改造技术/山东4吨燃煤锅炉除尘器改造新旧锅炉收尘器主要区别

山东4吨锅炉烟气治理改造方案

现有除尘系统概况

我们先来看水膜除尘器烟气排放浓度＞120mg/Nm3，结构先天不足，水-气、水-固接触不充分，无法满足环保部门的最新烟气排放标准＜50mg/Nm3。中华人民共和国国家标准GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准规定：1、2016年7月1日起，在用锅炉（全部实行颗粒物排放浓度限值为80mg/m3(燃煤锅炉)、60 mg/m3（燃油锅炉）、30 mg/m3（燃气锅炉）。2、新建锅炉排放限值分别是：50 mg/m3、30 mg/m3、20 mg/m3。3、重点地区执行标准30 mg/m3、30 mg/m3、20 mg/m3。

二、解决方案及方案比较

更换锅炉，煤改气或改油。

选用布袋除尘器或静电除尘器。

以上两种除尘设备的缺点：投资大，运行费用高。

选用我公司脱硫除尘技术对山东4吨燃煤锅炉除尘进行改造。

该技术的优点：

烟尘排放浓度＜30mg/Nm3。

（2）投资少，运行费用低。

（3）原脱硫设备不变。

三、各种除尘方案比较

比较

水射流除尘

电、布袋除尘

燃气（油）

锅炉

麻石除尘

除尘最高效率

除尘效率高，10-30mg（根据要求，增加净化层级）

除尘效率高，＜50mg

要求20-30mg

除尘效率低，120mg，目前逐步淘汰

脱硫功能配套

有

无

无

有

使用寿命

长期

3-4年系统更换    

长期

主要配件

射流水泵/水射流发生装置/收水器、过滤器等

大功率引风机，布袋  

普通水泵

耗材、维护

无

布袋清理，更换  

无

运行费用

低

高   

低

初期投入

低

高

高

低

土建工程

无

无

有

注：燃油、燃气锅炉排放烟尘和硫相对小，同样需要加装除尘脱硫设备。

四、水射流除尘脱硫一体装置工艺及原理

燃煤锅炉除尘净化器采用高速水射流团，调配各种参数形成负压区，利用负压区来控制烟气中尘粒的运动轨迹，从而增加尘粒与水的接触时间，大大提高水滴与尘粒的碰撞几率，最终达到降尘、脱硫的目的。本产品除尘及脱硫效率均可以达到99.9%以上，最终排放气体完全满足国家一类地区排放标准。

原理分析

我公司主要采用脱硫除尘技术对4吨燃煤锅炉除尘器进行改造，保证除尘器整体结构不变的前提下，在其内部加装一组弧面水射流喷射净化装置（专利）。工作时，在除尘器筒体内部形成多层锥形水射流面，用水射流产生的负压来控制微尘上浮，同时将其带到筒体壁的水膜上，变被动除尘为主动除尘，最终达到除尘的目的。同时，改造后筒体内形成多层水射流面可以充分与上升过程中的烟气接触，增加彼此的接触时间，加大烟气中的硫氧化物、氮氧化物与碱性溶液发生中和反应的概率，从而提高脱硫效果，大大减少空气中硫化物的排放，实现除尘、脱硫一体化。

3、工艺流程介绍

锅炉燃煤烟尘进入除尘器内，由循环水泵将水池中的水送到水射流发生装置的分水器内，然后分配到各个水射流喷头（专利），产生高速水射流面与进入的烟尘粒接触、碰撞、附着，从而去除烟气中的粉尘和硫分。在除尘器上部位置安装有收水器，可以去除外排气体中所含的水分，最终通过原有的引风机排放到空气中，而水射流出的水由除尘器壁的水渠回到水池中，作为循环水循环使用。

五、改造后满足的技术要求及效果

最终烟尘排放浓度＜30mg/Nm3，满足国家一类地区排放标准。

除尘器系统阻力≤1200Pa，系统原有引风机不需要更换。

风机不会带水。

六、改造事项：

本改造方案，系统内其他设备及配套设施保持不变。

锅炉除尘器内部加装水射流发生装置、收水器和过滤器。

更换系统内循环水泵及上水管路，二者均需采用耐腐蚀产品，且保证水压＞1.0MPa。

循环水泵入口处加装过滤器。

锅炉烟气除尘脱硫工程是不断改善我国空气质量，降低酸雨PH值的重要前提。本文将着重阐述锅炉烟气除尘脱硫工程的相关概述，分析相关的锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计，为我国的环境标准提高提供参考依据。

