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糖厂锅炉烟气治理方案探讨

 
摘要:近几年我国的工业化建设不断取得新的突破,各种各样的机械设备及生产技术陆续更新换代,这从根本上提升了甘蔗糖厂的发展质量。而在这个过程中,关于如何有效处理糖厂锅炉烟气问题的研究也从未停止,本文首先对糖厂锅炉烟气治理的现状及问题、主要治理方式和工艺入手,对锅炉部分改造、动静连接装置改造及烟气除尘设备改造等糖厂锅炉烟气治理方案进行分析。 
 
引言
 
甘蔗糖厂的生产和运转离不开锅炉设备的不间断运行,在标准化的运行中锅炉烟气问题已经有预设处理措施,因此不会发生烟气超标、烟气带水等问题,但是在实际生产中由于各种各样的原因,锅炉很难完全按照设计标准进行运转,而这造成了一定的烟气处理问题。在这种情况下,我们有必要对糖厂锅炉烟气治理方案进行分析和探究。
 
1糖厂锅炉烟气治理要求 
 
1.1目前治理的现状和存在的问题
 
在可持续发展战略不断推进、环境友好型社会逐步建成的今天,这些大气环境污染因素的存在,显然与国家生态文明建设目标相违背。在这种情况下,提升污染排放标准、合理处理锅炉烟气,成为了糖厂生产发展的必然选择,我国多省的政府环保部门也提出了甘蔗制糖企业锅炉烟气排放的执行标准,要求锅炉烟气颗粒物排放浓度必须要控制在80mg/m3以下,氮氧化物的排放浓度需要在400mg/m3以下,采用有效的措施对糖厂锅炉烟气进行处理势在必行。
 
在实际调查中可以发现,目前大部分糖厂使用的仍然是蔗渣煤粉锅炉,其本身的设计优势在于能够兼容蔗渣和煤粉两种燃料,烟气除尘方式多为文丘里加麻石水膜除尘模式。麻石水膜除尘技术是一种相对成熟的技术,在工业锅炉除尘中比较常见,然而随着生产策略的变动,越来越多的企业开始利用蔗髓代替蔗渣煤粉作为燃料,这造成了锅炉烟气处理方面的新问题。比如广西省某糖厂技术改造之前的锅炉系统,除尘之前的烟尘浓度大概在2500mg/m3左右,远远超出了排放标准,另外在该厂利用酒精废液作为添加剂以后,麻石水膜除尘效果每况愈下,烟气排放浓度较高且存在烟气带水的问题。
 
1.2锅炉烟气治理主要方式和工艺
 
甘蔗糖厂的锅炉烟气普遍存在含水量高、粉尘密度大等特征,对这类烟气进行处理具有一定的复杂性,很多业内人士都对这一课题进行了深入研究,确实取得了一定的成就。一些学者通过烟气饱充混合汁技术,从根本上解决了烟气二氧化碳排放问题、混合汁非糖分混合物问题、色值过高的问题;还有研究人员结合自动化技术建立了自动脱硫系统,有效的解决了锅炉烟气脱硫工艺复杂、耗时长的问题。
 
过去的锅炉烟气治理技术主要是上文中提到的麻石水膜除尘技术,以麻石为基础制作的“立式/卧式文丘里+旋风水膜/旋流板除尘器”湿式除尘工艺,具有投入低、维护简单、使用寿命长的特征,经过此技术处理的锅炉烟气基本能够满足过去的旧排放标准。然而在排放标准提升的今天,这种技术已经不再具有实用性。在参考火力发电除尘工艺的基础上,我们可以发现有三个方面的技术值得探究,分别是袋式除尘技术、电袋复合除尘技术、湿式电除尘技术。这几种除尘技术优势不同,袋式除尘技术和电袋复合除尘技术具有除尘效率高的优势,但是使用成本比较高且使用时间短,而湿式除尘技术则具有实用性突出、操作简便的优势,然而需要与其他技术搭配使用才能发挥最大化的作用。
 
2糖厂锅炉烟气治理可行性方案
 
2.1锅炉部分改造
 
根据实际调查中许多糖厂存在的蔗渣煤粉锅炉难以适应蔗髓燃烧需求的情况,对锅炉系统的几个主要部位进行改造。首先,缩减炉排的面积,对炉排进行重新的布置调整,对炉排孔洞大小进行改造;其次,对锅炉底部进风布局进行调整,提升通风量,聘请专业人员对进风量进行科学化计算,确保燃烧效果;另外,增设炉内三次风,保证蔗髓能够在锅炉中更好的充分燃烧;同时,对锅炉系统的其他部位进行有效改造,提升燃烧效率,从而降低进入除尘系统的烟气浓度,使之从过去2500mg/m3降到2000mg/m3以下,有效降低后续烟气处理的难度。
 
2.2烟气除尘设备改造
 
首先,我们需要了解烟气除尘设备的改造原理。改造以后采用了常见的湿式除尘技术,其能够让锅炉烟气和水滴接触、碰撞产生作用力进而捕获烟尘颗粒的技术,利用湿式除尘器,锅炉烟气能够和事先雾化处理的水膜进行接触,而后二者形成相对运动、水滴形成环绕气膜,烟气靠近水滴以后其将会绕过水滴从直线变成曲线,而一些颗粒比较大的烟尘就会始终保持惯性运动和水滴碰撞,最终被液体带离。不难看出,水滴的雾化效果越好、烟尘颗粒越大,最终的处理效果就越突出。其次,要了解烟气除尘设备的改造方案。经过改造以后的烟气除尘流程(见图1),其气体排放模式更加合理更加科学,能够让烟气在液体接触的时候产生泡沫区,达到降低烟气温度、排除酸性气体等目标。另外,其内设置的氧化管道还能够起到转化亚硫酸盐的作用,初步完成除尘。
 

 
2.3动静连接装置改造
 
总体来看,动力波除尘技术是近年来新发展的一种较为先进的烟气处理技术,处理效率高、原理简单、设备维护难度低,使用效果经过一系列的实践尝试也得到了佐证,广受业内人士的认可和关注,广西众多糖厂使用该技术。在对锅炉系统进行一系列的改造,并且引入了动力波除尘设备(见图2)以后,锅炉烟气颗粒的排放浓度被控制在合理范围内,颗粒物浓度小于80mg/m3,氮氧化物排放浓度小于400mg/m3,完全符合新的排放标准。我国西南地区省份多个糖厂在采用了文中所述治理方案以后,烟尘处理过程完全纳入了处理塔进行,通过电动装置、动静连接装置、旋转喷嘴等设备,提供了烟尘治理所需要的各项条件,锅炉烟气治理系统全速运转下每小时可处理十八万立方米的烟气,处理后烟气浓度为70mg/m3,达到了环保达标排放标准。
 

 
结语
 
在工业化进程逐渐推进的今天,甘蔗糖厂的生产流程已经十分清晰、产出率及自动化水平都得到了长足进步,但是锅炉烟气问题时至今日仍未有恰当的解决策略。因此在今后的工作中,我们需要对现有除尘技术进行进一步的研究和分析,并且参考其他工业除尘技术进行创新,争取找到最佳的糖厂锅炉烟气治理方案。
 
来源:北极星环保网 2020-8-13

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