淺談石河子市集中供熱鍋爐煙塵排放標技術(shù)分析

一、前言 
　　石河子市熱力公司于2012年10月建成投用兩臺70MW熱水鍋爐用于集中供熱（設備標號為5#、6#鍋爐），配套使用兩臺FCT—F復合式濕式脫硫除塵器。根據(jù)監(jiān)測，這兩臺集中供熱鍋爐煙塵排放濃度自開工運行以來，基本都出煙塵排放標狀態(tài)，已嚴重影響了集中供熱工作的正常運行，給周邊環(huán)境也造成了嚴重污染，因此必須盡快予以解決。 
　　二、現(xiàn)狀分析 
　　為了便于分析，選取6#爐作為分析對象。根據(jù)監(jiān)測，選取元月26日至2月5日6#爐在線監(jiān)測系統(tǒng)正常后排塵濃度數(shù)據(jù)，見表1： 
　　從表1 的數(shù)據(jù)可以看出，6#爐的煙塵排放已嚴重標，高標幅度達到89%（國家標準是小于等于200 mg/Nm3），對周邊環(huán)境影響非常嚴重。 
　　三、原因分析 
　　針對集中供熱新建兩臺70MW熱水鍋爐煙塵排放嚴重標的問題，下面從原煤質(zhì)量、生產(chǎn)運行和設備等三個方面進行分析。 
　?。ㄒ唬┰嘿|(zhì)量 
　　從表2的數(shù)據(jù)可以看出，熱值是滿足設計要求的，均大于23.03 kj/kg；灰分比較大，達到20%以上，該指標是影響排塵濃度的主要原材料指標，設計要求是不大于11%，但原煤的質(zhì)量是不可控的，只能通過運行設備的調(diào)整來消除原材料的影響。 
　?。ǘ┥a(chǎn)運行 
　　為了便于分析，我們?nèi)∨c爐渣含碳量分析相對應的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析。影響排塵濃度的工藝技術(shù)參數(shù)有：爐膛溫度、爐膛負壓、煙氣含氧量、煤層厚度、爐排下風壓和爐渣含碳量等參數(shù)。 
　　但是在運行工況改善的同時，也不可避免的增加了純灰的量，尤其是安裝了分層給煤裝置之后，原煤燃燒效果大大改善，沫煤在爐膛中（不是爐排上）的燃燒量大大增加，而且燃燒更加充分，由此產(chǎn)生的灰塵量相對增加，而且該灰塵的粒徑是比較小的，相對密度較低，重力沉降效果較小，除塵器水幕的吸附能力相對下降，密度和粒徑較小的灰塵遇水幕反射，導致除塵效果降低。 
　　由以上的分析可以看出，通過嚴格工藝指標的控制，改善了鍋爐的燃燒工況，提高了原煤的燃燒效率，降低了原煤的消耗量，這正是我們所希望的，但同時由于燃燒充分，小粒徑、低密度的粉塵量也大大增加，而這只能通過除塵設備來予以解決。 
　?。ㄈ┰O備方面 
　　1、鍋爐 
　　鍋爐初始排塵濃度的國家標準是小于1800 mg/Nm3，2004年3#爐進行環(huán)保驗收時，當時鍋爐的初始排塵濃度均小于1600 mg/Nm3，是滿足國家標準要求的，6#爐的初始排塵濃度無實測數(shù)據(jù)（已安排測試），但是由于6#爐和3#爐屬于同一種類型的鍋爐，可以推測其初始排放濃度在同等條件下不會有大的出入，也應該是達標的。由此可以確認鍋爐本身不是排塵濃度標的主要原因。 
　　2、除塵器 
　　目前我們的除塵設備是水沖擊式除塵器，對于這種類型的除塵器而言，當煙氣與霧化液滴之間的相對速度必須達到50m/s以上，其除塵效率才能達到95-97%。而目前我們的除塵器煙水相對速度在滿負荷的情況下僅為大不會過15m/s，遠遠低于上述要求，而對小粒徑的粉塵而言，相對速度不夠，則粉塵無法與液滴充分接觸，發(fā)生有效碰撞，塵粒的有效尺寸無法增加，同時由于細塵的相對密度較低，對水幕的沖擊能力較差，不能與液滴充分結(jié)合，沉降能力降低，進而也就無法被折流板有效阻截而剔出，而是隨煙氣排入大氣。而上面已經(jīng)分析過，在改善了鍋爐燃燒狀況之后，所增加的粉塵恰恰就是小粒徑、低密度的粉塵，該除塵器的這一缺陷與現(xiàn)在的實際情況是相吻合的。因此可以初步確定，除塵器結(jié)構(gòu)所確定的內(nèi)部氣體動力特性是造成目前粉塵標排放的主要原因之一。 
　　四、結(jié)論 
　　綜上所述，目前粉塵排放標的主要原因是現(xiàn)有的除塵器結(jié)構(gòu)不合理，無法適應現(xiàn)在的運行工況和原煤性質(zhì)，同時，現(xiàn)有除塵器沒有操作彈性，無法適應供暖負荷的變化造成的。若想根本改變現(xiàn)狀，只有采用更加，結(jié)構(gòu)合理，能夠適應原煤性質(zhì)和運行負荷的變化的，具備比較大的操作彈性的除塵設備，才可以*解決該問題。 
　　五、建議 
　　通過以上分析，鍋爐在使用了分層給煤裝置后，改善了燃燒狀況，提高了燃燒效率，同時增加了小粒徑、低密度粉塵的排放量，是造成鍋爐煙塵排放標的主要原因。因此，應對除塵設備進行更換，由于小粒徑、低密度粉塵是主要排放物，建議改用靜電或布袋式除塵器，可*解決該問題。 
　　隨著國家對環(huán)保要求的逐步提高，建議在布袋式除塵器后增加相應的脫硫設備，以進一步提高煙氣排放質(zhì)量。