水膜除塵器改造為HSTⅡ型高效脫硫除塵器的應(yīng)用與實(shí)踐

1、第21卷第2期山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版Vol.212 2002年6月Journal of Shandong University of Science and T echnology(Natural ScienceJ un.2002文章編號(hào):1000-2308(200202-0107-03水膜除塵器改造為HST型高效脫硫除塵器的應(yīng)用與實(shí)踐X王斌1,胡術(shù)剛1,牛海麗2,李濤2(1.山東科技大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,濟(jì)南250031;2.濟(jì)南裕興化工總廠,山東濟(jì)南250033摘要:介紹了原水膜除塵器改造為HST型高效脫硫除塵器的工作原理及改造后的使用情況。說明這一改造不僅可行,而且具有投資少、工

2、期短、運(yùn)行成本和處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:除塵器;改造;脫硫中圖分類號(hào):X505文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BT ransforming W ater-Membrane Dust-R emove Equipmentinto H STHigh Desulf urization Dust-R emove EquipmentWAN G Bin1,HU Shu-gang1,N IU Hai-li2,L I Tao2(1.College of Chemical and Environmental Engg,SUST,Jinan250031,China;2.Jinan Yuxing Chemical Plant,Jina

3、n,shandong250033,ChinaAbstract:The principle and application of transforming water-membrane dust-remove equipment into HST II high desulfurization dust-remove equipment have been introduced.It is indicated that the trans2 formation is feasible and has advantages of fewer investment,short time of pro

4、ject,low running cost and better effect.K ey w ords:dust-remove equipment;transformation;desulfurization隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)污染源SO2的大量排放,已導(dǎo)致許多地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的酸雨現(xiàn)象,由此造成的年平均損失在240億元以上。為解決目前的大氣污染問題,我國已制定了嚴(yán)格的SO2控制法規(guī),對(duì)“兩控區(qū)”內(nèi)的城市要求鍋爐煙氣脫硫達(dá)標(biāo)排放。由于中小型燃煤鍋爐煙氣排放高度不夠,對(duì)城市環(huán)境空氣的污染分擔(dān)率相對(duì)較大,因此控制中小型燃煤鍋爐造成的低空氣污染是改善城市空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。為此,如何利用原水膜除塵器,經(jīng)濟(jì)

5、合理的將其改造為高效脫硫除塵器,將是許多中小型燃煤鍋爐使用廠家的首選方案。下面介紹濟(jì)南裕興化工總廠對(duì)該方案的應(yīng)用情況。濟(jì)南裕興化工總廠20t/h鍋爐自1982年改造投運(yùn)后運(yùn)行達(dá)18年,1999年4月份被濟(jì)南市環(huán)保局列為限期治理單位。通過多方考察論證,該廠選用了濟(jì)南鐵力環(huán)保公司煙氣治理分公司的脫硫設(shè)備,對(duì)原水膜除塵器進(jìn)行改造。其設(shè)計(jì)依據(jù)是:盡可能利用現(xiàn)有系統(tǒng)的設(shè)備,最低的投資,最短的工期,不破壞周圍的建筑設(shè)施,改造后的設(shè)施運(yùn)行簡(jiǎn)單,維修量小,運(yùn)行費(fèi)用低,達(dá)標(biāo)排放。改造后的系統(tǒng)由脫硫除塵器和循環(huán)水兩部分組成。X收稿日期:2002-02-18作者簡(jiǎn)介:王斌(1971-,男,甘肅會(huì)寧人,工程師,研究方

6、向:潔凈煤技術(shù).1脫硫除塵器系統(tǒng)1.1麻石水膜除塵器HST 型脫硫除塵器是在原麻石水膜除塵器的基礎(chǔ)上改造而成的。麻石水膜除塵器是60年代末發(fā)展起來的新型除塵器,主要特點(diǎn)是采用耐磨材料麻石(花崗石砌筑,由圓柱型筒體、環(huán)形噴嘴(或溢流水塔、水封池和沉淀池組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用壽命長。麻石水膜除塵器的工作原理:含塵煙氣從主體下部以高速度切向進(jìn)入主體,形成急劇的上升旋轉(zhuǎn)氣流,煙塵在離心作用下甩向筒體,并被在筒壁內(nèi)形成的自上而下流動(dòng)的水膜所捕獲,然后隨沉渣水經(jīng)塔底的水封池和排灰溝排到沉淀池,凈化后的煙氣從塔上部的出口排出,經(jīng)煙氣管道、風(fēng)機(jī)后再由煙囪排入大氣。1.2HST 型脫硫除塵器HST 型脫硫除塵器是

