引言
近年來 ,我國實行大氣污染物的總量控制政策 ,對環(huán)保工作提出了更高的要求 ,加大了大氣污染的治理力度 ;由于實行了更嚴格的大氣污染排放標準且實行排硫排塵收費制度 ,大大提高了廣大科技人員的積性 ,促進了脫硫除塵技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在適用于中小型工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫除塵一體凈化技術(shù)發(fā)展快 ,為成熟 ,并已較廣泛的應(yīng)用于工業(yè)實踐。在我國 ,石灰石 (石灰 )資源豐富 ,取材廣泛 ,濕法脫硫的脫硫劑將主要是石灰石或石灰。石灰濕法脫硫除塵一體凈化技術(shù)相對其它脫硫除塵技術(shù)具有凈化效率高 ,初投資省 ,脫硫產(chǎn)物易于處理等優(yōu)點 ,石灰石濕法脫硫除塵一體凈化技術(shù)將是我國中小型鍋爐及中小型電站鍋爐脫硫除塵的主導(dǎo)技術(shù)之一。濰坊天潔環(huán)?？萍加邢薰窘陙碇铝τ跐穹煔饷摿虺龎m的研究 ,取得了一些成果 ,積累了豐富的實踐經(jīng)驗 ;開發(fā)研制了流化床煙氣脫硫除塵器 ,用于中小型鍋爐的煙氣凈化 ,取得了很好的社會效益。
１ 濕法煙氣脫硫除塵一體凈化原理
濕法除塵就是創(chuàng)造煙氣與水接觸的機會 ,如果在水中加入脫硫劑 ,那么除塵的同時又能脫硫 ,就是脫硫除塵一體同時進行。煙氣與水或洗滌液接觸的方式主要有
以下幾種 :
１)利用霧化器把含有脫硫劑的洗滌液霧化成細小液滴 ,噴灑到煙氣中。如噴霧室煙氣洗滌器就是利用此原理。
２)讓煙氣通過吸收液層 ,煙氣以氣泡形式與吸收液接觸 ,即煙氣洗滌 ,利用此原理的裝置目前開發(fā)應(yīng)用的較多。如流化床煙氣凈化器 ,湍球塔煙氣凈化器 ,水浴式煙氣凈化器等。
３)利用慣性作用使煙氣與水膜接觸 ,如旋風水膜除塵器 ,文丘里水膜除塵器等。
４)利用靜電力使煙氣中的塵粒與液膜接觸 ,如靜電水膜除塵器。
濕式除塵的機理可歸納以下幾點 :
１)利用慣性 ,布朗運動 ,表面張力 ,重力作用使塵粒被液滴、液膜截留、粘附。
２)塵粒增濕相互凝聚 ,蒸汽以塵為凝結(jié)核凝結(jié) ,增強塵料的凝聚性 ,強化了上述除塵作用。
３)熱泳力、靜電力使塵粒在液面上聚集。濕式脫硫除塵器的脫硫機理實際上是煙氣中的主要成分二氧化硫被液體吸收 ,是一種化學吸收作用。慣性、表面張力、重力、靜電力作用對二氧化硫的化學吸收不起作用 ,對化學吸收起作用的是氣體和液體分子、離子的擴散運動以及氣體、液體的對流和混合
２ 存在的問題
２ １ 除塵效率、脫硫效率同步提高的問題從上述脫硫除塵機理可以看出 ,利用濕法同時脫除
煙塵和二氧化硫時 ,煙氣除塵和二氧化硫吸收的氣液接觸面積是相同的 ,而慣性、重力等對脫硫不起作用 ,同時煙氣中的二氧化硫濃度很低 ,故提高脫硫效率難度更大。主要利用慣性、重力、靜電作用的旋風濕式除塵器、噴霧沉降室 ,靜電濕式除塵 ,由于主流煙氣距離液膜、液滴較遠 ,煙氣中的二氧化硫難以靠擴散作用到達液面 ,故此類除塵器難以做到脫硫除塵同步。在確保煙塵排放達標的同時 ,提高脫硫效率 ,使二氧化硫排放達標是當前煙氣脫硫除塵一體凈化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
２ ２ 磨損、腐蝕、結(jié)垢問題利用濕法同時脫除煙塵和二氧化硫不可避免地同時存在磨損、腐蝕、結(jié)垢問題 ,特別是磨損與腐蝕相互促進 ,使解決問題的難度加大。結(jié)垢問題主要是由于加入鈣質(zhì)脫硫劑過量 ,引起洗滌液ＰＨ值過高 ,促進了二氧化碳的吸收 ,生成了過多的碳酸鈣 ,硫酸鈣等沉淀物質(zhì)。結(jié)垢會造成通道阻塞 ,破壞氣液的正常流動工況 ,惡化凈化效果 ,使阻力增加 ,風機帶水。對結(jié)垢問題給予足夠的重視。
２ ３ 風機帶水問題煙氣帶水引起引風機振動 ,清灰次數(shù)增多是困擾濕法除塵的老大難問題。濕法脫硫除塵一體進行 ,使這一問題更加突出。這里既有設(shè)計制造方面的原因 ,也有運行方面的原因。設(shè)制造的原因主要是脫水器設(shè)計不合理 ,臨界煙速選擇不當 ;特別是實際設(shè)備煙氣量變小時 ,偏離了脫水器設(shè)計工況 ,脫水器性能惡化 ,而設(shè)計時對此未預(yù)充分重視 ;運行方面的原因突出表現(xiàn)在用戶不按
