鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質提效方法及擾動裝置，屬于環保設備 達標提效與節能改造的技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟的高速發展，煤炭在我國能源結構中的比例高達76.2%，燃煤排放 的二氧化硫也在不斷增加（約占 S〇2總排放量的90%)，連續多年超過2000萬噸，導致我國酸 雨污染面積迅速擴大（約占國土面積的30% )，對我國農作物、森林和人體健康等方面造成 巨大損害。二氧化硫對我國國民經濟造成的直接經濟損失已占 GDP的2%，嚴重阻礙了我國 經濟的發展，成為制約我國經濟、社會可持續發展的重要因素，因此，對SO2排放的控制已勢 在必行。為控制燃煤電廠大氣污染物排放，改善我國空氣質量和控制酸雨污染，國家環境保 護總局和國家發展和改革委員采取了多項旨在進一步加強燃煤電廠二氧化硫污染防治的 新措施。
[0003] 為嚴控大氣污染，產生了對SO2排放標準日益提高的情況:2004年1月1日開始執行 的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)把新建電廠鍋爐煙氣中二氧化硫排放濃 度由以前的1200mg/Nm 3降到了400mg/Nm3;燃煤鍋爐煙氣二氧化硫排放，根據國家標準《火電 廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011，替代GB13223-2003)規定：S〇2< 200mg/Nm3(已有 爐），S〇2 < l〇〇mg/Nm3(新建爐）；而《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB 13271-2014,替代 GB13271-2001)，又強調了重點地區煙氣二氧化硫排放標準提高。國務院批復實施的《重點 區域大氣污染防治"十二五"規劃》其中明確:煙氣脫硫設施要按照規定取消煙氣旁路，強化 對脫硫設施的監督管理，確保綜合脫硫效率達到90%以上；重點控制區按照< 50mg/Nm3標 準，對煙塵排放濃度不能穩定達標的燃煤機組須進行達標改造。
[0004] 環境保護部2013年第14號關于執行大氣污染物特別排放限值的公告，對重點地區 范圍進行了明確，并涵蓋了大部分燃煤鍋爐。
[0005] 重點控制區范圍
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[0008] 從2004年至今，鍋爐煙氣S〇2的排放，從1200mg/Nm3降到了 400mg/Nm3,400mg/Nm3降 到了 200mg/Nm3,200mg/Nm3 降到了 100mg/Nm3,重點區域從 100mg/Nm3 降到了 50mg/Nm3;環保收 費由"兩控區"試點收費變為全國范圍收費，SO2的排放收費價格由O . 211元/kg提為O . 633 元/kg，近年又提價至不低于1.2632元/kg。各地環保部門在監控排放的同時，對超標排放的 罰款力度不斷加大甚至嚴令停產整改。2015年12月3日國家環境保護部、國家發展和改革委 員會、國家能源局聯合發布了關于印發《全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》 的通知，要求到2020年，全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現超低排放即二氧化硫 排放濃度< 35mg/Nm3。
[0009] 宗上可知，由于環保標準的日益提高，許多有鍋爐的企業出現了剛新建投運不久 的脫硫塔就難于滿足煙氣脫硫排放要求，不得不花費重金進行重建以滿足環保部門所定的 環保達標要求。
[0010] 目前我國燃煤鍋爐的脫硫方式主要工藝為石灰石-石膏法（約占煙氣脫硫的 95 % )，此外少量生石灰-石膏法、堿法或雙堿法、氧化鎂法、氨法等，這類濕法脫硫塔占煙氣 脫硫的98%以上。故本技術方法與裝置主要應用于鍋爐脫硫塔的效率提升改造，以滿足日 益提高的環保排放要求，達到環保與節能的效果，并節儉大規模改造的投資與運行成本，社 會效益亦顯著。
