【導(dǎo)讀】石家莊某某鈣業(yè)有限公司。編制時間：2021年9月。石家莊某某鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告

　　

【正文】 時，首先要關(guān)閉這個室的氣力提升閥，待切斷通過這個室的含塵氣流后，隨即脈沖閥開啟，向濾袋內(nèi)噴入高壓空氣，以清除濾袋外表面的粉塵，每個除塵室的脈沖噴吹寬度和清灰周期均由專門的清灰程序控制器控制自動連續(xù)進(jìn)行。它的特點是采用分室輪流進(jìn)行清灰，即當(dāng)某一室進(jìn)噴吹清灰時過濾氣流被切斷，避免了噴吹清灰產(chǎn)生粉塵二次飛揚，同時運行平穩(wěn)，除塵效率高。袋式除塵器主要特點如下： （ a）袋式除塵器對凈化微米或亞微米數(shù)量級粉塵粒子的氣體效率較高，一般可達(dá) 99%以上，且能有效去除廢氣中 TSP 和 PM10 微細(xì)粉塵。 （ b）除塵效率不受粉塵比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響，負(fù)荷變化、廢氣量波動對袋式除塵器出口排放濃度的影響較小。 （ c）袋式除塵器采用分室結(jié)構(gòu)后，除塵器布袋可輪換檢修而不影響除塵系統(tǒng)的運行。 （ d）袋式除塵器結(jié)構(gòu)和維修均較簡單。 （ e）作為袋式除塵器的關(guān)鍵問題 濾料材質(zhì)目前已獲得突破，使用壽命一般在 2 年以上，有的可達(dá) 4～ 6 年。 類比調(diào)查可知，袋式除塵器是各類企業(yè)常用的環(huán)保設(shè)備之一，幾乎各產(chǎn)塵生產(chǎn)工序都可以采用，在各類企業(yè)中，該除塵設(shè)施的采用取得了明顯的 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。袋式除塵器主要結(jié)構(gòu)形式與常見結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ④ 靜電除塵 圖 43 袋式除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 18 靜電除塵是氣體除塵方法的一種。含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時被電分離，塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后，趨向陽極表面放電而沉積。在冶金、化學(xué)等工業(yè)中用以凈化氣體或回收有用塵粒。利用靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。在強(qiáng)電場中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過程中遇到塵粒，使塵粒帶負(fù)電吸附到正極被收集。當(dāng)然通過技術(shù)創(chuàng)新，也有采用負(fù)極板集塵的方式。以往常用于以煤為 燃料的工廠、電站，收集煙氣中的煤灰和粉塵。冶金中用于收集錫、鋅、鉛、鋁等的氧化物，也有可以用于家居的除塵滅菌產(chǎn)品。 普通凈化設(shè)備多采用濾紙或濾袋來過濾空氣中的灰塵，極易堵塞濾孔，灰塵越積越多，容易造成二次污染。而靜電除塵技術(shù)有以下幾個優(yōu)點： （ a）除塵效率高； （ b）可以凈化較大氣量； （ c）能夠除去的粒子粒徑范圍較寬； （ d）可凈化溫度較高含塵煙氣； （ e）結(jié)構(gòu)簡單，氣流速度低，壓力損失??； （ f）能量消耗比其他類型除塵器低； （ g）可以實現(xiàn)微機(jī)控制，遠(yuǎn)距離操作。 靜電除塵器主要結(jié)構(gòu)形式與常見結(jié)構(gòu)如下圖所 示。 ⑤ 濕式除塵 濕式除塵器俗稱“水除塵器”，它是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使顆粒增大的裝置。 圖 44 靜電除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 19 一般常見的濕式除塵器是把水浴和噴淋兩種形式合二為一。先是利用高壓離心風(fēng)機(jī)的吸力，把含塵氣體壓到裝有一定高度水的水槽中，水浴會把一部分灰塵吸附在水中。經(jīng)均布分流后，氣體從下往上流動，而高壓噴頭則由上向下噴灑水霧，捕集剩余部分的塵粒。 