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摘要:燃煤注汽锅炉属于高温高压耗能设备,在燃烧过程中会产生大量的烟尘以及二氧化硫等有害气体,是大气污染防治的重点,本文以QXL23吨燃煤锅炉除尘脱硫系统为对象,论述燃煤锅炉的工艺及其在实际运行过程中达到的预期效果。
关键词:燃煤锅炉;除尘脱硫;研究
燃煤锅炉在油田注汽中应用较广泛。目前,国内锅炉设备所用燃料以煤为主,排出的污染物主要有烟气和二氧化硫等气体,随着近年环保标准的不断提高,加之SO2减排任务的日益艰巨,通过对烟气除尘脱硫系统进行技术改造和升级,保留了锅炉尾部多管陶瓷除尘器,在原多管陶瓷除尘器的旁边安装烟气脱硫除尘设备,使SO2 和烟气排放指标达标。
1除尘工艺
1.1选用原则
燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气是由黑烟和飞尘构成的。其中,黑烟是煤受热分解而成的微小碳颗粒在炉膛内未完全燃烧形成的,而飞尘则是由灰颗粒和部分未燃尽的焦炭细颗粒组成。QXL23吨燃煤锅炉构造较为完善,在正常情况下,燃烧工况较好,所以其排烟以飞尘(>5?m)为主要成分,其烟气出口烟尘浓度一般在2000mg/m3—5000 mg/m3,所以,选用多管陶瓷除尘器处理工艺。
1.2基础参数
基础参数见表1.锅炉出口SO2质量浓度按煤含量的1.5%计算,多管陶瓷除尘器出口烟尘质量浓度按除尘效率90%计算。
1.3湿式脱硫除尘器
工作温度t≤200℃,烟气处理量Q≤57700 m3/h,烟气阻力△P≤1000Pa,除尘效率≥90%,脱硫效率≥70%。
1.4脱硫工艺
根据国家环保总局文件(环发【2002】26号《燃煤二氧化碳排放污染防治技术标准》的要求,综合考虑本单位的建设用地面积、脱硫剂的来源、脱硫后产物的消化处理,治理目标,在比较各种脱硫工艺后,决定采用双碱法脱硫工艺,具体流程为:锅炉的烟气进入脱硫除尘设备后,先经多个特制的喷头逆向喷向来自锅炉的烟气,使烟气与除尘器的水面没有接触前就与脱硫液进行较好的结合,同时脱硫液与烟气中的二氧化硫进行充分反应,除掉烟气中大部分SO2,经过进一步反应,烟气与脱硫液接触并冲击水面,将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴,形成良好的雾化吸收区。烟气与脱硫液在雾化区充分接触反应,完成烟气的脱硫和进一步除尘,经脱硫除尘的烟气向上通过除尘器的出风口直接进入风机并由烟囱排放到大气中。
众所周知,除尘是从烟气中分离颗粒物质的物理过程,而脱硫则是涉及气液传质和化学反应吸收过程,即烟气中二氧化硫的脱硫过程分两部分完成:1)气液传质和水合过程,即烟气中的二氧化硫与水接触时,溶解在水中,并与水反应生成亚硫酸;2)硫酸与溶解在水中的碱性脱硫剂作用生成亚硫酸盐。
以上三式视吸收液酸碱度不同而异,碱性较高(PH值>9)以(2)为主要反应;碱性略有降低时以(1)式为主要反应;碱性到中性甚至酸性时(5 2.应用效果
我公司两台锅炉经过技术改造后,气液在雾化反应区得到了充分接触并延长了反应时间,提高了吸收效果。对两台锅炉烟气脱硫除尘系统效果进行了对比(表2),脱硫除尘效果明显,达到了国家排放标准。
3.结论
(1)本除尘与脱硫工艺的理论分析是可行的,工艺改造是合理的,且结构简单,使用方便。
(2)本改造工艺应用于QXL23吨燃煤锅炉,但是对其它锅炉也有借鉴作用,经过一年多的运行,效果非常可靠,达到了改造的预期目的,且运行成本低,非常适合在油田注汽锅炉中推广使用。
参考文献:
[1] 张杨帆,李定龙,王晋. 中小型燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化技术的研究与应用[J]. 工业安全与环保,2007(03)
