循環流化床鍋爐煙氣處理的運用及分析

司碩 石樂斌 劉忠攀(山東兗礦國際焦化有限公司, 山東 濟寧 272104)

0 引言

山東兗礦國際焦化公司設計年產焦炭300萬噸、甲醇20萬噸，全廠現有3臺75噸循環流化床鍋爐(設備型號UG-75/3.82-M41)，因原環保標準要求較低，除塵設施為電除塵，效率一般，無脫銷設施，通過電袋除塵改造、新增非催化還原法(SNCR)脫硝設施、新增低氮循環風機等一系列改造后，鍋爐煙氣指標已完全達到目前國家新環境保護法及《鍋爐大氣污染物排放標準》的要求。

1 原有設備運行狀況及弊端分析

原有除塵方式為電除塵，通過電除塵放電將煙氣內顆粒打到極板上，再通過頂部振打將粉塵降至倉泵，最后通過壓縮空氣將粉灰送至灰庫，用車外運(出售)。該電除塵存在一定弊端，其運行效率一般，除塵效率僅能達到95%，況且負荷較大時，鍋爐煙氣中粉塵含量較多，電除塵放電除塵法無法保證煙氣中粉塵含量合格。根據國家最新換標指標要求，鍋爐尾部煙氣粉塵含量指標為30mg/Nm3，而目前運行時粉塵含量在27～40mg/Nm3，經常造成粉塵指標超標。

2 改善煙氣指標的必要性

2014年，國家更新了《鍋爐大氣污染物排放標準》,標準GB13271-2014代替標準GB13271-2001，新標準中要求該種鍋爐煙氣中顆粒物指標≤30mg/Nm3、SO2指標≤200mg/Nm3、NOX指標≤200mg/Nm3；而我公司現有設施完全無法滿足環保法要求，另外企業要持續發展，提高經濟效益就必須向內挖潛，節支降耗，清潔生產，原有電除塵系統和脫銷裝置的缺失無法滿足日益嚴格的環保要求，不利于企業的經濟運行及可持續發展，亦不符合國家環保及節約的方針政策。

3 現有設備改造的實施方案

①把原電除塵改為電袋除塵。原電除塵共3個電場(I、Ⅱ、Ⅲ電場)，現將Ⅱ、Ⅲ電場除塵改為布袋除塵，布袋除塵通過840條濾袋(規格Ф150*3000)進行除塵，平均每1小時(可調整)使用壓縮空氣對濾袋進行反沖，I電場電除塵不變，落下的灰進入倉泵，通過壓縮空氣輸送至灰庫，用車外運(出售)。

②自行設計、安裝SNCR脫硝裝置。公司利用利舊材料制作1個容積40m3的儲罐，通過2臺格蘭富離心泵將氨水送至鍋爐，再通過6桿噴槍噴至爐膛內部(其中2桿安裝在爐膛中下部，4桿安裝在旋風分離器入口)，SNCR脫硝系統反應溫度區間為800～1050℃，此種安裝方法能夠滿足不同負荷生產時的要求，另外，該設計增加了氨水與氮氧化物的反應時間，兩處安裝位置高度差10m左右，氨水與氮氧化物的反應時間增加，有效降低了氨逃逸率，降低尾部受熱面腐蝕和結垢的運行風險。

③新增鍋爐低氮循環燃燒風機。為進一步降低鍋爐尾部煙氣中NOx含量，公司從鍋爐引風機出口引管至鼓風機入口，將部分尾部煙氣回流至爐膛內再次燃燒，為克服管道阻力并控制回流煙氣量，管道上新增一臺變頻離心風機。

4 改造后的環保效益

(1)通過電袋除塵的改造后，鍋爐粉塵指標明顯降低，完全滿足新環保法的要求。

①鍋爐負荷在50t/h時，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為35.6mg/Nm3和16.8mg/Nm3。

②鍋爐負荷在60t/h時，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為37.3mg/Nm3和17.6mg/Nm3。

③鍋爐負荷在70t/h時，改造前與改造后鍋爐粉塵含量平均分別為40.2mg/Nm3和19.8mg/Nm3。

(2)新增脫銷裝置以及低氮循環燃燒風機后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量有了明顯的下降，完全達到了國家新環保法的要求。

①鍋爐負荷在50t/h時，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環燃燒風機后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為289mg/Nm3、157mg/Nm3和87mg/Nm3。

②鍋爐負荷在60t/h時，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環燃燒風機后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為301mg/Nm3、165mg/Nm3和91mg/Nm3。

③鍋爐負荷在70t/h時，改造前、新增脫銷裝置后與新增循環燃燒風機后，鍋爐尾部煙氣中NOx含量平均分別為335mg/Nm3、198mg/Nm3和110mg/Nm3。

5 結語

在化工企業生產中，循環流化床鍋爐是最重要的設備之一，隨著國家對環保要求的日益嚴格，鍋爐尾部煙氣排放指標越來越低，環保設備顯得尤為重要，為適應企業的可持續性發展及國家環保要求的需要，企業要及時新增或更新環保設備，以降低鍋爐尾部煙氣中有毒有害物質的含量。

[1]林宗虎,徐通模.實用鍋爐手冊[M].北京:化學工業出版社,1999.

[2]童有武,張孝勇.鍋爐安裝調試運行維護實用手冊[J].北京:地震出版社,1999.

[3]GB13271-2014,《鍋爐大氣污染物排放標準》[S].