劉尚前

摘 要：脫硫系統(tǒng)共除塵技術(shù)路線在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的前提下，可達(dá)到煙塵的超低排放。經(jīng)過對三級屋脊式除霧器、管式除塵器和冷凝式除塵器的技術(shù)比較，可以看出三級屋脊式除霧器穩(wěn)定、成熟、可靠，沿用廣泛。在相同改造條件下，三級屋脊式除霧器的改造成本低于其他兩種除塵除霧裝置。

關(guān)鍵詞：除塵除霧器;低排放;經(jīng)濟(jì)價值

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.036

對照《煤炭和發(fā)電節(jié)能減排升級改造行動計劃》發(fā)布的有關(guān)要求，燃煤電廠煙囪入口煙氣排放規(guī)定在為10 mg/m以下。為了避免排放標(biāo)準(zhǔn)，一些發(fā)電機(jī)組需要按5mg/m的排放濃度進(jìn)行排放，然后再進(jìn)行升級，進(jìn)行第二次改造。如果絕大部分的除塵器出口部位的粉塵濃度20mg/m以下，如果能夠更好地利用環(huán)保技術(shù)對其進(jìn)行改裝，則會導(dǎo)致資金消耗過多。由于避免了新的二次除塵設(shè)備，降低了投資和運(yùn)行成本，脫硫高效共除塵技術(shù)路線逐漸受到青睞。

1 脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵技術(shù)

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是我國燃煤機(jī)組脫硫裝置中應(yīng)用最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種煙氣脫硫技術(shù)。脫硫體系從上到下的噴霧層具有對可以對空氣中的煙塵進(jìn)行洗滌，但是這種洗滌不能夠達(dá)到完全去除灰塵的目的。吸收塔可以過濾掉部分灰塵，但是仍有部分灰塵，但是仍有部分灰塵從吸收塔中外泄，這些粉塵主要包括兩類，第一類屬于吸收塔，不能捕捉的極微小顆粒，另一類則是留在除霧器中的漿狀顆粒。通過提高吸收塔噴淋區(qū)和除霧區(qū)的效率，可以提高脫硫系統(tǒng)的共除塵能力。采用以下方法可提高吸收塔噴淋區(qū)的效率：（1）在吸收塔中可以增加氣流和液體的接觸面積，可以通過增加煙霧的分布面積是氣流和液體分的接觸，從而達(dá)到提高吸收效率的目的;（2）另外，吸收液體的選擇也十分重要，可以通過對吸收塔中煙氣的成分分析，針對其有害需吸收的成分進(jìn)行吸收液的配置，提高吸收液的吸收效率，從而達(dá)到進(jìn)一步增加吸收液與煙塵接觸的面積的目的;（3）設(shè)置集氣環(huán)，減少煙氣沿塔壁逸出;（4）進(jìn)一步優(yōu)化流場;根據(jù)物理模型和數(shù)值模擬的結(jié)果，確定吸收塔的標(biāo)志;在煙氣通過噴霧層后，通過連續(xù)的除霧區(qū)域去除含漿液的霧滴。去除區(qū)的效率主要通過更換高效除塵裝置來提高，從而來減小吸收塔出口位置的煙氣濃度，根據(jù)具體要求，該位置的濃度小于20mg/m。當(dāng)前，除塵的有效裝置可以分為三類：三級屋脊式、管束式和冷凝式。

2 高效除塵除霧裝置

2.1 三級屋脊式除霧器

根據(jù)實(shí)際的吸收塔吸收速率，從而對儲氣器的大小進(jìn)行從側(cè)面控制制器的速率，有效使得極細(xì)小顆粒分離，從而有效降低除霧器出口位置的煙霧濃度，最終達(dá)到減小液滴對煙塵的影響。

2.2 管束式除塵除霧裝置

一般在吸收塔內(nèi)，都會設(shè)有管束式除塵裝置，這種儲存章裝置由分離器、增速器、導(dǎo)流環(huán)、合流器、管束等組成，其原理主要是通過高速旋轉(zhuǎn)是細(xì)小的液滴形成一層動態(tài)薄膜，從而達(dá)到增大煙氣和動態(tài)薄膜接觸面積的目的，大量的大液滴從葉片表面溢出，通過液滴層的小液滴被捕獲。

