作為生物質(zhì)鍋爐的一種,蔗渣鍋爐的使用有幾十年的歷史,但國內(nèi)從2005年起才大規(guī)模進(jìn)行各種生物質(zhì)發(fā)電鍋爐工程。相對(duì)燃煤鍋爐來說,生物質(zhì)鍋爐煙氣處理的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。蔗渣鍋爐部分的或有時(shí)候會(huì)摻燒煤,其除塵工藝也主要參考燃煤鍋爐。相對(duì)來說,蔗渣鍋爐煙氣含塵濃度低(2000~5000mg/m3),SOX含量很低,NOX含量不高。新標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的實(shí)施,要求65t/h以上的生物質(zhì)發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度限值≤30mg/m3,原來使用的麻石水膜除塵器等濕式除塵工藝即使自身再優(yōu)化提效,也不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn),必須使用除塵效率極高的除塵系統(tǒng)或多級(jí)除塵系統(tǒng)。
制糖廠鍋爐煙氣除塵現(xiàn)狀全國食糖年均消費(fèi)量約1400萬噸,制糖工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
全國每年糖料入榨量約10000萬噸,而甘蔗入榨量、制糖量均占90%以上。占全國60%產(chǎn)量的廣西甘蔗制糖業(yè)有100多家糖廠,既是廣西主要支柱產(chǎn)業(yè)之一,也是廣西大氣環(huán)境主要污染源之一。甘蔗制糖廠鍋爐燃料一般采用制糖產(chǎn)生的甘蔗渣,屬于生物質(zhì)鍋爐的一種。
甘蔗渣是一種含水份高、揮發(fā)分大、發(fā)熱值低、含氮量不高與含硫量低的生物燃料。一般多采用鏈條爐排鍋爐,甘蔗渣的燃燒機(jī)理是既有懸浮燃燒又有層燃,供風(fēng)量大,故煙氣產(chǎn)生量也大,煙氣含氧量高、濕度大。
蔗渣鍋爐的使用有幾十年的歷史,但針對(duì)其煙氣的處理僅有20多年歷史。原來北方燒煤鍋爐流行采用麻石水膜除塵器,九十年代進(jìn)入廣西糖業(yè)后得到廣泛的應(yīng)用并不斷優(yōu)化。
這種采用麻石制作的"立式/臥式文丘里+旋風(fēng)水膜/旋流板除塵器"為主的濕式除塵工藝,具有投資及維修成本低、管理簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn),大部分能滿足煙塵排放濃度≤200mg/m3的舊環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)要求不高,故一般沒有用到袋式除塵器、電除塵器等投資較大的除塵工藝系統(tǒng)。
隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,煙塵排放濃度控制越來越嚴(yán),小于100、80mg/m3的要求對(duì)麻石水膜除塵器來說已經(jīng)勉為其難。同時(shí)廣西糖業(yè)按節(jié)能減排要求,逐步淘汰小于50t/h鍋爐,而全面實(shí)施《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》與《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的新標(biāo)準(zhǔn),要求煙塵排放濃度≤30或80mg/m3,提標(biāo)改造勢(shì)在必行。
2提標(biāo)改造可選工藝
作為生物質(zhì)鍋爐的一種,蔗渣鍋爐的使用有幾十年的歷史,但國內(nèi)從2005年起才大規(guī)模進(jìn)行各種生物質(zhì)發(fā)電鍋爐工程。相對(duì)燃煤鍋爐來說,生物質(zhì)鍋爐煙氣處理的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。蔗渣鍋爐部分的或有時(shí)候會(huì)摻燒煤,其除塵工藝也主要參考燃煤鍋爐。相對(duì)來說,蔗渣鍋爐煙氣含塵濃度低(2000~5000mg/m3),SOX含量很低,NOX含量不高。新標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的實(shí)施,要求65t/h以上的生物質(zhì)發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度限值≤30mg/m3,原來使用的麻石水膜除塵器等濕式除塵工藝即使自身再優(yōu)化提效,也不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn),必須使用除塵效率極高的除塵系統(tǒng)或多級(jí)除塵系統(tǒng)。
若煙塵排放濃度限值≤100、80或50mg/m3,火力發(fā)電廠燃煤鍋爐廣泛采用的電除塵器,或許用于蔗渣鍋爐煙氣除塵。但對(duì)于≤30mg/m3限值,傳統(tǒng)電除塵器即使五電場(chǎng)也難以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?;鹆Πl(fā)電廠也在改造其除塵工藝,一個(gè)路徑是增加電場(chǎng),采用旋轉(zhuǎn)移動(dòng)電極、高壓高頻電源與低低溫電除塵等優(yōu)化工藝,另一個(gè)路徑是改造為布袋除塵器或電袋復(fù)合除塵器,再一個(gè)路徑是在脫硫塔后端增加濕式電除塵工藝。
從工程案例來看,三個(gè)路徑都不乏成功的案例,但運(yùn)行中也暴露出它們各自的缺陷。從高效除塵工藝實(shí)際工程應(yīng)用來看,袋式除塵器對(duì)微細(xì)顆粒物有很高的捕集率,除塵效率甚至高達(dá)99.99%以上,排放的粉塵濃度可控制在10mg/m3以下。由于除塵效率高,并隨著濾料、清灰系統(tǒng)、自控水平的改進(jìn),近年來袋式除塵器在國內(nèi)30多個(gè)工業(yè)行業(yè),尤其在鋼鐵(95%)、水泥(90%)、化工、電力(30%)等高污染行業(yè),得到了廣泛的應(yīng)用。
河北威美環(huán)保設(shè)計(jì)生產(chǎn)的濕式靜電除塵(霧)器,其工作原理為:煙氣通過直流電高壓電場(chǎng),高壓電暈放電使煙氣中的煙塵和霧滴荷電,荷電顆粒在電場(chǎng)力作用下向相反電荷的電極運(yùn)動(dòng),到達(dá)電極后進(jìn)行放電形成中性塵、霧顆粒,不斷沉積、凝集于電極上,從而實(shí)現(xiàn)蔗渣(生物質(zhì))鍋爐企業(yè)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,以下是我司項(xiàng)目云南糖廠甘蔗渣(生物質(zhì))鍋爐濕式靜電除霧器運(yùn)行效果:
云南糖廠甘蔗渣(生物質(zhì))鍋爐電除霧器運(yùn)行效果