國家對環(huán)保要求的逐漸提高,大部分
鍋爐廠針對煙氣處理系統(tǒng)都進行了深入改造。隨即而來出現(xiàn)硫酸銨漿液結(jié)晶差,液態(tài)氨損耗大,脫硫塔噴頭堵塞,脫銷系統(tǒng)中氨水濃度較低以及氮氧化物指標不達標等一系列問題。鍋爐排出的煙氣在脫硫上,工業(yè)鍋爐目前常用氨法脫硫工藝,即煙氣脫硫、氧化空氣、硫銨、檢修排空、工藝水等子系統(tǒng)。如果采用一爐一塔進行全煙氣脫硫,脫硫效率能達到98%以上。在脫硝上,目前常用SNCR脫硝工藝,使用氨水作為還原劑,脫硫效率在50%以上,且NOx排放濃度控制在200mg/Nm3以下。
1鍋爐煙氣脫硫脫硝概述
1.1脫硫工藝
鍋爐煙氣脫硫,指的是除去煙氣中的SO、SO2等硫化物,以滿足保護環(huán)境的要求。按照不同的工藝,可以分為石灰石-石膏脫硫、磷銨肥法脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫、海水脫硫、氨水洗滌法脫硫、電子束法脫硫等。分析煙氣脫硫工藝的特點,主要如下:第一,能夠捕捉多種有害氣體,從而提高脫硫效率;第二,脫硫過程節(jié)水節(jié)電、降低了運行成本;第三,
脫硫設(shè)備操作簡單、維修量少,能夠適應(yīng)復雜環(huán)境,有利于日常管理和維護;第四,不同工藝能夠處理不同含硫量的煙氣,或者采用聯(lián)合工藝,能夠提高脫硫效果。
1.2脫硝工藝
鍋爐煙氣脫硝,指的是除去煙氣中的硝化物NOx。從脫硝工藝上來看,主要包括兩種類型:一是從源頭上治理,減少煅燒期間生成的NOx含量,常見如使用低氮燃燒設(shè)備;或者調(diào)整配料方案,使用礦化劑降低熟料溫度;或者爐和管道分段燃燒,從而控制溫度高低。
二是從末端治理,降低煙氣中的NOx含量,目前應(yīng)用廣泛,常見如活性炭吸附脫硝、電子束脫硝、SCR技術(shù)、SNCR技術(shù)等。以SNCR脫硝工藝為例,在小型機組中的脫硝效率為80%以上,在大型機組中的脫硝效率為25%-40%,常用于低氮燃燒技術(shù)的輔助處理手段,優(yōu)勢在于占地面積小、工程造價低,而且適用于老廠改造工程。
2脫硫脫硝系統(tǒng)存在問題及處理措施
2.1硫酸銨結(jié)晶顆粒小及處理
2.1.1主要原因
主要原因是因為進入脫硫塔煙道處防腐層脫落到濃縮段,堵塞二級循環(huán)
泵噴頭,使得脫硫塔濃縮段溫度太高。其次可能是液氨投入量太大,脫硫塔pH值太高,影響硫酸銨的結(jié)晶效果。也可能是由于鍋爐布袋除塵器泄露,導致煙氣中粉塵進入脫硫裝置,這時二級循環(huán)泵噴頭流通不順暢,由于堵塞造成濃縮段封閉,同時溫度升高,硫酸銨結(jié)晶顆粒太小,分離效果差。
2.1.2解決措施
一般脫硫系統(tǒng)在開車前,首先要進行試車實驗。脫硫系統(tǒng)檢修后,最少進行兩天水聯(lián)動試車,并對脫硫塔、循環(huán)槽進行清理。水聯(lián)動試車結(jié)束后,觀察噴頭及泵體運行情況,保證不堵塞噴頭防止堵塞。
降低對液氨的投入量,對脫硫塔進行整體的調(diào)整控制,確保脫硫塔出口煙氣穩(wěn)定。同時控制脫硫塔pH值。將一、二級循環(huán)泵的入口過濾器換成管道過濾器,籃式過濾器密閉性差,雜質(zhì)顆粒會堵塞噴頭,影響出料效果。
還可以改進鍋爐除塵系統(tǒng),一般使用較為廣泛的是布袋除塵器,可以用電袋復合式除塵來進行替換,確保煙氣之后的排放達到國家規(guī)范水平和環(huán)保要求,從而大大降低煙塵對系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響。
2.2硫酸銨管線斷裂
2.2.1主要原因
脫硫塔到硫酸銨廠房的脫硫管線經(jīng)常破裂,并且修復時間長,導致不能正常出料,破壞原來的結(jié)晶顆粒。一般在運行過程中硫酸銨管線的蒸汽伴熱經(jīng)常存在不合適形式,最常解決的辦法就是出料后及時用水沖洗,避免對管線的封堵。但是又出現(xiàn)一個問題,由于存在熱脹冷縮的特性,特別容易出現(xiàn)管線彎頭、膨脹節(jié)、法蘭處極易拉裂等問題。
2.2.2解決措施
及時聯(lián)系搶修單位對管線進行連接,避免管線泄露導致出料受限。改造原有的硫銨管線伴熱方式,采用電伴熱方式來代替蒸汽伴熱,除此之外也可以在管線上另外增加膨脹節(jié)的個數(shù)。
2.3液氨壓力不穩(wěn)定
2.3.1主要原因
