鍋爐脫硫除塵廢水水質影響因素研究
鍋爐脫硫除塵廢水水質影響因素研究
摘要燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水水質及其變化對處理方法確定具有重要意i義.煙 氣性質、工作液（水）性質和除塵器本身性質是影響廢水水質的三個基本途徑.燃煤煤質、鍋爐 的燃燒方式與爐型、鍋爐的負荷、鍋爐的構造和操作管理、除塵器的類型與性能、工作液供給方 式與性質是影響廢水水質的主要因素.
燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水水質受多種因素的影響，全面準確把握水質特點及其變化情況 是研究與設計水處理方案的前提,本文的主要目的在于通過對廢水水質影響因素的考察，把握廢水水質 狀況.
燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水中污染物的主要來源是燃煤在鍋爐中燃燒所產生的煙氣，濕式 3塵器以水為工作液，把煙氣中的煙塵顆粒和so2類污染物截留在水中，形成廢水排出除塵器.影響濕 ?脫硫除塵器廢水水質的因素很多，根據廢水產生的基本過程，鍋爐煙氣性質、除塵器性質以及工作液 性質均對廢水水質產生不同程度的影響.
1燃煤種類與質量
我國工業鍋爐以中小容量設備居多，其燃料以未經洗選加工的原煤為主.我國煤炭資源豐富，分布 廣泛，不同煤炭產地的煤炭質量差異很大.據煤炭部門的統計，這些原煤的平均灰分含量為20. 16%.低 灰分含量的煤炭的灰分僅為4%，而高灰分含量的則達到49%.原煤的平均硫分含量為1. 72%.低硫煤 含量僅為0.3%，而高硫煤高達10%.
研究表明，同一臺鍋爐在其它條件相同的條件下，燃用不同灰分含量的煤種，其煙氣排塵濃度不同. 煤炭的灰分含量增加，對應的煙氣排塵濃度增加[1].
煤炭中的硫以硫鐵礦、有機硫和硫酸鹽3種形式存在.其中以硫鐵礦形式存在的硫占總硫量的 50%以上，平均達到70%.個別地區出產以有機硫為主要含硫形式的煤炭.硫酸鹽在其中只占有很小的 比例[2].燃用不同可燃硫分含量的煤炭，其煙氣中S02的濃度必然不同.可燃硫分比例越髙，煙氣中so2 的濃度越大.假定濕式除塵器的脫硫除塵效率不隨煙氣中排塵濃度和so2的變化而改變，燃用高灰分、 高硫分的煤炭將導致所排出廢水SS濃度和酸度的增加.
2鍋爐的燃燒方式
學位論文下載~鍋爐腳種類很多，按其燃燒方式可分為層燃式鍋爐、懸燃式鍋爐和流化床式鍋爐3類.各類燃燒方 式鍋爐根據燃燒室構造形式又分為不同的爐型.燃燒方式不同，煙氣中含塵量占灰分的比例也有很大差 異.
鏈條爐排鍋爐的煙氣排塵濃度適中，但濃度波動幅度大，變化劇烈.大值達到平均值的2. 4倍. 煤粉爐的排塵濃度較大，但濃度波動很小.沸騰爐的排塵濃度大，濃度也有較大的波動.
燃燒方式不僅對鍋爐的排塵濃度有很大的影響，而且對煙塵顆粒的粒徑分布有很大的影響.在滿負 荷運行時，鏈條爐排鍋爐所排放的煙塵中灰粒076pm)與煙塵(<76卩1!1)各自約占50%.往復爐排鍋爐
煙塵中灰粒（>76Mm)不足45%，其中自然引風鍋爐不足40%?煤粉爐不到15%，沸騰爐不超過35%. 所以，不同燃燒方式的鍋爐由于煤炭質量和粒度、饋給方式、通風方式等的不同，造成排放煙塵濃度和粒 度組成差異很大.
流化床式燃煤鍋爐可在床層中加人鈣硫比為2?3，粒度在420?500pm的石灰石粉，在爐內脫硫，以 減少煙氣中so2的濃度.懸燃爐中的旋風爐型也可以利用在燃煤中攙加石灰石的的方法實現爐內脫硫.
3鍋爐的負荷
鍋爐負荷越高，燃燒的煤量越大，對應的排塵濃度也就越大.研究表明，對于鏈條爐排層燃鍋爐，當 負荷為滿負荷的50%時，排塵濃度僅為滿負荷排塵濃度的25%以下.當負荷超過滿負荷的70%時，排 塵濃度隨負荷的增加近似線性迅速增加.對往復爐排層燃鍋爐，當負荷為滿負荷的60%時，排塵濃度僅 為滿負荷排塵濃度的30%左右.排塵濃度隨鍋爐負荷的增加幾乎呈線性增加.
