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本论文就钠碱旋流塔板法脱硫除尘工艺应用于锅炉水膜除尘系统的改造进行研究。研究的具体对象是广州油制气厂水膜除尘器湿法除尘工艺改钠碱旋流塔板法脱硫除尘工艺。
广州油制气厂作为广州市环保局限期烟气治理达标的广州市重点污染企业,二氧化硫和烟尘超标排放,通过对锅炉水膜除尘器系统进行技术改造,采用钠碱法旋流板脱硫除尘工艺处理锅炉烟气,并增加除灰水系统防垢措施,按期完成了二氧化硫和烟尘达标任务。
本论文在分析和研究现有的除尘系统工艺流程、锅炉及相关设备参数的基础上,指出除尘系统存在的问题,提出了研究的目标。对水膜除尘器改钠碱法旋流塔板脱硫除尘的工艺流程进行技术论证,完成脱硫剂选型,提出了实施脱硫除尘改造的设计要求及原则,确定脱硫液循环系统、脱硫液配制、塔出口s02浓度控制的思路和手段。并与合作单位一起共同完成了旋流板和除雾器的改造设计工作。
改造效果良好,经检测,SO<,2>平均排放浓度为166.15mg/m<3>,去除率为89.7%,较改造前提高了63.4%。烟尘的平均排放浓度为138 mg/m<3>,去除率为98.9%,较改造前提高了近1%。SO<,2>和烟尘的排放浓度和去除率均达到了设计要求,实现了脱硫除尘同时达标的目标。
通过对除灰水和垢样成分进行分析,在生产现场以石灰和烧碱作脱硫剂进行试验,证实以石灰作脱硫剂加剧除灰水管路结垢速度,而以烧碱作为脱硫剂能够起到防垢作用。试验结论为钠碱法脱硫工艺替代钠钙双碱法脱硫工艺提供了理论和实践依据,最终为钠碱法旋流塔板脱硫除尘工艺应用于广州油制气厂脱硫除尘系统改造方案的选定起了决定性的作用。论文提出了防垢措施和手段,强调保持除灰水的pH值在8.0~9.0范围是必要的控制手段,不能低于8.0。
本论文还就脱硫吸收液pH值与脱硫率的关系、旋流板数与脱硫率的关系、脱硫吸收液pH值与结垢速度的关系进行了试验和研究,结果显示:吸收液pH值越高,脱硫率越大;旋流板数增加,脱硫效率逐渐增加,但脱硫效率的增加趋势逐渐减慢;吸收液pH值低于8.0时,pH值越低,结垢速度越快。
改造后锅炉及相关设备保持正常运行。由于改造后系统阻力和风机运行条件未发生改变,因此锅炉炉膛负压、入炉煤量、排烟温度等参数仍可控制在原有参数的范围内,锅炉的运行状况无发生明显变化,除尘系统原有的结垢问题得到解决。从改造效果和设备稳定运行两方面看,改造达到了设计目标,证明水膜除尘器改造成钠碱旋流塔板的脱硫除尘工艺是成功的。
本改造费用50.82万元,运行费用较改造前增加了56.2万元/年。本项目的投资和运行费用较为经济,可在中小型燃煤锅炉中推广应用。得出了“烧碱液作脱硫剂,保持除灰水的pH值在8.0~9.0范围,能使烟气SO<,2>达标,同时保证脱硫除尘系统不结垢”的结论。
项目最大的成果体现在社会效益和环境效益,提前完成了广州市环保局下达的限期治理任务,为广州市的蓝天工程和创建环保模范城市作出了应有的贡献。