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燃煤锅炉除尘排放控制技术小记

作者: 55233 次浏览 时间:2021-09-15

信息摘要: 锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务,在于安全可靠,经济有效地把绕了的化学能转化为热能,进而将热能传递给水,以生产热水或蒸汽。...

  1 引言

  锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务,在于安全可靠,经济有效地把绕了的化学能转化为热能,进而将热能传递给水,以生产热水或蒸汽。然而,伴随燃煤锅炉的工作运行,烟尘排放对大气造成的环境污染不可避免。随着社会的发展和人类的进步,人们对生态环境和空气质量越来越关注,科学研究结果表明,燃料燃烧排放是环境颗粒物污染的主要来源,更是许多城市污染的主要来源。那么,如何正确的使用燃煤锅炉设备,有效的控制好燃煤锅炉的烟尘排放对减少污染物排放,做好环境保护工作具有重要意义。

  2 湿式除尘工作原理

  燃煤锅炉除尘排放的控制方式有很多种,袋式除尘、静电除尘、湿式除尘、机械除尘等等,本文主要介绍利用湿式除尘技术来如何有效的控制燃煤锅炉烟尘排放。湿式除尘的工作原理是通过分散洗涤液或分散含尘气流而生成的液滴、液膜或气泡,使含尘气体中的尘颗粒得以分离捕集的一种除尘方式。这种专业过程主要取决于3个因素:(1)气体和流体之间接触面面积的大小;(2)气体和液体这两种流体状态之间的相对运动;(3)粉尘颗粒与流体之间的相对运动。其主要依托设备为湿式除尘器,湿式除尘器按接触方式共分为贮水式、淋水式、压水式。

  3 湿式除尘在锅炉运行中的运用

  2015年,辽宁省开展蓝天行动,淘汰10吨及以下燃煤锅炉,10吨以上燃煤锅炉提标改造,排放指标必须达到排放标准。大批10吨以上燃煤锅炉为保证排放达标开始实时除尘技术改造。本文介绍的燃煤锅炉除尘改造总体依据是利用湿式除尘工作原理,但是为保证排放实时达标,在升级改造中分别运用了湿式除尘中的贮水式、淋水式和压水式相结合的三级除尘模式,以达到最终的除尘目的。利用除尘烟道、湿式除尘器内部结构,依次运用淋水式、贮水式、压水式除尘原理来控制烟尘排放,具体实施步骤如下:

  首先,在锅炉省煤器及湿式除尘器之间的排烟风道内安装喷淋装置,形成道除尘系统,利用喷淋碳酸钠溶解液的方式,初步过滤排烟烟尘及处理烟尘中的二氧化硫。

  其次,经一级处理后的烟尘流至省煤器时,采用贮水式除尘方式,使高速流动含尘气体冲入省煤器内存储的碳酸钠溶解液,转折一定的角度再冲出液面,使含尘气体得到净化,深度处理排烟烟尘及二氧化硫。在除尘器溢水口设计安装水位调节装置,配合锅炉燃烧鼓、引风机风量配比,调节除尘器贮水水位,保证烟尘浸水完全,达到高效除尘。当除尘器水位被提升后,除尘器内风阻增大,锅炉引风效率下降,为抵消这一负面阻力,在除尘器底部设计安装气浮装置,利用气浮原理,将除尘器内贮存的碳酸钠溶解液进行乳化,提升乳化后的溶解液液位不仅减小了风阻,同时提升了烟尘与溶解液的结合面积,增强除尘效率。

  最后,在除尘器烟尘出口设计安装水幕装置,利用喷射高压、高流量碳酸钠溶解液形成水幕来对锅炉排烟进行第三级除尘,最终经锅炉引风机、烟囱排放至大气中。通过三级除尘方式最终排放到大气中的排放指标远远低于规定的排放指标限值。

