关于选用燃煤供热锅炉除尘脱硫设备的思考

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月10期   作者:贺海毅
[导读] 脱硫设备能否正常运行决定了烟气排放能否正常达标
        贺海毅
        西部机场集团宁夏机场有限公司 ,宁夏 银川 750000
        
        摘要:脱硫设备能否正常运行决定了烟气排放能否正常达标,同时煤炭资源的过量消耗已成为全国性问题。为了将低污染,使煤炭资源得到合理利用,选择适合的燃煤供热锅炉脱硫设备颇为重要。在此背景下,正确进行脱硫设备的选用显得尤为重要,不仅优化了现有的生产工艺,实现生产效率的提高,也使供热损失及能源的消耗得到最大程度的降低,做到优化环境、促进供暖企业的可持续发展。
        关键词:燃煤供热锅炉;除尘脱硫设备;设备选用
        引言
        由于不同领域的脱硫设备种类存在一定的差异,一般情况下,在电厂、冶金以及化工等领域,比较适合选择湿法脱硫,不仅能够高效脱硫,还能利用生成的脱硫副产物,降低运行成本。因此,企业可根据自身实际情况,通过对比不同的脱硫工艺,注重脱硫效率、除尘效率以及系统组成等方面内容,为了提升设备选用的满意度,还可以进行实地考察。
        一、在选用燃煤供热锅炉除尘脱硫设备之前的考虑因素
        在选择脱硫设备时,若脱硫效率达不到自己的需求,再好的设备都相当于一件摆设。而且脱硫设备兼具除尘功能,因为在脱硫过程中,烟气中的粉尘也能同时被净化掉。不同的脱硫工艺所需的设备也是不同的,设备越多的情况下,系统阻力就越大,因此需要高功率的引风机。这样一来,相关的运行成本及维护要求就会越来越高,所以为了更好地满足自身需求,尽量实地考察一下生产厂家,因为脱硫工艺越好,运行就会越稳定[1]。
        二、常见脱硫技术及适用范围
        (一)湿法烟气脱硫技术
        该技术在应用时,洗涤过后的烟气,再热时需要的能耗以及设备运行费用等都比较高,而且占地面积也很大。湿式烟气脱硫系统复杂,需要投入大笔资金且设备庞大,通常情况下,大型电厂较为适用。
        间接石灰石-石膏法:该技术比较常用的方法有Al2O3·nH2O法或H2SO4法等。该法属于简单型的无垢操作,而且生产流程简单,基本上没有二次污染,美中不足的是脱硫效率虽高,但产出的石膏品质却很差
        镁法脱硫:与石灰-石膏法脱硫工艺不同的是,该工艺主要以MgO为原料,熟化之后形成Mg(OH)2脱硫剂,该脱硫系统较为先进高效且投资较少。在吸收塔内,Mg(OH)2与烟气混合,生成亚硫酸镁与硫酸镁混合物。若使用强制氧化工艺,最终能够得到硫酸镁晶体。该工艺流程:锅炉—除尘器—引风机—浓缩塔—吸收塔—烟囱。该工艺中来自于锅炉的烟气除尘之后,通过引风机进入吸收塔,吸收塔形成逆流喷淋式空塔结构,兼具吸收与氧化功能,使除尘过后的烟气与吸收塔内的循环液体逆向混合。
        该系统一般设有相应的浆液循环泵,不同循环泵对应不同层级的雾化喷淋层。使系统一直保持较高的液气比,达到最佳脱硫效果。由吸收剂制备系统直接供给新鲜的Mg(OH)2浆液,使吸收浆液的pH值保持恒定。反应产物再次回到浓缩塔,脱水后得到晶体硫酸镁。该工艺的优点是:
反应性能超好且脱硫效率高:由于镁离子的溶解碱性的效果比钙离子更好,所以镁法脱硫比钙法脱硫的化学反应能力更强。实践证明,镁法脱硫工艺比钙法脱硫效率更高,而且用水、耗电方面也相对节约。由于镁法脱硫所形成的产物溶解度较高,不易沉积,整个脱硫系统不存在结垢、堵塞等情况,运行安全,更易维护。而且镁法脱硫剂反应强度较高,该工艺的脱硫主体设备在造价方面明显低于钙法吸收塔。

