涡轮增压湍流脱硫技术在锅炉烟气治理中的应用

时间：2024-07-28

江家洪覃光志何涛

（贵州烟叶复烤有限责任公司贵州贵阳550001）

在经济高速发展的今天，环境保护越来越受到重视，实现废弃物的达标排放，是国家获得持续发展和建设和谐社会的重要因素，是企业切实践行科学发展观和建设环境友好型企业具体体现。为此，国家烟草专卖局对行业的锅炉烟气排放提出了更高的要求：在十一五期间所有烟草企业必须实现烟尘排放浓度低于120mg/m3，SO2排放浓度低于 400mg/m3。

贵州遵义烟叶有限责任公司地处贵州省黔北遵义市，是一个为卷烟工业提供优质片烟的复烤加工企业，锅炉使用燃煤的含硫量普遍偏高，平均在4%-6%之间，要实现国家烟草专卖局制定的排放标准，所面临的困难和挑战是可想而知。为了解决锅炉烟气的排放，贵州遵义烟叶有限责任公司进行了充分的调研，决定采用新型的脱硫技术――涡轮增压湍流脱硫除尘技术来替代较为传统的水沫脱硫除尘技术，处理锅炉烟气，实现国家烟草专卖局提出的排放要求。

1 原脱硫除尘器状况

公司原脱硫除尘系统是麻石水沫除尘系统，10吨锅炉和20吨锅炉各自拥有一套烟气处理系统，但脱硫除尘的效率较低。遵义属于国家二类地区，排放标准为烟尘≤250mg/m3，SO2≤1200mg/m3，经过处理后的烟气基本能够达到国家排放标准。但随着行业的发展，国家烟草专卖局提出了新的锅炉烟气排放要求：烟尘≤120mg/m3，SO2≤400mg/m3，这一新标准的出台，给公司的烟气排放带来了严峻的挑战。公司对原水沫除尘进行检查、维护之后，烟气的最好排放也达不到这一要求，二氧化硫的排放浓度基本维持在1100mg/m3，这一数据和国家局提出的排放要求还有相当的差距。

2 新型脱硫技术方案设计

2.1 前期工作：对原有烟气处理设施进行测试，掌握实际运行中的基础数据，同时收集国内外各类先进的脱硫除尘技术，找到适合我公司实际情况的脱硫除尘技术。

2.2 方案设计：建立粗处理和精处理的理念，采用对烟气进行逐级处理的方法，确定由高效率的涡轮增压湍流脱硫除尘器来完成最终的精处理过程，同时将10吨和20吨锅炉的烟气处理系统合二为一，降低项目投资成本。

2.3 烟气处理流程图：

2.4 涡轮增压脱硫技术概述

涡轮增压湍流传质塔除尘脱硫的原理：涡轮增压湍流传质是一种有别于现有FGD湿法分离机理的崭新概念——建立了湍流传质场，在湍流传质场中，参与传质的各相都处于分散状态。即多相物料在湍流传质场中，实现多相都处于分散状态，多相分散的基元互相撞击、凝并，实现基元细化，大大提高相间的接触面积——气、液、固比表面积，同时，基元间实现着高速的表面更新，保持稳定高速的传质，特别是在传质场中，存在化学反应时，相间远离平衡，传质始终保持高速，这就大大提高了设备的分离、反应效率。

涡轮湍流传质场是利用气流本身的能量，通过改变流道的大小和方向，加速（矢量加速）气流速度和增强气流的扩散，形成超强湍流场，液体进入超强湍流场，被撞击分散，气体本身在撞击液体时也伴随分散。要建立湍流场，气流速度一般都要选在8 m/s以上，甚至高达30 m/s，因而传质塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流场中，液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积成数十倍的增加。

涡轮增压湍流传质除尘脱硫技术和设备具有以下突出特点：

（1）涡轮增压湍流传质除尘脱硫技术原理与现有湿法技术根本不同，它利用涡轮增压湍流传质场强化传质的机理，提高了液体的比表面积，从而大大提高了除尘、脱硫效率。

（2）除尘脱硫设备一体，同时除尘、脱硫，适应能力强。

（3）该塔体不设喷头，设备不堵塞，不结垢，水气比小，占地面积小，水循环使用，没有二次污染。

（4）设备耐腐蚀、耐磨，主体设备使用寿命10年以上。