引言
近年來 ,我國(guó)實(shí)行大氣污染物的總量控制政策 ,對(duì)環(huán)保工作提出了更高的要求 ,加大了大氣污染的治理力度 ;由于實(shí)行了更嚴(yán)格的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)且實(shí)行排硫排塵收費(fèi)制度 ,大大提高了廣大科技人員的積性 ,促進(jìn)了脫硫除塵技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在適用于中小型工業(yè)鍋爐的煙氣脫硫除塵一體凈化技術(shù)發(fā)展快 ,為成熟 ,并已較廣泛的應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐。在我國(guó) ,石灰石 (石灰 )資源豐富 ,取材廣泛 ,濕法脫硫的脫硫劑將主要是石灰石或石灰。石灰濕法脫硫除塵一體凈化技術(shù)相對(duì)其它脫硫除塵技術(shù)具有凈化效率高 ,初投資省 ,脫硫產(chǎn)物易于處理等優(yōu)點(diǎn) ,石灰石濕法脫硫除塵一體凈化技術(shù)將是我國(guó)中小型鍋爐及中小型電站鍋爐脫硫除塵的主導(dǎo)技術(shù)之一。濰坊天潔環(huán)?？萍加邢薰窘陙碇铝τ跐穹煔饷摿虺龎m的研究 ,取得了一些成果 ,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) ;開發(fā)研制了流化床煙氣脫硫除塵器 ,用于中小型鍋爐的煙氣凈化 ,取得了很好的社會(huì)效益。
１ 濕法煙氣脫硫除塵一體凈化原理
濕法除塵就是創(chuàng)造煙氣與水接觸的機(jī)會(huì) ,如果在水中加入脫硫劑 ,那么除塵的同時(shí)又能脫硫 ,就是脫硫除塵一體同時(shí)進(jìn)行。煙氣與水或洗滌液接觸的方式主要有
以下幾種 :
１)利用霧化器把含有脫硫劑的洗滌液霧化成細(xì)小液滴 ,噴灑到煙氣中。如噴霧室煙氣洗滌器就是利用此原理。
２)讓煙氣通過吸收液層 ,煙氣以氣泡形式與吸收液接觸 ,即煙氣洗滌 ,利用此原理的裝置目前開發(fā)應(yīng)用的較多。如流化床煙氣凈化器 ,湍球塔煙氣凈化器 ,水浴式煙氣凈化器等。
３)利用慣性作用使煙氣與水膜接觸 ,如旋風(fēng)水膜除塵器 ,文丘里水膜除塵器等。
４)利用靜電力使煙氣中的塵粒與液膜接觸 ,如靜電水膜除塵器。
濕式除塵的機(jī)理可歸納以下幾點(diǎn) :
１)利用慣性 ,布朗運(yùn)動(dòng) ,表面張力 ,重力作用使塵粒被液滴、液膜截留、粘附。
２)塵粒增濕相互凝聚 ,蒸汽以塵為凝結(jié)核凝結(jié) ,增強(qiáng)塵料的凝聚性 ,強(qiáng)化了上述除塵作用。
３)熱泳力、靜電力使塵粒在液面上聚集。濕式脫硫除塵器的脫硫機(jī)理實(shí)際上是煙氣中的主要成分二氧化硫被液體吸收 ,是一種化學(xué)吸收作用。慣性、表面張力、重力、靜電力作用對(duì)二氧化硫的化學(xué)吸收不起作用 ,對(duì)化學(xué)吸收起作用的是氣體和液體分子、離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)以及氣體、液體的對(duì)流和混合
２ 存在的問題
２ １ 除塵效率、脫硫效率同步提高的問題從上述脫硫除塵機(jī)理可以看出 ,利用濕法同時(shí)脫除
