电厂锅炉烟气脱硫除尘环保设施改造的探讨

电厂锅炉烟气脱硫除尘环保设施改造的探讨

郭春伟,惠朝军,曹庆升

延长石油榆林煤化有限公司 陕西省榆林市 719000

摘要：随着中国经济的快速发展和人口基数巨大，中国对于资源的需求量进一步加大，加上我国的丰富的煤炭资源，导致国内大部分的城市均使用电厂燃煤锅炉来提供热源。电厂燃煤锅炉所排放的烟雾将对空气环境造成严重的污染。因此，电厂燃煤锅炉的烟气脱硫除尘工艺就应运而出，并且逐步成为重点项目来研究。本文先概括了电厂燃煤锅炉排放的烟气对于环境的危害现状开始着手，进一步探讨关于烟气的脱硫除尘工艺技术。而经过实践足以证明，对现在电厂燃煤锅炉装置进行部分改造，即可大大有效降低烟气中的污染物质，而对于国家和社会的效益增效明显。

关键词：电厂燃煤锅炉；烟气脱硫除尘；设施改造

引言

中国自改革开放以来，经济发展迅速迈入到一个新的阶段，而快速的发展离不开资源的开发使用，尽管我国在发展中对于资源的使用效率一高再高，但资源总是有限的。我国现能利用的资源虽多，但还是以煤炭能源为主，但是煤炭的过量使用，同时对环境的污染程度进一步加剧。而现在的社会已经改变了“先发展再治理”的老路，习近平总书记提出：“绿水青山就是金山银山”，这进一步表明了现阶段我国对于环境治理的决心。而传统的电厂燃煤锅炉装置的烟气排放显然是不合格的，必须要找出一条更加环保适用于中国的改造锅炉技术。

1电厂燃煤锅炉对于环境污染的现状

中国早已从以前的农业大国转型为工业大国，逐步成为影响世界的大国。我国配备的锅炉设备数量众多，但锅炉排放的烟气对于环境的污染和对于人的危害也是巨大的。据数据统计，我国在使用的锅炉高达60多万台之多，而其中属于工业电厂燃煤锅炉又占了百分之九十的比重，且它的增长趋势仍呈上升状态。而工业燃煤锅炉容量小占地面积大且排放物的烟气含量因子超标，非常不适用于现阶段的中国过度使用。那么对于锅炉的改造就显得尤其重要，如何使锅炉排放的烟气达标是一个问题。

2烟气脱硫除尘环保问题

传统电厂燃煤锅炉装置的烟气脱硫除尘装置现在仍存在很多的问题有待解决。现阶段脱硫除尘技术一般采用传统的湿法脱硫，即分为钙法（石灰石石膏法、石灰石膏法）、氨法、钠法（单种碱）、双碱法（石灰和钠法还原）等等。湿法脱硫的优点在于效率高、范围大、完成率高，对于环保部门的脱硫含量规定处于达标状态；但湿法脱硫需要消耗大量的水资源，且脱硫之后会产生大量的污水，而污水又需要其他部门来独自处理。脱硫法中的钙法（石灰石膏法）在脱硫的过程中会产生一种亚硫酸钙，它属于一种粉尘，那就会在一定程度上加大除尘的压力和精力。而在天气寒冷的冬天时，进行湿法脱硫之后产生的烟气通过排放会形成大量的水雾，在视觉上形成一种“白烟状污染物”。且传统的布袋除尘装置如若安装在脱硫装置之前，就无法起到除尘的作用。

3对于烟气脱硫除尘环保设施的改造

3.1采用干法烟气脱硫除尘

采用干法烟气脱硫除尘技术就是在电厂燃煤锅炉装置内设置喷入脱硫材料，使脱硫材料与燃料反应生产出固态硫化物，之后随废料一起排出。干法烟气脱硫除尘技术优势在于不用消耗大量的水资源，且脱硫后的固态粉尘也可以在布袋除尘装置中去除，这样也不会出现“白烟状污染物”，比较适用于现阶段无脱硫装置、但有需脱硫的电厂燃煤锅炉装置。