与钙法相比该工艺的运行费用相对较低,而且镁法脱硫工艺的直接副产物,具有一定的市场利用价值,其处理形式应取决于他们在特定项目中的可行性[2]。
        (二)干法烟气脱硫技术
        比起湿法脱硫系统,该技术有着较低能耗而且生成物也比较容易处理。而且干法烟气脱硫技术对相关的吸收剂,利用率较低,设备出现严重磨损或结垢之后,不便于维护。
        活性碳吸附法:活性碳吸附二氧化硫之后能够生成SO3,遇水生成H2SO4,而且活性碳可通过加热再生然后生成H2SO4及液态的二氧化硫,便于硫资源回收。活性炭工艺在经过改良之后,成本也同步降低。由于新研发的ZL30/ZIA0吸附能力极强,不仅完善了活性炭工艺,还使得脱硫率真正符合国家级排放标准[3]。
        半干法脱硫工艺是以循环流化床技术为基础的一种先进脱硫工艺。该工艺利用Ca(OH)2,使其在吸收塔内与烟气中的污染物质接触时间得到有效延长,干粉吸收剂多次发生再循环的化学反应,最终实现高效脱硫。该类化学反应,能有效清除烟气中的SO2、SO3、HCl等,终极产物是一种无二次污染的干粉混合物,能被综合利用。该工艺流程:锅炉—静电除尘器—吸收塔—袋式除尘器—引风机—烟囱,优点很多:无污水、投资成本较低、适用于对于老厂改造、可用率极高而且安装时间非常短、占地面积较小,有着较低的维修成本,终极产物可以出售。
        来自锅炉的烟气,初步除尘之后进入吸收塔,与吸收塔内的雾化水混合,烟气中液体与干粉吸收剂的传质速率较高与SO2等酸性物质发生混合反应,最终形成CaSO4、CaF2、CaCl2等。锅炉烟气通过吸收塔脱硫之后,为了Ca2+的利用率能够进一步提升,该工艺设置了脱硫灰再循环系统,利用反应器进出口的压差,使循环倍率得到有效调整,由布袋除尘器供应循环灰,能有效提升脱硫效率。
        (三)DDS法脱硫
        该工艺同时拥有生物技术与湿法脱硫技术的部分技术特点,解决了脱硫溶液中络合铁易降解、易消耗的问题,属于新型脱硫技术。DDS溶液由DDS催化剂及好氧菌等相关的催化剂辅料和水组成。该工艺的突出优点是脱硫效率以及综合效益较高且能耗相当低,目前DDS脱硫工艺已被广大企业认可,发展前景相当不错。
        (四)热钾碱法
        该技术采用高浓度碳酸钾水溶液,直接吸收烟气中的硫化氢等气体。但该工艺吸收酸气效率较低,而热钾碱法则可以解决这一弊端问题。该工艺的吸收剂主要是碳酸钾溶液,其脱硫装置在工艺流程末端,使用该方法脱硫后得到的酸性气体,再利用接触法得到硫酸,脱硫效率高,反应速度快,所得产物也极具市场价值,目前已经为很多企业所应用。
        结束语
        综上所述,烟气脱硫技术在现阶段发展中已经得到较大规模的应用并展现出较好的应用价值,但其也在行为可行性和经济可行性等方面存在一定的问题。因此,在具体应用时,应从成本、脱硫率、环保等多维度虑,选择最佳脱硫技术。与此同时,新技术产生会涉及到众多领域的内容,因此,可以随时关注脱硫技术相关领域的的动态研究成果并应用,进一步研发新型烟气脱硫技术,使企业运营效率得到提升的同时,避免煤炭资源浪费以及环境污染。
        参考文献
[1]车明扬.燃煤供热锅炉除尘脱硫设备的选用与分析[J].住宅与房地产, 2020, No.565(06):275-275.
[2]袁沛沛.燃煤锅炉烟气脱硫除尘环保设施改造及应用[J].南方农机, 2020, v.51;No.349(09):241-241.
[3]马乾.燃煤锅炉烟尘治理方法及脱硫技术的选择比较[J].中小企业管理与科技(上旬刊), 2020(03):160-161.
[4]王建朋,段璐,王乃继, et al.燃煤锅炉烟气脱硫技术对颗粒物排放影响研究进展[J].洁净煤技术, 2020, 026(002):34-42.

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