燃煤锅炉房烟气脱硫除尘装置的工程应用_工程实践

摘要

摘要：结合工程实例，对采用双碱法的脱硫除尘装置在燃煤供热锅炉房的应用进行了探讨。关键词：锅炉房；双碱法；除尘；脱硫Application of Flue Gas Desulfurization and Dust Removal D

摘要：结合工程实例，对采用双碱法的脱硫除尘装置在燃煤供热锅炉房的应用进行了探讨。

关键词：锅炉房；双碱法；除尘；脱硫

Application of Flue Gas Desulfurization and Dust Removal Device to Coal.fired Boiler Room

YU Jianguo，XU Junjie，YANG Ying，DENG Qiang

Abstract：The application of flue gas desulfurization and dust removal device with dual alkali process to coal-fired boiler room is discussed with an engineering example.

Key words：boiler room；dual alkali process；dust removal；desulfurization

1 工程概况

呼和浩特市西区集中供热工程为内蒙古大气环境改善项目，利用日元贷款实施，规模为5×70MW链条热水锅炉。针对工程实际情况，在脱硫除尘设计中采取了如下措施：脱硫除尘系统采用室内封闭设计，采用高效脱硫、除尘系统。由于呼和浩特市的燃煤大多为热值低灰分高的煤种，收到基低位发热量一般为3700～4200kJ/kg，干燥基灰分25%～32%。所在地区冬季多风、寒冷，供暖室外计算温度为-17℃，供暖期为6个月。这些客观条件导致了以下问题：

首先，由于燃煤热值低、灰分高，易导致锅炉房耗煤量增大，灰渣量大，尤其是易漂浮的细灰增多，造成锅炉输煤、除渣、脱硫、除尘等设备工作负荷增大。供暖期风多风大，多管旋风除尘器若采用室外布置，并采用传统的刮板机加斗提集中处理的方式，大量干细灰在转运过程中稍有疏漏，极易造成灰尘漫天飞扬，达不到应有的环保效果。其次，湿式除尘脱硫装置在室外布置的情况下，容易发生冻结，影响设备的正常运转。

为防止此种情况出现，该设计将多管旋风除尘器、引风机、湿式脱硫除尘装置封闭于室内，既避免了扬灰情况出现，也避免了冻结情况的发生，提高了脱硫除尘系统的安全性和稳定性。

2 脱硫除尘系统工艺流程

脱硫除尘系统工艺流程见图1。锅炉烟气先进入多管旋风除尘器，再通过引风机进入脱硫除尘设备。脱硫除尘后的吸收液经沉淀池澄清，澄清液循环用于水膜除尘。多管旋风除尘器落下的细灰采用湿法处理，由于该部分细灰易漂浮，在多管旋风除尘器下设置螺旋除灰机(绞笼)，再配合双轴搅拌加湿机，将湿灰送到除渣系统的斜段板链上，送至渣仓，与炉渣一起外运，确保环保效果。

湿法脱硫采用双碱法^[1～4]的工艺流程，解决了目前大多数石灰湿法脱硫技术实际上不易解决的结垢、堵塞、风机带水等难以连续运行的难题，改变了传统湿式石灰石一石膏脱硫工艺中高液气比、低pH值的运行状态。液气比可控制在2L/m³以下，pH值控制在6.0～7.0，大幅降低了造价和运行费用，又确保了高效稳定脱硫运行。脱硫除尘主体设备可采用钢质壳体，内衬耐磨、耐腐材料，也可采用麻石制作。设备内安装旋流板脱硫除尘装置和除雾器。该设备分为水膜除尘段、旋流板脱硫段和除雾段三部分。

烟气中的二氧化硫脱除与除尘是同步进行的，主要靠吸收液与烟气充分混合后进行的化学反应过程，气液混合充分，脱硫效率较高。由于旋流板脱硫塔筒体较高，加上旋流板强化旋流作用，使烟气在塔内旋转次数增多，SO₂与碱性水雾有充分时间进行接触吸收反应，得以分离净化。雾化质量高，雾化颗粒细，吸收液与烟尘接触的面积大，净化效果高。

全流程为两级净化系统：第一级(水膜除尘段)：烟气经文丘里水膜除尘段除尘后，吸收液经沉淀池澄清，澄清液循环用于水膜除尘。第二级(旋流板脱硫段)：除尘后烟气自下而上穿过旋流板脱硫装置，与来自清水池的吸收液(NaOH水溶液)充分逆流接触，脱除烟气中SO₂并进一步脱除细尘。完成脱硫后的吸收液绝大部分返回循环水池，然后在循环水池内采用Ca(OH)₂将吸收SO₂的吸收液再生，再生后的吸收液循环使用，SO₂最终以亚硫酸钙和石膏的形式回收。脱硫后的烟气经除雾器(除雾段)脱水后，从主体设备顶部进入烟囱排放，也可设置副筒将烟气引至烟囱下部排放。

对高排尘浓度的锅炉(粉煤炉、沸腾炉等)，除尘效率达99.0%～99.8%，链条炉的除尘效率达98%～99%。脱硫效率根据用户要求进行设计，脱硫效率达85%～97%。林格曼黑度＜1级。脱硫除尘装置的总阻力为1400～1800Pa。该脱硫除尘装置的运行费用比国内同类产品低，钙硫比为1.02，单位质量烟气脱硫费用为0.14～0.20元/kg，液气比为1.0～2.0L/m³，烟气相对湿度≤8%。

本工程采用炉后除尘脱硫，干法除尘+湿法脱硫方式，总除尘效率>98%，脱硫效率>85%。烟气出锅炉后先经干式多管旋风除尘器处理，由引风机抽送至脱硫塔，经旋流板塔处理后，烟气由烟囱排入大气。污染物实际排放指标与标准允许限值见表1。此设计方式适用于寒冷、多风、煤灰分高、供热稳定性要求高的地区。目前，东北、西北地区已有不少大型锅炉房采用这种设计理念，如黑龙江大庆银浪4×70MW锅炉房。

表1 污染物实际排放指标与标准允许限值 mg/m³

项目	烟尘质量浓度	S0₂质量浓度	N0_x质量浓度
实际排放指标	23	52	428
允许标准限值	30	100	450

参考文献：

[1] 杨海平.燃煤锅炉烟气脱硫除尘系统改造[J].煤气与热力，2008，28(9)：A01-A03.

[2] 庄壁平.锅炉烟气脱硫除尘系统改造与存在问题分析[J].煤气与热力，2007，27(7)：59-61.

[3] 骆建晖，许闽明，李康文.旋流板塔双碱法在熔化炉废气脱硫除尘中的应用[J].环境工程，2003，21(4)：31-32.

[4] 郭卫兴.双碱法脱硫工艺在中、小型燃煤锅炉中的应用[J].环境研究与监测，2010(2)：49-51.

(本文作者：于建国¹ 徐军杰¹ 杨颖¹ 邓强² 1.中国市政工程华北设计研究总院天津 300074；2.滨海中日能源管理有限公司天津 300132)