3.2对于现阶段使用的湿法脱硫除尘装置改造

因现阶段部分的装置排放物不达标，且出现“白烟状污染物”的装置进行改造。即在传统的湿法脱硫除尘装置中的脱硫塔上端增设管束式除尘器，经过湿法脱硫产生的粉尘通过管束式装置可降低含量从而达到烟气粉尘的排放要求。装置中的烟气通过冷凝设备降温，使烟气中的冷凝水析出，而析出的水分恰好能补充湿法脱硫过程的蒸发水分，再通过降温的方式排出，便可有效地降低“白烟状污染物”的现象。

如对于一台容量大小为70MW得到电厂燃煤锅炉进行改造，在一个标准大气压下的气体可流量为1.3*105NM3/h，在135°C下，烟气含量为2.2*105m3/h，脱硫塔的烟气排出温度为55°C，治理之后要求的排出物温度≤45°C。

第一，治理后要求排出物温度45°C后析出水资源含量：（1.484*102/NM3-8.41g/NM3）*1.3*105NM3/h=8.359*103kg/h，冷凝后放热：2.3703*103kj/kg*8.359*103kg/h=

1.98133377*107kj/h=5.504*103kW。

第二，降温吸收的热量：1.3*105NM3/h*（74.5kj/NM3-60.9kj/NM3）=1.738*106kj/h=

4.91*102kW。

第三，冷凝后吸收的总热量=降温后吸收的热量+冷凝后放热=5.504*103kW+4.91*102kW=5.995*103kW。

第四，换算冷凝装置的置换面积：P=K*△T*A，由第三地功率为5.995*106W，△T为温度差，K为换热综合系数：W/(m2*°C)，A为换热面积。

冷煤进入温度（t1）为20°C，冷煤出来温度（t2）为35°C，烟气地进入温度（T1）为55°C，烟气得出来温度（T2）为45°C。取对数平均值作为温度差，通过相关公式计算可得△T=22.4°C。由公式P=K*△T*A得换热面积A=P/（K*△T）由上述数据可得A为2.3*103m2。

最后，消耗的循环水量就为（1.98133377*107+1.768*106)kj/h，得Q=3.442*102t/h。

3.3双碱法改造

对于双碱法进行改造，暂不考虑对于产出物的废料处理的循环利用。

首先，双碱法装置的除尘器排放口的尺寸大，但是烟气的流速慢，对此设备进行改造，缩小尺寸，加快烟气的流速。如何加快烟气的流速，重点在于降低对于烟气的阻力，可采用抛光材料的大理石设置在排放进出口的重要部位。排放进出口的水箱改进成为喷嘴状，规格可设定为60mm，从喷嘴状的水箱中喷出的专业除尘液体可与快速通过的烟气发生作用 并凝结为小水滴与之充分接触，能更好地发挥脱硫除尘作用。

其次，采用水膜除尘设备，需要增加新的装置于塔体内部，在塔体内部增加钢制螺旋桨扇叶，顶部安装除雾板，且螺旋桨的旋转方向要与烟气的进入方向保持一致。这时烟气通过螺旋桨的加速便会以高速进入塔体，增加效率，专业除尘液体与烟气发生反应之后开始吸收水分沉底下降。这样便起到了很好的脱硫除尘作用。

总结

为满足现阶段环保问题对于电厂燃煤锅炉装置排放烟气的要求，作出以上改造，不仅可以满足环保部门所制定的烟气排放标准，也可加大电厂燃煤锅炉对于自身产生的效益价值。降低环保压力，提升人民的生活质量，走可持续发展道路。

参考文献

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[2]燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术探讨[J]. 陈婧.  工程技术研究. 2017(06)

[3]中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术分析[J]. 牟彬.  技术与市场. 2014(09)

[4]燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术浅析[J]. 罗孔彦,李雨珊,韦丽洁,林钰泽,蒙柏村.  科学技术创新. 2018(02)