燃煤鍋爐除塵排放控制技術(shù)

顧昆

摘? ?要：燃煤鍋爐除塵排放控制技術(shù)的制定與應(yīng)用主要為保證燃煤鍋爐排放能夠達到國家燃煤鍋爐排放標(biāo)準。文中主要講解如何將濕式除塵工作原理充分有效的利用在燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)中，以及為保證除塵系統(tǒng)實時穩(wěn)定運行，在鍋爐司爐過程中所運用正確司爐操作方法。

關(guān)鍵字：燃煤鍋爐;排放標(biāo)準;濕式除塵;司爐操作。

1 引言

鍋爐是供熱之源。鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)，在于安全可靠，經(jīng)濟有效地把繞了的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水或蒸汽。然而，伴隨燃煤鍋爐的工作運行，煙塵排放對大氣造成的環(huán)境污染不可避免。隨著社會的發(fā)展和人類的進步，人們對生態(tài)環(huán)境和空氣質(zhì)量越來越關(guān)注，科學(xué)研究結(jié)果表明，燃料燃燒排放是環(huán)境顆粒物污染的主要來源，更是許多城市污染的主要來源。那么，如何正確的使用燃煤鍋爐設(shè)備，有效的控制好燃煤鍋爐的煙塵排放對減少污染物排放，做好環(huán)境保護工作具有重要意義。

2 濕式除塵工作原理

燃煤鍋爐除塵排放的控制方式有很多種，袋式除塵、靜電除塵、濕式除塵、機械除塵等等，本文主要介紹利用濕式除塵技術(shù)來如何有效的控制燃煤鍋爐煙塵排放。濕式除塵的工作原理是通過分散洗滌液或分散含塵氣流而生成的液滴、液膜或氣泡，使含塵氣體中的塵顆粒得以分離捕集的一種除塵方式。這種專業(yè)過程主要取決于3個因素：（1）氣體和流體之間接觸面面積的大小;（2）氣體和液體這兩種流體狀態(tài)之間的相對運動;（3）粉塵顆粒與流體之間的相對運動。其主要依托設(shè)備為濕式除塵器，濕式除塵器按接觸方式共分為貯水式、淋水式、壓水式。

3 濕式除塵在鍋爐運行中的運用

2015年，遼寧省開展藍天行動，淘汰10噸及以下燃煤鍋爐，10噸以上燃煤鍋爐提標(biāo)改造，排放指標(biāo)必須達到國家排放標(biāo)準。大批10噸以上燃煤鍋爐為保證排放達標(biāo)開始實時除塵技術(shù)改造。本文介紹的燃煤鍋爐除塵改造總體依據(jù)是利用濕式除塵工作原理，但是為保證排放實時達標(biāo)，在升級改造中分別運用了濕式除塵中的貯水式、淋水式和壓水式相結(jié)合的三級除塵模式，以達到最終的除塵目的。利用除塵煙道、濕式除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，依次運用淋水式、貯水式、壓水式除塵原理來控制煙塵排放，具體實施步驟如下：

首先，在鍋爐省煤器及濕式除塵器之間的排煙風(fēng)道內(nèi)安裝噴淋裝置，形成第一道除塵系統(tǒng)，利用噴淋碳酸鈉溶解液的方式，初步過濾排煙煙塵及處理煙塵中的二氧化硫。

其次，經(jīng)一級處理后的煙塵流至省煤器時，采用貯水式除塵方式，使高速流動含塵氣體沖入省煤器內(nèi)存儲的碳酸鈉溶解液，轉(zhuǎn)折一定的角度再沖出液面，使含塵氣體得到凈化，深度處理排煙煙塵及二氧化硫。在除塵器溢水口設(shè)計安裝水位調(diào)節(jié)裝置，配合鍋爐燃燒鼓、引風(fēng)機風(fēng)量配比，調(diào)節(jié)除塵器貯水水位，保證煙塵浸水完全，達到高效除塵。當(dāng)除塵器水位被提升后，除塵器內(nèi)風(fēng)阻增大，鍋爐引風(fēng)效率下降，為抵消這一負面阻力，在除塵器底部設(shè)計安裝氣浮裝置，利用氣浮原理，將除塵器內(nèi)貯存的碳酸鈉溶解液進行乳化，提升乳化后的溶解液液位不僅減小了風(fēng)阻，同時提升了煙塵與溶解液的結(jié)合面積，增強除塵效率。

最后，在除塵器煙塵出口設(shè)計安裝水幕裝置，利用噴射高壓、高流量碳酸鈉溶解液形成水幕來對鍋爐排煙進行第三級除塵，最終經(jīng)鍋爐引風(fēng)機、煙囪排放至大氣中。通過三級除塵方式最終排放到大氣中的排放指標(biāo)遠遠低于國家規(guī)定的排放指標(biāo)限值。

4 除塵系統(tǒng)的正確操作

濕式除塵系統(tǒng)對設(shè)備的運行穩(wěn)定性要求非常高，如果說正確的除塵方式是保證煙塵排放達標(biāo)的基礎(chǔ)，那么正確的設(shè)備操作則是煙塵達標(biāo)排放的保證。而濕式除塵由于酸堿腐蝕導(dǎo)致設(shè)備故障率非常高，那么如何能夠保證設(shè)備能夠正常運行，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，以下幾點要素至關(guān)重要：

