湿法烟气脱硫除尘一体化技术是 利用同一装置或系统同时脱除烟气中的SO2和烟尘,它集脱硫除尘为一体,具有结构简单、占地面积小、投资省和脱硫效率高等优点。近年来,我国锅炉袋式除尘器的湿法烟气脱硫除尘一体化技术发展较快,湿法脱硫除尘器型号繁多,按照烟气与洗涤液接触方式,一般可分为:喷淋式、水膜式、流化床式、冲击式、填料塔式、液柱式、旋流板塔式等等,以及上述几种接触方式的组合。一些湿法脱硫除尘器已经广泛应用于中小型燃煤锅炉上,但脱硫除尘一体装置在实际运行中,普遍存在着腐蚀、结垢、阻塞以及风机带水等问题,使脱硫装置很难连续稳定地运行。同时,大部分脱硫除尘器实际运行中都达不到厂家所表明的脱硫效率技术指标。从脱硫系统运行参数和系统结构两个方面,分析了影响湿法脱硫除尘一体装置稳定运行的关键因素,并提出了相应的解决措施。试验数据均取自安装在一台10t/h燃煤工业锅炉的ZJT-S型脱硫除尘器的实测值。
1、运行参数对脱硫设备稳定运行的影响
1.1结垢与阻塞
脱硫装置结垢的原因主要有两个:1)钙基脱硫剂、固硫剂在净化器内脱除田:生成的CaSO3沉淀,当加入钙基脱硫剂过量,洗涤液pH值过高时,引起碳酸盐化反应,生成了过多的CaCO3沉淀物。2)当洗涤液州值过高时,氧气将CaSO3氧 化成CaSO4,并使其过饱和。这些生成物虽然大部分随排灰渣或排灰水排出,但有一部分残留在设备内壁和构件以及系统管路上形成结垢。进一步造成设备的阻塞,破坏气液的正常流动,使设备阻力增加,严重时使设备无法运行。
1.2腐蚀
锅炉布袋除尘器的过程中,洗涤液吸收烟气中SO2形成亚硫酸,易造成净化器、管路、水泵以及引风机的腐蚀,当洗涤液pH值很低时,对净化器壁面腐蚀尤为严重。
2、露 点的影响
露 点是 指与水蒸气分压力相对应的饱和温度,净化器出口烟气露 点和温度随时间的变化,烟气的温度和露 点相差不大,说明经过洗涤液净化后的烟气基本上处于饱和状态,当烟气温度低于露 点时,烟气中的水蒸气将结露。
2.1腐蚀
当净化后的烟气低于露 点时,形成的小液。滴粘附在烟道内壁和风机叶片上,液滴成分包含水、硫酸和硫酸盐,从而造成管路和风机腐蚀。锅炉脱硫除尘器腐蚀修补非 常困难。一般当设备低于露 点运行,不到3个月就将引风机腐蚀,使引风机无法运行。
2.2风机带水不同温度下的烟气在饱和压力时水蒸气的含量计算结果,当湿烟。气中的水蒸气分压力达到饱和压力时,水蒸气的含量达到较大值。如前所述,经过洗涤液净化后的烟气基本上处于饱和状态,因此,即使脱水装置将烟气中的液态水全部脱除,当烟气到达引风机的温度低于露 点时,烟气中的水蒸气仍将在风机叶片和风机后结露,造成风机带水。当冬季环境温度低时,脱硫装置没有保温和烟气再加热装置时,这种现象尤为严重。风机带水还会使引风机粘灰,严重时,风机失去动平衡而无法运行。
烟气的饱和水蒸气含量与烟气温度呈指数关系,当烟气温度为90℃时,其饱和水蒸气含量为0.4186kg/m³,60℃时为0.1297k翻耐,仅为90℃时的三分之一。因此当烟气在净化器出口温度60℃时,所携带的水蒸气远远小于90℃时的水蒸气含量。当烟气温度大于100℃时,烟气中的水呈气态,风机不带水。综合考虑 ,烟气在净化器出口温度应在60℃~70℃这个温度也是 湿法脱硫反应的较佳温度范围,研究表明:当脱硫反应温度为60℃时,脱硫反应较佳,同时应保证净化后的烟气高于露 点运行。
3结构对脱硫设备稳定运行的影响
3.1阻塞
从结构的角 度考虑 ,造成脱硫设备阻塞的原因有以下几个:
(1)为避免二次污染、节约水资源,脱硫除尘器的水均要循环利用,若循环水过滤不好,水中沉淀物与杂质过多,必将造成喷嘴和输水管路阻塞。
(2)脱水装置与烟气导流叶片设计不合理,烟气流动的空间狭小,极易形成粘壁现象,当设备长时间运行时,较终导致在脱水装置和烟气导流叶片处阻塞。
(3)脱硫脱硝除尘器在缺水和无水条件下运行,烟尘淤积在脱硫装置内。
3.2风机带水
脱硫整个系统设计中,如果烟气流速过高时,易把洗涤液的细小液滴夹带走,造成风机带水。
3.3脱硫运行效率低
(1)在结构设计上,主流烟气距离液膜、液滴相对较远,烟气中的SO2难以全部靠扩散作用到达液面;(2)一些脱硫设备将制取石灰浆液的附加装置省略去,改为从补充水箱里加石灰粉,或直接加入到脱硫装置里,由于脱硫剂在水中溶解度很小,导致脱硫剂在脱硫装置内的水中混合、扩散、溶解很慢,大部分沉淀在设备底部,随灰渣排出。
兰州慧宇环保设备有限公司(http://www.lzhyhb.com)生产的脱硫除尘器主要特点是 工作效率高,由于气体和液体两者相接触特别的充分,即使不添加任何的脱硫剂,其脱硫的效率也达到了百分之七十以上。锅炉除尘器由运行平稳、低阻、低能耗、清灰效果好、占地面积小的XLDM型离线清灰低压脉冲袋式除尘器本体、保护系统、压缩空气系统(包括储存罐、油水分离器、管路)、控制系统(包括仪器仪表、PLC柜、MCC柜、现场操作柜)等组成。高压静电除尘器是 利用高压直流电,使含尘气体中的粉尘微粒荷电,在电场力的作用下,沉积于沉降极的表面上,再经振打力的作用,使成片状的粉尘落入装置中,从而使通过电除尘器烟气得到净化,达到环保排放标准,组合电收尘器是 火力发电、冶金和有色金属等工业废气净化的理想设备。脉冲布袋除尘器是 一种分室结构拼装式,由室顶电磁脉冲阀对各室滤袋轮流进行分室停风气箱脉冲清类(即所谓离线清灰)的袋式除尘器。