【技术汇】锅炉脱硫除尘装置改造

摘要：对双碱法原理进行了分析，结合实例探讨了一体化改造的依据、指标以及原则，通过脱硫除尘一体化改造方案的实际应用得出，脱硫除尘一体化改造没有影响到锅炉正常的负荷能力，也未对锅炉的运行效率造成影响，除尘效率超过了99%，脱硫效率达到82%，拥有良好的脱硫除尘效果。

关键词:锅炉，脱硫除尘，改造方案.

1 概述

现阶段，所采用的湿法脱硫工艺多是石灰石/石灰—石膏工艺，此种脱硫技术是利用钙基脱硫剂吸收烟气中含有的SO₂物质，并且产生CaSO₄以及CaSO₃物质，由于这两种物质拥有相对小的溶解度，经常导致脱硫塔和相应的输送管道发生结垢问题，使得装置出现堵塞。

堵塞现象的出现会对系统运行带来极大影响，甚至会使得整个锅炉系统的运行受到影响。而要想防止上述问题的发生，采用钙法脱硫技术时一般均要求加设上强制氧化装置，即曝气装置，这样会导致系统的初装投资极大增加，而且系统运行过程中所需成本也显著增加。若是采用性能较为优良的钠基脱硫剂吸收烟气中的SO₂物质，所需原料成本较高，产生的产物也较难进一步处理。通过采用双碱法烟气脱硫技术，则能够有效的解决上述问题。

此种工艺技术是利用钠基脱硫剂完成脱硫作业，因为该种脱硫剂拥有相对强的碱性，在吸收SO₂以后得到的产物拥有较大溶解度，可以有效的避免结垢以及堵塞问题出现。并且，所得的产物会排至再生池之中，再利用Ca(OH)₂对脱硫产物进一步还原处理，得到再生的钠基脱硫剂，确保脱硫剂可以循环利用。采用双碱法脱硫技术能够有效的减少初期投资费用，同时还能降低系统运行成本，非常适宜应用在一些中小型的锅炉脱硫改造之中。

2 双碱法脱硫工艺原理

其是将NaOH溶液当成是启动脱硫剂，把事先配置好的NaOH溶液直接的打入脱硫塔之中，通过洗涤方式有效脱除烟气之中含有的SO₂物质，所形成的产物被输送至脱硫剂再生池之中，经过还原反应得到NaOH，然后将回收的脱硫剂再次打入脱硫塔之中，通过洗涤方式有效脱除烟气之中含有的SO₂物质。采用双碱法脱硫工艺时，其脱硫机理和石灰石/石灰—石膏烟气脱硫工艺较为相近。首先，先将烟气中含有的SO₂物质溶于脱硫剂之中，在脱硫剂之中发生水解反应，得到H⁺以及HSO₃^－，其中H⁺和脱硫剂之中的OH^－发生反应，并生成盐与水，这样便能够有效的促进SO₂进一步溶解于脱硫剂中。经过脱硫反应得到的产物会被输送至再生池之中，再生池中含有另一种碱，通常采用Ca(OH)₂，其会与脱硫反应生成物发生反应，这一反应便为脱硫剂的再生反应。脱硫得到的物质会以CaSO₃以及CaSO₄的形式析出溶液，再将得到的物质泵送到石膏脱水系统之中进行脱水处理，可以直接将得到的脱硫产物排出。再生池之中得到的NaOH能够被再次的利用，实现脱硫剂的循环使用目标。

3 脱硫除尘装置一体化改造分析

3．1改造设计的依据以及指标

锅炉系统的具体参数以及改造设计的各项指标见表1，表2。

表1锅炉系统具体参数

表2锅炉系统改造设计指标

3．2改造设计的原则

1)所采用的工艺技术应当先进且可靠，不仅要保证脱硫效率以及除尘效率，并且也要确保系统能够安全与稳定的运行，不会对系统有不良影响，得到了脱硫产物不能出现二次污染问题。

