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港龙彩票:【除尘】试论燃煤供热锅炉除尘脱硫设备的分析与选用

作者: 来源:港龙彩票注册链接---- 人气:212 发表时间:2019-08-23 【


2019-08-2318:41:56

  文章结合工程实例,从技术经济角度,对3种炉型以及除尘脱硫装置的配置方案进行了详细的对比、分析,最终建议采用循环流化床燃烧技术加设相应除尘脱硫装置的配置方案。


  1 燃煤供热锅炉的两种基本炉型


  1.1 链条炉


  链条炉通过炉前煤斗实现煤的供给,可对煤层厚度、炉排运行速率,还有进风量进行实时调整,从而实现对热功率的控制。另外,燃煤种类的选择需要参考炉膛的结构。炉排是煤层燃烧的主要“场所”,所以炉排上的煤层不仅要保证粒度均匀,还要满足易燃烧、不结焦等条件。链条炉优点如下:成本低,不仅表现在造价低,还表现在运行成本低上;对除尘装置要求不高;技术已经趋于成熟,运行安全、可靠,操作也较为简单。链条炉缺点如下:无法在炉内进行脱硫;在煤种适应性方面不尽如人意,较差;高温燃烧过程中易产生NOx;热效率较低,对负荷变化适应性较差。


  1.2 循环流化床锅炉


  近些年来,循环流化床锅炉开始走进了人们的视野,该设备优点如下:高效;低污染;较好的煤种适应性;NOx生成率较低,可在炉内进行脱硫;可在负荷状态实现性能的有效调节。该设备的缺点如下:造价高;对除尘装置要求较高;耗电量较大;不利于长时间不间断运行;维修花费大,运行操作比较复杂。


  2 除尘脱硫装置及一体化技术


  依据锅炉烟气中粉尘的原始排放浓度,可以将常用的除尘装置分为旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、布袋除尘器和静电除尘器,其中前三种适用于链条炉,而后两种适用于循环流化床锅炉。常用的脱硫装置主要有三种,即为燃烧前脱硫装置、燃烧中脱硫装置和燃烧后脱硫装置。其中燃烧前脱硫装置采用洗选法、强磁分离法,燃烧中脱硫装置采用炉内喷钙、循环流化床燃烧技术,而燃烧后脱硫装置则采用石灰石-石膏湿式脱硫的方法。


  除尘脱硫一体化技术可以分为干式和湿式两种,干式为可控超强湍流传质除尘脱硫技术,它的效果明显,但是造价及运行成本极高,不易推广。而湿式为喷雾旋流烟气除尘脱硫和麻石水膜除尘增效脱硫,其造价、运行成本低。


  水浴高效除尘脱硫器具有较高的除尘效率和脱硫效率,分别高达93%~99%、80%~85%,是一种能够较好满足实际需要的除尘脱硫设备,不仅技术成熟,而且运行稳定。


  钢制(麻石)高效除尘脱硫器具有相同的工作原理,二者都是利用某种强化气体和碱性水发生化学反应,从而起到除尘脱硫的效果,区别在于二者所用的制作材料是不同的。该种除尘脱硫设备不仅技术成熟,而且运行稳定,相较静电除尘器而言,具有投资小的优点,另外,排烟中不管是含尘量,还是含硫量都在国家现行《锅炉大气污染物排放标准》的要求之内,获得了用户的一致认可和好评。


  高温(大约为250℃)含尘含硫烟气以某种规定的烟速进入到除尘器的内部,对水面形成冲击,并激起水花,形成一定量的水雾,水滴便会与尘粒进行有效接触,最终烟气中所含有的尘粒便会在惯性力的作用下被冲入水中,此时,尘粒受水表面张力黏附力的影响,质量变大,和水滴融为一体,最终沉降在除尘器的底部,形成泥浆,并将之定期排出。少量粒径约为1um的尘粒有一定的几率会随着洗涤处理后的烟气上升,最终被挡水板拦截,随水滴一起落下。为了实现对烟气更为彻底的净化,可以给烟气施加一个特定的流速,使其进入到旋流式除水器中,在圆筒壁高速旋转作用之下,烟气中的尘粒将会被甩到筒壁上,随着水滴进入旋流筒中的溢水槽中,经过一定时间的沉淀之后由排污阀排出。最后,将得到处理后的纯净烟气,并由烟囱排出。


  将含尘含硫高温烟气(大约为250℃)冲入预制的碱性水中,然后和激起的水花或者水雾混合在一起,此时,烟气中所含有的CO及SO2等有害气体便会和碱性水发生化合反应,并生成H2CO3及H2SO3溶于水中,从烟气中脱离出来,这样烟气中有害气体便得到了较好的净化,最终实现了脱硫的目的。


  钢制高效除尘脱硫器和麻石高效除尘脱硫器相比,整体投资小,但维修成本较大,通常不建议在室外布置。29~58MW中型燃煤锅炉,由于锅炉排烟量有所提升,导致设备体积庞大,即需占用较大的厂房面积,因此,也不适用。


  麻石高效脱硫水浴除尘器,常见于中型燃煤锅炉,可布置在室外,因而降低了工业厂房土建施工所需的相关费用,但多了一项灰水沉降池的施工。综合比较,麻石高效脱硫水浴除尘器的造价略高于钢制高效脱硫水浴除尘器,但在运行维护方面成本较低,而且服役寿命较长。


  3 配置方案的确定与选择


  确定炉型和除尘脱硫装置配置方案的过程中,一方面要考虑技术上可行,另一方面要考虑经济上可承受,除此之外,还要考虑节能环保的相关要求。链条炉是没有办法做到炉内脱硫的,因此,一定要有烟气脱硫除尘装置的配置。循环流化床锅炉使用过程中,通常利用石灰石进行炉内脱硫,不需要专门为其配置相关的烟气脱硫装置,值得注意的事,它的烟气中含有较高浓度的烟尘,因此,需要配置布袋除尘器或者利用静电除尘器予以处理。


  从技术角度和经济角度分析,初步确定三种方案:(1)链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备(麻石水膜除尘增效脱硫设备);(2)循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置;(3)循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置。


  以华北地区非产煤区某单台热功率为58MW热水锅炉为例,供暖期设定为4个月,煤价设定为408元/t。


  从经济角度分析,方案1“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”最优,方案2“循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置”第二,方案3“循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置”最次。


  4 结语


  方案1,即“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”在经济方面好于其他两种方案,但其SO2以及NOx的排放量则劣于其他两种方案。长远看来,循环流化床燃烧技术加设除尘装置的配置方案有一定的应用前景。


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