燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工藝技術(shù)研究

燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工藝技術(shù)研究目前國(guó)內(nèi)煙氣脫硫除塵工藝較為成熟，但在氣溶膠、氨逃逸、脫硫除塵效率與超低排放上仍舊存在肯定的問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，對(duì)塔內(nèi)循環(huán)、可控氧化率、旋流凝并、氣液均布等技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論與試驗(yàn)，從討論和試驗(yàn)結(jié)果看，SO2濃度35mg/m3、顆粒物濃度10mg/m3，氨回收率可達(dá)到99%，滿(mǎn)意國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、超低排放與節(jié)能減排的要求。關(guān)鍵詞：煙氣脫硫；除塵；工藝技術(shù)；污染物排放；超低排放生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)進(jìn)展的根本大計(jì)，黨中央把生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推動(dòng)“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推動(dòng)“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容。環(huán)境愛(ài)護(hù)作為生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分，對(duì)生態(tài)文明建設(shè)、建設(shè)漂亮中國(guó)起著至關(guān)重要的作用，在這一背景下，近年來(lái)我國(guó)有關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)更新快速，對(duì)污染物的排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)鍋爐煙氣更是提出了超低排放的要求，企業(yè)所面臨的環(huán)保形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。雖然煙氣脫硫工藝經(jīng)過(guò)幾十年的探究、實(shí)踐與完善已較為成熟，但在氣溶膠、氨逃逸、脫硫除塵效率與滿(mǎn)意超低排放上仍舊存在肯定的問(wèn)題，本文針對(duì)這些問(wèn)題，進(jìn)行了一些討論和改進(jìn)，改進(jìn)效果明顯。1燃煤鍋爐煙氣組分分析燃煤鍋爐以煤為熱源，煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的煙氣，燃煤鍋爐煙氣中主要污染物為SO2、顆粒物、氮氧化物。鍋爐煙氣先經(jīng)過(guò)電除塵器處理顆粒物，然后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)去除煙氣中的SO2及少量的顆粒物(氮氧化物經(jīng)脫硝處理后達(dá)標(biāo)排放，本文不做介紹)。表1鍋爐煙氣組分分析<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009082332092965.png”alt=“1.png”width=“365”height=“72”/2燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工藝及存在的問(wèn)題2.1燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工藝氨法脫硫工藝采納20%氨水作為汲取劑，通過(guò)科學(xué)的加氨方式把氨水注入到脫硫系統(tǒng)。從鍋爐引風(fēng)機(jī)出來(lái)的熱煙氣通過(guò)煙道送入脫硫塔，熱煙氣在塔內(nèi)快速降溫增濕，隨后煙氣逆流而上，與自上而下的漿液充分接觸，循環(huán)汲取液利用高溫?zé)煔獾臒崃繉⑷芤哼M(jìn)行濃縮，煙氣通過(guò)集液器氣帽進(jìn)入脫硫塔汲取區(qū)。在脫硫塔汲取區(qū)內(nèi)，向上與來(lái)自加氨槽中的汲取液逆流接觸，SO2被充分汲取后，通過(guò)集液器氣帽進(jìn)入水洗除塵裝置，通過(guò)大量清水洗滌去除煙氣中夾帶的硫酸銨以及在汲取過(guò)程中可能產(chǎn)生的微量氣溶膠，凈煙氣進(jìn)入除霧器去除煙氣中夾帶的液滴，最終進(jìn)入線(xiàn)-網(wǎng)式濕電除霧器除霧除塵后由塔頂直接煙囪排放。脫硫塔底部的濃縮循環(huán)液通過(guò)濃縮循環(huán)泵送入脫硫塔濃縮段與高溫?zé)煔饨佑|，利用高溫?zé)煔獾臒崃繉⒘蛩徜@溶液進(jìn)行濃縮，得到含固量約為10%的硫酸銨漿液，由硫酸銨漿液排出泵送入后處理系統(tǒng)，經(jīng)液固分別、離心分別、干燥后，經(jīng)過(guò)包裝得到硫酸銨商品。整套工藝系統(tǒng)包括煙氣系統(tǒng)、汲取循環(huán)系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、汲取劑系統(tǒng)、硫酸銨后處理系統(tǒng)等。