我国目前的中小型锅炉烟气脱硫以简易碱性湿法、半干法为主导技术,410t/h以上级别的大型锅炉烟气脱硫以湿法即石灰石—石膏法为主导技术。国内中小型锅炉采用的烟气简易碱性湿法脱硫工艺都在不同程度上存在缺陷,主要问题表现在设备内部积灰、阻力大、烟气带水和运行成本高;大型锅炉湿法脱硫工艺存在工程造价、运行成本高等弊端。
福建鑫泽环保设备工程有限公司XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置就是针对这些问题研制的。
XZXL型喷雾旋流烟气脱硫除尘装置包括:烟气进口导向通道、烟气预处理装置、脱硫除尘主塔、副塔、中心导流柱、脱水旋流板、除雾器、脱硫剂配制系统、废液再生系统、烟气出口及引风机等设备和部件。
从锅炉出来的烟气先经烟道增湿除尘降温预处理后,由塔底切向进入,旋流上升,通过装有两层高效喷嘴的主吸收段。由于烟气高速旋转的离心作用,喷嘴喷出的部分液体形成雾化,从而增大了气液间的接触面积。烟气继续旋流上升进入导向旋流板进行气水一级分离,同时带动从塔板流下的部分分离水旋转使其雾化,对烟气中残余的SO2进行二次吸收。由于烟气旋转离心力的作用,液滴被甩到塔壁上沿壁流下,经过溢流装置进入到下一层塔板上,再次被气流雾化从而进行气液接触。随后,烟气继续上升进入第二块旋流板、档水圈进行气水二级分离。如上所述,液体在与气体充分接触后得到有效分离。为避免雾沫夹带,其气液负荷比常用塔板大一倍以上,又由于塔板上液层薄、开孔率大而使压降较低,比达到同样效果的常用旋流板塔约低50%,因此,综合性能优于常用的旋流板塔。
SO2吸收液为含NaOH的水溶液,吸收SO2后相对饱和的亚硫酸钠和亚硫酸氢钠废液流入再生水池,通入空气将亚硫酸钠氧化,加入石灰含量为10%的石灰水进行再生,还原出NaOH,同时生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀,含NaOH的清水溶液溢流到循环水池循环使用,亚硫酸钙和硫酸钙作为沉淀而被去除。
技术创新性
(1)通过大量试验,优选了脱硫塔旋流板的最佳矢量角设计值。在确保达标排放的前提下,既保证了气体流通截面又保持了气体旋转速度,达到了消除积灰、降低阻力和提高烟气脱水效率,有效防止烟气带水的效果。
(2)将传统垂直喷淋方式改为平行喷淋方式。传经喷嘴的安装一般与气流方向垂直,这样垂直方向的液体必然会对旋流转上升的气体产生阻碍作用,增加了阻力,削弱了气体旋转速度和产生的离心力,导致液体雾化能力降低,气液接触不充分,脱硫效率难以提高。平行喷淋是把喷嘴与气流方向平行安装,即喷嘴喷出的液体与气流方向成平行角度,这样就消除了喷出液体对旋转气体的阻挡作用,减少了气液接触的阻力,气体携带液体旋转的能力大大增强,液体雾化效果也随之提高,气液接触面积得到了进一步扩大。
(3)传统简易湿法脱硫除尘塔内所用的塔板全部为钢制品,制作安装容易,但腐蚀严重,使用寿命很短,维修工作量较大;该装置塔内组件(除喷嘴外)全部用花岗石代替。尽管一次性制作安装较麻烦,但花岗岩耐腐蚀,既降低了工程造价和维修费用,又延长了设备的使用寿命,可5~10年不需要维修。
技术特点
(1)各项技术指标完全满足环保要求和用户要求;
(2)脱硫、除尘效率高;
(3)防结垢、防灰堵性能好,运行可靠、安全、稳定;
(4)操作弹性大,负荷范围宽;
(5)液气比低,阻力小,电耗省;基本不需要维修,运行成本低;
(6)材料改代,投资省;
(7)适用范围广,对煤质适用性强;
(8)防腐性能好,使用寿命长。
结论
(1)该产品各项技术性能指标已达到《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》(HCRJ040-1999)国家环境保护产品认定技术条件、《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)规定烟气排放要求,其技术先进、合理、可行。
(2)该产品在技术上解决了国内现行简易湿法烟气脱硫除尘装置普遍存在的灰堵、阻力大、烟气易带水、塔内件易腐蚀的关键技术问题。设备及内件(除喷嘴外)均采用花岗石制作,造价低、耐腐蚀、使用寿命长。产品实用性和可靠性好,得到了使用厂家的认可。
(3)该技术产品适用于10~220t/h各类型燃媒锅炉的脱硫除尘。根据目前国内现有锅炉配置的基本情况和该产品技术具有的明显优势,该产品推广应用前景广阔,能够带来明显的环境效益、社会效益和经济效益。