铁路燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术研究论文_孟繁璐

铁路燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术研究论文_孟繁璐

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摘要:近年来,我国工业生产企业数量不断增多,大气污染问题日益严重,如何有效地治理大气污染问题成为政府和社会关注的主要问题。而对燃煤锅炉的烟气排放进行合理的处理,对保护我国大气环境有十分重要意义。本文首先介绍了燃煤锅炉烟气脱硫除尘的主要技术,然后分析目前我国燃煤锅炉烟气脱硫除尘过程中存在的问题,最后对存在的问题提出合理的解决对策。

关键词:铁路锅炉;燃煤锅炉;节能技术;脱硫除尘

1 我国中小型燃煤锅炉常用的脱硫技术

按照燃烧以及脱硫工艺的彼此结合点能够把脱硫技术划分成:燃烧前脱硫,例如微生物脱硫以及洗煤的的等等;燃烧过程中脱硫,例如炉内喷钙等;燃烧后的脱硫,也就是烟气脱硫(即FGD)。其中全球范围内使用的规模最大的商业化的脱硫方式即为烟气脱硫,此方法能够对S02以及酸雨给予有效控制。通常都是通过下列化学反应生成SOx:为了有效的控制二氧化硫的生成,可以根据实际情况合理的应用下列技术:

1.1 燃烧前进行脱硫

在燃烧前使用的脱硫技术通常包括微生物脱硫、液化以及煤气化、化学或者物理洗选煤法等,诸多技术方法中发生的比较成熟的即为物理洗选煤技术,但是煤液化与汽化技术还不够成熟,需要不断的深入完善。目前,虽然燃烧煎脱硫技术还具有一定的缺陷,然而其可以有效的去除灰分,可以使得运输量与灰渣处理量大大降低,减少对锅炉产生的磨损。

1.2 燃烧中进行脱硫

第一,将固硫剂以及粘结剂加入燃煤中,之后加压生产出有着固定形状的块状燃料,从而在锅炉燃烧的时候进行脱硫;第二,将吸收剂喷入炉内进行脱硫。将自云石等脱硫剂喷入炉内,在900℃至1250℃范围内的烟温条件下,脱硫剂可以分解成MgO或者CaO,然后加入S02,相互反应生成硫酸镁或者硫酸钙,从而完成脱硫操作。在单纯的炉内喷钙系统中具有非常低的脱硫率,所以可以将增湿活化器加入炉后,于是生成LIFAC,即所谓的炉内喷钙及尾部增湿润活化脱硫。第三,循环流化床脱硫,即CFBC。可以将石灰石加进循环流化床锅炉炉膛,从而和染料发生燃烧,实现脱硫操作。

1.3 燃烧后进行脱硫

科学的处理锅炉燃烧后生成的烟气,借助很多方法消除烟气里的二氧化氯。FGD属于目前最高效以及使用范围最广的脱硫技术。

2 锅炉烟气除尘脱硫的一体化技术

2.1 旋流板塔烟气脱硫除尘装置

此装置主要是采用湿法烟气脱硫技术制造而成,其主塔内旋踏板板形如同汽轮机的隔板。在运行的过程中,烟气就会从塔底逐渐向上切向进塔。将除尘水喷洒在塔顶,除尘水就会通过旋流踏板里含有的叶片表面均匀的往下方流动,在塔内旋流塔板叶片的作用下,烟气会接触到除尘水,于是在烟气以及液滴完全接触的基础上,可以获得完全的分离,获得1.5倍普通板塔的气液负荷。由于塔板叶片具有非常大的开孔率以及非常薄的液层,那么仅仅可以消除较少的塔内阻力,也就是普通塔板的一般,同时其具有非常强的抗堵性以及较宽的弹性。在烟气到达副塔以后,其会在脱水装置的作用下拍向大气。主塔里安置着冲洗塔板的装置。

此装置具有的脱硫率以及除尘率分别为70%、98%,然而随着喷流水的pH值的增高,脱硫效果也越好。而且,其其液体比大概是普通除尘器的1.5倍,这样就可以增大除尘脱硫率,然而也会导致非常低的锅炉排烟温度,使得烟气中含有水分,从而造成引风机的振动以及累积灰尘,使得烟囱、钢烟道以及引风机出现腐蚀,同时会使得烟囱的浮升力降低,造成烟尘无法顺利的扩散。