2.2氨法脫硫工藝存在的問(wèn)題氨法脫硫過(guò)程中，氨氣不參加脫硫反應(yīng)，氨氣與鍋爐煙氣一起從煙囪排出，形成氨逃逸現(xiàn)象;分散并懸浮于大氣中的液體或固體的小質(zhì)點(diǎn)形成氣溶膠現(xiàn)象;氨法脫硫難點(diǎn)在于氨逃逸和氣溶膠的掌握以及持續(xù)穩(wěn)定的滿(mǎn)意超低排放的要求。氨逃逸和氣溶膠的產(chǎn)生帶來(lái)脫硫凈煙氣總塵不能達(dá)標(biāo)排放、氨回收率低、經(jīng)濟(jì)損失大、煙氣嚴(yán)峻拖尾視覺(jué)效果差等問(wèn)題;在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，汲取循環(huán)系統(tǒng)、汲取劑系統(tǒng)等環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要，任一系統(tǒng)消失問(wèn)題都將導(dǎo)致整個(gè)脫硫系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)意污染物超低排放的要求。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009082332098686.png”alt=“2.png”width=“348”height=“209”/圖1氨法脫硫工藝流程簡(jiǎn)圖3燃煤鍋爐煙氣氨法脫硫工藝技術(shù)的應(yīng)用與效果3.1單塔多段多循環(huán)技術(shù)單塔多段多循環(huán)技術(shù)是在多功能組合脫硫塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)濃縮、降溫、脫硫、煙氣的凈化除塵及除霧等多種功能。每級(jí)循環(huán)分別設(shè)有獨(dú)立的循環(huán)槽、噴淋層，形成相對(duì)獨(dú)立的閉環(huán)循環(huán)回路。依據(jù)不同的功能，每個(gè)獨(dú)立的循環(huán)運(yùn)行參數(shù)獨(dú)立掌握，易于優(yōu)化和快速調(diào)整。汲取氧化區(qū)硫酸銨濃度低、pH值高，有利于SO2的汲取及亞硫酸銨的氧化;濃縮區(qū)硫酸銨濃度高、pH值低，有利于硫酸銨的結(jié)晶。3.2可掌握氧化率技術(shù)將汲取液和氧化液徹底分開(kāi)，氧化液可保證99.5%以上的氧化率，而汲取液的氧化率可以進(jìn)行合理掌握，在保證脫硫效率的前提下，降低汲取液pH值，從源頭上杜絕氨逃逸。而汲取液的低氧化率又可以保證在原煙氣參數(shù)突然往上波動(dòng)，加氨調(diào)整沒(méi)準(zhǔn)時(shí)跟上的狀況下，出口污染物排放濃度不會(huì)突然上升，從而避開(kāi)SO2超標(biāo)排放，系統(tǒng)操作彈性大，運(yùn)行穩(wěn)定性好。3.3旋流凝并技術(shù)在升氣帽底部安裝旋流凝并器，通過(guò)旋流凝并器將由下向上的煙氣產(chǎn)生旋流切向力，煙氣攜帶的液滴在離心力作用下，聚集到凝并器側(cè)板，小液滴凝并成大液滴，在重力作用下落到塔底部，可大大降低硫酸銨溶液的夾帶，提高粉塵捕集效率。3.4線(xiàn)-網(wǎng)式濕電除霧技術(shù)為了確保顆粒物的達(dá)標(biāo)排放，在脫硫塔頂部高效除霧器之上增加一層線(xiàn)-網(wǎng)式濕電除霧器，將陽(yáng)極板垂直于氣流方向布置，使顆粒物受到的電場(chǎng)力與引風(fēng)力的方向在同一水平線(xiàn)上，在引風(fēng)力與電場(chǎng)力的共同作用下，發(fā)生顆粒物及細(xì)小霧滴的凝并、聚合，形成大的霧滴，經(jīng)由絲網(wǎng)除霧器去除，實(shí)現(xiàn)超低排放。同時(shí)，采納高壓清洗水槍對(duì)陽(yáng)極板徑向沖洗，無(wú)二次揚(yáng)塵。試驗(yàn)證明線(xiàn)-網(wǎng)式濕電除霧器有優(yōu)良的去除顆粒物、霧滴、SO3酸霧滴等作用，除塵效率≥80%。3.5液力噴射攪拌技術(shù)依據(jù)氨法脫硫漿液的物性特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，采納帶噴嘴的液力噴射攪拌技術(shù)，可有效避開(kāi)常規(guī)氣流攪拌時(shí)泵入口易吸氣導(dǎo)致泵氣蝕和管道震驚等問(wèn)題，噴射液力攪拌掩蓋這個(gè)塔截面，不會(huì)產(chǎn)生局部沉積問(wèn)題，避開(kāi)塔底局部集料導(dǎo)致的硫銨塊狀物料堵塞循環(huán)泵進(jìn)口過(guò)濾器的現(xiàn)象。表2煙氣出口污染物濃度<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009082332099328.png”alt=“3.png”width=“368”height=“56”/4結(jié)論與建議氨法脫硫工藝?yán)冒彼畬煔庵械腟O2回收，生產(chǎn)有肯定銷(xiāo)售市場(chǎng)的硫酸銨化肥，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，且副產(chǎn)品硫酸銨的銷(xiāo)售收入可沖抵部分運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)效益突出。該工藝適應(yīng)性強(qiáng)，可在生產(chǎn)負(fù)荷