鍋爐負荷不僅對排塵濃度有很大影響，而且對排塵顆粒粒度的分布也有很大的影響.對層燃鍋爐， 鍋爐負荷增加，排塵中>75|um的灰粒在煙塵總量中的比例增加，而10?75Mm的塵粒的比例減少，< lOjum的細小顆粒的比例變化不大.[1]
4鍋爐的構造和操作管理
同一燃燒方式和爐型的鍋爐，由于爐體自身的構造形式不同，其排塵濃度也不一樣.在爐體設計時 對環境保護問題給予足夠的重視，采取有效措施，可在提高鍋爐熱效率的基礎上減少污染物的排放量.
鍋爐的操作營理對排塵濃度也有很大的影響.風量適當，加煤均勻有利于燃煤的充分燃燒，減少排 塵濃度.
空氣的過剩系數、煙氣的流速等都對排塵濃度有比較明顯的影響.
以上討論了煤炭質量和鍋爐的燃燒方式、負荷以及鍋爐構造與操作管理對鍋爐排放煙氣性質的影 響.對于既定的濕式脫硫除塵器，煙氣性質(排塵濃度、so2濃度等）的變化必然影響所排放廢水的水質. 在脫硫除塵效率基本不變的條件下，廢水中SS和so2的濃度隨鍋爐排放煙氣中煙塵和so2濃度的升 降而同步增減.我國燃煤工業鍋爐目前正在配套使用的濕式除塵器既有以除塵為主要目的的傳統的濕式除塵器， 也有近十幾年來開發研制的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，還有把傳統濕式除塵器經過技術改造，強 化了脫硫效果的改造型濕式除塵器.各類除塵器又有多種設備形式，表1列出了 3類濕式除塵器的主要 設備類型和相應的主要技術參數.[1-2'3'4'5'63
由表1可見，不同類別除塵器的性能差異很大.傳統濕式除塵器的除塵效率較高，平均除塵效率為 90%左右，低為70%,高達99%.平均液氣比為2.5L/Nm3.但脫硫效率一般不高，僅為10%? 20%.濕式高效脫硫除塵一體化除塵器和改造型濕式除塵器的除塵效率很高，平均達到97%.濕式高效 脫硫除塵一體化除塵器的平均脫硫效率為79%，平均液氣比為l.OL/Nm3.改造型濕式除塵器的平均脫 硫效率為65%.
由于不同類型的除塵器的除塵效率、脫硫效率及液氣比等主要技術性能各不相同，即使鍋爐所排放 煙氣的性質相同，選用不同的除塵器，其排放廢水的水質也各不相同.
上述表格中各種除塵器的除塵效率和脫硫效率是在鍋爐滿負荷的條件下測試的結果，鍋爐負荷變 化，所排放煙氣的排塵濃度和so2濃度相應發生改變，除塵器的污染物負荷也隨之改變.
除塵器的污染物負荷對所排廢水的水質也有很大的影響.鍋爐在低負荷條件下運行時，燃煤量減 少，排塵濃度和S02濃度下降，粒徑小的顆粒占的比例增加，平均粒度變小.除塵器在穩定運行時其工 作液流量一般保持相對恒定，除塵器污染物負荷降低使得排放廢水的SS和so2濃度下降.除塵器的分 級效率受進口煙氣的排塵濃度的影響比較小，所以，低負荷時廢水中SS顆粒的粒度組成也發生變化， 小顆粒的比例增加，平均粒度變小.
6工作液供給方式與性質
濕式脫硫除塵器的工作液可分為3種.是除塵器用戶的供水；第二是企業排放的堿性工業廢 水;第三是除塵器廢水經處理后供給的循環水.為節約水資源，利用用戶供水為水源直流供水的供水方 式逐漸被淘汰，循環供水被廣泛應用.堿性工業廢水在條件允許時被優先選用.
工作液根據pH值的不同分為堿性水、中性水和酸性水3種.堿性水通過化學吸收脫除煙氣中的 so2，傳質阻力小，S02去除率高，出水中S02含量大.中性水通過物理吸收脫除煙氣中的S02，傳質阻 力大，S02去除率降低，出水中so2含量變小.酸性水往往是由于循環使用過程中so2逐漸積累而造成 .的?
由于水分的蒸發作用，循環供水在循環使用過程中，水中溶解性雜質會逐漸濃縮.為防止結垢，須采 取相應的措施.一般采用排污的方法控制濃縮倍數.
7結語
工業鍋爐濕式脫硫除塵器為廢水產生的核心，煙氣性質、工作液(水)性質和除塵器本身性質是影響 廢水水質的三個基本途徑.燃煤煤質、鍋爐的燃燒方式與爐型、鍋爐的負荷、鍋爐的構造和操作管理、除 塵器的類型與性能、工作液供給方式與性質通過各自途徑影響廢水水質.