4.1控制好除塵循環(huán)碳酸鈉溶解液的堿度

控制好濕式除塵循環(huán)碳酸鈉溶解液堿性濃度是維持設(shè)備正常運行的重要環(huán)節(jié)。除塵作業(yè)過程中要實時關(guān)注循環(huán)水池中碳酸鈉溶解液堿度保持PH值在8-10之間，因為燃煤燃燒后煙塵中存在二氧化硫氣體，如果碳酸鈉溶解液堿度降低，那么會導(dǎo)致三級除塵系統(tǒng)中的溶液逐漸呈酸性，就會對設(shè)備造成酸性腐蝕，如碳酸鈉溶解液堿度過高（加堿過量），造成PH值在10以上，就會對系統(tǒng)設(shè)備造成堿性腐蝕，兩種腐蝕性質(zhì)都將大大降低循環(huán)系統(tǒng)動力系統(tǒng)水泵及除塵器等鐵質(zhì)設(shè)備、閥門等部件使用壽命，使系統(tǒng)除塵效率降低。

4.2做好司爐前的準備工作

在除塵系統(tǒng)設(shè)備啟動后一切設(shè)備運行穩(wěn)定后方可開展司爐起爐工作。

4.2.1開啟碳酸鈉溶解液循環(huán)動力泵，直至除塵器水位控制溢流口流水。表示除塵器內(nèi)碳酸鈉溶解液液位已達到設(shè)定高度。

4.2.2開啟噴淋、氣浮、水幕系統(tǒng)設(shè)備，并根據(jù)系統(tǒng)壓力指示判斷系統(tǒng)已達到正常運行。

4.2.3輔助藥劑添加。向鍋爐燃煤摻加清灰劑、除焦劑，碳酸鈉溶解液添加緩蝕劑，降級燃煤灰分和設(shè)備腐蝕速度。

4.3正確的司爐起爐與停爐步驟

以正確的方法起爐、停爐目的在于保護引風(fēng)風(fēng)道和降低鍋爐排煙煙塵黑度。由于鍋爐風(fēng)道長期受酸堿腐蝕，金屬材質(zhì)的管壁變薄，若引風(fēng)機啟動后瞬間拉至高頻，那么風(fēng)道內(nèi)負壓驟升，極易造成風(fēng)道變形。同時，起爐時，由于燃煤的不完全燃燒，瞬間的引風(fēng)抽力會導(dǎo)致鍋爐冒黑煙，導(dǎo)致排放超標(biāo)，那么正確的司爐起爐、停爐操作至關(guān)重要。

4.3.1起爐：以保證爐膛負壓20mmH2O左右，緩慢配合啟動提升鼓、引風(fēng)機運行頻率，直至鍋爐穩(wěn)定運行狀態(tài)，從啟動風(fēng)機至鍋爐達到初始穩(wěn)定運行狀態(tài)過程要保證10分鐘完成。

4.3.2停爐：先停止?fàn)t排，鼓、引風(fēng)機仍保持正常運轉(zhuǎn)，爐排停止10分鐘后，開始停止鼓、引風(fēng)機。同樣，從開始下調(diào)鼓、引風(fēng)機頻率至完全停止過程要保證10分鐘完成。

4.4 停爐后的清理

鍋爐運行時，燃煤燃燒的煙塵顆粒被碳酸鈉溶解液捕捉，以煙塵顆粒及灰漿的形式沉積在引風(fēng)煙道和碳酸鈉溶解液多級沉淀循環(huán)池內(nèi)，停爐后，對風(fēng)道及多級沉淀循環(huán)池進行煙灰及灰漿清理，保證下次司爐運行時設(shè)備工況良好。

5 結(jié)論及建議

本文介紹的除塵排放控制技術(shù)通過實踐證明能夠使鍋爐排放指標(biāo)穩(wěn)定控制在國家要求的煙塵排放標(biāo)準以內(nèi)，以及消除起爐冒黑煙的現(xiàn)象。該控制技術(shù)改造投資資金相對較少，但實現(xiàn)結(jié)果完全滿足改造需求。通過項目實踐，運用該控制技術(shù)實現(xiàn)除塵工作有以下幾點建議：

（1）運用該控制技術(shù)開展對燃煤鍋爐除塵改造工作時，建議將引風(fēng)機功率同步提升一個階次，以保證改造完成后鍋爐引風(fēng)量能夠滿足燃燒需求。

（2）碳酸鈉溶解液濃度一定要保證適度，過高會因反應(yīng)不完全，碳酸鈉顆粒隨著煙塵顆粒排放至大氣導(dǎo)致大氣堿性污染。

（3）除塵排放檢測點應(yīng)盡量設(shè)置在靠近煙囪側(cè)，遠離除塵器，避免因煙塵含濕度過高影響除塵排放檢測結(jié)果。

6 參考文獻

[1]張殿印，股海根，肖春等。除塵器運行維護與管理，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015：191-192

[2]吳味隆。鍋爐及鍋爐房設(shè)備，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006：7