我國的熱力設備以燃煤鍋爐為主,在一次能源組成中,燃煤占76.3%,而全國SO2排放量的90%來自燃煤。煤燃燒產生大量的煙氣和SO2,SO2可導致酸雨的形成,對生態環境產生嚴重的影響,我國的大氣污染特征正是 由于大量燃煤而形成的煤煙型污染。過去對鍋爐煙氣的處理大多采用旋風除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器,但這僅局限于對煙氣中粉塵的治理,而沒有考慮 對SO2的處理,致使SO2排放量大,酸雨污染嚴重給我國經濟造成巨大損失。脫硫除塵一體化,治理粉塵和控制SO2排放量已成為我國環保工作的重要課題。
鍋爐袋式除塵器是 一種高效脫硫除塵裝置,是 濕式吸附脫硫和高效除塵相結合的技術。但由于該裝置工作環境差,一方面高速含塵氣流對除塵器內壁的強烈沖刷,導致殼 體磨損嚴重,另一方面脫硫劑和脫硫劑與SO2反應的產物對除塵器體腐蝕嚴重。防腐耐磨成為該技術得以推廣使用的關鍵。因此有必要對該設備腐蝕和磨損問題進行探討,并提出相應的措施。
采用濕式吸附法脫硫和高效除塵相結合技術,由文丘里管、旋風除塵器、渣水分離器、加藥系統等組成。含塵煙氣進入文丘里管中的漸縮管,氣流速度逐漸增加,在喉管中,氣流速度較高,在高氣流的沖擊下,從加藥箱中注入的脫硫劑得到霧化,在喉管中氣液兩相充分混合,實現:
1)脫硫劑與二氧化硫氣體充分接觸,反應加快;更有效地消除煙氣中的二氧化硫;
2)脫硫劑與水滴不斷碰撞,凝并成更大的顆粒,已經凝并的塵粒進入旋風除塵器中,進一步脫硫除塵。
脫水除塵器下端排出塵渣和水的混合物,經渣水分離器,將塵渣與水分離,渣從旋風分離器下部排出到渣車,由渣車運走,水流入循環水箱,再由水泵注入脫硫除塵器,利用含剩余脫硫劑的水再注入脫硫除塵器頂端的噴嘴,進行第二次脫硫,這樣既不浪費水,又使脫硫劑得到充分的利用,減少脫硫劑的費用。
該除塵器應用于某高校4t/h鍋爐煙氣處理,運行時不斷注入堿性脫硫劑;考慮 到除塵器體的腐蝕問題,要求廠家采用不銹鋼。從實際運行來看性能是 穩定的。用500目雙飛粉實測:除塵總效率為95%;經兩級脫硫,脫硫效率達70%左右;能耗低,系統總壓力損失為1200一1300Pa;脫水性能好,引風機后部管道不帶水,對風管無腐蝕。但連續運行8個月后,出現破損現象:距離除塵器錐體焊縫邊緣10mm左右處正對氣流一側出現5一10mm寬、30一40mm長的裂縫,粉塵從裂縫處向外噴射。當時采取應急處理辦法是 補焊。2個月之后,在補焊下緣距錐體焊縫邊5~7mm處又出現寬3~7mm、長25一30mm的裂縫。該除塵器不得不停止運行。
停止運行后的鍋爐除塵器經檢查,在圓筒體上沒有發現任何裂紋,圓筒體內壁有磨刷銹蝕痕跡,也沒有發現內凹坑蝕現象;錐體焊縫正對氣流一側邊緣出現較大的細長裂縫,裂縫內斷口呈脆性破壞,顯微分析可在斷口附近發現許多裂紋,裂紋形狀復雜,呈分叉樹枝形狀;靠近錐底裂紋處有內凹坑蝕現象,錐體其他地方有磨刷銹蝕痕跡,且比圓筒內壁明顯,但沒有發現有坑蝕現象。錐體中殘液pH=7.5一8.2,呈弱堿性。初步斷定錐體破損原因是 :①在高速含塵氣流作用下,粉塵對鍋爐脫硫脫硝除塵器內壁的沖刷磨損,越靠近磨損越厲害;②殘液對除塵器內壁的腐蝕。
從錐體焊縫一側和遠離錐體焊縫的地方取材,利用顯微硬度儀測定硬度大小分別為40~41及30~31;而鍋爐飛灰塵粒摩氏硬度為6.57~7.70。焊縫邊緣鋼材硬度明顯低于遠離焊縫的其他地方鋼材硬度,這是 由于不銹鋼在焊接時溫度升高導致焊縫邊緣硬度下降。根據某些學者研究的結果粉塵的硬度Hp低于被磨損材料的硬度,磨損照樣會發生。比較塵粒和不銹鋼的硬度,以及從圓筒體和錐體內壁磨損情況來分析,粉塵的硬度不足以在短時間內磨穿不銹鋼表面,如果不存在焊接質量方面的問題,錐體不會被磨穿。
河北東方泰鑫環保設備科技有限公司(http://www.dftxhb.com)生產的產品脫硫脫硝除塵設備其結構可采用陶砌塊與金屬混合材質的相結合,內部篩板采用鎳鉻鋼,整個結構材質耐磨、耐腐、壽命長,結構合理緊湊,占地面積小,經濟實用,可與布袋或電除塵媲美的新一代脫硫脫硝一體化的氣體凈化裝置。玻璃鋼脫硫塔除塵系統操作簡單、運行穩定、維護方便,耐腐蝕,適應能力強,適應于大、中、小型各種立式鍋爐和臥式鏈條爐鍋爐、窯爐、磚廠隧道窯煙氣脫硫除塵,磚廠煤矸石煙氣除塵脫硫,也適應于硅鐵爐、硅鈣爐等煙塵濃度高,鋸末燃料鍋爐、秸稈燃料鍋爐、木材燃料鍋爐、重油燃料鍋爐煙氣、廢塑料燃料鍋爐煙氣等難于治理的煙氣。PPC型氣箱脈沖除塵器含塵氣體由進氣口進入灰斗、或通過敞開法蘭口進入濾袋室,含塵氣體透過濾袋過濾為凈氣進入凈氣室,再經凈氣排氣口,由風機排走。脈沖反吹袋式除塵器在260℃以下高含塵濃度煙氣條件下,能長期運行收塵效率可穩定在99.9%以上。分為正、負壓兩種,采用自動縮袋清灰,并配有微處理機控制裝置。定時、定阻均可,且能在不停機的情況下進行維修而不影響生產。