wú)法達(dá)到國(guó) 家環(huán)保要求。為適應(yīng)鍋爐運(yùn)行工況，滿足環(huán)保要求，該廠應(yīng)用簡(jiǎn)易濕法脫硫除塵一體化裝置分別對(duì)兩臺(tái)原水膜除塵器進(jìn)行了改造。
2改造過(guò)程
2.1設(shè)備結(jié)構(gòu)
把原水膜除塵器溢流槽之上部分拆掉后，筒體重新砌筑升高，在塔底砌筑1個(gè)導(dǎo)流塔，塔內(nèi)裝1層導(dǎo) 流塔板、3層旋流塔板，塔頂裝噴淋裝置，副塔內(nèi)裝1 層脫水裝置。
2.2工作原理
鍋爐煙氣切向旋轉(zhuǎn)進(jìn)人麻石水膜脫硫除塵器后，利用離心力除塵，利用離心力脫水。在該項(xiàng)安裝有旋流板塔的煙氣脫硫除塵器中，其主塔內(nèi)旋流塔板板形如汽輪機(jī)的隔板,運(yùn)行時(shí)，煙氣由塔底向上切向進(jìn)塔，塔頂噴淋除塵水，除塵水經(jīng)旋流塔板中的葉片表面均
勻向下流動(dòng)，煙氣在塔內(nèi)旋流塔板葉片的導(dǎo)向作用下與除塵水(或堿液)接觸，使液滴與煙氣充分接觸后能得到有效的分離，其氣液負(fù)荷為常用板塔的150%以上。因塔板葉片上液層薄，開(kāi)孔率大，使吸收塔內(nèi)阻力很少，比常規(guī)塔少50%，且彈性寬，抗堵性強(qiáng)。煙氣經(jīng) 主塔后從塔頂進(jìn)人副塔，通過(guò)脫水裝置經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙囪排向大氣，主塔中配有沖洗塔板的裝置。利用酸堿中和反應(yīng)脫硫，其脫硫的反應(yīng)機(jī)理如下： 2Na0H+S02=Na2S03+H20, Na2S03+Ca(0H)2=CaS03+2Na0H(苛化反應(yīng))， CaS03+l/202=CaS041 3存在問(wèn)題分析
該除塵器改造完成后初步測(cè)試表明除塵效率較高，達(dá)98%，脫硫效率也可達(dá)70%，脫硫效果受?chē)娏芩?pH值的影響很大，pH值高，脫硫效果好。但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)鍋爐排煙溫度降低較多，煙氣仍然帶水。
氣帶水原因及其后果
濕法煙氣脫硫反應(yīng)系統(tǒng)增加了煙氣和脫硫漿液的氣液兩相傳質(zhì)和反應(yīng)：煙氣在經(jīng)過(guò)脫硫處理之后，溫度會(huì)大幅下降，并且?guī)в写罅克郑此^“煙氣帶。煙氣所帶的水分又可以分為攜帶的水霧滴和煙氣中處于飽和狀態(tài)的水蒸氣。完備的大型濕法石灰石/石膏脫硫系統(tǒng)通常在脫硫反應(yīng)之后的煙氣流程中設(shè)計(jì)脫水裝置，以脫除攜帶的霧滴，并且有煙氣再熱裝置把脫硫之后的煙氣加熱到80T：左右，以防止煙氣的水蒸氣冷凝，并保證煙氣有足夠的熱浮力。
該工程實(shí)踐上應(yīng)用的簡(jiǎn)易濕法脫硫除塵一體化裝置，為了節(jié)省設(shè)備投資，降低運(yùn)行費(fèi)用，只有簡(jiǎn)單的除濕裝置，沒(méi)有煙氣再熱裝置，并且由于受限于原有的引風(fēng)機(jī)，對(duì)簡(jiǎn)易脫硫除塵裝置的壓降要求苛刻，使得簡(jiǎn)易除濕裝置的效率也有所降低。未經(jīng)很好除濕和再熱的煙氣水分會(huì)在其后的煙道內(nèi)和引風(fēng)機(jī)凝結(jié)，進(jìn) 而易使灰塵粘結(jié)在引風(fēng)機(jī)葉輪上，造成引風(fēng)機(jī)積灰、振動(dòng)和磨損，以及加劇尾部煙道和引風(fēng)機(jī)的腐蝕，這種情況冬季更為嚴(yán)重。
3.2影響因素
3.2.1旋流板除濕裝置的影響
旋流板除濕技術(shù)的工作原理是：攜帶液滴的氣流
