蒸汽锅炉尾气除尘降温节能技术措施总结

2019-07-20许昊

建材发展导向 2019年18期

许昊

(安徽海螺川崎节能设备制造有限公司，安徽芜湖 241000)

1 蒸汽锅炉尾气除尘降温的重要性

在应用蒸汽锅炉的过程中，操作人员需要燃烧燃料加热锅炉内的水，进而产生热蒸汽，并借助于热蒸汽为机械装置或发电装置供能，实现能量转换。伴随着能量供应，蒸汽锅炉在应用时会产生大量的尾气，其主要成分是氮气、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物以及粉尘，锅炉尾气的随意排放会对工厂周围的自然环境和居民的身体健康造成严重威胁[1]。同时，蒸汽锅炉尾气的产生还会在一定程度上降低生产效率，若尾气的温度过高则会使得生产活动中出现严重的热损失，其能源转换率将大大降低。许多锅炉的炉膛盘管清理不到位，导致烟垢众多使得热阻增大，这样会降低锅炉的传热效果，提升排烟的温度，造成大量不必要的热能损耗，增加生产能耗。因此，开展蒸汽锅炉尾气除尘和降温处理工作意义重大，这不仅能有效提升尾气排放的环保性，减少环境污染，并为实现二次利用提供可能；还能够通过降低排烟温度，减少蒸汽锅炉应用过程中不必要的能源损耗，提升生产成效，节约成本。

2 蒸汽锅炉尾气除尘降温的节能技术措施

蒸汽锅炉的尾气处理问题事关锅炉应用成效，必须得到相关工作人员的高度重视。目前，针对蒸汽锅炉的尾气除尘以及尾气降温，业内人士已经提供了几种有效的处理方案，而为了实现可持续发展，技术人员应该对相关的尾气处理方案进行优化，以更加低耗高效的方式完成蒸汽锅炉的尾气除尘和降温工作。

2.1 汽锅炉尾气的除尘节能技术应用

在为蒸汽锅炉尾气进行除尘时，其主要工作内容是完成脱硫和粉尘处理工作。基于此，技术人员应该根据国家规定的蒸汽锅炉尾气排放标准来完成除尘工作。在实践过程之中，相关工作人员可以构建一个高效脱硫除尘的系统来完成相关操作，满足蒸汽锅炉尾气除尘的节能要求，达到蒸汽锅炉尾气除尘的根本目的。

以某企业研发的蒸汽锅炉尾气净化系统为例。为了实现蒸汽锅炉尾气的有效处理，相关技术人员选择为锅炉增设了尾气净化装置，以冷凝技术和废碱水吸收原理来完成锅炉尾气脱硫，并以旋风分离法和湿式喷淋原理来实现锅炉尾气除尘，以高效低耗的方式达成脱硫除尘目的[2]。基于此，技术人员对尾气净化系统进行了合理设计，该系统共包含6 大模块，各模块为单一子系统，环环相扣、协调作业。蒸汽锅炉尾气净化系统中涵盖烟气处理系统、清水系统、污水排放系统、渣水处理系统、煤渣系统和蒸汽系统等子系统，如图1所示为尾气净化处理系统的整体运行流程。蒸汽锅炉尾气净化系统中，最为核心的装置是烟气净化器，这一装置也是保证该系统可以实现高效脱硫的主要装置。如图2 所示，该装置当中，不仅包含脱水器和管路系统，还包括气液换热器、雾化器和混合器等多种装置。在装置运行的过程中，可以借助于文丘里管和喷雾器完成吸收剂雾化以及气液混合工作；还能通过混合器完成吸收剂与烟气之间的充分混合，使得吸收速率得到有效提升，并且能依靠除雾器来完成气体中的固液分离，进而达到除尘和脱硫的效果。在设计该系统时，技术人员决定以废碱水吸收的原理来脱硫，所以在系统内设置了浸渣池，以此来完成蒸汽锅炉尾气的脱硫处理工作[3]。借助于系统中的换热器，蒸汽锅炉尾气的温度将得到冷却，降温以后其温度保持在70℃左右，上下浮动温度不超过10℃。在此温度条件下，不仅能提升二氧化硫的吸收效率，更能有效利用烟气的热量，实现尾气的二次利用，提升生产效率。当然，相关工作人员在使用废碱水的时候，也需要提高警惕，保证操作安全。首先，应该选用耐腐蚀泵来完成废碱水导入工作，确保其顺利进入脱硫装置内部；其次，选用碗形喷嘴，让废碱水以喷雾方式被使用；最后，保证其在文氏管以及旋流板的作用下，让烟气和脱硫剂能够充分地混合并产生反应。经过混合反应以后，蒸汽锅炉的尾气会与混合物一同流入脱硫装置的最后一部分，该部分的脱水器会对进行气液分离，其中的污水会直接通过装置底部的排污口进入污水排放池，而被净化的尾气则会经过蒸汽加热后借助于引风机完成排放。

图1 蒸汽锅炉尾气净化系统的作业流程

图2 烟气净化装置

在应用蒸汽锅炉尾气净化系统作业时，技术人员必须对其脱硫除尘效率的影响因素进行把控，这样才可以最大限度地保障尾气净化的处理效率和节能环保特性[4]。其中，较为主要的影响因素分为三种：其一为烟气温度，蒸汽锅炉的尾气温度越高，则尾气净化系统的脱硫效率就越低，所以在实践中必须通过合理的技术手段对尾气进行冷凝；其二为液气比，由于系统采用了湿式脱硫方法，所以必须加强对液气比的控制，液气比数值越大，则液体与气体的接触面越大，那么其脱硫效果也就越强；其三为pH 值，废碱水的pH 值将会对尾气脱硫效率产生影响，当pH 值升高时，脱硫效率也会得到提升，废碱水的pH 值为10~12 时，使其脱硫处理的最佳状态。

2.2 蒸汽锅炉尾气的降温节能技术应用

通常来说，气体降温可以被分为直接冷却或间接冷却两种，其中气体与冷却介质发生直接接触并产生热交换的降温方法被称为直接冷却法，而二者未直接接触且气体成分保持不变的冷却方法被称之为间接冷却法。目前，吸风冷却和喷雾冷却法在蒸汽锅炉尾气降温中应用较广。

吸风冷却法是为处理系统内提供外界冷空气，使其与高温尾气充分融合，进而到达降低尾气温度的目的。在使用中，相关工作人员只需要合理地控制阀门就可以完成气体混合，进而实现降温；不过这种方法在应用过程中会增加除尘器和风机的负荷，所以在处理过程中技术人员必须做好冷空气进入数量的把控工作[5]。应用喷雾冷却方法时，高温尾气会与水雾直接接触，通过雾状水的蒸发和吸热来达到降低尾气温度的目的。在实践过程中，喷雾冷却法的运行方法共有两种：一种是干式运行法，应用时水雾将完全蒸发，因而冷却后的气体湿度较低，该装置结构简单、耗水量小且成本低；另一种是湿式运行法，在应用这种运行方式时，雾状水并不会完全蒸发，但是也可达到降温除尘的目的，此类型冷却装置与干式运行法装置具备相同特点，耗水量低而且结构简单成本小，但是在装置选用时必须提升对金属材料的抗腐蚀能力的重视，并为冷却装置增设泥浆处理设施，以便于顺利排出未蒸发的雾状水。