作者简介:李苏(1963-),男,满族,辽宁北镇人,毕业于中国石油大学石油工程专业,工程师,现主要从事采油热注安全质量管理工作。
关键词:燃煤锅炉;除尘脱硫;研究
燃煤锅炉在油田注汽中应用较广泛。目前,国内锅炉设备所用燃料以煤为主,排出的污染物主要有烟气和二氧化硫等气体,随着近年环保标准的不断提高,加之SO2减排任务的日益艰巨,通过对烟气除尘脱硫系统进行技术改造和升级,保留了锅炉尾部多管陶瓷除尘器,在原多管陶瓷除尘器的旁边安装烟气脱硫除尘设备,使SO2 和烟气排放指标达标。
1除尘工艺
1.1选用原则
燃煤锅炉燃烧过程中产生的烟气是由黑烟和飞尘构成的。其中,黑烟是煤受热分解而成的微小碳颗粒在炉膛内未完全燃烧形成的,而飞尘则是由灰颗粒和部分未燃尽的焦炭细颗粒组成。QXL23吨燃煤锅炉构造较为完善,在正常情况下,燃烧工况较好,所以其排烟以飞尘(>5?m)为主要成分,其烟气出口烟尘浓度一般在2000mg/m3—5000 mg/m3,所以,选用多管陶瓷除尘器处理工艺。
1.2基础参数
基础参数见表1.锅炉出口SO2质量浓度按煤含量的1.5%计算,多管陶瓷除尘器出口烟尘质量浓度按除尘效率90%计算。
1.3湿式脱硫除尘器
工作温度t≤200℃,烟气处理量Q≤57700 m3/h,烟气阻力△P≤1000Pa,除尘效率≥90%,脱硫效率≥70%。
1.4脱硫工艺
根据国家环保总局文件(环发【2002】26号《燃煤二氧化碳排放污染防治技术标准》的要求,综合考虑本单位的建设用地面积、脱硫剂的来源、脱硫后产物的消化处理,治理目标,在比较各种脱硫工艺后,决定采用双碱法脱硫工艺,具体流程为:锅炉的烟气进入脱硫除尘设备后,先经多个特制的喷头逆向喷向来自锅炉的烟气,使烟气与除尘器的水面没有接触前就与脱硫液进行较好的结合,同时脱硫液与烟气中的二氧化硫进行充分反应,除掉烟气中大部分SO2,经过进一步反应,烟气与脱硫液接触并冲击水面,将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴,形成良好的雾化吸收区。烟气与脱硫液在雾化区充分接触反应,完成烟气的脱硫和进一步除尘,经脱硫除尘的烟气向上通过除尘器的出风口直接进入风机并由烟囱排放到大气中。
众所周知,除尘是从烟气中分离颗粒物质的物理过程,而脱硫则是涉及气液传质和化学反应吸收过程,即烟气中二氧化硫的脱硫过程分两部分完成:1)气液传质和水合过程,即烟气中的二氧化硫与水接触时,溶解在水中,并与水反应生成亚硫酸;2)硫酸与溶解在水中的碱性脱硫剂作用生成亚硫酸盐。
以上三式视吸收液酸碱度不同而异,碱性较高(PH值>9)以(2)为主要反应;碱性略有降低时以(1)式为主要反应;碱性到中性甚至酸性时(5
我公司两台锅炉经过技术改造后,气液在雾化反应区得到了充分接触并延长了反应时间,提高了吸收效果。对两台锅炉烟气脱硫除尘系统效果进行了对比(表2),脱硫除尘效果明显,达到了国家排放标准。
3.结论
(1)本除尘与脱硫工艺的理论分析是可行的,工艺改造是合理的,且结构简单,使用方便。
(2)本改造工艺应用于QXL23吨燃煤锅炉,但是对其它锅炉也有借鉴作用,经过一年多的运行,效果非常可靠,达到了改造的预期目的,且运行成本低,非常适合在油田注汽锅炉中推广使用。
参考文献:
[1] 张杨帆,李定龙,王晋. 中小型燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化技术的研究与应用[J]. 工业安全与环保,2007(03)
作者简介:李苏(1963-),男,满族,辽宁北镇人,毕业于中国石油大学石油工程专业,工程师,现主要从事采油热注安全质量管理工作。