锅炉湿法脱硫后白烟治理工艺探讨

导读:锅炉湿烟气排烟除湿脱白首先是锅炉低投入实现超低排放的可选择途径之一,还有回收低温余热节能和节水的显著经济效益。

1 概述

我国火电燃煤锅炉烟气100%上了脱硫,其中超过90%采用湿法,通过采用低低温电除尘器和/或末端湿式静电除尘器改造,可以满足新国标(GB13223-2011)要求、甚至实现超低排放。抛开投资和运行成本问题不说,就算我国各种燃煤锅炉都达到超低排放水平,也不能彻底解决大气雾霾污染,原因是现行标准规范有一大缺失,就是没有排放烟气湿度的控制指标,而这恰恰是形成雾霾的根源。反之如能有效解决湿法脱硫的排烟除湿脱白,不仅能根除雾霾污染,还能低成本实现环保达标、超低近零排放,特别是回收烟气中的水分和余热,年节水潜力几十亿吨,提高燃煤效率,能兼顾解决环境与发展的矛盾。

2 我国湿排烟带出水分的总量估算

水在自然界中呈现三种状态:固态冰、雪,液态水、雾;气态水蒸汽。水吸热后会蒸发相变为水蒸汽进入大气,大气中的水蒸汽含量达到一定程度会饱和达到含湿量的最大值,饱和后的大气遇冷降温就会再相变为雾、雨、雪、冰雹等,自然界水变蒸汽、蒸汽冷凝成水是一个可逆过程,有其自身规律和平衡,我国最湿月份室外平均大气湿度为12g/kg(~15g/Nm3),西北部大气湿度低属于干燥区域,东南部属于高湿区域。

燃煤锅炉湿法脱硫系统排烟带出的水分,以300MW机组为例,脱硫系统每小时消耗水120m3/h,包括原烟气带水分71.8 m3/h、脱硫增加40m3/h,年耗水量~100万吨。按照燃烧吨煤放散烟气10000Nm3/t、湿烟气所含水分112g/Nm3估算,每燃烧1吨煤湿烟气带走水份1吨,主要包括煤中原始含水、脱硫补充水,2014年全国消耗煤36-37亿吨,燃煤烟气带入大气的水份高达三十多亿吨。

其次是天然气燃烧,煤改气一直被国家和北京等有些地方做为控制大气污染的主要技术措施,不谈天然气的来源和价格问题,也不论天然气燃烧温度高导致排烟氮氧化物含量高,一个很大问题是每燃烧1单位体积的天然气,会产生2倍体积的水蒸汽。2014年我国天然气消耗量1800亿立方米,则产生3600亿立方米水蒸汽,折合近3亿吨水分。仅此两项,我国放散湿烟气每年就人为增加~40亿吨的水分进入大气。加上钢铁、化工等其它行业,我国工业烟气排放总量超过50亿吨,夹带着达标后的残余污染物成分,并且主要集中在京津冀、长三角、珠三角等经济发展区域,分布极不均匀。由于烟气中的二氧化硫等污染成分降低,按照设计规范排放烟囱又比以前降低。按照常识或检测,都可以确定这一点就是我国近年来大气环保控制指标逐年大幅降低、但雾霾却加重的原因,是我国大气污染控制从标准和技术规范层面必须尽快解决的问题。

3·现有的除湿脱白技术

1)烟气冷凝再加热技术

烟气冷凝再加热技术是通过降温减少“白烟”中的绝对含湿量,使烟气中饱和水汽析出成凝结水,再将烟气再加热降低“白烟”的相对含湿量,从而消除烟羽。

2)MGGH技术

传统的GGH装置,多数存在污染物逃逸,从而导致SO2超标排放、换热片腐蚀、积灰结垢、烟气堵塞、阻力大、运行及维护费用高等系列问题,故障严重时甚至影响系统的正常运行,针对上述问题,在环保排放控制综合要求不断提高的推动下,山东保蓝环保工程有限公司研发了MGGH(全称为Mitsubishi Gas-Gas Heater)技术。间接换热,利用水作为媒介,通过水循环方式从高温烟气吸热,到尾部烟道放热,提升净烟气的温度,提高烟气排放的抬升高度,降低污染物的落地浓度,从而消除“白烟”现象。


