燃煤锅炉烟气脱硫除尘设备系统改造

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1、燃煤锅炉烟气脱硫除尘设备系统改造　　摘要:通过对在用燃煤锅炉脱硫除尘设备流程分析，研究其脱硫除尘的关联性，提出新的脱硫除尘数学模型，并论述锅炉房脱硫除尘系统的改造工程，探讨了脱硫除尘及脱硫除尘设备的改造，介绍了采用该设备的脱硫效果。关键词:燃煤锅炉；脱硫除尘；设备改造中图分类号：TK223文献标识码：A文章编号：我国是能源消耗大国，在常规能源中，呈现多煤少油缺气现状我国北方地区冬季严寒且持续时间长，大多采用燃煤锅炉供暖，其具有一次性投资低运行成本低的优点，受到人们的青睐，但燃煤锅炉运行过程中排放的烟气是大气污染的主要原由之一。锅炉配套的脱硫除尘设备为旋风多管除尘器，改造加装碱水喷

2、淋式脱硫除尘塔系统。脱硫除尘系统的研究与分析锅炉自带脱硫除尘主要设备为XLD型多管式旋风除尘器+碱水喷淋式脱硫塔系统。经XLD型多管式旋风除尘器除尘后，锅炉烟尘浓度为768mg/m3（表态）、SO2浓度为958.1mg/m3（表态）；新安装XPL型旋风式雨淋燃煤锅炉烟气脱硫除尘设备之后，锅炉烟尘浓度为80.3mg/m3、SO2浓度为264mg/m36.。两份检测报告对比后发现，现有脱硫塔在实现脱硫效率达到72.5%的同时实现降尘89.5%。通过上述分析发现:碱液作为脱硫除尘媒介均可行，但需进一步分析烟气在烟道中的脱硫和除尘过程。1.1脱硫过程在脱硫塔内，经过碱液喷淋，烟气中的SO

3、2与碱液发生化学反应，化学反应式为NaOH+SO2=NaHSO3。在测试脱硫塔出口碱液pH值后，发现其偏高。说明碱液虽然对烟气进行了喷淋吸收，但在短时间内未能有效与SO2充分反应，对烟气中的SO2吸附吸收严重不足，导致脱硫塔碱液出口pH值偏高。通过上述脱硫过程的分析，根据其相关条件，可建立如下的脱硫模型：η=ƒ.F.s/L式中η——脱硫量F——烟气接触的碱液比表面积S——脱硫塔内烟气的滞留时间L——烟气流量ƒ——修正系数根据式(1)可以通过以下几个方面提高脱硫效率:（1）增大碱液比表面积。在碱液流量不变的情况下，提高雾化程度，减小碱液液滴直径，增加碱液有效反应

4、表面积。（2）延长烟气滞留时间。通过增大雾化区体积，延长烟气滞留时间。61.2除尘过程烟尘在烟道中被逆流的碱液滴浸润，形成水雾溶胶颗粒和较大的混悬液滴，碰触脱硫塔壁后受重力影响坠流塔底，随碱液流向碱液池，富集沉淀。经过计算烟道尺寸与每平方米碱液液滴数目得出：脱硫塔内每立方米烟尘颗粒与碱液液滴比为1：10，碱液因颗粒较大，数目较多，无法全部吸收烟尘颗粒，短时间内无法形成大量水雾溶胶颗粒。烟尘与除尘设施接触面积小，水雾溶胶颗粒无法快速集聚成较大的混悬液滴，烟尘未能被有效捕捉。通过上述除尘过程的分析，根据其相关条件，可建立如下的除尘模型:η=ƒ.G.s.M/L式中η——除尘量

5、G——烟尘接触的碱液滴数量S——脱硫塔内烟气的滞留时间M——烟尘接触的脱硫除尘设备的总表面积L——烟气流量ƒ——修正系数根据式(2)可以通过以下几个方面提高除尘效率:(1)延长烟气滞留时间；(2)减小喷雾液滴直径，增加碱液液滴数量；(3)增加烟尘接触脱硫除尘设备的总表面积。62脱硫除尘过程集成设计及改造实施依据上述建立的脱硫除尘模型，结合现场情况，对脱硫除尘进行集成一体化设计并实施设备改造如下:(1)在烟道中增设喷头并列错位式并与烟气流向相反布置的256个高效雾化喷头。原脱硫塔内使用的为花洒喷头，经过计算，每立方米喷洒的液滴直径为2mm的碱液液滴数目为4.29x105个

6、，在经过市场考察和调研后，特殊材质的高效雾化喷头(专利产品)每立方米喷射的直径为0.1mm液滴数目高达3.92x109个，可比原有花洒喷头喷洒的碱液液滴数目每立方米增加4x104个，符合设计要求。在采用高效雾化喷头后，使碱液每立方米的有效反应表面积从5.1388m2提高至123.18m2，增大了碱液比表面积，同时，碱液液滴在烟道中的大量喷洒，减缓了烟气的流动速度，增大了烟气的滞留时间，从而提高脱硫除尘效率。(2)增加43.32m2的捕尘面积引用了捕尘网原理，通过在烟道多处设立捕尘网，增大烟气滞留时间，从而减缓尘埃颗粒布朗运动速度，增大水包固体颗粒被捕尘网捕捉的概率，达到降尘的目标

7、。(3)增加烟尘接触脱硫除尘设备的总表面积将原烟道喷雾区尺寸1mx1m改为1.5mx1.5m，在延长烟气滞留时间的同时，用以降低锅炉排风阻力，保证锅炉正常出力。(4)6将烟道的喷雾区底部设计成10o倾斜，以保证碱液及时收集和循环利用。（5）增设6m长的二级碱液喷雾系统。通过环境部门的检测，发现烟道系统中虽然设置了捕尘网与高效雾化喷头，但仍有部分烟尘中的粉尘颗粒排放，为解决此问题，增设了6m长的二级碱液喷雾系统，用于捕捉5μm的“小”烟尘颗粒。(6)增设捕雾装置。在脱硫塔内增设三组