2.2 等离子体锅炉烟气除尘脱硫的一体化装置

此装置是选用干式锅炉烟气除尘脱硫技术制造而成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为一种最新技术装置,在此装置里的烟气中含有的水蒸气、氧气以及氮气等在获得一定量的电子束照射以后,能够将大多数的能量吸收,从而产生很多自由基,例如HO2以及OH等,其都具有非常强的反应活性,在和烟气里的二氧化硫发生反应从而产生硫酸,之后再与氨发生中和反应,从而生成硫酸铵。

2.3 SHG型的脱硫除尘装置

此装置的主体设备是立世塔,在此塔中使用了干湿式结合的构造其上部属于脱水段,中部属于吸收段,下部属于旋风除尘段。烟气先进入旋风除尘段,在将很大的颗粒去除以后,再进入系手段,在途经筛板的时候,会和其上面的吸收液发生完全的接触,进行传质吸收反应,再脱除二氧化硫以及微细的粉尘。当烟气被充分除尘脱硫以后,就会在脱水段中进行除雾脱水,从而避免烟气内含有水分,之后通过出口排向烟囱。

此装置具有的液气比是没立方米0.3升至0.5升,在塔中具有很大的液量,能够实现气液的完全接触,能够达到高于95%的除尘率以及高于70%的脱硫率,于是比较适合低于6t/h的小型燃煤锅炉使用,然而其具有非常高的装置成本。

3 燃煤锅炉的节能方法

3.1 改造燃煤锅炉的设计

3.1.1 借助变频控制实现节能效果。以往我国在燃煤锅炉中都是使用送风机以及引风机等,其无法对速度给予自动的调节,不能对出风量给予有效的控制,也会浪费很多的电能以及燃料。所以,可在原风机配电柜系统的基础上,加上一台变频控制柜,使得二者并联,这样一次风机以及风机就会分别根据已经设定的频率信号进行运行,并联的配置原有启动系统以及变频器连锁控制系统,使得两柜可以手动切换,从而在变频系统发生故障的时候,马上能够切换到原启动柜操作。在理论层面上,其具有20%至45%的节能效率,能够降低15%至35%的燃煤量。

3.1.2 改造炉拱。在设计煤种的基础上配备的炉拱。然而很多锅炉不可以燃用设计煤种,这样就不能得到顺利、充分的燃烧,对锅炉的热效率造成严重影响,更为严重者会制约锅炉出力。根据现实中使用的煤种,可以合理的改变炉拱的位置以及形状,从而对燃烧情况给予改善,使得燃烧率大大提高,从而降低燃煤消耗。目前已经研发出适合使用多种煤种的炉拱配置技术。对于此改造技术而言,其能够得到大概10%的节能效率,可以在大概6个月的时间内收回技术改造投资。

3.2 控制燃煤燃料,节约燃煤成本

降低原煤消耗。在燃煤锅炉运行的总成本里,占有的份额最多的成本之一即为原煤消耗。所以为了减少运行成本,必须要对原煤消耗给予合理的控制。原煤的质量优劣会在很大程度上关系到煤耗,所以在确保煤质的基础上,借助最好的风煤比配合,从而尽可能的减少煤不充分燃烧而造成的损失,必须在运行过程中对此给予充分调整,然后将炉渣含碳量保持在低于10%的范围内,从而实现此目标。而且还可以借助诸多优秀的经验,强化锅炉的运行管理、科学的调节外管网水力等等,从而进一步的减少煤耗。

结语

总而言之,随着我国燃煤数量的增加,煤炭燃烧过程中生成的二氧化硫等物质也逐渐增多,使得我国出现的严重大气污染。所以研发以及应用有效的燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术成为我国防治大气污染的关键。作为一种中小型燃煤锅炉,铁路燃煤锅炉也可以应用很多脱硫除尘技术,其分别能够在燃烧前、燃烧中以及燃烧后进行脱硫操作。而锅炉烟气除尘脱硫的一体化技术是目前比较先进、有效的脱硫技术之一。因此,铁路燃煤锅炉应该采取科学的除尘脱硫技术,并且采用有效的节能措施,尽可能的去除燃煤过程中产生的有害物质,防治大气污染,从而促进我国社会经济的可持续发展。

参考文献

[1]王珏.中小型燃煤锅炉脱硫技术及工程应用[J].广东化工,2009,36(6):212-213.

[2]武立军.中小塑燃煤锅炉S02治理技术琨状及建议[M].电力环境保护,2012,22(2):12-14.

[3]陈国金.中小型燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术[J].动力工程,2013,2(9):56-59.

论文作者:孟繁璐

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/6

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