對于液氨的供應(yīng)而言,一般情況下由于管線距離長,使得液氨壓力不穩(wěn)定,結(jié)果就是控制二氧化硫比較困難,這樣對硫銨的氧化效果同樣大打折扣。最常用的方法是用針型
閥門調(diào)節(jié)系統(tǒng)液氨含量,但是當閥門在開度過小,整個操作過程比較困難。
2.3.2解決措施
把氨變成液氨泵,重點強化液氨泵的管理工作。另一種措施是在循環(huán)槽或者循環(huán)槽頂部處安裝壓力表,這樣可以隨時了解管線壓力的變化情況,方便工藝操作和調(diào)整。
2.4過濾器堵塞頻繁
2.4.1主要原因
鍋爐廠脫硫系統(tǒng)中循環(huán)泵的入口大多都采用籃式過濾器,工作一段時間后系統(tǒng)中的一級循環(huán)泵電流就會降低,拆開檢修后發(fā)現(xiàn)過濾器內(nèi)存在例如樹脂等膠體雜質(zhì)?;@式過濾器本身存在一個缺點,由于底部有間隙導致密封性差。對其進行檢修時發(fā)現(xiàn)一些過濾器中的雜質(zhì)顆粒已經(jīng)把噴頭堵塞。為了防止堵塞噴頭造成的影響,脫硫塔超溫,結(jié)果影響結(jié)晶出料。
2.4.2解決措施
首先可以更換過濾器,使用密封效果好的管道過濾器。其次分析得知過濾器入口中堵塞物主要是硫酸銨,經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)一開始使用12mm孔徑的過濾器,經(jīng)過一段時間運行后換成14mm孔徑的管道過濾。
2.5脫硫塔pH值過高
2.5.1主要原因
電廠為了保證脫硫效率,增加液氨的使用量,導致的結(jié)果是一級循環(huán)中的酸堿值變大,這時循環(huán)槽下層漿液和脫硫塔中濃縮段的酸堿值都升高。結(jié)果就是脫硫塔中顆粒結(jié)晶變小,密度增加,硫酸銨出料量降低。
2.5.2解決措施
可以將一級循環(huán)泵過濾器變成管道過濾器,同時減少液氨的投入量,對脫硫塔進行整體調(diào)整控制,確保煙氣出口穩(wěn)定,嚴格控制pH值。一級循環(huán)A泵酸堿值控制在5~8,C泵控制在4~6,二氧化硫值控制在20~100mg/m3。對于針型閥門脫硫系統(tǒng)液氨調(diào)節(jié),閥門開度太小時調(diào)整比較困難,即使是微調(diào)液氨的流量波動性也特別大。為了保證二氧化硫出口合格,對于同樣的液氨量,加閥后閥位為40%~50%來確保其合格,并且較為穩(wěn)定。
2.6脫硫塔pH值過高
2.6.1主要原因
目前硫酸銨存在大量不達標,含氮量低,質(zhì)量差,并且市面上硫酸銨質(zhì)量參差不齊,所以許多硫酸銨產(chǎn)品銷售不佳。
2.6.2解決措施
據(jù)了解含氮量大部分不合格原因是由于鍋爐除塵效果差,其中脫硫系統(tǒng)含塵量高,所以含氮量低,硫酸銨呈灰色。應(yīng)該對鍋爐除塵裝置進行改造,換成電袋復合
除塵設(shè)備。
2.7氨逃逸及氣溶膠
2.7.1主要原因
氨逃逸產(chǎn)生的原因,主要是由于氨法脫硫過程中氨水作為吸收劑,但是氨水在常溫下存在揮發(fā)性,并且受溫度及密閉性的影響。長時間放置濃氨水,會損失大量能量。揮發(fā)后的氨水不僅會降低脫硫效率,對空氣還會造成污染。所以從環(huán)保和脫硫兩個方面而言減少氨水的揮發(fā)性具有重要作用。
對于氣溶膠而言,脫硫過程中氨水一般被二氧化硫吸收,但是氨水的揮發(fā)性會和未被吸收的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨,在此過程中有大量水蒸氣,導致小液滴逐漸形成大液滴,即“氣溶膠”,結(jié)果就是尾氣排放中含有亞硫酸銨,排到大氣中分解造成空氣的二次污染。
2.7.2解決措施
在氨法脫硫系統(tǒng)中放置氨逃逸監(jiān)測表,這樣可以對氨逃逸量進行及時的監(jiān)測。有助于減少液氨的投入量,減小氨的損耗,并且觀察煙氣的排放情況?;蛘咴诿摿蛩习惭b一層噴水裝置,用來解決按逃逸的問題。
3結(jié)語
脫硫系統(tǒng)運行期間,常見問題是系統(tǒng)水量不平衡、硫酸銨結(jié)晶效果差、硫銨管線斷裂、液氨壓力不穩(wěn)定;脫硝系統(tǒng)運行期間,常見問題是氨水濃度低、噴槍設(shè)置不合理。文中針對以上問題分析了發(fā)生原因,并提出相應(yīng)的處理措施,希望為實際工作提供參考借鑒。
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