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安徽馬鞍山脫硫除塵器

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簡易麻石水膜脫硫除塵裝置運行中的問題及改進

詳細介紹

簡易麻石水膜脫硫除塵裝置運行中的問題及改進
隨著國家環保執力度的加強，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越嚴格的限制，這就對鍋爐煙氣除塵脫硫技術提出了更高的要求。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95%以上, 但脫硫效率僅為10%左右。簡易濕法煙氣脫硫除塵一體化技術是利用同一裝置或系統，在原有麻石水膜除塵器筒體內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用簡易濕法脫硫除塵一體化裝置對原麻石水膜除塵器進行的技術改造為例,證明該裝置具有技術可行、工藝簡單、占地面積小、投資省和脫硫效率高等優點，但也發現改造后存在一些問題，如經過脫硫除塵之后的煙氣帶水和由此而引起的風機帶水、積灰振動、磨損及尾部煙道腐蝕等,對發現的問題分析探討,并采取相應措施進行改進。
1問題提出
根據國家現行HCRJ 040-1999《花崗巖類濕式煙氣脫硫除塵裝置》及GWPB3-1999《鍋爐大氣污染物排放標準》，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，鍋爐主要參數如下：額定蒸發量：35t/h;額定蒸汽壓力：3.82MPa;額定蒸汽溫度JSOt;給水溫度： 104T;排煙溫度鍋爐實際運行熱效率平均為 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題：氣、液、固3相接觸交換不充分；水膜除塵器內壁水膜形成效果不好；水膜筒環形槽溢水效果不好,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法達到國家環保要求。為適應鍋爐運行工況，滿足環保要求，該廠應用簡易濕法脫硫除塵一體化裝置分別對兩臺原水膜除塵器進行了改造。
2改造過程
2.1設備結構
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個導流塔，塔內裝1層導流塔板、3層旋流塔板，塔頂裝噴淋裝置，副塔內裝1 層脫水裝置。
2.2工作原理
鍋爐煙氣切向旋轉進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。在該項安裝有旋流板塔的煙氣脫硫除塵器中，其主塔內旋流塔板板形如汽輪機的隔板,運行時，煙氣由塔底向上切向進塔，塔頂噴淋除塵水，除塵水經旋流塔板中的葉片表面均
勻向下流動，煙氣在塔內旋流塔板葉片的導向作用下與除塵水(或堿液)接觸，使液滴與煙氣充分接觸后能得到有效的分離，其氣液負荷為常用板塔的150%以上。因塔板葉片上液層薄，開孔率大，使吸收塔內阻力很少，比常規塔少50%，且彈性寬，抗堵性強。煙氣經主塔后從塔頂進人副塔，通過脫水裝置經引風機、煙囪排向大氣，主塔中配有沖洗塔板的裝置。利用酸堿中和反應脫硫，其脫硫的反應機理如下： 2Na0H+S02=Na2S03+H20, Na2S03+Ca(0H)2=CaS03+2Na0H(苛化反應)， CaS03+l/202=CaS041 3存在問題分析
該除塵器改造完成后初步測試表明除塵效率較高，達98%，脫硫效率也可達70%，脫硫效果受噴淋水 pH值的影響很大，pH值高，脫硫效果好。但在運行中發現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
濕法煙氣脫硫反應系統增加了煙氣和脫硫漿液的氣液兩相傳質和反應：煙氣在經過脫硫處理之后，溫度會大幅下降，并且帶有大量水分，即所謂“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的水蒸氣。完備的大型濕法石灰石/石膏脫硫系統通常在脫硫反應之后的煙氣流程中設計脫水裝置，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。
該工程實踐上應用的簡易濕法脫硫除塵一體化裝置，為了節省設備投資，降低運行費用，只有簡單的除濕裝置，沒有煙氣再熱裝置，并且由于受限于原有的引風機，對簡易脫硫除塵裝置的壓降要求苛刻，使得簡易除濕裝置的效率也有所降低。未經很好除濕和再熱的煙氣水分會在其后的煙道內和引風機凝結，進而易使灰塵粘結在引風機葉輪上，造成引風機積灰、振動和磨損，以及加劇尾部煙道和引風機的腐蝕，這種情況冬季更為嚴重。
3.2影響因素
3.2.1旋流板除濕裝置的影響
旋流板除濕技術的工作原理是：攜帶液滴的氣流
經過旋流板旋轉時產生離心作用，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，運行可靠性好而成為在簡易濕法脫硫除塵一體化裝置中使用zui多的除濕裝置。旋流板的結構如圖1所示。其中旋流板的盲板尺寸、葉片仰角對除濕效果影響zui大。試驗證明?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
垢并進一步造成阻塞。同時，在濕法除塵的過程中，洗滌液吸收煙氣中的S02形成亞硫酸，若洗滌液pH 值偏低，無法中和亞硫酸，易造成管路、水泵以及引風機的腐蝕。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露點的影響
當煙氣溫度低于露點時，煙氣中的水蒸氣將結露，形成的小液滴附著在煙道內壁和風機葉片上，液滴成分包含水、硫酸和硫酸鹽，從而造成管路和風機腐蝕。一般當設備低于露點運行，不到3個月就將引風機腐蝕，使引風機無法運行。當濕煙氣中的水蒸氣分壓力達到飽和壓力時，水蒸氣的含量達到zui大值。由于經過洗滌凈化后的煙氣基本處于飽和狀態，因此即使脫水裝置將煙氣中的液態水全部脫除，當煙氣到達引風機的溫度低于露點時，煙氣中的水蒸氣仍將風機葉片和其后煙道結露，造成風機帶水。風機帶水還會使引風機粘灰，嚴重時使風機失去動平衡而無法運行。冬季環境溫度低時，尾部煙道若沒有保溫或煙氣再熱裝置時，這種現象尤為嚴重。煙氣的飽和水蒸汽含量與煙氣溫度呈指數關系，煙氣溫度為90尤時，其飽和水蒸汽含量為時為0.1297kg/ m3，僅為 90尤時的三分之一；當煙氣溫度大于100尤時，煙氣中的水呈氣態，風機不帶水。綜合考慮，煙氣在除塵器出口溫度應在60<070尤，這個溫度也是濕法脫硫除塵的溫度范圍。
4改進措施
根據上述分析結果，該廠采取以下措施對簡易濕法脫硫除塵一體化裝置設計進行了改進：
(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)安裝自動控制檢測系統，實現對pH值和煙氣出口溫度的實時監測，嚴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)對脫水器后到引風機前煙道進行加厚保溫，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，在露點以上運行。
5結語
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