7、在利用原除塵器麻石材料主體,在外殼內(nèi)腔加裝了脫硫裝置、除塵器裝置和脫水裝置。其除塵器的結(jié)構(gòu)為:在原水膜除塵器主體內(nèi)增加兩級(jí)霧化噴嘴,內(nèi)腔上部設(shè)置隔腔板,在隔腔板上裝有1900×2100的脫硫除塵裝置。(結(jié)構(gòu)如圖1 圖1改造方案結(jié)構(gòu)示意圖工作原理:燃燒后的煙氣進(jìn)入原有除塵器在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升,進(jìn)行第一級(jí)除塵、脫硫,在原水膜除塵器內(nèi)加裝噴淋裝置,使煙氣受到堿性水溶液淋洗,水霧上下、縱橫交錯(cuò)分布,煙氣中的小粒徑粉塵最大限度地被捕捉,提高了微顆粒粉塵的收集效率,又由于水溶液中有氫氧化鈣,因此,同時(shí)也具有脫硫功能。淋濕氣在內(nèi)腔向上流動(dòng),觸及上隔板的三相分離筒,在該筒下有噴淋筒封口,使煙氣中的SO

8、2、煙塵與水溶液進(jìn)行“過關(guān)”式的混合接觸、洗滌,并經(jīng)導(dǎo)流器高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)入雙層筒,該雙層筒一方面將水與煙氣分離,另一方面將水捕捉到的微細(xì)煙塵從煙氣中分離出。不帶水的煙氣繼續(xù)上升,經(jīng)上述路線后的煙氣不僅凈化好,而且脫水效率高,該煙氣經(jīng)煙道引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排至大氣,由于該裝置的凈化煙氣脫水好,避免了通常濕法除塵脫硫的引風(fēng)機(jī)風(fēng)葉掛灰、振動(dòng)所導(dǎo)致的故障發(fā)生。除塵脫硫的廢水經(jīng)原除塵器底部的灰水溢流口排出。2循環(huán)水系統(tǒng)為達(dá)到理想的脫硫效果,必須有p H 值較大的堿性水,對(duì)排出的廢水要有合理的再利用方案。我們是用“石灰水乳化法”處理脫硫水。2.1循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程脫硫除塵后的廢水在反應(yīng)池內(nèi)與從化灰池內(nèi)流入的石灰水

9、混合一同流入沉灰池。經(jīng)沉灰池淀后溢流到清水池,再用循環(huán)水泵送往脫硫除塵器與化灰池。如圖2所示 。圖2循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程圖2.2工作原理在化灰池內(nèi)生石灰經(jīng)攪拌成石灰乳狀,后同脫硫除塵后的灰水混合。因其吸收了SO 2呈酸性,所以與石灰乳反應(yīng)中和,使生成的CaSO 3沉淀在沉灰池中,其中包括一部分副產(chǎn)物CaSO 4。脫硫廢液經(jīng)反應(yīng)沉淀后流入清水池再循環(huán)。該反應(yīng)如下:CaO +H 2O Ca (OH 2Ca (OH 2+H 2SO 3CaSO 3+2H 2O Ca (OH 2+H 2SO 4CaSO 4+2H 2O 為化灰池中的反應(yīng);是脫硫廢液與石灰乳發(fā)生的反應(yīng);為反應(yīng)中的副反應(yīng)。3應(yīng)用效果與結(jié)論該系

