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    技術文章

    濕法脫硫后顆粒物濃度監測的探討
    發布時間:2019-07-09 閱讀:143
        采用濕式脫硫由于脫硫前后顆粒物成分、粒徑和形態分布發生變化,同時采用不同脫硫劑的濕式脫硫對顆粒物數濃度和質量濃度產生不同的影響,采用光學散射法的顆粒物濃度監測儀器其實質就是對煙氣中顆粒物或者液滴進行顆粒物數監測,計算出顆粒物質量濃度,顆粒物粒徑、表面形態和成分的不同對光散射系數影響不同,對不同工藝的影響也不同,以下從幾個方面就濕法脫硫后顆粒物濃度監測存在的問題進行分析探討。
        一、煙氣脫硫設施現狀。目前煙氣脫硫設施大部分為濕式脫硫,主要采用石灰石-石膏法、雙堿法、鎂法和氨法,脫硫劑采用MgO、NaOH、CaCO3和氨水,燃煤電廠一般采用石灰石-石膏法或鎂法脫硫+離心管束式除塵技術或者濕式電除塵降低污染物濃度,脫硫效率較高,脫硫后顆粒物濃度無法保證長期穩定達標;建材行業多采用雙堿法脫硫,部分企業脫硫后加裝濕式電除塵,受工藝及治理設施影響,無法保證顆粒物長期穩定達標排放;部分工業企業燃煤鍋爐采用氨法脫硫,煙氣氨逃逸較為嚴重,煙氣中攜帶大量銨鹽氣溶膠,形成二次顆粒物排放。
        二、濕法脫硫運行中存在的問題。部分企業受場地及經費等因素限制,脫硫塔尺寸和高度無法按照相關規范要求建設,運行中脫硫塔內流速高于規范指標,造成除霧器堵塞或者溫度過高變形脫落,脫硫漿液大量逃逸,脫硫效率降低,顆粒物排放濃度嚴重超標;部分企業脫硫附屬設施不健全,脫硫運行中未產生脫硫產物,添加的脫硫劑和脫硫產物通過煙氣排放至大氣中,形成二次污染;脫硫系統控制采用手工控制,根據SO2排放濃度進行脫硫劑的添加,未對脫硫塔內循環漿液密度進行監測,高密度的脫硫漿液經循環霧化,造成脫硫塔逃逸的液滴水霧中攜帶有硫酸鹽、硝酸鹽,排放顆粒物濃度超標。
        三、當前我國環保領域顆粒物濃度監測設備現狀。當下污染源自動監控系統中普遍使用的顆粒物監測設備原理為光學方法,即消光度法和散射法;光學顆粒物監測儀器受顆粒物成分、顏色、粒徑、表面形態以及煙氣流速、煙氣中液滴水霧影響較大,HJ/T 75-2007固定污染源煙氣排放連續監測技術規范中指出濕法脫硫后由于水分干擾較大,光學顆粒物CEMS無法準確測定其濃度。針對濕法脫硫后未安裝GGH(煙氣再升溫裝置)液滴水霧對光學儀器的干擾,近兩年外CEMS設備廠家推出高溫抽取式前散射法顆粒物監測設備,設備內部復雜,維護量大;由于是點采樣方式,采樣位置接近于煙道壁,監測數據不能完全反應排放情況,部分廠家設備監測數據普遍偏低,監測數據穩定性很好,工藝調整后數據無法反應調整情況。
      環境監測部門對顆粒物濃度監測采用重量法,即在煙道斷面上采集一定體積的煙氣,過濾煙氣中的顆粒物和液滴,經烘干稱重后利用濾筒或濾膜的增量和采氣體積計算顆粒物濃度;部分水汽較大的濕法脫硫后由于濾筒或濾膜內水分較大,氣體通透性降低,無法正常采樣,顆粒物濃度無法監測。
        四、濕法脫硫后激光后散射法顆粒物監測儀無法準確監測的原因分析。
        (1)采用石灰石-石膏法脫硫+管束式除霧工藝場合,后散射法顆粒物監測儀數據偏低時,主要原因為顆粒物主要成分為CaSO4,顏色較淺,散射光強度相對較弱,設備監測到的顆粒物數濃度較低,相應的顆粒物質量濃度較低;監測數據偏高時,一般為工況負荷較大,煙氣流速超過管束式除霧器的要求,造成除霧效果較差,煙氣中形成大量液滴和水霧,散射光較強,監測儀器誤認為顆粒物進行計算。
        (2)采用濕式鎂法脫硫+除霧器工藝場合,光學散射法顆粒物監測儀數據偏低時,主要為脫硫后產物MgSO4,顏色淺粒徑相對較大,光散射能力低,設備監測到的濃度較低;監測數據偏高時,一般為負荷調整除霧效果降低,煙氣中形成液滴水霧干擾,或為鎂法脫硫產物回收附屬設施不完善或者故障,造成循環漿液密度過高,脫硫產物堵塞除霧器或者從除霧器中逃逸。
        (3)采用雙堿法的工藝場合多為建材企業,光學儀器檢測數據偏低時,多為顆粒物顏色淺,脫硫產物表面光滑,散射能力差,監測顆粒物質量濃度低;儀器監測數據偏高時,一般為脫硫設施建設不滿足設計指標要求,煙氣量和濃度超出設計要求,附屬設施不健全,未進行循環漿液密度監測或者脫硫產物回收,煙氣中攜帶水汽量較大,造成監測數據偏高。
        (4)采用氨法脫硫的場合,光學儀器檢測數據偏低時,主要為脫硫后顆粒物主要成分銨鹽,表面呈晶體結構,散射能力較差;監測數據偏高時,一般為煙氣中水汽較大,逃逸氨氣和SO2形成粒徑小的氣溶膠,散射光較強,顆粒物數濃度增加,光學儀器監測數據偏高,采樣稱重測量顆粒濃度不一定偏高。

        五、高溫抽取式前散射法監測儀器存在的問題。從目前安裝的高溫抽取式前散射法顆粒物儀運行中出現的問題來看,主要是濕法脫硫煙氣中含有液滴,液滴中溶解有脫硫副產物,加熱式采樣桿中液滴重水分被蒸發,析出晶體后形成沉積,長時間運行堵塞采樣桿;非加熱時采樣桿中液滴和顆粒物容易沉積堵塞采樣桿,監測數據長期穩定,不能反應工藝調整情況。電力行業工況相對穩定,非電行業工況及治理設施相對較差,煙氣中水溶性離子濃度較高,加熱后形成的氣溶膠,造成監測數據偏高。













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