摘要:近幾年我國的工業(yè)化建設(shè)不斷取得新的突破,各種各樣的機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)陸續(xù)更新?lián)Q代,這從根本上提升了甘蔗糖廠的發(fā)展質(zhì)量。而在這個(gè)過程中,關(guān)于如何有效處理糖廠鍋爐煙氣問題的研究也從未停止,本文首先對(duì)糖廠鍋爐煙氣治理的現(xiàn)狀及問題、主要治理方式和工藝入手,對(duì)鍋爐部分改造、動(dòng)靜連接裝置改造及煙氣除塵設(shè)備改造等糖廠鍋爐煙氣治理方案進(jìn)行分析。
引言
甘蔗糖廠的生產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)離不開鍋爐設(shè)備的不間斷運(yùn)行,在標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)行中鍋爐煙氣問題已經(jīng)有預(yù)設(shè)處理措施,因此不會(huì)發(fā)生煙氣超標(biāo)、煙氣帶水等問題,但是在實(shí)際生產(chǎn)中由于各種各樣的原因,鍋爐很難完全按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),而這造成了一定的煙氣處理問題。在這種情況下,我們有必要對(duì)糖廠鍋爐煙氣治理方案進(jìn)行分析和探究。
1糖廠鍋爐煙氣治理要求
1.1目前治理的現(xiàn)狀和存在的問題
在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷推進(jìn)、環(huán)境友好型社會(huì)逐步建成的今天,這些大氣環(huán)境污染因素的存在,顯然與國家生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)相違背。在這種情況下,提升污染排放標(biāo)準(zhǔn)、合理處理鍋爐煙氣,成為了糖廠生產(chǎn)發(fā)展的必然選擇,我國多省的政府環(huán)保部門也提出了甘蔗制糖企業(yè)鍋爐煙氣排放的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),要求鍋爐煙氣顆粒物排放濃度必須要控制在80mg/m3以下,氮氧化物的排放濃度需要在400mg/m3以下,采用有效的措施對(duì)糖廠鍋爐煙氣進(jìn)行處理勢(shì)在必行。
在實(shí)際調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn),目前大部分糖廠使用的仍然是蔗渣煤粉鍋爐,其本身的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)在于能夠兼容蔗渣和煤粉兩種燃料,煙氣除塵方式多為文丘里加麻石水膜除塵模式。麻石水膜除塵技術(shù)是一種相對(duì)成熟的技術(shù),在工業(yè)鍋爐除塵中比較常見,然而隨著生產(chǎn)策略的變動(dòng),越來越多的企業(yè)開始利用蔗髓代替蔗渣煤粉作為燃料,這造成了鍋爐煙氣處理方面的新問題。比如廣西省某糖廠技術(shù)改造之前的鍋爐系統(tǒng),除塵之前的煙塵濃度大概在2500mg/m3左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了排放標(biāo)準(zhǔn),另外在該廠利用酒精廢液作為添加劑以后,麻石水膜除塵效果每況愈下,煙氣排放濃度較高且存在煙氣帶水的問題。
1.2鍋爐煙氣治理主要方式和工藝
甘蔗糖廠的鍋爐煙氣普遍存在含水量高、粉塵密度大等特征,對(duì)這類煙氣進(jìn)行處理具有一定的復(fù)雜性,很多業(yè)內(nèi)人士都對(duì)這一課題進(jìn)行了深入研究,確實(shí)取得了一定的成就。一些學(xué)者通過煙氣飽充混合汁技術(shù),從根本上解決了煙氣二氧化碳排放問題、混合汁非糖分混合物問題、色值過高的問題;還有研究人員結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)建立了自動(dòng)脫硫系統(tǒng),有效的解決了鍋爐煙氣脫硫工藝復(fù)雜、耗時(shí)長的問題。
過去的鍋爐煙氣治理技術(shù)主要是上文中提到的麻石水膜除塵技術(shù),以麻石為基礎(chǔ)制作的“立式/臥式文丘里+旋風(fēng)水膜/旋流板除塵器”濕式除塵工藝,具有投入低、維護(hù)簡單、使用壽命長的特征,經(jīng)過此技術(shù)處理的鍋爐煙氣基本能夠滿足過去的舊排放標(biāo)準(zhǔn)。然而在排放標(biāo)準(zhǔn)提升的今天,這種技術(shù)已經(jīng)不再具有實(shí)用性。在參考火力發(fā)電除塵工藝的基礎(chǔ)上,我們可以發(fā)現(xiàn)有三個(gè)方面的技術(shù)值得探究,分別是袋式除塵技術(shù)、電袋復(fù)合除塵技術(shù)、濕式電除塵技術(shù)。這幾種除塵技術(shù)優(yōu)勢(shì)不同,袋式除塵技術(shù)和電袋復(fù)合除塵技術(shù)具有除塵效率高的優(yōu)勢(shì),但是使用成本比較高且使用時(shí)間短,而濕式除塵技術(shù)則具有實(shí)用性突出、操作簡便的優(yōu)勢(shì),然而需要與其他技術(shù)搭配使用才能發(fā)揮最大化的作用。
