煤粉锅炉烟气处理技术的发展方向及形势

煤粉锅炉烟气处理技术的发展方向及形势

蔺延新

摘要：生产和生活所用电能的来源均为火力发电厂，在强调节能减排的当下，火电厂尚未实现完全利用燃煤热能的目标，这也是其前进脚步放缓的主要原因，如何使锅炉烟气得到充分处理利用，现已成为亟待解决的问题，围绕其所展开讨论也变得更加深入。事实证明，只有以火电厂实际诉求为依据，对现有利用方案加以选择并利用，才能使上述问题迎刃而解，对相关技术进行探究自然很有必要。

关键词：烟气处理；控制应用；锅炉

1烟气处理技术的意义

作为一次性能源，煤炭仍然是中国的主要能源。烟气处理是国家大力推进发展的主体工程，由国家鼓励扶持推进的优化项目，还有优惠多项政策和投资价值。出台相关政策，以补充发电成本上涨。经科学研究考证在众多脱硫工艺中，石灰石石膏湿法脱硫工艺是烟气处理技术的主流，具有发展历史悠久、技术成熟、运行经验丰富、效率高、废气处理能力大等特点。 与我国传统的系统相比，不但省去了制浆系统工艺和石膏制备系统工艺，还未我国节能减排作出贡献。

2烟气处理技术

电石渣湿法脱烟气处理设备在电除尘系统内。脱硫剂电石渣由电石CaO与水的反应产物消化。煤粉锅炉如果采用电石渣石膏法，可以适用于各种工作环境产生的烟气，因此工艺技术成熟，用料成本低，可减少后期设备维护，能达到废副产品环保回收循环利用的目的。当然，该装置也存在着一定的缺陷，如：（1）脱硫产物成分复杂，造成废物回收时所需成本较高，不能重复使用。（2）由于没有烟气再热装置（GGH），排烟温度低，烟气不上浮或不扩散。于此 同时，烟囱所产生烟气温度低于外部露出点的温度，对烟囱造成腐蚀。对此应 以电除尘后电石渣石膏湿法脱硫设备先试投运为主。

3吸收系统运行控制指标的确定

在日常的生产工作中，各煤粉锅炉单位想要取得理想的的烟气处理效果， 并使脱硫剂得到充分的利用和发挥， 就必须由专业技术人员通过合理选择控制指标，提供有效的数据支持并进行有效的控制。 经多方论证，经合理有效数据控制系统运行的 pH 值、脱硫塔中的液气比和脱硫塔中钙硫比、 脱硫塔中的烟速和脱硫塔中的温度等可以实现对脱硫系统的有效控制。但是本系统本着合理高效原则，采用的吸收剂是利用电石渣浆液， 在保证锅炉负荷基本保持稳定的情况下，烟气量的把控和排放也趋于稳定状态。因此，排除钙硫比对整个系统的影响和标准数据指标的确定。

3.1脱硫系统pH值的确定

吸收系统运行控制的pH值不仅要有利于烟气处理反应的进行，还要控制pH值不能过高或过低。 虽然pH值过高可促进了SO2 的吸收，也有利于浆液对烟气的吸收。但 水中的CO 2 反应形成不溶于水的CaCO 3 沉淀物。 且增加成本，造成对设备干扰；同时，由于pH值过低，浆液中的ca 2+全部被中和，造成溶液酸度增加，会腐蚀设备和设施。 因此，为了控制pH值的指标，即需要保证烟气处理效率，又需要保证高可靠性的运行以避免堵塞。

3.2液气比的确定

液气比（L/g）是指单位体积流经吸收塔的烟气体积所对应的浆液喷雾量。 确定吸收酸性气体所需的吸收表面积。 在确保其他参数不变的情况下，提高气液比就等于提高吸收塔的喷雾密度，增大液气的接触面积，相应地增大传质单元。 通过提高吸收塔烟气处理效率，大大提高了液气比，是产能发展的重要技术手段。

