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循环流化床锅炉超净排放烟气脱硫改造技术探讨

2018-10-20孙力

炎黄地理 2018年9期
关键词:循环流化床

孙力

摘 要:烟气脱硫是工业发展中进行环境保护的治理的一项重要工艺,它可以有效地减少硫化物对于自然环境的污染和破坏。本文首先对于石灰石-石膏法、氨法脱硫以及海水脱硫这三种主要的烟气脱硫技术进行简要的介绍,然后从吸收塔系统、烟风系统、供给与脱硫剂制备系统、压缩空气系统、工艺水系统、脱硝装置以及疏放及废水处理系统对于循环流化床锅炉超净排放烟气脱硫工艺改造进行了探讨。

关键词:循环流化床;烟气排放;脱硫技术

1 主要的烟气脱硫技术简述

经过几十年的发展,烟气脱硫技术变得更加成熟和完善,有多种方法可供工业生产应用。

一是石灰石-石膏法。石灰石-石膏法最早诞生于英国,在二十世纪中叶以后日、美、德等国进行了大量的基础性试验推动着这一方法不断向前发展。这种脱硫技术主要通过石灰石浆液与烟气中的二氧化硫发生化学反应,从而达到吸收二氧化硫的目的。其不仅能够达到较高的脱硫效率,而且成本低,同时还能生成可以进行二次利用的副产物石膏。经过了不断的优化与完善,石灰石-石膏法已经在商业化应用上已经很成熟了。这种技术在我国的烟气脱硫工程中达到了百分之九十以上的市场占有率。

二是氨法脱硫。氨法脱硫主要利用一定的氨水来洗涤烟气里的二氧化硫,在这个过程中会生成NH4HS03和(NH 4)2S03,二者可以不断循环来净化烟气,这一技术在脱硫后生成的副产品硫酸铰在农用肥料中可以进行应用。从客观上说,烟气氨法脱硫是一种比较适合于我国国情的技术,这是一种液-液、液-气接触的技术,因此在吸收的效率、反应的速率以及吸收剂的利用上要更高效。

三是海水法。海水脱硫工艺主要是通过天然海水的碱度来达到烟气脱硫的目的,这种技术不需要耗费额外的化学原料,整个过程简单无污染,而且运行的成本少,是国家大力推广的一种脱硫工艺。海水烟气脱硫的实现需要由二氧化硫吸收、海水水质恢复与供应系统,烟气系统三个部分组成,在进行脱硫之前必须先用静电除尘器或者高效纤维进行烟气除尘。经过除尘的烟气再在吸收塔内与海水相向流过进行脱硫,然后经过GGH升温通过烟囱排入大气中。而海水依靠自身的重力流到海水处理厂。

2 循环流化床烟气脱硫技术改造探讨

第一台烟气循环流化床在二十世纪八十年代出现于德国,这种技术主要通过循环灰、消石灰、工艺水来除去烟气中的S03与SO2,石灰粉在其中充当脱硫剂。虽然,这一工艺在应用中具有突出的优势,但其中的各个系统还有进一步的改造空间。

2.1.吸收塔系统的改造

在吸收塔系统的改造中应该注意一下几点:一是吸收塔的气液接触区不应该有填料,同时也不应该对吸收塔进行预洗涤;二是可以将65米的直排烟囱设置于吸收塔的塔顶;三是对于吸收塔可以采用模块化的设计,并且设置额外的喷雾层来实现最大限度除去SO2的目的;四是把除雾器设置于浆液喷雾处,用于收集系统下游的浆液;五是通过消除死角搅拌器来预防浆液出现沉淀的情况。

2.2.烟风系统的改造

首先,在设计的时候就充分考虑各种条件,以最差的运行条件为基准进行烟道设计;其次,由于硫具有腐蚀性,所以无论是净烟气烟道,还是原烟气烟道都必须考虑到防腐的问题,采用防腐性能好的材料;最后,应该采用顶板来覆盖烟道有测点区域的顶部,顶板必须满足不小于150kg/m的荷重,同时设置坡度来进行排水。

2.3.供给与脱硫剂制备系统的改造

由于需要与硫发生化学反应,因此吸收剂会被不断消耗,及时的供应和补充就尤为重要。石灰石浆液的配置需要经过一个完整的流程。首先需要把石灰石粉送到储仓;然后再通过给料设备输送进浆液箱,同时浆液箱中需要补充工艺水来保持浆液处于一个合理的浓度,而已经配置完成的浆液会存储在浆液箱中。在整个系统中泵、筒体以及管道都处于高强度的运作中,其使用寿命必须有更好的保障。

2.4.压缩空气系统的改造

在整套工艺中,压缩空气系统发挥着重要的作用,其中杂用空气能够推动风动设备、脱硫装置等的运行,而在脱硫装置的气动操作中仪用压缩空气更是不可或缺。因此,在改进压缩空气系统时必须充分考虑生产的需求,确保储气罐的贮备能够满足生产的需要,在空气压缩机停运的情况下储气罐必须能够支撑脱硫控制系统继续运行不少于十五分钟。

2.5.工艺水系统的改造

在整个脱硫工艺系统中水是不可或缺的,无论是石灰石浆液的制备、各种机械设备的冲洗,还是设备的冷却都需要有充足的水源供应。工艺水可以由电厂供水系统供应,输送至系统工艺水箱进行存储。在设计工艺水系统时必须根据运行需要来科学设置工艺水箱容积,确保水箱容量能够满足正常生产的需求。同时,必须对于除雾器或者运送浆液管路等设备的冲洗,以及设备冷却水的水泵单独进行设计。

2.6.脱硝装置的改造

在脱硝装置的改造中必须做大以下四点:一是提高脱硝装置的密封性,以保证其在闭合的状态下能够预防烟气泄漏;二是提高脱硝装置的负荷能力和适应性,保障其在锅炉处于60%到110%工况间可以稳定地连续运行;三是在脱硝装置的检修上必须与机组的要求相统一;四是脱硝装置的设计必须留下满足检修、运输和吊装的通道。

2.7.疏放及废水处理系统的改造

废水处理系统的改造必须以环保部门的相关为基准,确保废水经过系统的处理后能够达到排放的标准。在疏放系统的改造中,必须设计事故浆液收集系统以及区域排水收集系统。

3 结语

在我国的大气污染中,硫化物是一种重要的污染物,大气中的硫化物过多会严重的会带来酸雨等危害。在烟气脱硫的过程中传统的锅炉循环流化床脱硫工艺已经远远满足不了当前环保的新要求,急需在脱硫工艺上进行改进。循环流化床锅炉超洁净排放的改造相对而言成本比较低,同时也能达到性能的要求,具有良好的稳定性。更重要的是这种工艺改造能够达到提升烟气脱硫效率的目的,使得硫化物的排放大大减少,很好地满足了工业发展中对于大气环境保护的相关要求。

参考文献

[1]王海东,翁洪康,周宁;浅谈烟气脱硫脱硝技术的应用及重要性[J];城市建设理论研究(电子版);2015年25期

[2]何治洪;循環流化床锅炉超净排放烟气脱硫改造技术探讨[J];建筑工程技术与设计;2018年1期

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