淺談鍋爐濕法脫硫系統后的煙氣脫白技術
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1 概述
我們所見到的煙氣,來源于各行各業,包括:燃煤發電、垃圾發電、生物質發電、供熱鍋爐等煙氣;鋼鐵行業燒結機、球團、豎爐、轉爐、熱軋生產線產生的煙氣;焦化行業焦爐煙道氣、水熄焦煙氣;玻璃、水泥、磚瓦、陶瓷窯爐產生的煙氣;能源、有色、化工、石化、建材等行業生產過程中產生的煙氣。
按照國家環保要求,以上所及的工業煙氣必須經過脫硝、除塵、和脫硫等工序,當其中的氮氧化物、二氧化硫、煙塵等有毒有害物質的濃度降低到工業煙氣排放標準值以下時,才被允許排放。
我國火電燃煤鍋爐煙氣100%上了脫硫,其中超過90%采用濕法,工業煙氣經濕法脫硫后,煙氣含濕量一般高達13-15%,甚至達到20%,煙氣溫度較低(50-55之間),脫硫后的煙氣進入空氣,當煙氣中的水蒸氣處于過飽和狀態,部分水蒸氣冷凝結霧,形成霧化的細小液滴,就會出現“白煙”現象。尤其是冬季,白煙現象不僅加重,還會造成更大的資源浪費,因為水也是資源。
濕法脫硫后的工業煙氣,具有很高的濕度,通過煙囪排放時,主要是以霧滴的形式被釋放到大氣中。工業煙氣中的霧滴,溶解著大量硫酸鹽、硝酸鹽塵以及脫硫劑和脫硝劑等溶質物質,當這些霧滴在大氣中失去水分后,鹽堿類物質便析出而形成微小的鹽堿類顆粒物。從空氣當量學角度看,這些微小的鹽堿類顆粒物粒徑微小,通常小于PM2.5(空氣當量學直徑),比表面積大,比重輕,長期漂浮空氣中,即通常講的二次顆粒物。當靜穩、空氣濕度大的天氣出現,二次顆粒物吸水長大并形成富集時,霧霾降臨。
濕法脫硫后的工業煙氣是霧霾的主要來源之一,已被大多數環保治理業界認同,“煙氣脫白”就是很好的印證,但并不否定其它諸多霧霾源的存在。
與此同時,我們不可忽視達標排放的工業煙氣中,依然含有殘余的氮氧化物、二氧化硫和煙塵,盡管滿足了排放標準的要求,但還是會對環境造成一定的污染。因此,對經過前述環保處理后的工業煙氣施以末端凈化,一方面,進一步提高工業煙氣的凈化程度,即脫白;另一方面,還必須看到和能夠預見到,那就是回收水,水資源的重要毋庸贅述,僅以經濟效益論,直接關乎企業生產成本。例如: 工業耗水大戶氧化鋁行業,一個年產400萬噸的氧化鋁企業,年用水蒸發量約1200萬噸,
2 我國濕排煙帶出水分的總量估算
水在自然界中呈現三種狀態:固態冰、雪,液態水、霧;氣態水蒸汽。水吸熱后會蒸發相變為水蒸汽進入大氣,大氣中的水蒸汽含量達到一定程度會飽和達到含濕量的最大值,飽和后的大氣遇冷降溫就會再相變為霧、雨、雪、冰雹等,自然界水變蒸汽、蒸汽冷凝成水是一個可逆過程,有其自身規律和平衡,我國最濕月份室外平均大氣濕度為12g/kg(~15g/Nm3),西北部大氣濕度低屬于干燥區域,東南部屬于高濕區域。
燃煤鍋爐濕法脫硫系統排煙帶出的水分,以300MW機組為例,脫硫系統每小時消耗水120m3/h,包括原煙氣帶水分71.8 m3/h、脫硫增加40m3/h,年耗水量~100萬噸。按照燃燒噸煤放散煙氣10000Nm3/t、濕煙氣所含水分112g/Nm3估算,每燃燒1噸煤濕煙氣帶走水份1噸,主要包括煤中原始含水、脫硫補充水,2017年全國消耗煤36-37億噸,燃煤煙氣帶入大氣的水份高達三十多億噸,如果通過回收水效率為90%,就能回收二十七億噸水。所以說“煙氣脫白”迫在眉睫。
鍋爐濕法脫硫系統后的煙氣脫白技術
1·煙氣冷凝再加熱技術