2糖廠鍋爐煙氣治理可行性方案
2.1鍋爐部分改造
根據(jù)實(shí)際調(diào)查中許多糖廠存在的蔗渣煤粉鍋爐難以適應(yīng)蔗髓燃燒需求的情況,對(duì)鍋爐系統(tǒng)的幾個(gè)主要部位進(jìn)行改造。首先,縮減爐排的面積,對(duì)爐排進(jìn)行重新的布置調(diào)整,對(duì)爐排孔洞大小進(jìn)行改造;其次,對(duì)鍋爐底部進(jìn)風(fēng)布局進(jìn)行調(diào)整,提升通風(fēng)量,聘請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行科學(xué)化計(jì)算,確保燃燒效果;另外,增設(shè)爐內(nèi)三次風(fēng),保證蔗髓能夠在鍋爐中更好的充分燃燒;同時(shí),對(duì)鍋爐系統(tǒng)的其他部位進(jìn)行有效改造,提升燃燒效率,從而降低進(jìn)入除塵系統(tǒng)的煙氣濃度,使之從過去2500mg/m3降到2000mg/m3以下,有效降低后續(xù)煙氣處理的難度。
2.2煙氣除塵設(shè)備改造
首先,我們需要了解煙氣除塵設(shè)備的改造原理。改造以后采用了常見的濕式除塵技術(shù),其能夠讓鍋爐煙氣和水滴接觸、碰撞產(chǎn)生作用力進(jìn)而捕獲煙塵顆粒的技術(shù),利用濕式除塵器,鍋爐煙氣能夠和事先霧化處理的水膜進(jìn)行接觸,而后二者形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)、水滴形成環(huán)繞氣膜,煙氣靠近水滴以后其將會(huì)繞過水滴從直線變成曲線,而一些顆粒比較大的煙塵就會(huì)始終保持慣性運(yùn)動(dòng)和水滴碰撞,最終被液體帶離。不難看出,水滴的霧化效果越好、煙塵顆粒越大,最終的處理效果就越突出。其次,要了解煙氣除塵設(shè)備的改造方案。經(jīng)過改造以后的煙氣除塵流程(見圖1),其氣體排放模式更加合理更加科學(xué),能夠讓煙氣在液體接觸的時(shí)候產(chǎn)生泡沫區(qū),達(dá)到降低煙氣溫度、排除酸性氣體等目標(biāo)。另外,其內(nèi)設(shè)置的氧化管道還能夠起到轉(zhuǎn)化亞硫酸鹽的作用,初步完成除塵。
2.3動(dòng)靜連接裝置改造
總體來看,動(dòng)力波除塵技術(shù)是近年來新發(fā)展的一種較為先進(jìn)的煙氣處理技術(shù),處理效率高、原理簡單、設(shè)備維護(hù)難度低,使用效果經(jīng)過一系列的實(shí)踐嘗試也得到了佐證,廣受業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可和關(guān)注,廣西眾多糖廠使用該技術(shù)。在對(duì)鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行一系列的改造,并且引入了動(dòng)力波除塵設(shè)備(見圖2)以后,鍋爐煙氣顆粒的排放濃度被控制在合理范圍內(nèi),顆粒物濃度小于80mg/m3,氮氧化物排放濃度小于400mg/m3,完全符合新的排放標(biāo)準(zhǔn)。我國西南地區(qū)省份多個(gè)糖廠在采用了文中所述治理方案以后,煙塵處理過程完全納入了處理塔進(jìn)行,通過電動(dòng)裝置、動(dòng)靜連接裝置、旋轉(zhuǎn)噴嘴等設(shè)備,提供了煙塵治理所需要的各項(xiàng)條件,鍋爐煙氣治理系統(tǒng)全速運(yùn)轉(zhuǎn)下每小時(shí)可處理十八萬立方米的煙氣,處理后煙氣濃度為70mg/m3,達(dá)到了環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)語
在工業(yè)化進(jìn)程逐漸推進(jìn)的今天,甘蔗糖廠的生產(chǎn)流程已經(jīng)十分清晰、產(chǎn)出率及自動(dòng)化水平都得到了長足進(jìn)步,但是鍋爐煙氣問題時(shí)至今日仍未有恰當(dāng)?shù)慕鉀Q策略。因此在今后的工作中,我們需要對(duì)現(xiàn)有除塵技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析,并且參考其他工業(yè)除塵技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,爭取找到最佳的糖廠鍋爐煙氣治理方案。