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渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)在鍋爐煙氣治理中的應(yīng)用

2013-10-29 03:37江家洪覃光志何濤
資源節(jié)約與環(huán)保 2013年7期
關(guān)鍵詞:傳質(zhì)湍流除塵

江家洪 覃光志 何濤

(貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司貴州貴陽550001)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,環(huán)境保護(hù)越來越受到重視,實(shí)現(xiàn)廢棄物的達(dá)標(biāo)排放,是國家獲得持續(xù)發(fā)展和建設(shè)和諧社會的重要因素,是企業(yè)切實(shí)踐行科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)環(huán)境友好型企業(yè)具體體現(xiàn)。為此,國家煙草專賣局對行業(yè)的鍋爐煙氣排放提出了更高的要求:在十一五期間所有煙草企業(yè)必須實(shí)現(xiàn)煙塵排放濃度低于120mg/m3,SO2排放濃度低于 400mg/m3。

貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司地處貴州省黔北遵義市,是一個為卷煙工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)片煙的復(fù)烤加工企業(yè),鍋爐使用燃煤的含硫量普遍偏高,平均在4%-6%之間,要實(shí)現(xiàn)國家煙草專賣局制定的排放標(biāo)準(zhǔn),所面臨的困難和挑戰(zhàn)是可想而知。為了解決鍋爐煙氣的排放,貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司進(jìn)行了充分的調(diào)研,決定采用新型的脫硫技術(shù)――渦輪增壓湍流脫硫除塵技術(shù)來替代較為傳統(tǒng)的水沫脫硫除塵技術(shù),處理鍋爐煙氣,實(shí)現(xiàn)國家煙草專賣局提出的排放要求。

1 原脫硫除塵器狀況

公司原脫硫除塵系統(tǒng)是麻石水沫除塵系統(tǒng),10噸鍋爐和20噸鍋爐各自擁有一套煙氣處理系統(tǒng),但脫硫除塵的效率較低。遵義屬于國家二類地區(qū),排放標(biāo)準(zhǔn)為煙塵≤250mg/m3,SO2≤1200mg/m3,經(jīng)過處理后的煙氣基本能夠達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但隨著行業(yè)的發(fā)展,國家煙草專賣局提出了新的鍋爐煙氣排放要求:煙塵≤120mg/m3,SO2≤400mg/m3,這一新標(biāo)準(zhǔn)的出臺,給公司的煙氣排放帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。公司對原水沫除塵進(jìn)行檢查、維護(hù)之后,煙氣的最好排放也達(dá)不到這一要求,二氧化硫的排放濃度基本維持在1100mg/m3,這一數(shù)據(jù)和國家局提出的排放要求還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

2 新型脫硫技術(shù)方案設(shè)計(jì)

2.1 前期工作:對原有煙氣處理設(shè)施進(jìn)行測試,掌握實(shí)際運(yùn)行中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時收集國內(nèi)外各類先進(jìn)的脫硫除塵技術(shù),找到適合我公司實(shí)際情況的脫硫除塵技術(shù)。

2.2 方案設(shè)計(jì):建立粗處理和精處理的理念,采用對煙氣進(jìn)行逐級處理的方法,確定由高效率的渦輪增壓湍流脫硫除塵器來完成最終的精處理過程,同時將10噸和20噸鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)合二為一,降低項(xiàng)目投資成本。

2.3 煙氣處理流程圖:

2.4 渦輪增壓脫硫技術(shù)概述

渦輪增壓湍流傳質(zhì)塔除塵脫硫的原理:渦輪增壓湍流傳質(zhì)是一種有別于現(xiàn)有FGD濕法分離機(jī)理的嶄新概念——建立了湍流傳質(zhì)場,在湍流傳質(zhì)場中,參與傳質(zhì)的各相都處于分散狀態(tài)。即多相物料在湍流傳質(zhì)場中,實(shí)現(xiàn)多相都處于分散狀態(tài),多相分散的基元互相撞擊、凝并,實(shí)現(xiàn)基元細(xì)化,大大提高相間的接觸面積——?dú)?、液、固比表面積,同時,基元間實(shí)現(xiàn)著高速的表面更新,保持穩(wěn)定高速的傳質(zhì),特別是在傳質(zhì)場中,存在化學(xué)反應(yīng)時,相間遠(yuǎn)離平衡,傳質(zhì)始終保持高速,這就大大提高了設(shè)備的分離、反應(yīng)效率。

渦輪湍流傳質(zhì)場是利用氣流本身的能量,通過改變流道的大小和方向,加速(矢量加速)氣流速度和增強(qiáng)氣流的擴(kuò)散,形成超強(qiáng)湍流場,液體進(jìn)入超強(qiáng)湍流場,被撞擊分散,氣體本身在撞擊液體時也伴隨分散。要建立湍流場,氣流速度一般都要選在8 m/s以上,甚至高達(dá)30 m/s,因而傳質(zhì)塔可建得很小,水量也用得很少。在湍流場中,液體的比表面積比起噴淋塔、填料塔、板式塔的液體比表面積成數(shù)十倍的增加。

渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)和設(shè)備具有以下突出特點(diǎn):

(1)渦輪增壓湍流傳質(zhì)除塵脫硫技術(shù)原理與現(xiàn)有濕法技術(shù)根本不同,它利用渦輪增壓湍流傳質(zhì)場強(qiáng)化傳質(zhì)的機(jī)理,提高了液體的比表面積,從而大大提高了除塵、脫硫效率。

(2)除塵脫硫設(shè)備一體,同時除塵、脫硫,適應(yīng)能力強(qiáng)。

(3)該塔體不設(shè)噴頭,設(shè)備不堵塞,不結(jié)垢,水氣比小,占地面積小,水循環(huán)使用,沒有二次污染。

(4)設(shè)備耐腐蝕、耐磨,主體設(shè)備使用壽命10年以上。

3 實(shí)驗(yàn)過程

2008年5月,貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司與成都聯(lián)碳化工科技有限責(zé)任公司通過項(xiàng)目合作,根據(jù)公司煙氣處理的實(shí)際情況,制定出一套適合貴州遵義煙葉有限責(zé)任公司鍋爐煙氣處理的處理方案,并于同年9月安裝調(diào)試結(jié)束。

4 效果檢查

設(shè)備調(diào)試安裝結(jié)束后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時原煤為遵義縣無煙煤,原煤低位發(fā)熱量為4752cal/g,含硫量為5.85%,揮發(fā)分為32.5%,批次總量為500噸。煙氣檢測方式為鍋爐連續(xù)運(yùn)行一個周,每天做一次檢測。

5 結(jié)論

貴州遵義市屬于遵義屬于國家二類地區(qū),燃煤含硫量普遍較高,采用渦輪增壓湍流脫硫技術(shù)對鍋爐煙氣的治理效果明顯,二氧化硫的排放濃度基本控制在200毫克/立方米左右,完全滿足國家煙草專賣局提出的“二氧化硫排放不高于400毫克/立方米”的要求。

[1]李峰,等.石灰濕式洗滌法脫硫的應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2001(3):73-75.

[2]劉天齊,等.三廢處理工程技術(shù)手冊(廢氣卷)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999:216-223.

[3]吳慧英,黃晟,羅東.懸浮水幕式除塵脫硫器的研究[J].環(huán)境工程,1999,17(2):33-35.

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