煙氣冷凝再加熱技術是通過降溫減少“白煙”中的絕對含濕量,使煙氣中飽和水汽析出成凝結水,再將煙氣再加熱降低“白煙”的相對含濕量,從而消除煙羽。
2·MGGH技術
MGGH系統簡介
傳統的GGH裝置,多數存在污染物逃逸,從而導致SO2超標排放、換熱片腐蝕、積灰結垢、煙氣堵塞、阻力大、運行及維護費用高等系列問題,故障嚴重時甚至影響系統的正常運行,針對上述問題,在環保排放控制綜合要求不斷提高的推動下,山東保藍環保工程有限公司
研發了MGGH(全稱為Mitsubishi Gas-Gas Heater)技術。間接換熱,利用水作為媒介,通過水循環方式從高溫煙氣吸熱,到尾部煙道放熱,提升凈煙氣的溫度,提高煙氣排放的抬升高度,降低污染物的落地濃度,從而消除“白煙”現象。
MGGH系統工作原理
MGGH系統綜合應用煙氣余熱利用技術:
①通過熱回收器回收出口煙氣余熱,使除塵器入口溫度由120~150℃降低至90~100℃。煙溫的降低促使粉塵比電阻相應降低,進而大幅提高除塵效率,并有效脫除煙氣中絕大部分的SO3,滿足低排放要求,節省濕法脫硫工藝耗水量,減少煙囪水汽的排放。
②熱回收器回收的熱量由熱媒體運輸至煙氣再加熱器,將脫硫出口煙氣溫度由約50℃升高到80℃左右,從而避免煙囪降落液滴,減輕煙囪腐蝕,提高煙氣排放抬升高度,消除“煙羽”視覺污染。
MGGH系統組成
MGGH系統包括原煙氣冷卻器和凈煙氣再熱器兩組熱交換器兩大重要部件,該系統功能為通過水和煙氣的換熱,利用FGD(Flue gas desulfurization)前高溫原煙氣的熱量加熱FGD后的凈煙氣。
除以上兩大重要部件,MGGH系統還配備循環水系統、穩壓系統、加藥系統、清洗系統等其他部件,來保證系統安全穩定運行。
MGGH系統優勢
效率高。熱煙氣和冷煙氣之間無煙氣與飛灰的泄漏,MGGH從不影響煙氣脫硫系統的SO2和飛灰的去除效率。
占地面積小。保藍煙氣脫白MGGH系統采用降溫—脫白一體化裝置,結構簡單,布局合理,占地面積小。
造價、運行成本低。通過余熱回收利用實現超低排放和除濕脫白,可以降低采用濕電的成本,煙囪也不需防腐。
3·電磁脫白技術

電磁脫白裝置可實現徹底消除“白煙”、阻力損失小、氣體處理量大等特點。保藍采用的特殊電磁發生器使整個電磁脫白空間充滿磁場,當含霧滴的氣體通過該磁場時,在磁場力的作用下,所有的霧滴、小液滴、PM2.5等,均會移動到電磁接受極,并形成動態液膜,回流至儲
水箱,供降溫和脫硫使用,除此之外,仍然有大部分未結露的水分子以氣態的形式排放到大氣中,幾乎所有的小液滴、細微粉塵顆粒物、硫酸霧、硝酸霧、PM2.5和其他有害物質均被電磁脫白裝置凈化,從而實現了小液滴、細微粉塵顆粒物、硫酸霧、硝酸霧、PM2.5和其
他有害物質達到了接近于零排放的效果(諸多工況已低于儀器測量精度),因此保藍將其命名為:電磁脫白零排放系統。
電磁脫白系統優勢
1·效率高。通過電磁場作用對雜質、“白煙”進行捕捉,效率高、效果好。
2·占地面積小。保藍電磁脫白系統結構簡單,布局合理,占地面積小。
3·適用范圍廣。保藍電磁脫白系統適用于火電廠、化工廠等多個領域的煙氣脫白。
4·運行成本低。電磁脫白系統去除焦油,粉塵,水霧等雜質,達到物料回收和氣體凈化雙重效,節約成本。
電磁脫白系統適用領域
電磁脫白系統設備廣泛應用于火電廠,焦化廠,鋼鐵廠,染料廠,化肥廠,制藥廠,冶金行業,化工廠和垃圾焚燒等多種行業工廠。
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