綠色加熱爐 有效脫硫除塵
時間:2017-10-12 17:14
來源:
作者: 竇勤光 馬永忠 付
油田集輸站點供熱采用燃燒原油加熱爐提供,目前燃油加熱爐煙氣直接排放至大氣,煙氣中的煙塵、二氧 化 硫、 氮 氧化等有害物質造 成 環 境 污染。燃油加熱爐由于原油組分、燃油器對原油霧化不充分、加熱爐燃燒工況等原因,造成加熱爐排放的煙氣中煙塵、二氧化硫、氮氧化物、煙 氣 黑 度 超 過 GB13271-2014 在用鍋爐大氣污染物排放標準,不能滿足國家新環保要求。為此,原油加熱爐脫硫除塵裝置應時而出。
原油加熱爐脫硫除塵裝置原油加熱爐煙氣脫硫除塵裝置由引風機、布袋除塵器和脫硫塔三部分組成,包括布袋除塵器、閥門、管線, 引風機、 變頻控制器、 脫硫塔、堿液循環泵、堿液循環池池、煙囪。原油加熱爐煙氣脫硫除塵裝置由引風機、布袋除塵器和脫硫塔三部分組成,加熱爐煙囪連接至 1;1 連接至布袋除塵器 3,中間有閥門 2;3通過管線 1 與引風機 9 連接,中間有閥門 2;9 由變頻控制器 4 對其調節;9 通過管線 1 與 7 脫硫塔連接,中間有閥門 2 控制;7 與通過管線與 6 堿液循環池,8 堿液循環泵,5 煙囪連接,7 與 6 和 8 連接中間有閥門,見圖所示 1。
脫硫除塵裝置通過引風機提供動力,將加熱爐煙囪排放的煙氣吸入電磁脈沖布袋除塵器,布袋除塵器濾袋耐溫 210℃。同時除塵器采用在線脈沖噴吹清灰技術,克服了常規脈沖除塵器和分室反吹除塵器的缺點,清灰能力強,除塵效率高,排放濃度低,漏風率小,能耗少,鋼耗少,占地面積少,運行穩定可靠,經濟效益好。采用單排噴吹管形式進行脈沖噴吹清灰,所以噴吹力度大,清灰效果高。同時,濾袋與脈沖閥的疲勞程度也相應減低,從而成倍地提高濾袋與閥片的壽命。濾袋袋口采用彈性脹圈,密封性能好,牢固可靠。濾袋龍骨采用圓形,減少了袋與龍骨的摩擦,延長了袋的壽命,又便于卸袋。采用上部抽袋方式,換袋時抽出骨架后,臟袋投入箱體下部灰斗, 由人孔處取出,改善了換袋操作條件。
噴淋塔也稱為噴霧塔,是在吸收塔內上部布置幾層噴嘴,脫硫劑通過噴嘴噴出形成液霧,通過液滴與煙氣的充分接觸,來完成傳質過程。空塔噴淋吸收塔主體為矩形塔體,塔體內配置有多個高效噴嘴及高效除霧裝置,漿液在吸收塔內通過高效霧化噴嘴霧化,霧化覆蓋面積可達 200%,形成良好的氣液接觸反應界面,煙氣進入塔內之后,在塔內勻速上升,與霧狀噴液進行全面高效混合接觸,脫除 SO 2 等酸性氣體。根據燃燒原油含硫量、脫硫效率等,一般在脫硫塔內布置幾層噴嘴。噴嘴形式和噴淋壓力對液滴直徑有明顯的影響。減少液滴直徑,可以增加傳質表面積,延長液滴在塔內的停留時間,兩者對脫硫效率均起到積極的作用。液滴在塔內的停留時間與液滴直徑、噴嘴出口速度和煙氣流動方向有關。帶霧點的煙氣上升至高效除霧裝置時,通過除霧裝置的作用,氣液進行接觸二次吸收并同時得到有效分離,從而避免煙氣夾帶霧沫,最大限度地減少煙氣帶水現象。煙氣通過強離心力原理的旋風葉輪,強力旋風脫水,凈化的尾氣經煙囪排入大氣。
裝置油田應用情況
國內某油田聯合站目前有加熱爐五臺,燃燒原料為自產原油,由于原油組分中含有硫組分、加熱爐原油霧化、燃燒工況等原因,加熱圖 1 為原油加熱爐脫硫除塵裝置結構圖爐排放的煙氣中含有二氧化硫,造煙氣中煙塵超標,煙氣林格曼黑度≥ 1,煙氣排放不滿足國家環保標準。 五臺加熱爐日排放煙氣 10 萬方,煙氣二氧化硫濃度 1,694mg/m 3 ,煙塵濃度 266mg/m 3 。根據實際工況條件,除塵器設計的有關技術參數:除塵器入口煙氣量:3,000m 3 /h ~4,000m 3 /h。除塵器進口煙氣含塵濃度:25g/m 3 ~30g/m 3 。除塵器出口排放濃度:< 50mg/m 3 。煙氣工作正常溫度范圍:180℃。除塵器的過濾面積:51m 2 。過濾風速:0.98m 2 /min~1.3m 2 /min。 除 塵 器采用濾料:PPS 濾料。除塵器運行的總阻力:1,500Pa。除塵器本體漏風率:< 3%。除塵器殼體設計壓 力: 靜 態 +5,000 Pa,-6,000Pa。 布袋選用使用 PPS (聚苯硫醚) 。濾料具有耐高溫和良好耐酸堿腐蝕的性能,適宜用于燃煤煙氣除塵。
裝置設計參數電 磁 閥 設 計: 工 作 壓 力:0.3~0.4MPa ,工作介質:清潔空氣,電壓:DC24V ,電流:0.8A,使 用 環 境: 溫 度 -10 ℃ ~65 ℃ ,空氣相對溫度不超過 85%,使用壽命:100 萬次,數量:8 件。脫硫設計選用選用鈉鈣雙堿法脫硫,以含Na 2 CO 3 的循環水為吸收劑,根據煤的全硫分含量及煙氣中 SO 2 濃度,通過特殊的噴頭,使吸收劑霧化,煙氣和霧化后的吸收劑在反應板上充 分 混 合、 接 觸,SO 2 與 Na 2 CO 3發 生 化 學 反 應, 生 成 易 溶 于 水 的Na 2 SO 3 及 NaHSO 3 , 完 成 脫 硫 反應。吸收 SO 2 后的吸收液,經過加入 Ca(OH) 2 乳液后,發生再生反應,完成鈉堿再生。聯合站脫硫除塵投產運行后,加熱爐煙氣經過脫硫除塵后,二氧化硫含量為零,煙塵含量 20mg/m 3 ,達到了燃油加熱爐煙氣的無污染排放。年減少二氧化硫排放 46.2t,煙塵 26.9t。