2)依照目前设备以及环境情况，尽可能的使用现有一些设备与装置，对设备及装置进行优化组合设计，形成具有较强针对性的改造方案。

3)因为现阶段煤炭资源较为紧张，煤炭燃料的品质不能得到有效保障，所以，在各种参数的确定工程中，对于控煤之前以及控煤之后具体煤质情况加以分析，合理确保各种参数。

4)经过技术改造以后，脱硫效率应当达到80%以上。

5)在设计脱硫设备过程中，要结合实际情况，尽可能的避免烟道出现折转现象，并且尽量降低烟道的长度，从而有效的减少排烟阻力。

3．3脱硫除尘一体化改造方案

1)在吸收塔装置之前竖井烟道位置处加设预增湿装置。

2)在烟气吸收塔装置之中加设旋转喷射装置，同时还需加设上旋流芯筒装置，确保烟气能够旋流效果更为理想。

3)利用双碱法脱硫工艺，不仅有效的去除烟气中SO₂物质，同时确保脱硫剂能够回收利用，显著的解决脱硫成本，并且保证脱硫产物不会造成二次污染问题。

此次改造设计主要是为了确保锅炉脱硫的安全与可靠，并且全面考虑了改造方案的经济性以及环境效益。针对上述改造方案，做出如下说明:

1)在烟气吸收塔装置之前，加设旋涡预增湿脱硫除尘装置。在吸收塔装置之前竖井烟道位置处，对之前烟道麻石板进行一定的改造处理，新增设上预除尘设备，在该除尘设备之中加设多个旋涡式喷嘴装置，每一层设置两组。除尘使用水体经由喷嘴装置喷出并且雾化，向上进行喷淋作业，产生极其细微雾滴，确保除尘水能够和烟气之中包含粉尘更加充分的接触，有效的提升除尘效果。另外，还需要进一步的增加烟气的湿度，并适当降低烟气的温度，从而为之后开展脱硫作业提供有利条件。

2)在烟气吸收塔装置之中加设旋涡液柱喷射嘴，同时加设芯筒结构。在经由之前除尘装置预湿处理以后，此时烟气便会沿着烟道的切线方向而输送到主筒之中，即输送到吸收塔装置之中，完成初步除尘工作，将烟气之中包含的一些粉尘以及雾滴等加以去除。并且，为了能够进一步的增强烟气旋转效应，改善脱水以及除尘效果，还在吸收塔之中加设了芯筒结构。脱硫使用的液体经过喷嘴装置向上喷出，在上升以及下落的过程中，均能够有效的吸收烟气中SO2气体，并且还能有效的去除烟气之中的微小粉尘颗粒，从而有效的改善系统脱硫除尘效率。

4 改造后的效果分析

在对锅炉脱硫除尘装置进行改造之后，为了能够有效检查改造工作所拥有的效果，并且合理的确定改造后装置具体运行参数，依照各个运行工况，对系统做了全面的热态调试，在经过一系列调试之后得出下列结论:

1)通过对锅炉脱硫除尘装置的改造，虽然在一定程度上加大了烟气排出过程中存在的阻力，不过，并没有影响到锅炉正常的负荷能力，在经过改造之后，锅炉依旧可以满负荷的运行。

2)对改造实施之前以及改造实施之后进行对比分析发现，经过脱硫除尘改造后并未对锅炉的运行效率造成影响，也说明了脱硫除尘改造不会对系统的正常运行造成影响。

3)脱硫除尘装置在改造以后，其运行效率以及稳定性等均得以显著的提升。经过实际的试验测量得出，不管在任意一种工况之下，经过脱硫除尘改造之后所拥有的除尘效率均超过了99%。因为在整个试验过程中，所采用的燃料煤均为低硫煤，锅炉烟气中的含硫的浓度值最大是209mg/Nm3，经过折算之后脱硫效率达到82%。要是采用的燃料煤之中含硫量更好，则所得到的脱硫效率也会相应增加。

5 结语

在采用双碱法脱硫工艺之后，能够有效的对脱硫剂进行回收利用，从而可以降低脱硫过程中的原材料成本投入。并且，在装置改造之后，是采用液柱喷射的方法，在喷嘴位置发生结垢以及堵塞问题的概率非常小，并且脱硫过程产生的盐溶解度相对大，也会有效避免脱硫塔中发生结垢以及堵塞问题。通过预湿除尘装置能够起到除尘以及预湿效果，从而为后续脱硫以及除尘提供了极为有利的条件。脱硫之后得到的产物经过固液分离之后，溶液可以在此循环利用，避免出现二次污染物问题，具有良好的环境效益.