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【導(dǎo)讀】石家莊某某鈣業(yè)有限公司。編制時(shí)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(bào)告

　　

【正文】 時(shí)，首先要關(guān)閉這個(gè)室的氣力提升閥，待切斷通過(guò)這個(gè)室的含塵氣流后，隨即脈沖閥開(kāi)啟，向?yàn)V袋內(nèi)噴入高壓空氣，以清除濾袋外表面的粉塵，每個(gè)除塵室的脈沖噴吹寬度和清灰周期均由專門(mén)的清灰程序控制器控制自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行。它的特點(diǎn)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(shí)過(guò)濾氣流被切斷，避免了噴吹清灰產(chǎn)生粉塵二次飛揚(yáng)，同時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，除塵效率高。袋式除塵器主要特點(diǎn)如下： （ a）袋式除塵器對(duì)凈化微米或亞微米數(shù)量級(jí)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(dòng)對(duì)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(yùn)行。 （ d）袋式除塵器結(jié)構(gòu)和維修均較簡(jiǎn)單。 （ e）作為袋式除塵器的關(guān)鍵問(wèn)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(huì)效益。袋式除塵器主要結(jié)構(gòu)形式與常見(jiàn)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(bào)告 18 靜電除塵是氣體除塵方法的一種。含塵氣體經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)被電分離，塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后，趨向陽(yáng)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(chǎng)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(chǎng)中空氣分子被電離為正離子和電子，電子奔向正極過(guò)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(guò)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?yàn)V袋來(lái)過(guò)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(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 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(jiǎn)單，氣流速度低，壓力損失小； （ f）能量消耗比其他類型除塵器低； （ g）可以實(shí)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(jiàn)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?；蚴诡w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(bào)告 19 一般常見(jiàn)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(huì)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(dòng)，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(shí) ，也能脫除部分氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，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(shí)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(wèn)題。濕式除塵過(guò)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(wèn)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(jiàn)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(diǎn)，結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際工藝需要，本項(xiàng)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(shí)還能為企業(yè)節(jié)省投資，便于后續(xù)維護(hù)管理；同時(shí)，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(guó)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(bào)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(lái)發(fā)展為噴鈣。當(dāng) Ca/S 比為 2 時(shí)，同時(shí)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(shí)，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(shí)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(wèn)）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(shí)，脫硫率達(dá) 80％。這是因?yàn)橛眉訅核诳焖偃眽撼隽现?，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(shí)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(guò)程多數(shù)屬氣固反應(yīng)，速度相對(duì)較低，煙氣在反應(yīng)器中的流速較慢，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)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(shí)二次污染少、無(wú)結(jié)垢、堵塞、可靠性高。 （ b）濕法：其基本過(guò)程是用脫硫溶液洗滌煙氣，氣液傳質(zhì)過(guò)程一般較氣固快，設(shè)備相對(duì)較小，效率較高（ 90％），運(yùn)行可靠。主要缺點(diǎn)是；工藝復(fù)雜，占地面積大，投資費(fèi)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(dòng)，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(wèn)題。此外，還有廢液處理和排煙再加熱問(wèn)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(bào)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(jià)值甚低，而且往往無(wú)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(lái)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(shí)獲得濃 SO2 氣體，可壓縮成價(jià)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(diǎn)是：投資大，運(yùn)行費(fèi)用較高（堿耗高），系統(tǒng)中由于亞硫酸鹽的生成，隨之而來(lái)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(guò)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(lái)，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(jí)脫硫劑，所得到的肥料漿經(jīng)過(guò)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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益好，投資費(fèi)用低、運(yùn)行可靠，無(wú)堵塞問(wèn)題。 同時(shí)，使用添加劑的石灰 /石灰石法煙氣脫硫，因其脫硫劑價(jià)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(xiàng)目采用石 灰 /石灰石法針對(duì)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(jiǎn)述 本項(xiàng)目主要針對(duì) 導(dǎo)熱油爐煙氣治理設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)改造，同時(shí)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(bào)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(shì)在于 “高溫低壓 “，通?？晒?yīng)較高的溫度而同時(shí)導(dǎo) 熱介質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的壓力負(fù)荷，因其運(yùn)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(gè)或多個(gè)用熱設(shè)備，經(jīng)用熱設(shè)備將熱量卸載后，重新通過(guò)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(shí)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(xiàng)目現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)安裝 1 臺(tái)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(bào)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(xiàng)目導(dǎo)熱油爐以煤為燃料，其燃燒時(shí)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(guò)水噴淋系統(tǒng)后，其中煙塵被大量去除，但該系統(tǒng)對(duì) SO2與 NOX基本無(wú)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(yùn)動(dòng)，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(cāng)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(cāng)體內(nèi)并行分布的多個(gè)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(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，含塵氣體 在旋轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)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(shí)，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(dòng)（凈氣），經(jīng)過(guò)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(duì)于 5μm以上塵粒的去除率在 80%以上。采用并行分布的多個(gè)氣體分布室后，對(duì) 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(jiǎn)單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)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(jí)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(bào)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)，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(shí)導(dǎo)出塔底 Na2SO4溶液同時(shí)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(guò)水泵定時(shí)導(dǎo)入脫硫塔