10、統(tǒng)投入運(yùn)行1年,各方面情況較為理想,表1為環(huán)保監(jiān)測(cè)部門對(duì)其進(jìn)行全面測(cè)試的結(jié)果。根據(jù)改造后系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,可以得出如下結(jié)論:801山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版第21卷用原水膜除塵器進(jìn)行脫硫除塵改造是可行的,而且具有投資少、工期短、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。(1HST型高效脫硫除塵器具有脫硫除塵效果好,不易結(jié)垢堵塞的優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)特的脫水除霧設(shè)計(jì),避免了引風(fēng)機(jī)結(jié)灰、腐蝕,使排入大氣后的水汽明顯減少。表1HST型高效脫硫除塵器運(yùn)行測(cè)試結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)口出口測(cè)點(diǎn)全壓Pa-944-2924煙氣溫度15474煙氣流速m/s15.812.3煙氣流量Nm3/h3344535025煙塵濃度mg/Nm369692.4折算煙塵

11、濃度mg/Nm31187154煙塵排放量kg/h23.28 3.24除塵效率%91 SO2濃度mg/Nm3520.9288.4 SO2排放量kg/h17.4210.10脫硫效率%42(2循環(huán)水系統(tǒng)可避免管道系統(tǒng)和塔內(nèi)的結(jié)垢,且脫硫效果較好,避免了廢水中SO2的無組織排放,石灰利用率高,p H值較易控制。(3該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,維護(hù)簡(jiǎn)單,操作方便,運(yùn)行成本低。是對(duì)中小型燃煤鍋爐進(jìn)行脫硫除塵進(jìn)行改造的理想選擇。4效益分析濟(jì)南裕興化工總廠20t/h鍋爐在完成改造并正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,通過加強(qiáng)管理,經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益都有了比較顯著的提高,具體分析如下:4.1經(jīng)濟(jì)效益主要從兩套系統(tǒng)運(yùn)行情況的對(duì)比體現(xiàn)。(1原

12、系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用作以下計(jì)算:電費(fèi):7.5kw+24h×0.5元/kw=90元水費(fèi):20t×24h×1.70元/t=816元全天運(yùn)行費(fèi)用:90+816=906元(2新裝置正常運(yùn)行費(fèi)用如下:(新系統(tǒng)無需補(bǔ)充新鮮水電費(fèi):150kw+24h×0.5元/kw=180元1噸煤(含硫1%以下消耗石灰1.4元,每天耗煤70t計(jì)石灰費(fèi)用:70t×1.4元/t=98元全天運(yùn)行費(fèi)用:180+98=278元兩套系統(tǒng)對(duì)比,新裝置每天節(jié)約906-278= 628元,全年(330天運(yùn)行費(fèi)用將下降20.7萬元。整個(gè)改造工程造價(jià)25萬元,包括新裝置15萬元和循環(huán)水池及泵10萬元,

13、15個(gè)月可以收回投資。4.2環(huán)境效益根據(jù)該廠所處的位置和環(huán)保治理要求,新系統(tǒng)投入使用以后,各項(xiàng)環(huán)保項(xiàng)目指標(biāo)均已達(dá)到理想效果,其中煙塵削減量為(以全年運(yùn)行330天計(jì)158.7t/a,二氧化硫削減量為57.94t/a,為降低濟(jì)南市大氣污染負(fù)荷做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。表2是濟(jì)南市環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。表2濟(jì)南裕興化工總廠20t/h鍋爐除塵器監(jiān)測(cè)結(jié)果測(cè)試項(xiàng)目除塵前測(cè)試數(shù)據(jù)除塵后測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)孔處靜壓(HPa測(cè)孔處動(dòng)壓Pa過量空氣系數(shù)(-11031592.9-30301063.0其它檢測(cè)數(shù)據(jù)同表1。測(cè)試結(jié)論:該鍋爐在80%的運(yùn)行負(fù)荷情況下,各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)分別為:煙塵排放濃度:154mg/Nm3干,排放量: 3.24kg/h;二氧化硫排放濃度:288.4mg/Nm3干,排放量:10.10kg/h;煙氣黑度為林格曼0.5級(jí)。以上環(huán)保指標(biāo)均符合G B13271291鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)煙控區(qū)二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。