操作規(guī)程運行 ,少水運行 ,使水大量霧化 ;另外還有環(huán)境因素 ,如設(shè)備冬季運行 ,室外溫度低 ,而脫硫除塵器以后的煙氣處于飽和狀態(tài) ,煙道內(nèi)壁結(jié)露 ,煙速過高 ,把露滴帶走 ,造成風機帶水。
２ ４污液處理問題濕法脫硫除塵必然存在污液處理問題。為做到?jīng)]有二次污染 ,節(jié)約用水 ,洗滌液循環(huán)使用。要在洗滌液循環(huán)系統(tǒng)的合適位置加入適量的脫硫、固硫劑 ,才能真正做到脫硫。如不及時加入脫硫劑 ,必然使循環(huán)洗滌液的酸度逐漸上升 ,后達到和煙氣中二氧化硫的含量平衡的狀態(tài) ,使脫硫效率大大下降 ,同時設(shè)備腐蝕加劇。
３ 解決問題的技術(shù)措施
３ １ 提高脫硫除塵效率的措施
３ １ １濕法脫硫除塵器應(yīng)以洗滌凈化機理為主 ,取其氣液接觸面積大 ,氣膜薄 ,氣泡小 ,二氧化硫擴散距離 短 ,阻力小的優(yōu)點。
３ １ ２強化傳質(zhì)過程 ,如通過選擇合適的空塔速度 ,利用填料 ,攪拌等措施來減小氣膜、液膜厚度 ,增大氣液接觸面積 ,強化氣流、液流的湍動。另外可以在洗滌液中加入可溶性堿性物質(zhì) ,作為輔助吸收劑 ,強化洗滌液對二氧化硫的吸收 ,提高液側(cè)的傳質(zhì)阻力。
３ １ ３設(shè)計時要充分考慮低負荷時脫硫除塵器性能的變化 ,必要時可增加輔助凈化措施 ,以便低負荷時啟用 ,確保低負荷時 ,脫硫除塵器具有穩(wěn)定的凈化效果。
３ ２ 解決磨損、腐蝕、結(jié)垢問題的措施
３ ２ １根據(jù)脫硫除塵器不同部位的特點和要求 ,綜合考慮成本 ,壽命等因素選擇合適的防腐耐磨材料 ,如耐酸水泥 ,玻璃鋼、不銹鋼、耐磨耐腐襯里、麻石等。
３ ２ ２為防止腐蝕 ,同時強化傳質(zhì) ,可適當控制洗滌液的ＰＨ值 ,以使凈化器中洗滌液呈弱酸性 ,也可防止
結(jié)垢。
３ ２ ３運行單位要嚴格按操作規(guī)程運行 ,以免造成防腐層破壞 ,引起設(shè)備腐蝕。如有的單位 ,缺水運行 ,燒壞防腐層 ;有的單位不加脫硫劑或一次性加入過量脫硫劑 ,造成設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、阻塞。
３ ３ 解決風機帶水問題
３ ３ １合理選擇脫水器的型式和設(shè)計參數(shù)。低負荷時 ,可采取相應(yīng)的輔助措施。
３ ３ ２對大型設(shè)備 ,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較可采用煙氣再熱的方法解決煙氣帶水問題。
３ ３ ３適當加大脫水器后引風機前煙道的直徑 ,并進行保溫 ,防止煙氣對凝結(jié)水的攜帶。
３ ４ 對污液處理問題的解決
３ ４ １合理選擇脫硫劑的加入量和加入地點。條件許可可采用脫硫劑連續(xù)加入辦法。脫硫劑加入地點好在沉淀池的入口 ,輔助吸收劑的加入地點好在凈化器洗滌液的入口。
３ ４ ２根據(jù)洗滌液各處的ＰＨ值 ,選擇污水泵或耐酸耐磨污水泵及管路 ,鑒于現(xiàn)狀 ,好選耐酸耐磨污水泵作為循環(huán)水泵 ,管路也選耐腐管路。
３ ４ ３合理設(shè)計沉淀池的大小和洗滌液的流程 ,運行
時及時沉淀污泥。
４ 解決問題的管理措施
４ １作為用戶要增強環(huán)保意識。脫硫除塵的效益主要是環(huán)保效益 ,而取得環(huán)保效益付出經(jīng)濟代價 ,不能為單位利益 ,犧牲環(huán)保效益 ,在運行時不加脫硫劑 ,使脫硫除塵器只有除塵功能而無脫硫功能。
４ ２環(huán)保部門應(yīng)加強對濕式脫硫除塵器產(chǎn)品的監(jiān)督檢查 ,制定有關(guān)標準 ,防止不合格產(chǎn)品進入市場。
４ ３環(huán)保部門應(yīng)組織有關(guān)脫硫除塵的技術(shù)培訓(xùn) ,使用戶了解我國有關(guān)政策、法規(guī) ,掌握脫硫除塵設(shè)備的基本原理和運行操作技術(shù)。
４ ４根據(jù)已有多種脫硫除塵一體凈化產(chǎn)品的運行情況看 ,對濕式脫硫除塵器的研究重點應(yīng)放在降低阻力 ,提高運行的可靠性上。