濕式除塵器可以有效地將直徑為 的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去，同時 ，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡 單、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點，能夠處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低。但采用濕式除塵器時應(yīng)特別注意設(shè)備和管道腐蝕及污水和污泥的處理等問題。濕式除塵過程也不利于副產(chǎn)品的回收。如果設(shè)備安裝在室內(nèi)，還必須考慮設(shè)備在冬天可能凍結(jié)的問題。再則，要是去除微細(xì)顆粒的效率也較高，則需使液相更好的分散，但能耗增大。 常見的 濕式除塵器 結(jié)構(gòu)原理及外形特征如下圖所示。 ⑥ 除塵工藝選擇 綜合以上各類除塵工藝的優(yōu)缺 點，結(jié)合本項目實際工藝需要，本項目為導(dǎo)熱油爐煙氣除塵選擇旋風(fēng)除塵工藝，結(jié)合后續(xù)麻石水膜脫硫塔的除塵功效，工藝組合后完全可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時還能為企業(yè)節(jié)省投資，便于后續(xù)維護(hù)管理；同時，為產(chǎn)品干燥工序選擇濕式除塵器作為工藝粉塵凈化方法，該工藝既能回收利用產(chǎn)品粉塵，還可有效去除粉塵中混雜的部分雜質(zhì)。 （ 2）脫硫工藝選擇 目前，國內(nèi)關(guān)于燃煤煙氣的脫硫方法主要可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等 3 類。 圖 45 濕式除塵器主要結(jié)構(gòu)原理及外形特征 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 20 ① 燃燒前脫硫即煤炭脫硫，主要以 浮選法 脫除煤炭中部分硫分。 ② 燃燒中脫硫，即 爐內(nèi)脫硫 ，主要有 LIMB、 LIFAC 兩種方式。 （ a） 石灰石注入爐內(nèi)分段燃燒 LIMB 法：為抑制 NO2的產(chǎn)生，后來發(fā)展為噴鈣。當(dāng) Ca/S 比為 2 時，同時獲得 50％左右的脫硫效率。用石灰石及消石灰作脫硫劑， Ca/S 摩爾比為 2 時，脫硫效率分別為 32 和 44％。該法適用干老廠改造。 （ b） 爐內(nèi)注入石灰石 與 活化氧化鈣法 LIFAC 法：將石灰石于鍋爐的 1150℃左右區(qū)段注入，碳酸鈣迅速分解成氧化鈣，同時起到一些固硫作用。在尾部煙道適當(dāng)部位（一般在空氣預(yù)熱器與除塵器之問）設(shè)置增濕活化反應(yīng)器， 使未反應(yīng)的氧化鈣水合成氫氧化鈣，進(jìn)一步脫硫，總脫硫率 70％。采用壓力消化石灰代替石灰石，可以進(jìn)一步提高脫硫劑的利用率和脫硫效率； Ca/S 為 時，脫硫率達(dá) 80％。這是因為用加壓水化，在快速缺壓出料中，水合物爆裂，形成高度分散的微粒，既有利于直接噴粉，且其脫硫率最高。但該法不能同時脫除 NO2，該法適用于老廠改造。 ③ 燃燒后脫硫，即煙氣脫硫，按照處理狀態(tài)分為干法和濕法兩類。 （ a）干法：脫硫過程多數(shù)屬氣固反應(yīng)，速度相對較低，煙氣在反應(yīng)器中的流速較慢，延長反應(yīng)時間，故設(shè)備較龐大， 但脫硫后的煙氣降溫較少或不降溫，故不需再加熱（耗能少），既可滿足排放擴(kuò)散要求，同時二次污染少、無結(jié)垢、堵塞、可靠性高。 （ b）濕法：其基本過程是用脫硫溶液洗滌煙氣，氣液傳質(zhì)過程一般較氣固快，設(shè)備相對較小，效率較高（ 90％），運行可靠。主要缺點是；工藝復(fù)雜，占地面積大，投資費用高。 I 石灰石或石灰洗滌法（ LW） 使用氧化鈣或碳酸鈣漿液在濕式洗滌器中吸收 SO2，漿液從塔頂向下噴淋，煙氣從塔底向上流動，使 SO2與漿液充分接觸。大部分生成亞石膏固體，一般均將其氧化成石膏，可作為廢渣 拋棄，也可回收石膏。研究發(fā)現(xiàn)，加入氧化鈣可以將石灰漿的吸收能力提高 10～ 15 倍。主要關(guān)鍵技術(shù)之一是用泥漿洗滌中需防止堵塞與結(jié)垢，可采用石灰石一石膏加添加劑甲酸（ HCOOH），生成易溶于水的硫酸氫鹽，而不是難溶于水的亞硫酸鈣，可較好地解決結(jié)垢與堵塞問題。此外，還有廢液處理和排煙再加熱問題。 