  4 除尘系统的正确操作

  湿式除尘系统对设备的运行稳定性要求非常高,如果说正确的除尘方式是保证烟尘排放达标的基础,那么正确的设备操作则是烟尘达标排放的保证。而湿式除尘由于酸碱腐蚀导致设备故障率非常高,那么如何能够保证设备能够正常运行,保持系统稳定,以下几点要素至关重要:

  4.1 控制好除尘循环碳酸钠溶解液的碱度

  控制好湿式除尘循环碳酸钠溶解液碱性浓度是维持设备正常运行的重要环节。除尘作业过程中要实时关注循环水池中碳酸钠溶解液碱度保持PH值在8-10之间,因为燃煤燃烧后烟尘中存在二氧化硫气体,如果碳酸钠溶解液碱度降低,那么会导致三级除尘系统中的溶液逐渐呈酸性,就会对设备造成酸性腐蚀,如碳酸钠溶解液碱度过高(加碱过量),造成PH值在10以上,就会对系统设备造成碱性腐蚀,两种腐蚀性质都将大大降低循环系统动力系统水泵及除尘器等铁质设备、阀门等部件使用寿命,使系统除尘效率降低。

  4.2 做好司炉前的准备工作

  在除尘系统设备启动后一切设备运行稳定后方可开展司炉起炉工作。

  4.2.1 开启碳酸钠溶解液循环动力泵,直至除尘器水位控制溢流口流水。表示除尘器内碳酸钠溶解液液位已达到设定高度。

  4.2.2 开启喷淋、气浮、水幕系统设备,并根据系统压力指示判断系统已达到正常运行。

  4.2.3 辅助药剂添加。向锅炉燃煤掺加清灰剂、除焦剂,碳酸钠溶解液添加缓蚀剂,降级燃煤灰分和设备腐蚀速度。

  4.3 正确的司炉起炉与停炉步骤

  以正确的方法起炉、停炉目的在于保护引风风道和降低锅炉排烟烟尘黑度。由于锅炉风道长期受酸碱腐蚀,金属材质的管壁变薄,若引风机启动后瞬间拉至高频,那么风道内负压骤升,极易造成风道变形。同时,起炉时,由于燃煤的不完全燃烧,瞬间的引风抽力会导致锅炉冒黑烟,导致排放超标,那么正确的司炉起炉、停炉操作至关重要。

  4.3.1 起炉:以保证炉膛负压20mmH2O左右,缓慢配合启动提升鼓、引风机运行频率,直至锅炉稳定运行状态,从启动风机至锅炉达到初始稳定运行状态过程要保证10分钟完成。

  4.3.2 停炉:先停止炉排,鼓、引风机仍保持正常运转,炉排停止10分钟后,开始停止鼓、引风机。同样,从开始下调鼓、引风机频率至完全停止过程要保证10分钟完成。

  4.4 停炉后的清理

  锅炉运行时,燃煤燃烧的烟尘颗粒被碳酸钠溶解液捕捉,以烟尘颗粒及灰浆的形式沉积在引风烟道和碳酸钠溶解液多级沉淀循环池内,停炉后,对风道及多级沉淀循环池进行烟灰及灰浆清理,保证下次司炉运行时设备工况良好。

  5 结论及建议

  本文介绍的除尘排放控制技术通过实践证明能够使锅炉排放指标稳定控制在要求的烟尘排放标准以内,以及消除起炉冒黑烟的现象。该控制技术改造投资资金相对较少,但实现结果完全满足改造需求。通过项目实践,运用该控制技术实现除尘工作有以下几点建议:

  (1)运用该控制技术开展对燃煤锅炉除尘改造工作时,建议将引风机功率同步提升一个阶次,以保证改造完成后锅炉引风量能够满足燃烧需求。

  (2)碳酸钠溶解液浓度一定要保证适度,过高会因反应不完全,碳酸钠颗粒随着烟尘颗粒排放至大气导致大气碱性污染。

  (3)除尘排放检测点应尽量设置在靠近烟囱侧,远离除尘器,避免因烟尘含湿度过高影响除尘排放检测结果。