组合型锅炉用脱硫除尘器
一、系统选型
市场上目前应用较多的除尘脱硫设备为:XTD-T型陶瓷多管除尘器、ZH-T/H快装组合型水膜除尘器组成的二级除尘脱硫系统。
该套系统拟定设计参数为:
1.处理烟气量:Q=3000-75000m3/h
2.除尘效率:≥98%
脱硫效率:≥90%
3.总阻力:<1800 Pa
4.液气比:0.1-0.2L/m3
5.林格曼黑度:0~1级
6.排放浓度:≤80-200mg/m3
二、系统介绍
2.1工艺原理
含尘气体在引风机作用下进入气体分布室,烟气进入陶瓷旋风体和导流片之间的环形空隙,导流片使烟气由直线运动变为圆周运动,旋转气流的绝大部分沿旋风体自圆筒体呈螺旋形向下,朝锥体流动,烟气在旋转过程中产生离心力,将密度大、质量重的尘粒甩向筒壁。尘粒在与筒壁接触,便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入灰斗;旋转下降的外旋气流到达锥体下端位时,因圆锥体的收缩即以同样的旋转方向在旋风管轴线方向由下而上继续做螺旋形流动(净气),经过陶瓷旋风体排气管进入排气室,由总排气口排出。
初步处理后的烟气以18-22m/s的速度切向进入水膜脱硫除尘器,气体沿除尘器内壁向上爬升,尘粒受离心力作用被抛向筒体内壁;简体上部设有溢流器,向下形成一幕3--5mm厚的均匀完整水膜;水、尘粒相互接触,水中的微小气泡充分包围尘粒,形成无数个以尘粒为核心的凝聚颗粒,离心力增加,并向下掉落,达到除尘目的。经过处理后的洁净烟气由风机引入大气。
随水流到底部的灰水,由溢流口排入循环池,进行多道沉淀后澄清液用耐腐蚀、耐磨损除尘脱硫专用泵抽进除尘器,达到循环利用目的。灰渣定期人工或机械捞出,用于铺路、环保等进行其他处理。在循环池中投入碱使PH达9以上便可起到很好的脱硫效果。经过除尘器处理后的洁净烟气引入大气。
2.2设备介绍
2.2.1陶瓷多管除尘器
◆该设备适用于各种型号和各种燃烧方式的工业锅炉及热电站锅炉的粉尘治理。如链条炉,往复炉、沸腾炉、抛煤机炉、煤粉炉、硫化床炉等。
◆该设备处理风量大,负荷适应性强,陶瓷多管除尘器的陶瓷机芯光滑耐用,不会产生堵塞现象。占地面积小,可根据用户场地情况,因地制宜,灵活地进行安装。置于室内、露天均可。
◆该设备与静电除尘器、布袋除尘器相比,总投资明显要少。
◆因该设备由陶瓷旋风管组成,它比铸铁管更耐磨,表面更光滑,并耐酸耐碱,因此也适用于捕集各种非黏结型的干燥粉尘。
◆该设备和铸铁管除尘器相比阻力小、流速均匀、除尘效率高,具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温、不堵塞、使用寿命长、运行管理简单、无费用、重量轻、运输方便等优点。
◆该设备安装、管理方便,维修简单。节约维修资金,本除尘器基本不需维修。
◆该设备使用寿命长,基本和锅炉同等寿命。
2.3.2水膜脱硫除尘器(见图纸)
◆该设备外护Q235优质钢板,内衬花岗岩,中间用高温浇注料浇注;本体一般1米1节,散装出厂现场组装,运输、维修、维护十分方便。
◆该设备工厂制作,现场施工周期短,一般主体设备现场吊装只需一个工作日。
◆该设备中的花岗岩是经机械加工成成型板,整体结构光滑平整,这将大大有利于水膜的形成,同时也解决一般的除尘设备因砌筑灰缝多容易发生渗漏现象,而且外部更整洁美观。
◆烟气进口采用狭长式结构,这就使得烟气进入筒体内能够产生足够的离心力,提高了除尘效率。(一般的水膜除尘器烟气进口多为方形,离心力较低除尘效率只有80%左右)
◆合理优化的底部设计,杜绝了底部、溢流口的漏水、渗水现象,也改善了塔体周围的卫生环境。
2.4脱硫
本系统采用双碱法(NaOH和Ca(OH)2)进行脱硫,该法是利用NaOH溶液作为启动剂,将配制好的NaOH溶液直接打入除尘器洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫目的,脱硫产物经脱硫剂再生池用Ca(OH)2还原成氢氧化钠,再打回除尘器内循环使用,需注意的是定期补充洁净水和靠PH检测仪添加脱硫剂。
该法主要包括四个部分:NaOH制备和补充、除尘器内气液接触反应脱硫、Ca(OH)2还原NaOH、脱硫产物处理。
进行的化学反应如下:
主反应:NaOH + SO2→ Na2SO3+ H2O
Na2SO3+ SO2+ H2O →NaHSO3
NaOH再生:Ca(OH)2 + Na2SO3→NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + NaHSO3→ Na2SO3+ CaSO3·H2O +H2O
一般新配制的浆液PH值约在8-9之间;随着吸收SO2进行,PH迅速下降,当PH<6时这种下降变得很慢;当PH<4时几乎不吸收SO2,所以PH值控制在8-9最佳。
脱硫系统的最终脱硫产物是石膏浆,具体成分为CaSO3、CaSO4,还有部分被氧化后的钠盐NaSO4,由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4,所以一般掺入煤灰一并处理。
2.5供液系统
◆液下泵:水膜脱硫除尘器需配备一台液下泵,另备用一台。泵型(略)
◆循环池(参考我公司图纸)
污水在循环池内澄清后打回系统中利用,尽量控制用水量,减少排放,以达到合理循环利用;湿灰渣掺入煤渣一并处理(一般1~3周/次)。循环池容积:Am3以上,保证不漏水。
三、安装与维护
3.1多管除尘器安装
◆在除尘器的安装过程中注意碰撞,应轻拿轻放;
◆多管旋风除尘器在安装时,箱体与灰斗法兰、进出口法兰连接时中间必须使用石棉绳,并用螺栓栓紧,绝对防止漏风,影响除尘效果;
◆在投入正常运行后,务必按时出灰,一般不超过4h/次,以防止灰斗内集尘过多;
◆由设计使用单位应根据锅炉的烟气流量,配套使用除尘器,我单位也可根据锅炉现场设计除尘器的布置。
◆安装后应在120摄氏度以下烘烤(20吨以下可安装后即用)三天,缓慢将除尘器内施工砌筑水分排出,再投入正常运行。
3.2水膜脱硫除尘器安装(见安装图)
3.3设备维护(水膜脱硫除尘器)
◆运行前应在水池中加满清水,并向除尘脱硫装置供水至溢流口有水溢出,检查是否符合要求,供水系统是否畅通,排灰口水封要严密不漏。
◆运行前,应先开引风机,再向供水系统供水。停炉时,应在关闭引风机前停止向系统供水。
◆运行中,系统绝对不能断水,否则能引起花岗岩与内壁脱落。定期检查溢流槽是否畅通,同时要经常观测烟温情况及烟气阻力情况。
◆定期清理沉淀池中的积灰,尽量保持循环水的清洁。
◆如除尘脱硫装置长时间停止运行或运行时上部水槽出现泛水现象,则应向水槽提供清洁水源(如自来水)冲刷一小时左右,以便清除水槽内的积灰。