煙塵和二氧化硫時(shí) ,煙氣除塵和二氧化硫吸收的氣液接觸面積是相同的 ,而慣性、重力等對(duì)脫硫不起作用 ,同時(shí)煙氣中的二氧化硫濃度很低 ,故提高脫硫效率難度更大。主要利用慣性、重力、靜電作用的旋風(fēng)濕式除塵器、噴霧沉降室 ,靜電濕式除塵 ,由于主流煙氣距離液膜、液滴較遠(yuǎn) ,煙氣中的二氧化硫難以靠擴(kuò)散作用到達(dá)液面 ,故此類除塵器難以做到脫硫除塵同步。在確保煙塵排放達(dá)標(biāo)的同時(shí) ,提高脫硫效率 ,使二氧化硫排放達(dá)標(biāo)是當(dāng)前煙氣脫硫除塵一體凈化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
２ ２ 磨損、腐蝕、結(jié)垢問題利用濕法同時(shí)脫除煙塵和二氧化硫不可避免地同時(shí)存在磨損、腐蝕、結(jié)垢問題 ,特別是磨損與腐蝕相互促進(jìn) ,使解決問題的難度加大。結(jié)垢問題主要是由于加入鈣質(zhì)脫硫劑過量 ,引起洗滌液ＰＨ值過高 ,促進(jìn)了二氧化碳的吸收 ,生成了過多的碳酸鈣 ,硫酸鈣等沉淀物質(zhì)。結(jié)垢會(huì)造成通道阻塞 ,破壞氣液的正常流動(dòng)工況 ,惡化凈化效果 ,使阻力增加 ,風(fēng)機(jī)帶水。對(duì)結(jié)垢問題給予足夠的重視。
２ ３ 風(fēng)機(jī)帶水問題煙氣帶水引起引風(fēng)機(jī)振動(dòng) ,清灰次數(shù)增多是困擾濕法除塵的老大難問題。濕法脫硫除塵一體進(jìn)行 ,使這一問題更加突出。這里既有設(shè)計(jì)制造方面的原因 ,也有運(yùn)行方面的原因。設(shè)制造的原因主要是脫水器設(shè)計(jì)不合理 ,臨界煙速選擇不當(dāng) ;特別是實(shí)際設(shè)備煙氣量變小時(shí) ,偏離了脫水器設(shè)計(jì)工況 ,脫水器性能惡化 ,而設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)此未預(yù)充分重視 ;運(yùn)行方面的原因突出表現(xiàn)在用戶不按
操作規(guī)程運(yùn)行 ,少水運(yùn)行 ,使水大量霧化 ;另外還有環(huán)境因素 ,如設(shè)備冬季運(yùn)行 ,室外溫度低 ,而脫硫除塵器以后的煙氣處于飽和狀態(tài) ,煙道內(nèi)壁結(jié)露 ,煙速過高 ,把露滴帶走 ,造成風(fēng)機(jī)帶水。
２ ４污液處理問題濕法脫硫除塵必然存在污液處理問題。為做到?jīng)]有二次污染 ,節(jié)約用水 ,洗滌液循環(huán)使用。要在洗滌液循環(huán)系統(tǒng)的合適位置加入適量的脫硫、固硫劑 ,才能真正做到脫硫。如不及時(shí)加入脫硫劑 ,必然使循環(huán)洗滌液的酸度逐漸上升 ,后達(dá)到和煙氣中二氧化硫的含量平衡的狀態(tài) ,使脫硫效率大大下降 ,同時(shí)設(shè)備腐蝕加劇。
３ 解決問題的技術(shù)措施
３ １ 提高脫硫除塵效率的措施
３ １ １濕法脫硫除塵器應(yīng)以洗滌凈化機(jī)理為主 ,取其氣液接觸面積大 ,氣膜薄 ,氣泡小 ,二氧化硫擴(kuò)散距離 短 ,阻力小的優(yōu)點(diǎn)。
３ １ ２強(qiáng)化傳質(zhì)過程 ,如通過選擇合適的空塔速度 ,利用填料 ,攪拌等措施來減小氣膜、液膜厚度 ,增大氣液接觸面積 ,強(qiáng)化氣流、液流的湍動(dòng)。另外可以在洗滌液中加入可溶性堿性物質(zhì) ,作為輔助吸收劑 ,強(qiáng)化洗滌液對(duì)二氧化硫的吸收 ,提高液側(cè)的傳質(zhì)阻力。
