申甲
青岛能源热电有限公司 山东 青岛 266000
摘要：随着中国经济的持续快速发展，城市和工业化进程的不断增加，环境污染日益严重，国家对环保的重视程度也越来越高，为贯彻中央财经领导小组第六次会议和国家能源委员会第一次会议精神，落实《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（2014—2020年）的通知》（国办发〔2014〕31号）要求，加快推动能源生产和消费革命，进一步提升煤电高效清洁发展水平，实现可持续发展战略，更好的为青岛市的环境保护和生态城市建设贡献力量，2016年青岛能源热电有限公司第三热力分公司决定对其供热站现有的7台热水锅炉进行超低排放改造，改造后的烟气在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于5、35、50mg/m3。
关键词：供热站；超低排放；烟尘；二氧化硫；氮氧化物
公司供热站现有5台46MW链条热水锅炉和2台29MW链条热水锅炉。根据《山东省关于加快推进燃煤机组（锅炉）超低排放的指导意见》（鲁环发[2015]98号）的要求，到2018年底前，全省10千瓦及以上的燃煤机组和单台10蒸吨/小时以上燃煤锅炉全部完成超低排放改造。公司决定在2016年完成供热站1#-7#锅炉的除尘设施、脱硫设施和脱硝设施超低排放改造。改造内容包括氧化镁湿法脱硫工艺、湿式电除尘器，1-4#炉共用一脱硫塔及湿式电除尘器，5-7#炉共用一脱硫塔及湿式电除尘器；每台锅炉均配置一台布袋除尘。脱销方式7台锅炉均采用低氮燃烧+选择性非催化还原法脱销（SNCR脱销）+臭氧脱销，其中1-4#炉共用一条臭氧管道，5-7#炉共用一条臭氧管道。
1、脱硫部分
脱硫过程中发生的主要化学反应有：
熟化：MgO＋H2O=Mg(OH)2
吸收：Mg(OH)2＋SO2=MgSO3＋H2O；MgSO3＋H2O+SO2=Mg(HSO3)2
氧化：MgSO3＋1/2O2=MgSO4
结晶：MgSO3+3H2O=MgSO3•3H2O；MgSO4+7H2O=MgSO4•7H2O
本脱硫工程工艺系统主要由烟气系统、吸收剂制备及供给系统、二氧化硫吸收系统、工艺水系统、脱硫产物处理系统、电气系统及DCS控制系统组成。在正常运行工况下，烟气经引风机加压后进入吸收塔，从下向上穿过吸收塔喷淋层及除雾装置，从吸收塔排出经湿式电除尘器净化后进入烟囱。氧化镁粉仓中储存的氧化镁与工艺水进行混合,浓度调整为10～15%，混合充分后搅拌防沉备用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据循环浆液区的pH变化，调节氢氧化镁注入量。吸收系统（塔内循环）：通过循环泵将吸收塔本体内浆液区里的浆液向吸收塔本体内喷淋，与塔内锅炉来烟气充分接触反应。吸收塔设三台侧进式搅拌器，两台氧化风机向浆液区底部强制送风，使脱硫生成的亚硫酸镁（MgSO3）氧化成硫酸镁（MgSO4），通过风机和侧进式搅拌器作用防止浆液成分物沉积。同时新鲜的氢氧化镁浆液不断打入吸收塔浆液区，以维持循环浆液在合适pH值范围（pH5.5～7.5）内。吸收塔上部除雾器装置将烟气中的水雾除去，保证吸收塔出口烟气含水量小于75mg/Nm3。
2、除尘部分
袋式除尘器是过滤式除尘器的一种，是利用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘设备。滤袋的材质是天然纤维、化学合成纤维、玻璃纤维、金属纤维或其他材料。用这些材料制造成滤布，再把滤布缝制成各种形状的滤袋，如圆形、扇形、波纹形或菱形等。优点是除尘效率高，属高效除尘器，除尘效率一般>99％。运行稳定，不受风量波动影响，适应性强，不受粉尘比电阻值限制。不足之处是对潮湿、黏性粉尘不如湿式除尘器。袋式除尘是通过滤袋自身固有的以及附着在滤袋表面的粉尘层的过滤作用，来截留烟气中具有一定颗粒的粉尘。经滤袋及粉尘层过滤后的洁净烟气经排气口排出，而滤袋表层的灰可通过不同的清灰方式进行清除。除尘器采用的是双排布置型式。除尘设备采用一炉一套独立的系统，即所有的工艺、电气、控制均为一炉一套。
