袋式除塵技術(shù)在鈣基半干法煙氣脫硫中的應(yīng)用
1 鈣基半干法煙氣脫硫技術(shù)
半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)是鈣基半干法的一種,由我國環(huán)境科研機(jī)構(gòu)自主研究開發(fā)。在國家“九五”期間,完成了35t/h燃煤鍋爐煙氣脫硫示范工程,目前正在進(jìn)行國家“863”項目—天津陳塘熱電有限公司2×220t/h燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵示范工程的建設(shè)。
半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)采用石灰作為脫硫吸收劑,采用水蒸汽作為脫硫劑的輸送介質(zhì),通過噴水霧對煙氣進(jìn)行增濕、降溫,以提高SO2的去除效率。噴入的CaO粉末與水反應(yīng)并在高濕煙氣的氛圍中生成Ca(OH)2,然后與煙氣中的SO2發(fā)生氣固以及氣-液-固三相反應(yīng)。
由于石灰不可能完全與煙氣中的SO2反應(yīng),為提高脫硫劑CaO的利用率,一部分脫硫灰會循環(huán)進(jìn)入脫硫塔煙氣中被重新利用。這種脫硫后的煙氣含塵量大,脫硫灰濃度可達(dá)300g/m3以上。
鈣基半干法煙氣脫硫技術(shù)不同于濕法與干法的地方在于:濕法鈣基技術(shù)是以CaCO3等堿性漿液為脫硫劑,脫硫劑在吸收塔中與SO2發(fā)生氣液化學(xué)反應(yīng);干法脫硫技術(shù)則是將干性脫硫劑加入爐內(nèi)或噴入煙氣中,脫硫劑與SO2發(fā)生氣固反應(yīng)以脫除SO2;鈣基半干法煙氣脫硫技術(shù)是將半干法脫硫劑以溶液或濕態(tài)的形式噴入煙氣中,在脫硫劑與SO2發(fā)生氣-液-固化學(xué)反應(yīng)的同時,脫硫劑溶液中的水分全部蒸發(fā),得到干態(tài)產(chǎn)物。
2 袋式除塵技術(shù)在鈣基半干法煙氣脫硫處理中的應(yīng)用
2.1 脫硫煙氣的性質(zhì)
以天津陳塘熱電有限公司2×220t/h鍋爐脫硫示范工程為例,脫硫煙氣的排煙溫度為70℃~75℃,單臺鍋爐煙氣量為43×104m/h;煙氣的含濕量約為11%,煙塵的濕度較高,含水量約為2%,有一定的粘結(jié)性。脫硫后的煙塵濃度在300g/m3以上。
脫硫灰的粒徑較小,絕大部分小于74μm控制燃煤鍋爐中的煙塵特別是脫硫灰中微細(xì)粒子的排放,對提高環(huán)境空氣質(zhì)量有重要意義。
鈣基半干法煙氣脫硫增加了脫硫劑固體顆粒,脫硫灰濃度較高,NID技術(shù)脫硫煙氣含塵量可達(dá)1000g/m3,采用濕法及靜電除塵器的處理效果較差,無法達(dá)到鍋爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn);另外,鍋爐煙塵中對人體有毒有害的主要污染物富集在10μm以下的微細(xì)粒粉塵中,濕法和靜電技術(shù)很難有效收集到這部分粉塵,因而采用袋式除塵技術(shù)對半干法脫硫煙氣進(jìn)行凈化是非常必要的。
2.2 袋式除塵技術(shù)的應(yīng)用
袋式除塵器是一種高效的煙塵凈化設(shè)備,其除塵效率可達(dá)99.99%,煙塵排放濃度可小于30mg/Nm3。同時,除塵器布袋表面附著的脫硫灰也有一定的脫硫作用,有助于提高脫硫除塵系統(tǒng)的煙氣脫硫效率。
根據(jù)天津市頒布的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB12/151-2003),煙塵排放限值為30mg/Nm3,天津陳塘熱電有限公司的2×220t/h鍋爐三電場靜電除塵器煙氣排放濃度不能達(dá)到此限值,因此計劃對靜電除塵器進(jìn)行以下改造:
(1)保留原來的第一電場靜電除塵裝置,除塵效率為60%~80%;
(2)將第二、三電場的靜電除塵器改造為袋式除塵器,入口煙塵濃度約為120g/m3。
除塵系統(tǒng)采用雙煙道結(jié)構(gòu),運(yùn)行中出現(xiàn)故障時可停一側(cè)煙道,以便進(jìn)行檢修。當(dāng)一側(cè)煙道運(yùn)行時,可滿足鍋爐75%的負(fù)荷。
增加預(yù)涂灰系統(tǒng),在鍋爐點火前或在新濾袋使用前,將脫硫灰噴入袋式除塵器,使布袋表面附著一層粉塵,以防止煙氣中的油滴粘在布袋上損害布袋。
脫硫煙氣中SO2濃度為100mg/Nm3,有一定的腐蝕性。該除塵系統(tǒng)采用PPS針刺氈濾料,重量為550g/m2,濾料進(jìn)行了防水、防油、防酸等表面處理。脈沖噴吹清灰氣源采用0.25~0.4MPa的壓縮空氣,風(fēng)速是反吹風(fēng)速度的10~20倍。
為保證布袋的安全運(yùn)行,袋式除塵器設(shè)有旁路煙道,當(dāng)鍋爐發(fā)生事故,煙溫超過濾袋允許溫度時,需要開啟旁路,煙氣可經(jīng)袋式除塵器旁路進(jìn)入煙囪。
3 結(jié)語
袋式除塵器的除塵效率高,對微細(xì)顆粒的捕集有較好的效果,是燃煤鍋爐煙塵中汞等重金屬污染物的有效凈化技術(shù)。袋式除塵技術(shù)對高濃度的煙塵有較好的適應(yīng)性,可處理的煙塵濃度達(dá)1000g/m3以上,因此適用于半干法/干法煙氣脫硫和循環(huán)流化床鍋爐的煙氣處理。
由于脫硫灰有一定的含濕量,容易附著在布袋表面,因此鈣基半干法脫硫煙氣對袋式除塵技術(shù)有如下要求:(1)除塵器布袋應(yīng)采用耐高溫、耐強(qiáng)酸性氣體腐蝕的PPS過濾材料,盡量采用圓筒形,以利于提高清灰效果;(2)采用0.1~0.4MPa的低壓脈沖清灰,以保證布袋壽命;(3)在可能的條件下,布袋表面應(yīng)做相應(yīng)的防水處理。
參考文獻(xiàn):(略)
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