 4吨燃煤锅炉除尘器/烟气除尘脱硫工程的概述

粉尘和二氧化硫是造成酸雨和大气层破坏的主要物质， 并且二氧化硫它属于一种没有颜色而且具有刺激性味道的一种有害气体，严重的情形下会破坏大气层的结构，导致环境发生变化。不仅如此，人们生活过程中与生产过程中就会产生一些有害粉尘与二氧化硫气体，一旦空气中这些成分的比重过高就会危害人们的健康。同时也会对人们的生产活动、工业生产、建筑等方面构成严重的危害。

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉是我们国家的主要工业生产的主要工具之一，它将一些能源材料输入进去之后利用专门的手段转换成为一定的能量，以此来适应工业的发展。但是在锅炉的使用过程中会排出一些有害物质，虽然在某种程度上会提高经济和工业的发展效益，但是也会给环境带来一定程度的破坏，严重的情形下会危害人体的安全。

当前煤炭资源和石油资源的耗用量逐年提高，导致粉尘与硫酸型气体的排放量也随之增加。因此我们国家政府为了保护环境也出台了相应的解决对策，不断的改善锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计方法，提高其环保效率。

2 燃煤锅炉烟气除尘脱硫的原理

2.1 氧化镁这种方式的运作原理主要是指

在洗涤中采用含有MgO 的浆液作脱硫剂， MgO 被转变为亚硫酸镁（ MgSO3） 和硫酸镁 （ MgSO4） ， 然后将硫从溶液中脱除。这种锅炉除尘脱硫的方法比较成熟，并且已经被广泛的用于日本与台湾等地区，在中国大陆也有许多工厂采用这种方式进行除尘脱硫工作。不仅如此，此种方法的除尘脱硫效率在90％以上，有利于保护环境，改善当前的空气质量。 而且在对等的情况下，氧化镁的使用量仅仅是用碳酸钙除尘脱硫的五分之二，由此可见这种方法的原材料利用率高，并且效果比较明显。目前我们国家的氧化镁的存储量高达八十亿吨，位居全世界首位，在开采技术方面也比较娴熟，因此对我国而言具有相当优势。

2.2 旋流板塔吸收器进行脱硫除尘的工作原理是

来自锅炉的含尘烟气首先进入文丘里管， 进行初级喷雾降尘脱硫处理， 而后以 1522 m/s 的流速切向进入旋流板塔筒体， 首先通过离心力的作用，烟气中的大颗粒被甩向塔壁， 并被自上而下流动的吸收液捕集。这种方法能够使锅炉烟气中的粉尘与气体分离，然后实现除尘脱硫的目的。

3 燃煤锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计

锅炉里面产生的烟气通过换热装置之后进去高效脱硫除尘装置中或者是直接进入高效脱硫除尘装置，然后利用引风机排出烟囱。在除尘装置里面产生的灰水会排入石灰池，利用钠碱液在钠碱液池种进行处理，然后成为石灰泥浆。若是仍然存在灰水则利用多级沉淀液和污泥泵进行处理，经过高水位池的稀释就可以完成。

因此在燃煤锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计的过程中要合理的设计排烟系统、烟气净化系统、沉淀系统、检查系统、电力系统以及相关方面的基础设施。积极提高设计的质量与水平，保证锅炉烟气除尘脱硫的结果符合国家环境部门制定的相关标准。在工艺设计的过程中也要考虑整个工程建造的费用，详细的估算其经济利益和社会效益。在实施的过程中要加强监督管理工作，为提高环境质量而努力。

脱硫工艺主要包括5个部分：

(1)吸收剂制备与补充；

(2)吸收剂浆液喷淋；

(3)塔内雾滴与烟气接触混合；

(4)再生池浆液还原钠基碱；

(5)石膏脱水处理。

双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，

反应方程式如下：

一、脱硫反应：

Na2SO3 + SO2 hhh NaSO3 + CO2↑ （1） 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O （2） Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 （3） 其中： 式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应； 式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应； 式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。

二、氧化过程(副反应)

Na2SO3 + 1/2O2 → Na2SO4 （4） NaHSO3 + 1/2O2 → NaHSO4 （5）三、再生过程

Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 （6） Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO31/2H2O +3/2H2O （7）

四、氧化过程

CaSO3 + 1/2O2 → CaSO4 （8） 式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至pH＞9以后继续发生的主反应。

脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统，再生的NaOH可以循环使用。 本钠钙双碱法脱硫工艺，以石灰浆液作为主脱硫剂，钠碱只需少量补充添加。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达到较高的二氧化硫脱除率。

改造后的4吨燃煤锅炉除尘器技术参数介绍：

处理烟气量：

3000-600000m3/h

设备阻力：

＜1200Pa

入口温度：

＜280℃

脱硫效率

可达85%以上

除尘效率

可达99%以上

使用寿命：

≥15年