管束式除尘除雾器在工业锅炉超低排放中的应用

2021-02-05李宇翔胡满深郭彪冯剑峰潘柏盛林荣灼

中国环保产业 2021年1期

李宇翔，胡满深，郭彪，冯剑峰，潘柏盛，林荣灼

（江门市同力环保科技有限公司，广东江门 529100）

除雾器作为烟气脱硫吸收塔的核心设备，布置于吸收塔顶部，是脱硫除尘体系中烟尘和雾滴排放的最终把关技术手段[1～2]。随着超低排放要求进一步在非电行业中的实施以及周边居民对厂区烟囱“白色烟羽”的关注增加，对除雾器的技术要求也进一步提高[3,4]：雾滴的排放浓度要求由原来的75mg/Nm3降低至30mg/Nm3，烟尘排放浓度≤10mg/Nm3。

广东省的中小型工业燃煤锅炉多采用钙基湿法脱硫工艺，借鉴燃煤发电机组的超低排放改造经验，实现烟尘超低排放提标改造的主流方案包括新增湿式静电除尘器、屋脊式除尘器、管束式除尘除雾器和冷凝式除尘除雾器等[5,6]。本文对某饲料厂100t/h 燃煤循环流化床烟气钙基湿法脱硫系统的除雾器改造进行技术论证和效果分析，为同类型工程改造应用提供技术借鉴，为除雾器的研究和开发提供数据参考。

1 技改方案论证

1.1 设计条件

某饲料厂现有1 台无锡太湖锅炉厂制造的100t/h循环流化床，配有1 套SNCR 烟气脱硝系统、1 套布袋除尘系统和1 套石灰—石膏湿法烟气脱硫系统，经过布袋除尘处理后，烟尘折算浓度≤30mg/Nm3。经过湿法脱硫后，烟尘折算浓度≤30mg/Nm3，SO2折算浓度≤35mg/Nm3。改造前燃煤锅炉及烟气的设计参数见表1。

表1 改造前燃煤锅炉及烟气设计参数

1.2 技术问题分析

经现场考查，现有的环保设备已连续运行3 年，不能满足新形势下的烟气超低排放要求，特别是烟尘和雾滴排放超标，可见“白色烟羽”较长，气流导管式除雾器经常出现堵塞结垢。具体表现为：1）反冲洗管道出现外观可见的渗漏；2）气流导管式除雾器压降为600Pa，明显高于原设计值（150～200Pa），堵塞情况较严重；3）锅炉高负荷时，引风机开度由原来的60%提高到80%，除雾器的过流风速高于设计风速上限，但锅炉低负荷时，过流风速又明显低于设计风速上限；4）反冲洗强度不足，冲洗周期过长；5）脱硫循环浆液pH 值波动较大，含固率变化范围是8%～13%，微溶性钙基结晶物、石膏细粒和极细粉尘是结垢物的主要成分。

1.3 技改方案论证

多家技术供应商提供了3 种方案：

方案1：新增1 个独立式湿式静电除尘除雾系统，出口烟尘折算浓度确保≤10mg/Nm3，雾滴排放浓度≤30mg/Nm3，设计除尘和除雾率均≥70%。

方案2：保留现有的气流导管式除雾器，塔体加高5m，新增3 层屋脊式除雾器和1 层管式除雾器，出口指标与方案1 一致。

方案3：拆除现有的气流导管式除雾器，塔体加高3.5m，新增1 层管束式除雾器（含4 级旋轮）和1层折板除雾器，出口指标与方案1 一致。技改方案见图1。

图1 技改方案3 的示意

厂方综合考虑技改时间、技改预算、场地空间、供货周期、原有脱硫塔结构荷载、施工难度等因素，最终选用方案3 作为实际改造方案。

2 技术应用情况

2.1 技改目标

当脱硫塔入口烟尘折算浓度≤30mg/Nm3时，出口烟尘折算浓度≤10mg/Nm3，雾滴浓度≤30mg/Nm3，设计除尘和除雾率≥70%，折板与管束式除雾器的阻力≤700Pa。

2.2 主要技改内容

1）拆除现有的气流导管式除雾器，更换脱硫塔内壁碳钢板及进行玻璃鳞片修补；2）加高部分脱硫塔外壁，加装1 层折板除雾器和1 层管束式除雾器（含反冲洗水自控系统），其中支撑梁采用Q235+玻璃鳞片防腐，支撑格栅用316L（管束式除雾器的设计参数见表2）；3）修复原有反冲洗管道，按照新除雾器的反冲洗要求增补设备；4）修复原有浆液循环管道并清洗管道内部的结垢。