3.3烟气流速的确定

技术人员通过数据调整，提高吸收塔内烟气流速，使可以流体气和流体液两相的湍动，控制减小设备塔内烟气与塔内液滴间的隔膜厚度，保障传质效果和质量。于此同时，喷淋液滴想要增加相应的传质面积，需下降相应速度。但是气流传感速度会增加或缩短气液抵触时间，如速度增加气液接触实践短，就会导致脱硫率降低，还会造成烟气中存储大量浆液，导致堵塞设备。 塔内烟气产生的流速越高，气液两相水流动力越强，吸收塔局部阻力越大，增压风机的电耗也越大。 浆液循环泵的耗电量与塔内烟气流量成反比。 塔内烟气所产生的流动量增加，浆液循环量相对减少，浆液循环泵的电耗相应降低。 其主要原因是强化的气液湍流使烟气与液滴之间的膜厚度减小，传质系数增大，同时喷雾液滴的下落速度变慢，滞留率功能降低，功率增加产生电耗。 传质面积 与吸收面积 和氧化风机的耗电量与塔内烟气流量成正比。 塔内烟气流量越大，可吸收塔直径越小，吸收塔浆液池液位越也会越高，氧化风机扬程越大，氧化风机电耗大大增强。

4吸收塔除雾器的调试

除雾器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除雾器。可有效去除雾滴，塔盘间若设置除雾器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以除雾器主要用于气液分离使出口液滴含量≤7.5mg/m3。亦可为空气过滤器用于气体分离。除雾器主要是由波形叶片、板片、卡条等固定装置组成，运用在湿法脱硫并且保证吸收塔液位为4.0～4.5m。吸收塔在运行过程中，易产生粒的“雾”，“雾” 不仅含有水分，也会造成风机、热交换器及烟道的玷污和严重腐蚀，适当的冲洗是非常有必要的，为避免溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等有害物质的产生，当液位低时，冲洗时间缩短，是由烟气大小决定的。湿法脱硫工艺上对吸收设备提出除雾的要求，被净化的气体在离开吸收塔之前要除雾。

5增压风机对锅炉的影响和对策

依靠风机属于恒流量风机，工作的主参数是风量，输出的压力随管道和负载的变化而变化，风量变化很小。 另一种高压风机，风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，把气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。风机的转速高低和风机压力大高低又决定了风机的噪音值大小和风机质量的问题，风机转速和压力越高风机的噪音也就越高。风机的转速又是决定风机风量大小的因素，同种型号风机的转速越高风机的风量和噪音就越大，同种型号同样转速配套同样大的电机，压力越高风机的风量也就越小，同种型号同样的风量，在不同的压力下，压力越大风量越小，压力越小风量越大。但是靠牺牲脱硫效率来保护锅炉安全生产和制作流程的做法是不可取的，随着我国对环保生产，节能减排要求的不断提高，改善固有的运营模式及产业规模势在必行。借助成功的生产经验，停止不良的连锁反映。

6对烟囱腐蚀的影响

电石渣湿法脱硫作为最后一道工序，其设备必须具有除雾去湿装置，其作用是捕集脱硫后烟气中散发的水分，为保护烟囱不受腐蚀。烟气中含有对大气环境污染的二氧化 硫和三氧化硫以及少量的含氯、含氟、含硝等腐蚀性化学成份。早期燃煤电厂烟气是经烟囱直排到大气层，排放烟气的温度大约为 90～140℃，烟囱内壁只是受到气体的侵蚀和冲刷，通过衬砌耐高温防腐蚀砖就可轻而易举地解决烟囱的腐蚀问题。但是随着国家环保大政方针的不断强化，烟气必须经过脱硫后才能进入烟囱排放。加装湿法脱硫装置后，进入烟囱的烟气温度在80℃以下，蒸汽的露点，烟囱内壁将会有酸液流淌，对烟囱有很强的腐蚀性

结语

锅炉系统烟气处理系统，经过技术人员将近半年的调试，确定了各项数据的准确性，使运行中可有效控制和调节指标，有效解决机组所产生堵塞等问题，在设备运转时所产生平均脱硫效率在90%以上，可有效实现污染物减排的重大贡献。相关技术工作人员应进一步完善湿法除尘脱硫工艺和湿法除尘脱硫工序，可增加废物利用使回收再生资源。各企业单位，经过技术培训可提高该技术，特别是针对脱硫塔吸收运行系统中主要调节回路控制指标的有效手段。经实验检测，技术人员需有效进一步防治净烟气带水的方法，同时对接触腐蚀性介质的部位进行有效处理，防止腐蚀扩大。

参考文献：

[1]武文江.石灰石-石膏湿法烟气处理技术，北京：中国水利水电出版社，2006.

[2]陈莲芳，徐夕仁，马春元．石灰和石灰石湿法脱硫系统运行控制指标探讨．环境污染与防治，2005（1）：50-52.

[3]彭静安，曹明庚，雷建日.湿法烟气处理中的几个问题探讨.有色冶金能源，2007（10）：50-52.