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摘要燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水水質及其變化對處理方法確定具有重要意i義.煙 氣性質、工作液（水）性質和除塵器本身性質是影響廢水水質的三個基本途徑.燃煤煤質、鍋爐 的燃燒方式與爐型、鍋爐的負荷、鍋爐的構造和操作管理、除塵器的類型與性能、工作液供給方 式與性質是影響廢水水質的主要因素.
燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水水質受多種因素的影響，全面準確把握水質特點及其變化情況 是研究與設計水處理方案的前提,本文的主要目的在于通過對廢水水質影響因素的考察，把握廢水水質 狀況.
燃煤工業鍋爐濕式脫硫除塵器廢水中污染物的主要來源是燃煤在鍋爐中燃燒所產生的煙氣，濕式 3塵器以水為工作液，把煙氣中的煙塵顆粒和so2類污染物截留在水中，形成廢水排出除塵器.影響濕 ?脫硫除塵器廢水水質的因素很多，根據廢水產生的基本過程，鍋爐煙氣性質、除塵器性質以及工作液 性質均對廢水水質產生不同程度的影響.
1燃煤種類與質量
我國工業鍋爐以中小容量設備居多，其燃料以未經洗選加工的原煤為主.我國煤炭資源豐富，分布 廣泛，不同煤炭產地的煤炭質量差異很大.據煤炭部門的統計，這些原煤的平均灰分含量為20. 16%.低 灰分含量的煤炭的灰分僅為4%，而高灰分含量的則達到49%.原煤的平均硫分含量為1. 72%.低硫煤 含量僅為0.3%，而高硫煤高達10%.
研究表明，同一臺鍋爐在其它條件相同的條件下，燃用不同灰分含量的煤種，其煙氣排塵濃度不同. 煤炭的灰分含量增加，對應的煙氣排塵濃度增加[1].
煤炭中的硫以硫鐵礦、有機硫和硫酸鹽3種形式存在.其中以硫鐵礦形式存在的硫占總硫量的 50%以上，平均達到70%.個別地區出產以有機硫為主要含硫形式的煤炭.硫酸鹽在其中只占有很小的 比例[2].燃用不同可燃硫分含量的煤炭，其煙氣中S02的濃度必然不同.可燃硫分比例越髙，煙氣中so2 的濃度越大.假定濕式除塵器的脫硫除塵效率不隨煙氣中排塵濃度和so2的變化而改變，燃用高灰分、 高硫分的煤炭將導致所排出廢水SS濃度和酸度的增加.
2鍋爐的燃燒方式
學位論文下載~鍋爐腳種類很多，按其燃燒方式可分為層燃式鍋爐、懸燃式鍋爐和流化床式鍋爐3類.各類燃燒方 式鍋爐根據燃燒室構造形式又分為不同的爐型.燃燒方式不同，煙氣中含塵量占灰分的比例也有很大差 異.
鏈條爐排鍋爐的煙氣排塵濃度適中，但濃度波動幅度大，變化劇烈.大值達到平均值的2. 4倍. 煤粉爐的排塵濃度較大，但濃度波動很小.沸騰爐的排塵濃度大，濃度也有較大的波動.
燃燒方式不僅對鍋爐的排塵濃度有很大的影響，而且對煙塵顆粒的粒徑分布有很大的影響.在滿負 荷運行時，鏈條爐排鍋爐所排放的煙塵中灰粒076pm)與煙塵(<76卩1!1)各自約占50%.往復爐排鍋爐
煙塵中灰粒（>76Mm)不足45%，其中自然引風鍋爐不足40%?煤粉爐不到15%，沸騰爐不超過35%. 所以，不同燃燒方式的鍋爐由于煤炭質量和粒度、饋給方式、通風方式等的不同，造成排放煙塵濃度和粒 度組成差異很大.
流化床式燃煤鍋爐可在床層中加人鈣硫比為2?3，粒度在420?500pm的石灰石粉，在爐內脫硫，以 減少煙氣中so2的濃度.懸燃爐中的旋風爐型也可以利用在燃煤中攙加石灰石的的方法實現爐內脫硫.
3鍋爐的負荷
鍋爐負荷越高，燃燒的煤量越大，對應的排塵濃度也就越大.研究表明，對于鏈條爐排層燃鍋爐，當 負荷為滿負荷的50%時，排塵濃度僅為滿負荷排塵濃度的25%以下.當負荷超過滿負荷的70%時，排 塵濃度隨負荷的增加近似線性迅速增加.對往復爐排層燃鍋爐，當負荷為滿負荷的60%時，排塵濃度僅 為滿負荷排塵濃度的30%左右.排塵濃度隨鍋爐負荷的增加幾乎呈線性增加.
