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75t/h沸腾锅炉文丘里水膜除尘器的改造
发布时间：2013-05-18 08:39 来源：未知
由于我国制定了严格的二氧化硫和烟尘的排放标准，因此，目前大多数除尘装置很难满足要求。现有的除尘器多为水膜除尘器、旋风除尘器和文丘里／水膜除尘器，少数大型锅炉采用静电除尘器。干式除尘器如旋风除尘器、静电除尘器没有脱硫功能，同时旋风除尘器除尘性能也不能满足目前的环保标准，而水膜除尘器和文丘里水膜除尘器，其排尘不能达标，脱硫效率仅在30%~40%。因此，迫切需要对现有除尘器进行改造，以满足对大气污染治理的要求。近年来笔者研究开发了旋流板烟气除尘脱硫一体化净化装置技术，在太原市东山热电厂锅炉改造中应用后获得好评。
1、原装置存在的问题
该厂有3套75 t/h沸腾炉，原采用文丘里／水膜除尘器工艺处理烟气。由于种种原因，处理效果不佳，存在许多问题。
(1)除尘效率、脱硫效率同步提高
原装置文丘里水膜除尘器利用惯性，布朗运动、表面张力、重力作用使烟气与水膜接触，在此过程中尘粒、SO，被液滴、液膜截留、粘附、反应。同时尘粒增湿相互凝聚，蒸汽以尘粒为凝结核凝结，增强了尘粒的凝聚性，强化了除尘作用。从脱硫除尘机理可以看出，利用湿法同时脱除烟尘和二氧化硫时，在烟气除尘和二氧化硫吸收方面，气液接触面积是相同的，而惯性、重力等对脱硫不起作用，同时烟气中的二氧化硫浓度很低，且由于主流烟气距离液膜、液滴较远，烟气中的二氧化硫靠扩散作用到达液面，气液接触面积有限，故此除尘器难以做到脱硫、除尘同步高效。提高脱硫效率，使二氧化硫达标排放是该厂急需解决的首要问题。
(2)结垢问题
利用湿法同时脱除烟尘和二氧化硫，不可避免地存在结垢问题。其主要原因是由于洗涤液中的钙基物质促进了二氧化硫和二氧化碳的吸收，生成了过多的碳酸钙、硫酸钙等沉淀物质。文丘里的液体喷嘴孔隙及水膜除尘器溢流堰的入水口较小，结垢后造成了通道阻塞，破坏气液的正常流动工况，恶化净化效果，使阻力增加，风机带水，富通新能源主要生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂稀�
(3)风机带水问题
烟气带水会引起引风机振动，清灰频繁，这是困扰该厂的另一个问题。湿法脱硫和除尘同时进行，使得这一问题更加突出。它既有设计制造方面的原因，也有运行方面的原因。设计制造的原因主要是脱水器设计不合理，临界烟气速度选择不当，特别是实际设备的烟气量变小时，偏离了脱水器设计工况，脱水器性能恶化；运行方面的原因突出表现在用户不按操作规程运行，少水运行，使水大量雾化；另外还有环境因素，如设备冬季运行时室外温度低，而脱硫除尘器以后的烟气处于饱和状态，造成了烟道内壁结露，烟气速度过高，把露滴带走，又造成了风机带水。
(4)阻力问题
除尘系统的文丘里设计不合理，喉管中气速太
大。系统阻力偏高，风机负荷过大。
(5)污水处理问题
为做到湿法脱硫除尘没有二次污染，节约用水，洗涤水必须循环使用，应在合适的位置加入适量的脱硫、固硫剂。如果不及时加入脱硫剂，必然造成循环水的酸度逐渐上升，使脱硫效率大大下降，造成设备腐蚀加剧。
2、改进措施
日益严格的二氧化硫排放标准迫使许多企业改造陈旧的处理设施。2000年该厂委托笔者对原烟气处理系统进行改造设计。笔者本着既达标，又节省的原则，采用了文丘里／旋流板塔的工艺，成功解决了该系统的诸多问题。
(1)采用中低速文丘里管代替中高速文丘里管
原文丘里喉管气速为60 m/s，现改为40 m/s，可大大降低文丘里管的阻力，由于旋流板塔采用了强化传质的措施，使新系统阻力稍有下降，因而没有更换风机，为企业节省了投资。
(2)旋流板塔代替水膜除尘器
旋流板烟气除尘脱硫一体化净化装置技术采用气一液旋流雾化技术，同时脱除烟气中的烟尘和二氧化硫。锅炉烟气切向进入脱硫除尘器主体，旋流向上，窜过旋流板，与旋流喷嘴喷洒在旋流叶片上的薄液层相冲激，高速的气流将薄液层激化成水雾。水雾和烟气成交融状，旋流向上穿过下一层板。气相和液相在接触过程中，气相中的烟尘和二氧化硫在扩散、碰撞的作用下被捕获截留和吸收。液滴和颗粒物又在离心力的作用下，甩向四周的薄液流边界层而被除去。根据需要可设置3层塔板，在该装置内同时存在烟尘捕获的物理过程和二氧化硫吸收的化学过程，采用碱液吸收是为了强化二氧化硫的吸收。二氧化硫与碱液反应时为不可逆反应(反应时间(0.1 S)，要提高反应效率只需强化传质过程，而旋流板的作用就在于此。污水经沉淀和添加碱性物质后循环使用。该装置具有气液接触面积大、液滴小、二氧化硫扩散距离短、阻力小等优点。
(3)结垢堵塞问题
利用大口径反射喷淋装置替代微孔溢流，并定时清洗，可以解决结垢堵塞问题。
(4)风机带水问题
①选择丝网型脱水器和合理的设计参数，采取相应的低负荷辅助措施，设置高压冲洗装置，避免风机叶片粘灰而引起振动。
②适当加大脱水器至引风机之间烟道的直径，并进行保温，防止烟气对凝结水的携带。
(5)污液的处理问题
①合理选择脱硫剂的加入量和加入地点，采用自动消石灰机，实现石灰连续加入。石灰浆最好在循环水泵的吸水井加入。
②根据洗涤液各处的pH值，最好选择耐酸、耐磨污水泵作为循环水泵，管路也应该选择耐腐、耐磨管路。
③合理设计沉淀池的大小，洗涤水沉降时间约为40~ 60 min。合理设计循环水的工艺流程，运行时及时清除沉淀污泥。
3、性能试验
3.1 pH值对脱硫效率的影响
洗涤液的pH值影响S02的吸收，这是洗涤过程结构控制的主要因素之一。在pH>10以后，反应逐步由液膜内部移向表面，强化了传质过程，从而增加反应速度，净化率接近80%；当pH值降到8以下，反应逐步由液膜表面移向内部，反应速度减慢，脱硫率迅速降低。由于洗涤过程易结硫酸钙硬垢，单从脱硫率角度来看，pH值越高越好，但pH值越高，结垢也越厉害，且因石灰溶解度很低，石灰利用率也会下降。