３ １ ３設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮低負(fù)荷時(shí)脫硫除塵器性能的變化 ,必要時(shí)可增加輔助凈化措施 ,以便低負(fù)荷時(shí)啟用 ,確保低負(fù)荷時(shí) ,脫硫除塵器具有穩(wěn)定的凈化效果。
３ ２ 解決磨損、腐蝕、結(jié)垢問題的措施
３ ２ １根據(jù)脫硫除塵器不同部位的特點(diǎn)和要求 ,綜合考慮成本 ,壽命等因素選擇合適的防腐耐磨材料 ,如耐酸水泥 ,玻璃鋼、不銹鋼、耐磨耐腐襯里、麻石等。
３ ２ ２為防止腐蝕 ,同時(shí)強(qiáng)化傳質(zhì) ,可適當(dāng)控制洗滌液的ＰＨ值 ,以使凈化器中洗滌液呈弱酸性 ,也可防止
結(jié)垢。
３ ２ ３運(yùn)行單位要嚴(yán)格按操作規(guī)程運(yùn)行 ,以免造成防腐層破壞 ,引起設(shè)備腐蝕。如有的單位 ,缺水運(yùn)行 ,燒壞防腐層 ;有的單位不加脫硫劑或一次性加入過量脫硫劑 ,造成設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、阻塞。
３ ３ 解決風(fēng)機(jī)帶水問題
３ ３ １合理選擇脫水器的型式和設(shè)計(jì)參數(shù)。低負(fù)荷時(shí) ,可采取相應(yīng)的輔助措施。
３ ３ ２對(duì)大型設(shè)備 ,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可采用煙氣再熱的方法解決煙氣帶水問題。
３ ３ ３適當(dāng)加大脫水器后引風(fēng)機(jī)前煙道的直徑 ,并進(jìn)行保溫 ,防止煙氣對(duì)凝結(jié)水的攜帶。
３ ４ 對(duì)污液處理問題的解決
３ ４ １合理選擇脫硫劑的加入量和加入地點(diǎn)。條件許可可采用脫硫劑連續(xù)加入辦法。脫硫劑加入地點(diǎn)好在沉淀池的入口 ,輔助吸收劑的加入地點(diǎn)好在凈化器洗滌液的入口。
３ ４ ２根據(jù)洗滌液各處的ＰＨ值 ,選擇污水泵或耐酸耐磨污水泵及管路 ,鑒于現(xiàn)狀 ,好選耐酸耐磨污水泵作為循環(huán)水泵 ,管路也選耐腐管路。
３ ４ ３合理設(shè)計(jì)沉淀池的大小和洗滌液的流程 ,運(yùn)行
時(shí)及時(shí)沉淀污泥。
４ 解決問題的管理措施
４ １作為用戶要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。脫硫除塵的效益主要是環(huán)保效益 ,而取得環(huán)保效益付出經(jīng)濟(jì)代價(jià) ,不能為單位利益 ,犧牲環(huán)保效益 ,在運(yùn)行時(shí)不加脫硫劑 ,使脫硫除塵器只有除塵功能而無脫硫功能。
４ ２環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)濕式脫硫除塵器產(chǎn)品的監(jiān)督檢查 ,制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ,防止不合格產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。
４ ３環(huán)保部門應(yīng)組織有關(guān)脫硫除塵的技術(shù)培訓(xùn) ,使用戶了解我國(guó)有關(guān)政策、法規(guī) ,掌握脫硫除塵設(shè)備的基本原理和運(yùn)行操作技術(shù)。
４ ４根據(jù)已有多種脫硫除塵一體凈化產(chǎn)品的運(yùn)行情況看 ,對(duì)濕式脫硫除塵器的研究重點(diǎn)應(yīng)放在降低阻力 ,提高運(yùn)行的可靠性上。