解析除尘设备对提升燃煤锅炉脱硫效率的影响

　　工业锅炉的节能减排势在必行。某企业厂区内共设有20吨锅炉2台（一用一备），15吨锅炉4台（2用2备），配备有陶瓷多管旋风除尘器5套，静电除尘器1套。后新增3套脱硫设备，保证排放指标满足最新发布的环保排放指标。脱硫、除尘系统运行2年后，发现其在线监测仪显示SO2排放浓度高于允许排放值，在进行调整未能得到解决的情况下，调试技术人员对脱硫、除尘超标排放现象进行调查，发现了除尘设备对提升燃煤锅炉脱硫效率有着极大的影响。
　　1 浆液密度 
　　脱硫系统使用的运行工艺为石灰-石膏湿法脱硫，系统内浆液的密度为一个重要参数，反映出系统内部脱硫反应物质的量，浆液密度控制在1.05～1.08范围内，脱硫效果最佳。 
　　从浆液密度曲线与SO2排放值曲线对比可知，在设定范围内，浆液密度与排放浓度成反比关系，浆液密度越高，排放浓度越小，但排放浓度仍未能达到厂区排放要求，因此需要对浆液及系统其他部件进行进一步分析。 
　　2 水样分析 
　　浆液中固含量实验室设定取值： 
　　该企业对系统中的浆液进行固含量及钙基含量分析。结果显示，浆液密度为1.08时，试样中的固含量均值为26%，钙基含量为12%。实验室配制的试样颜色呈灰或灰白色，而现场浆液的颜色则呈灰黑或灰绿色，且黏度很大。经进一步化验得知，浆液中含有大量的锅炉灰，此时的浆液密度并不能准确地反映浆液中含有的脱硫反应物质的量。 
　　3 除尘器分析 
　　以其中一台20t锅炉配备的多管旋风除尘器为例，其设计参数为处理风量60000Am3/h，除尘效率90%～95%，本体漏风率≤3%，本体阻力650～900Pa，处理后排放浓度≤250mg/Nm3，经调查发现，该除尘器本体漏风率为6%，除尘效率为65%。漏风点为除尘器上筒体焊缝、下锥体焊缝、卸灰阀、除尘器检修门等。根据除尘手册可知，当下锥体或卸灰阀漏风1%，除尘效率下降5%；漏风5%，除尘效率下降30%。现场情况与此参数基本相符。 
　　除尘器漏风率变大，致使系统中的氧含量由原来的10%～11%增大至13%～15%，根据国家环境保护局发布的《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJ/T 76-2007）和《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）均指出，当实测的氧含量越大时，根据大气污染物基准氧含量折算的排放浓度则越大，氧含量为13%时的折算排放浓度为10%的1.22倍，氧含量为15%时的折算排放浓度为10%的1.83倍。因此，不能忽视除尘器和烟风道的漏风率，必须把氧含量控制在既满足锅炉燃烧，又不会导致排放浓度折算值过大。 
　　4 脱硫设备分析 
　　脱硫系统使用循环水泵为耐磨耐腐合金泵，管道为内衬塑无缝管，衬塑厚度为5mm。由于循环浆液中含有大量的灰尘，系统运行2年期后，水泵叶轮明显磨损，水泵流量减量10%～20%，轴封等易损件1年1换；管道弯头、阀门和变径等1年2换，主体管道内衬层亦出现不同程度的磨损。 
　　石灰-石膏湿法脱硫的一个重要技术参数为液气比，即循环液总量与处理烟气量的比值。脱硫系统循环水泵总流量已经明显低于原设计流量，因此未能达到设计的排放浓度。