鍋爐負荷不僅對排塵濃度有很大影響，而且對排塵顆粒粒度的分布也有很大的影響.對層燃鍋爐， 鍋爐負荷增加，排塵中>75|um的灰粒在煙塵總量中的比例增加，而10?75Mm的塵粒的比例減少，< lOjum的細小顆粒的比例變化不大.[1]
4鍋爐的構造和操作管理
同一燃燒方式和爐型的鍋爐，由于爐體自身的構造形式不同，其排塵濃度也不一樣.在爐體設計時 對環境保護問題給予足夠的重視，采取有效措施，可在提高鍋爐熱效率的基礎上減少污染物的排放量.
鍋爐的操作營理對排塵濃度也有很大的影響.風量適當，加煤均勻有利于燃煤的充分燃燒，減少排 塵濃度.
空氣的過剩系數、煙氣的流速等都對排塵濃度有比較明顯的影響.
以上討論了煤炭質量和鍋爐的燃燒方式、負荷以及鍋爐構造與操作管理對鍋爐排放煙氣性質的影 響.對于既定的濕式脫硫除塵器，煙氣性質(排塵濃度、so2濃度等）的變化必然影響所排放廢水的水質. 在脫硫除塵效率基本不變的條件下，廢水中SS和so2的濃度隨鍋爐排放煙氣中煙塵和so2濃度的升 降而同步增減.我國燃煤工業鍋爐目前正在配套使用的濕式除塵器既有以除塵為主要目的的傳統的濕式除塵器， 也有近十幾年來開發研制的濕式高效脫硫除塵一體化除塵器，還有把傳統濕式除塵器經過技術改造，強 化了脫硫效果的改造型濕式除塵器.各類除塵器又有多種設備形式，表1列出了 3類濕式除塵器的主要 設備類型和相應的主要技術參數.[1-2'3'4'5'63
由表1可見，不同類別除塵器的性能差異很大.傳統濕式除塵器的除塵效率較高，平均除塵效率為 90%左右，低為70%,高達99%.平均液氣比為2.5L/Nm3.但脫硫效率一般不高，僅為10%? 20%.濕式高效脫硫除塵一體化除塵器和改造型濕式除塵器的除塵效率很高，平均達到97%.濕式高效 脫硫除塵一體化除塵器的平均脫硫效率為79%，平均液氣比為l.OL/Nm3.改造型濕式除塵器的平均脫 硫效率為65%.
由于不同類型的除塵器的除塵效率、脫硫效率及液氣比等主要技術性能各不相同，即使鍋爐所排放 煙氣的性質相同，選用不同的除塵器，其排放廢水的水質也各不相同.
上述表格中各種除塵器的除塵效率和脫硫效率是在鍋爐滿負荷的條件下測試的結果，鍋爐負荷變 化，所排放煙氣的排塵濃度和so2濃度相應發生改變，除塵器的污染物負荷也隨之改變.
除塵器的污染物負荷對所排廢水的水質也有很大的影響.鍋爐在低負荷條件下運行時，燃煤量減 少，排塵濃度和S02濃度下降，粒徑小的顆粒占的比例增加，平均粒度變小.除塵器在穩定運行時其工 作液流量一般保持相對恒定，除塵器污染物負荷降低使得排放廢水的SS和so2濃度下降.除塵器的分 級效率受進口煙氣的排塵濃度的影響比較小，所以，低負荷時廢水中SS顆粒的粒度組成也發生變化， 小顆粒的比例增加，平均粒度變小.
6工作液供給方式與性質
濕式脫硫除塵器的工作液可分為3種.是除塵器用戶的供水；第二是企業排放的堿性工業廢 水;第三是除塵器廢水經處理后供給的循環水.為節約水資源，利用用戶供水為水源直流供水的供水方 式逐漸被淘汰，循環供水被廣泛應用.堿性工業廢水在條件允許時被優先選用.
工作液根據pH值的不同分為堿性水、中性水和酸性水3種.堿性水通過化學吸收脫除煙氣中的 so2，傳質阻力小，S02去除率高，出水中S02含量大.中性水通過物理吸收脫除煙氣中的S02，傳質阻 力大，S02去除率降低，出水中so2含量變小.酸性水往往是由于循環使用過程中so2逐漸積累而造成 .的?
由于水分的蒸發作用，循環供水在循環使用過程中，水中溶解性雜質會逐漸濃縮.為防止結垢，須采 取相應的措施.一般采用排污的方法控制濃縮倍數.
7結語
工業鍋爐濕式脫硫除塵器為廢水產生的核心，煙氣性質、工作液(水)性質和除塵器本身性質是影響 廢水水質的三個基本途徑.燃煤煤質、鍋爐的燃燒方式與爐型、鍋爐的負荷、鍋爐的構造和操作管理、除 塵器的類型與性能、工作液供給方式與性質通過各自途徑影響廢水水質.
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