[0011] 為此，本發明研究了一種新穎的鍋爐煙氣脫硫強化擾動提效方法和裝置，可更好 地利用已有燃煤鍋爐脫硫塔內煙氣與漿液噴淋混合區的空間層，在保障原系統安全、可靠、 長周期運行的前提下，通過加入此強化擾動傳質方法和裝置，達到有效提升燃煤鍋爐脫硫 塔的脫硫效率，實現節能、降低投資與運行成本、環保持續達標的效果。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是提供一種鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質裝置及方法，該裝置及方法 使得脫硫提效改造的系統簡捷可靠、操作安全連續、節儉投資與運行成本、能耗低、環保性 好。
[0013] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0014] -種鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質裝置，包括安裝于鍋爐煙氣脫硫塔噴淋層支撐梁 下的固定掛鉤和電動機，所述固定掛鉤設置于電動機頂部，所述電動機底部的輸出軸為轉 動軸，轉動軸尾部設置有傳動盤，所述傳動盤上固定有釘絲圓盤，釘絲圓盤的外緣安裝有若 干絲帶。
[0015] 進一步的，所述電動機為耐溫、耐腐蝕、防水、小功率型的低電壓高速電動機。
[0016] 進一步的，所述轉動軸上布置有1層或多層傳動盤，每層傳動盤上均設置有釘絲圓 盤和絲帶。
[0017] 進一步的，所述鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質裝置為多個，均勻布置并安裝于脫硫 塔內的強化擾動布置區，所述強化擾動布置區位于脫硫塔內的的噴淋層下方。
[0018] 進一步的，所述固定掛鉤通過玻璃纖維繩和耐高溫乙烯基脂玻璃鱗片膠泥，柔性 懸掛在噴淋層支撐梁上。
[0019] 進一步的，所述絲帶通過螺釘緊固安裝在釘絲圓盤上。
[0020] 進一步的，所述絲帶的材料為甩繩式割草機的尼龍打草繩。
[0021] -種上述的裝置的鍋爐煙氣脫硫強化擾動傳質提效方法，該裝置安裝于鍋爐脫硫 塔噴淋層下部，在漿液噴淋與煙氣逆流混合區內，經過多臺水平均布的電動機，電動機帶動 轉動軸轉動，帶動1層或多層絲帶產生高速擾動，此時由于漿液的下降速度、煙氣的上升速 度均小于絲帶的旋轉擾動速度，故空間內的液、氣將被強制攪拌混合，較大的脫硫劑液滴被 絲帶撕裂破碎，因而強化了脫硫劑液滴與煙氣中SO 2的傳質即擾動混合，從而達到提升脫硫 效率的功效。
[0022]進一步的，所述電動機的電壓為12V或24V;電動機電源線引出脫硫塔外后，集中進 行配供電并控制投運數量;電動機的單臺功率小于IOOW。
[0023] 進一步的，所述絲帶的層數為1~4層，絲帶的長度在O .5~1.5m范圍內；絲帶外緣 的圓周速度2 160m/s，而向上煙氣流速< 15m/s，向下衆液噴射流速< 15m/s。
[0024] 本發明的有益效果是：
[0025] 為滿足我國環保與社會對鍋爐煙氣二氧化硫排放日趨嚴苛的排放標準與監管要 求，多層噴淋式脫硫塔進行強化擾動傳質裝置，比目前的新增噴淋層或加大噴淋量、采用雙 塔結構，加大塔徑降低煙氣流速、添加脫硫增效劑等等改造工藝相比較，優勢明顯；如與增 加噴淋層比較，本發明具有如下優點：
[0026] 1、新增噴淋層等改造工藝，改造投資大、工期長達數月，雖可提升脫硫效率，且運 行成本加大。而本方法的優點首先在于可直接在現有的多層噴淋式脫硫塔內加裝擾動強化 傳質裝置，其系統設備簡捷可靠，改造施工工期在1周內，且投資省、運行成本降低。
[0027] 2、新增1層噴淋層的脫硫效果，與增設1層/套擾動強化傳質裝置相當。增加噴淋層 只是增大了脫硫塔的液氣比，增加了反應時間；而擾動強化傳質裝置，則在脫硫漿液噴淋層 霧化噴嘴下落漿液與向上的含硫煙氣混合區，通過高速絲帶的拋甩擾動混合進行強烈攪