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 21 II 亞硫酸鈉循環(huán)洗滌法 （ WL法） 石灰 /石灰石法后期生成的副產(chǎn)品價值甚低，而且往往無法外理。（ WL）法就是尋求回收副產(chǎn)品新途經(jīng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。利用 30％左右的堿液（如碳酸鈉溶液）洗 滌煙氣吸收 SO2產(chǎn)生亞硫酸氫鈉，在 105℃封閉系統(tǒng)中進(jìn)行熱分解，使亞硫酸鈉再生，重復(fù)使用。同時獲得濃 SO2 氣體，可壓縮成價格較高的液體SO2，也可制成硫酸或硫磺產(chǎn)品，脫硫率 95％。該法缺點是：投資大，運行費用較高（堿耗高），系統(tǒng)中由于亞硫酸鹽的生成，隨之而來的是 pH 值的降低和腐蝕加劇，適用于有堿源的地區(qū)采用。 III 磷銨肥法（ PAFP） 該方法是一種直接副產(chǎn)氮磷復(fù)合肥料的煙氣脫硫方法。其過程包括催化脫硫制酸，即利用活性炭吸附將煙氣中的 SO2脫除下來，再和水蒸汽反應(yīng)生成稀硫酸 ，然后用稀硫酸分解磷礦石制取磷酸。用氨中和磷酸制得磷銨作為二級脫硫劑，所得到的肥料漿經(jīng)過氧化并在蒸發(fā)設(shè)備中濃縮和干燥機(jī)中干燥。最后變固體氮磷復(fù)合肥料，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。而且該法系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)效益好，投資費用低、運行可靠，無堵塞問題。 同時，使用添加劑的石灰 /石灰石法煙氣脫硫，因其脫硫劑價廉易得，故應(yīng)用很廣，反應(yīng)器內(nèi)和管道內(nèi)容易主成硬垢。如果在脫硫系統(tǒng)中加入合適的添加劑，可提高脫硫效果和防止設(shè)備結(jié)垢堵塞。例如；改用 NaOH 作為脫硫劑，以石灰再生。 ④ 綜合以上比較數(shù)據(jù)，項目采用石 灰 /石灰石法針對煙氣進(jìn)行脫硫，以 NaOH作為脫硫劑，以石灰進(jìn)行脫硫劑再生。 工藝方案簡述 本項目主要針對 導(dǎo)熱油爐煙氣治理設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)改造，同時新增產(chǎn)品干燥粉塵治理設(shè)施 2 套。 導(dǎo)熱油爐煙氣治理工藝流程如下所示： 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 22 （ 1）導(dǎo)熱油爐原理 導(dǎo)熱油爐也叫有機(jī)熱載體爐，俗稱導(dǎo)熱油鍋爐，官方名稱為熱油爐。是以煤、油、氣為燃料，以導(dǎo)熱油（也稱熱煤體、熱載體）為循環(huán)介質(zhì)供熱的新型熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，通常用 “MW”（兆瓦）表示爐的供熱量。導(dǎo)熱油爐的優(yōu)勢在于 “高溫低壓 “，通常可供應(yīng)較高的溫度而同時導(dǎo) 熱介質(zhì)不會產(chǎn)生過大的壓力負(fù)荷，因其運行平穩(wěn)而被廣泛應(yīng)用。 其工藝原理為：以導(dǎo)熱油為介質(zhì)，利用循環(huán)泵，強(qiáng)制導(dǎo)熱油進(jìn)行液相循環(huán)，將熱量傳遞給一個或多個用熱設(shè)備，經(jīng)用熱設(shè)備將熱量卸載后，重新通過循環(huán)泵，回到加熱器，再吸收熱量，傳遞給用熱設(shè)備；如此周而復(fù)始，實現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞，使被加熱物體溫度升高，達(dá)到加熱目的。 導(dǎo)熱油爐根據(jù)其燃料不同可分為燃煤型、燃?xì)庑?、電熱型和水煤漿油爐等，其中燃煤型導(dǎo)熱油爐按照結(jié)構(gòu)形式又可分為立式手燒、臥式圓筒型、臥式機(jī)燒三種；燃油型一般可分為立式與臥式二種。下圖所示為燃煤立式導(dǎo)熱油爐。 項目現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)安裝 1 臺燃煤導(dǎo)熱油爐，利用浸入導(dǎo)熱油中的換熱管路將燃導(dǎo)熱油爐煙氣 排放 旋風(fēng)除塵器 除塵灰 麻石水膜脫硫塔 堿液 脫硫渣 圖 46 導(dǎo)熱油爐煙氣治理工藝流程 圖 47 導(dǎo)熱油爐 結(jié)構(gòu)示意圖 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 23 燒熱傳遞給熱空氣，然后利用風(fēng)機(jī)使熱氣循環(huán)，將熱風(fēng)導(dǎo)入干燥機(jī)由于產(chǎn)品干燥脫水。