4·创新烟气脱白技术——电磁脱白技术

电磁脱白系统是山东保蓝主推的一种烟气脱白产品,该工艺为我公司专有。

电磁脱白装置可实现彻底消除白烟、阻力损失小、气体处理量大等特点。保蓝采用的特殊电磁发生器使整个电磁脱白空间充满磁场,当含雾滴的气体通过该磁场时,在磁场力的作用下,所有的雾滴、小液滴、PM2.5等,均会移动到电磁接受极,并形成动态液膜,回流至储水箱,供降温和脱硫使用,除此之外,仍然有大部分未结露的水分子以气态的形式排放到大气中,几乎所有的小液滴、细微粉尘颗粒物、硫酸雾、硝酸雾、PM2.5和其他有害物质均被电磁脱白装置净化,从而实现了小液滴、细微粉尘颗粒物、硫酸雾、硝酸雾、PM2.5和其他有害物质达到了接近于零排放的效果(诸多工况已低于仪器测量精度),因此保蓝将其命名为:电磁脱白零排放系统。


保蓝烟气脱白系统原理

  烟气脱白系统具有捕杂质、白烟效率高,阻力损失小,气体处理量大等特点,可保证后续工序对气体质量的要求,优势突出,效果明显。主要工艺流程如下:

1)白烟中的主要成分是水气遇冷凝结成的小液滴,也掺杂别的成分,净化工艺采用喷淋降温+烟气脱白装置。

2)经脱硫塔上部排出的白色烟气温度较高,设置烟道中喷淋降温的方式,白烟进入喷淋降温区域,循环水池内设置两台水泵,循环水池内的冷水经水泵1喷至烟道中的喷淋区域,烟气与低温冷水进行气液两相逆向接触吸收反应,使烟气温度降低,从而将烟气中水蒸气冷凝成液滴。因循环水经喷淋区域吸收烟气中的热量后温度升高,所以加一台凉水塔对循环水池内的水进行降温。

3)经降温后白色烟气进入到烟气脱白装置中,当烟气通过时,烟气中的湿气物质在电磁场的作用下,做定向移动,移动至负极壁上,形成液膜,在重力的作用下自动向下流趟,从烟气脱白设备底部排出,排至循环水池,净气体则从脱白系统设备上部排除,在净化湿气的同时也同步实现了粉尘、酸雾协同降解去除,保证了本设备净化效率达98%以上,最终排放数据趋近于零排放。

保蓝烟气脱白工作原理图

锅炉湿法脱硫后白烟治理工艺探讨_第1张图片

保蓝烟气脱白系统组成

烟气脱白系统主要由喷淋降温系统、烟气脱白系统搭配使用。(降温+脱白)

1、喷淋降温系统组成:

喷淋降温系统主要包括雾化喷淋系统、泵组、凉水塔等单元。

2、烟气脱白装置由“本体系统”和“电气系统”两个部分组成:

1)本体系统是除白烟的核心部件,其电磁极系统均匀地设置于该塔体各层内。

2)电气系统包含“控制柜”、“高频高压电磁硅整流器”、“电磁极系统”三部分。

保蓝烟气脱白系统优势

◆ 效率高。通过电磁场作用对杂质、白烟进行捕捉,效率高、效果好。

◆ 占地面积小。保蓝烟气脱白系统结构简单,布局合理,占地面积小。

◆ 适用范围广。保蓝烟气脱白系统适用于火电厂、化工厂等多个领域的烟气脱白。

◆ 运行成本低。烟气脱白系统去除焦油,粉尘,水雾等杂质,达到物料回收和气体净化双重效,节约成本。

保蓝烟气脱白系统适用领域

烟气脱白系统设备广泛应用于火电厂,焦化厂,钢铁厂,染料厂,化肥厂,制药厂,冶金行业,化工厂和垃圾焚烧等多种行业工厂。

保蓝烟气脱白系统案例

锅炉湿法脱硫后白烟治理工艺探讨_第2张图片
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保蓝服务承诺

● 按客户要求完成工程任务,保证工程质量;

● 经本公司设计和提供的废气处理装置,经本设施处理后保证达到地方标准和国标排放标准;

● 主体设备保修,终生提供技术服务,设备在运转过程中出现问题及时答复,24小时内安排专业人员赴现场服务;

● 保修期满,我司对设备保养、维修仅收取一定成本费。与用户建立长期联系和技术交流,以最新的技术服务于用户,免费提供技术咨询和服务;

● 废气处理系统调试期间,并负责培训技术人员。包括日常操作管理、设备操作规程、常见故障检修、设备定期保养等;

● 定期组织客户回访工作,了解系统运行状况,认真处理客户反馈的意见,做好工程技术咨询工作。

大气污染防治指南:大气治理的关键在于您是否选择了一个技术专业的环保公司,山东保蓝环保是一家专注于废气治理的高新技术企业,主要业务领域为有机废气治理、除尘脱硫脱硝脱白等方面一站式大气治理整体解决方案,为您解决废气污染难题,包您轻松达标排放!

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