湿式电除尘器除尘原理与常规干式电除尘器除尘原理相同，仅是工作的烟气环境不同。工作原理是依靠高压电放电原理使气体电离，烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下，收集在集尘极表面，干式电除尘器是利用振打清灰的方式将收集到的粉尘去除，而湿式电除尘器则是利用集尘极自身所收集到的湿烟气中的水份在极管表面形成一层水膜，在重力的作用下自上往下流淌，从而去除阳极管表面所收集到的粉尘。并且还将依靠设置在极管上部的喷淋冲洗水定期或不定期地进行冲洗，从而更进一步地去除集尘极表面的粉尘。湿式电除尘器由壳体、电场区、流场分布装置、清洗系统、排污系统、窥视装置、热风系统、电气及控制系统等组成。
3、脱销部分
锅炉燃烧产生的NOX中是由NO、NO2等组成的，其中NO的含量约为95%。锅炉脱硝控制技术主要是燃烧过程控制和燃烧后控制。燃烧过程中控制NOX生成的主要方法是通过运行方式的改进或对燃烧过程进行特殊控制，抑制燃烧过程中NOX的生成反应，从而降低NOX的最终排放量。国内外现有低氮燃烧技术主要分为低氮燃烧器、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、烟气再循环等技术。燃烧后NOX控制技术即把已生成的NOX还原为N2从而脱除烟气中的NOX。现在主要的脱硝技术为：选择性非催化还原（SNCR）技术、选择性催化还原（SCR）技术和臭氧脱硝等。
SNCR技术脱硝原理为：在850～1100℃范围内，尿素还原NOX的主要反应为：NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：接收和储存还原剂；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。以炉膛为脱硝反应器，尿素溶液从最佳反应温度窗口喷入炉内。
臭氧脱硝系统主要由氧气源系统、臭氧发生系统、冷却循环水系统，臭氧喷射系统，吸收塔系统和控制系统组成。液氧经过汽化器后，合格的氧气源进入臭氧发生器，得到纯度10%、压力0.1Mpa的O3。该纯度的O3经臭氧喷射装置喷入脱硫塔前的烟道，在烟道内与烟气中的NOX发生氧化反应生成高价态的氮氧化物，随烟气进入脱硫塔反应，生成硝酸盐。因臭氧发生器在工作中将产生大量热量，而臭氧发生器的工作温度应小于30℃，故需要设置冷却水循环系统降温。采用闭路循环冷却系统，内循环为闭路循环，采用纯水注满整个系统。外循环采用业主现场的冷却水。臭氧喷射系统由流量调节控制系统，臭氧喷嘴组成，喷嘴布置能够满足臭氧与烟气充分均匀混合，臭氧流量数据可实现远传并时时可调。臭氧喷射位置选择布袋除尘器后部烟道，烟气温度低于200℃，能保证臭氧与NOX高效反应的温度区间及反应时间。
结语
根本本文所述可以知道，想要在我国更好的利用燃煤技术获取发展，首先要做的就是尽可能的减轻其对环境所造成的威胁。只有这样才能真正的帮助我国利用现有的资源更好的发展经济。作为燃煤供热企业想要更好的在当今市场上站稳脚跟，首先要做的就是科学的对企业进行运行和管理，积极的参与燃煤锅炉的超低排放改造。只有这样才能让企业在当今的大环境下更好的发展，得到更好的机遇，同时也能真正的为我国的环保发展做出贡献。
论文作者:申甲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/28
标签：烟气论文; 吸收塔论文; 臭氧论文; 电除尘器论文; 系统论文; 粉尘论文; 浆液论文; 《防护工程》2018年第24期论文;