熱量傳遞公示： 煤的燃燒熱 → 爐體 → 導(dǎo)熱油 → 風(fēng)管 → 空氣（熱風(fēng)） → 產(chǎn)品中水分 → 以水蒸汽形式逸散。 （ 2）導(dǎo)熱油爐燃煤煙氣治理 項目導(dǎo)熱油爐以煤為燃料，其燃燒時將產(chǎn)生大量含煙塵、 SO2與 NOX的煙氣，現(xiàn)有治理措施為濕式噴淋除塵系統(tǒng)。煙氣經(jīng)過水噴淋系統(tǒng)后，其中煙塵被大量去除，但該系統(tǒng)對 SO2與 NOX基本無去除效果。 改造后燃煤煙氣采用多管旋風(fēng) +麻石水膜脫 硫除塵系統(tǒng)進(jìn)行凈化，加強(qiáng)煙塵處理效果，新增 SO2去除效果。 ① 多管旋風(fēng)除塵原理 旋風(fēng)除塵器是除塵裝置的一類，除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。該類除塵器是由進(jìn)氣管、排氣管、倉體、圓錐體和灰斗組成。 多管旋風(fēng)除塵器工作原理：含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入倉體內(nèi)并行分布的多個氣體分布室，隨后進(jìn)入旋風(fēng)體和導(dǎo)流片之間的環(huán)形空隙。導(dǎo)流片使氣體由直線運動變?yōu)閳A周運動，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿旋風(fēng)體呈螺旋形向下朝圓錐體流動，含塵氣體 在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩向筒壁，與筒壁接觸，失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面滑下落入排灰口進(jìn)入總灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流到達(dá)錐體下端位時，因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在旋風(fēng)管軸線方向由下而上繼續(xù)做螺旋形流動（凈氣），經(jīng)過旋風(fēng)體排氣管進(jìn)入排氣室，由總排氣口排出。 在普通操作條件下，通常作用于微粒上的離心力是重力的 5～ 2500 倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室，對于 5μm以上塵粒的去除率在 80%以上。采用并行分布的多個氣體分布室后，對 3~5μm的塵粒也具有 80～ 85%的除塵效率。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費用都較低，已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。該型設(shè)備屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐 /爐窯煙氣除塵、多級除塵及預(yù)除塵作業(yè)。 石家莊 某某 鈣業(yè)有限公司煙粉塵綜合整治工程可行性研究報告 24 ② 麻石水膜脫硫除塵原理 該工藝主體為 1 座麻石水膜脫硫塔，塔身主體為花崗巖石料砌筑而成，內(nèi)部布置層疊狀旋轉(zhuǎn)上升的鋼板，塔底為堿液池，塔頂布置堿液噴頭，煙氣自塔身中部通入堿液液面以下。設(shè)備運轉(zhuǎn)時，煙氣中 SO2 首先 與堿液中 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)生成部分 Na2SO3溶于水中；煙氣流速較快，自堿液中鼓出的煙氣攜帶 SO2 沿塔壁旋轉(zhuǎn)上升的梯道流動，期間與塔壁流下的堿液不斷接觸、反應(yīng)，最終自塔頂導(dǎo)出。塔底堿液中 Na2SO3在鼓入空氣的氧化作用下多數(shù)被氧化為 Na2SO4，定時導(dǎo)出塔底 Na2SO4溶液同時注入 NaOH 溶液予以更換。向?qū)С龅?Na2SO4溶液中投加生石灰，使 Na2SO4與 Ca(OH)2反應(yīng)生成 CaSO4沉淀于池底，沉淀池上清液中主要成分為 NaOH，通過水泵定時導(dǎo)入脫硫塔