經(jīng)過(guò)旋流板旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心作用，使液滴甩向壁面，從而使氣液分離。由于旋流板氣流通道大阻力小且不易積灰堵塞，運(yùn)行可靠性好而成為在簡(jiǎn)易濕法脫硫除塵一體化裝置中使用zui多的除濕裝置。旋流板的結(jié)構(gòu) 如圖1所示。其中旋流板的盲板尺寸、葉片仰角對(duì)除濕效果影響zui大。試驗(yàn)證明?盲板直徑與塔徑比為4/9，葉片仰角為25°的旋流板除濕效果。
1-盲板2-套筒3-積液溢流口 4-旋流板外緣5-葉片
垢并進(jìn)一步造成阻塞。同時(shí)，在濕法除塵的過(guò)程中，洗滌液吸收煙氣中的S02形成亞硫酸，若洗滌液pH 值偏低，無(wú)法中和亞硫酸，易造成管路、水泵以及引風(fēng)機(jī)的腐蝕。綜合考慮，洗滌液在除塵器人口 pH值控制在8~9，在除塵器出口控制在5.5~6.5為宜。
3.2.3露點(diǎn)的影響
當(dāng)煙氣溫度低于露點(diǎn)時(shí)，煙氣中的水蒸氣將結(jié) 露，形成的小液滴附著在煙道內(nèi)壁和風(fēng)機(jī)葉片上，液滴成分包含水、硫酸和硫酸鹽，從而造成管路和風(fēng)機(jī) 腐蝕。一般當(dāng)設(shè)備低于露點(diǎn)運(yùn)行，不到3個(gè)月就將引風(fēng)機(jī)腐蝕，使引風(fēng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行。當(dāng)濕煙氣中的水蒸氣分壓力達(dá)到飽和壓力時(shí)，水蒸氣的含量達(dá)到zui大值。由于經(jīng)過(guò)洗滌凈化后的煙氣基本處于飽和狀態(tài)，因此即使脫水裝置將煙氣中的液態(tài)水全部脫除，當(dāng)煙氣到達(dá)引風(fēng)機(jī)的溫度低于露點(diǎn)時(shí)，煙氣中的水蒸氣仍將風(fēng) 機(jī)葉片和其后煙道結(jié)露，造成風(fēng)機(jī)帶水。風(fēng)機(jī)帶水還會(huì)使引風(fēng)機(jī)粘灰，嚴(yán)重時(shí)使風(fēng)機(jī)失去動(dòng)平衡而無(wú)法運(yùn) 行。冬季環(huán)境溫度低時(shí)，尾部煙道若沒(méi)有保溫或煙氣再熱裝置時(shí)，這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。煙氣的飽和水蒸汽含量與煙氣溫度呈指數(shù)關(guān)系，煙氣溫度為90尤時(shí)，其飽和水蒸汽含量為時(shí)為0.1297kg/ m3，僅為 90尤時(shí)的三分之一；當(dāng)煙氣溫度大于100尤時(shí)，煙氣中的水呈氣態(tài)，風(fēng)機(jī)不帶水。綜合考慮，煙氣在除塵器出口溫度應(yīng)在60<070尤，這個(gè)溫度也是濕法脫硫除塵的溫度范圍。
4改進(jìn)措施
根據(jù)上述分析結(jié)果，該廠采取以下措施對(duì)簡(jiǎn)易濕法脫硫除塵一體化裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)：
(1)選用高效除濕旋流板。該廠將原旋流板更換為盲板直徑與塔徑比為4/9，葉片仰角為25°的高效旋流板；
(2)安裝自動(dòng)控制檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)pH值和煙氣出口溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格控制洗滌液在除塵器人口值為 pH=8~9，出口值為 pH=5.5~6.5;
(3)對(duì)脫水器后到引風(fēng)機(jī)前煙道進(jìn)行加厚保溫，并加大煙道直徑，降低煙氣流速。保證鍋爐煙氣出口溫度在60~70尤，在露點(diǎn)以上運(yùn)行。
5結(jié)語(yǔ)
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