綠色加熱爐 有效脫硫除塵
時(shí)間：2017-10-12 17:14
來源：
作者: 竇勤光 馬永忠 付
油田集輸站點(diǎn)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(zhì)造 成 環(huán) 境 污染。燃油加熱爐由于原油組分、燃油器對(duì)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(biāo)準(zhǔn)，不能滿足國家新環(huán)保要求。為此，原油加熱爐脫硫除塵裝置應(yīng)時(shí)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(fēng)機(jī)、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(fēng)機(jī)、 變頻控制器、 脫硫塔、堿液循環(huán)泵、堿液循環(huán)池池、煙囪。原油加熱爐煙氣脫硫除塵裝置由引風(fēng)機(jī)、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(fēng)機(jī) 9 連接，中間有閥門 2；9 由變頻控制器 4 對(duì)其調(diào)節(jié)；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(huán)池，8 堿液循環(huán)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(fēng)機(jī)提供動(dòng)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(shí)除塵器采用在線脈沖噴吹清灰技術(shù)，克服了常規(guī)脈沖除塵器和分室反吹除塵器的缺點(diǎn)，清灰能力強(qiáng)，除塵效率高，排放濃度低，漏風(fēng)率小，能耗少，鋼耗少，占地面積少，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益好。采用單排噴吹管形式進(jìn)行脈沖噴吹清灰，所以噴吹力度大，清灰效果高。同時(shí)，濾袋與脈沖閥的疲勞程度也相應(yīng)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(shí)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(nèi)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(zhì)過程?？账娏芪账黧w為矩形塔體，塔體內(nèi)配置有多個(gè)高效噴嘴及高效除霧裝置，漿液在吸收塔內(nèi)通過高效霧化噴嘴霧化，霧化覆蓋面積可達(dá) 200%，形成良好的氣液接觸反應(yīng)界面，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)之后，在塔內(nèi)勻速上升，與霧狀噴液進(jìn)行全面高效混合接觸，脫除 SO 2 等酸性氣體。根據(jù)燃燒原油含硫量、脫硫效率等，一般在脫硫塔內(nèi)布置幾層噴嘴。噴嘴形式和噴淋壓力對(duì)液滴直徑有明顯的影響。減少液滴直徑，可以增加傳質(zhì)表面積，延長液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間，兩者對(duì)脫硫效率均起到積極的作用。液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間與液滴直徑、噴嘴出口速度和煙氣流動(dòng)方向有關(guān)。帶霧點(diǎn)的煙氣上升至高效除霧裝置時(shí)，通過除霧裝置的作用，氣液進(jìn)行接觸二次吸收并同時(shí)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(xiàn)象。煙氣通過強(qiáng)離心力原理的旋風(fēng)葉輪，強(qiáng)力旋風(fēng)脫水，凈化的尾氣經(jīng)煙囪排入大氣。
裝置油田應(yīng)用情況
國內(nèi)某油田聯(lián)合站目前有加熱爐五臺(tái)，燃燒原料為自產(chǎn)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(jié)構(gòu)圖爐排放的煙氣中含有二氧化硫，造煙氣中煙塵超標(biāo)，煙氣林格曼黑度≥ 1，煙氣排放不滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 五臺(tái)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(jù)實(shí)際工況條件，除塵器設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)：除塵器入口煙氣量：3,000m 3 /h ~4,000m 3 /h。除塵器進(jìn)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(fēng)速：0.98m 2 /min~1.3m 2 /min。 除 塵 器采用濾料：PPS 濾料。除塵器運(yùn)行的總阻力：1,500Pa。除塵器本體漏風(fēng)率：＜ 3%。除塵器殼體設(shè)計(jì)壓 力： 靜 態(tài) +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(shè)計(jì)參數(shù)電 磁 閥 設(shè) 計(jì)： 工 作 壓 力：0.3~0.4MPa ，工作介質(zhì)：清潔空氣，電壓：DC24V ，電流：0.8A，使 用 環(huán) 境： 溫 度 -10 ℃ ~65 ℃ ，空氣相對(duì)溫度不超過 85%，使用壽命：100 萬次，數(shù)量：8 件。脫硫設(shè)計(jì)選用選用鈉鈣雙堿法脫硫，以含Na 2 CO 3 的循環(huán)水為吸收劑，根據(jù)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(yīng)板上充 分 混 合、 接 觸，SO 2 與 Na 2 CO 3發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng)， 生 成 易 溶 于 水 的Na 2 SO 3 及 NaHSO 3 ， 完 成 脫 硫 反應(yīng)。吸收 SO 2 后的吸收液，經(jīng)過加入 Ca(OH) 2 乳液后，發(fā)生再生反應(yīng)，完成鈉堿再生。聯(lián)合站脫硫除塵投產(chǎn)運(yùn)行后，加熱爐煙氣經(jīng)過脫硫除塵后，二氧化硫含量為零，煙塵含量 20mg/m 3 ，達(dá)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。
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