3 三種脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵技術(shù)比較

3.1 負(fù)荷適用性

負(fù)荷對于不同的機(jī)組有著不同的影響，在脫硫過程中，由于煙氣量較多，所以在吸收塔內(nèi)空氣流速的變化對其有著十分顯著的影響，下面以三種除塵裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，在一般情況下，除塵裝置的設(shè)計是根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，在達(dá)到有效去除煙塵的情況下，盡量減少其負(fù)荷的產(chǎn)生。通過實(shí)行滿負(fù)荷運(yùn)行，可以有效的通過離心原理去除空氣中的塵，大大提高了除塵效率，在一些吸收塔中，相關(guān)的設(shè)計人員為了增大低負(fù)荷時煙塵空氣的流速率，在鹽城裝置入口處增加了調(diào)節(jié)裝置，從而來調(diào)節(jié)煙氣通道內(nèi)的流速，但是，這種裝置不但無法有效增加吸收煙塵的效率會顯著增加成本得不償失。根據(jù)屋脊市除塵裝置相關(guān)科研人員研制了冷凝除塵裝置，冷凝裝置適用于兩層屋集成裝置之間的一種裝置，類似于三級屋脊式除塵裝置但如果風(fēng)速過快，負(fù)荷適應(yīng)性與傳統(tǒng)的三級屋脊式除霧裝置相似。從煙霧中沉淀下來的水顆粒將進(jìn)一步攜帶水滴并逃逸。

3.2 適用范圍

為了達(dá)到粉塵濃度小于5毫克每立方米的目標(biāo)，三種除塵裝置的應(yīng)用范圍不同。屋脊式除霧器的改造路線對入口粉塵濃度有嚴(yán)格要求，適用于粉塵濃度不超過20 毫克每立方米的場合。管束除塵裝置入口粉塵濃度較大，可滿足單塔總粉塵濃度不大于35毫克每立方米，雙塔入口粉塵濃度不大于毫克每立方米的要求。設(shè)計除塵效率高。但低負(fù)荷運(yùn)行的穩(wěn)定性有待提高。如果要求滿負(fù)荷段達(dá)到超低排放，則需要將入口粉塵濃度送入其中。步進(jìn)控制。冷凝除塵霧化裝置能滿足脫硫裝置總粉塵濃度小于30毫克每立方米的要求，但運(yùn)行性能較差，且性能不足，無法證明其長期穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性。

4 改造的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

三條改造路線的投資成本差異主要體現(xiàn)在除霧和配套改造上。三級脊型除霧器改造成本最低。管束除塵裝置具有一定的專利壁壘，價格相對較高。冷凝除塵除霧裝置系統(tǒng)較為復(fù)雜，塔內(nèi)設(shè)有高效除霧器和冷凝裝置，塔外增設(shè)冷卻水站，整體價格也較高。針對本工程，三級屋脊式除霧器體現(xiàn)了投資成本的優(yōu)勢。

5 改造效果

對于除塵器的改造效果來說，大多數(shù)項目多采用三級屋脊式除塵，只有少量項目使用了管束式和冷凝式除塵，但是這不能說完全說明后兩種比前者除塵效果差，這三種儲存類型需要根據(jù)不同的需求和方案進(jìn)行利用和設(shè)計，從而達(dá)到最優(yōu)質(zhì)的除塵效果。

6 結(jié)束語

三種除塵方式各有利弊：首先，三級屋脊除霧技術(shù)是當(dāng)前在吸收塔中運(yùn)用最為普遍的一種技術(shù)，但是其對于除塵的入口處的煙塵濃度有較高的需求，該除塵方式具有運(yùn)行穩(wěn)定、成熟可靠、投資成本較低等優(yōu)點(diǎn)。管束除塵及防霧裝置主要依靠慣性來完成煙塵的超低排放，具有一定的應(yīng)用性能和廣泛的應(yīng)用范圍，但當(dāng)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷較低時，需要進(jìn)一步控制煙氣和粉塵的濃度。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行除塵方式的選擇，從而達(dá)到高效除塵的目的。

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