锅炉脱硫除尘废水水质影响因素研究
锅炉脱硫除尘废水水质影响因素研究
摘要燃煤工业锅炉湿式脱硫除尘器废水水质及其变化对处理方法确定具有重要意i义.烟 气性质、工作液（水）性质和除尘器本身性质是影响废水水质的三个基本途径.燃煤煤质、锅炉 的燃烧方式与炉型、锅炉的负荷、锅炉的构造和操作管理、除尘器的类型与性能、工作液供给方 式与性质是影响废水水质的主要因素.
关键词水质；波动；除尘器；脱硫
燃煤工业锅炉湿式脱硫除尘器废水水质受多种因素的影响，全面准确把握水质特点及其变化情况 是研究与设计水处理方案的前提,本文的主要目的在于通过对废水水质影响因素的考察，把握废水水质 状况.
燃煤工业锅炉湿式脱硫除尘器废水中污染物的主要来源是燃煤在锅炉中燃烧所产生的烟气，湿式 3尘器以水为工作液，把烟气中的烟尘颗粒和so2类污染物截留在水中，形成废水排出除尘器.影响湿 ¥脱硫除尘器废水水质的因素很多，根据废水产生的基本过程，锅炉烟气性质、除尘器性质以及工作液 性质均对废水水质产生不同程度的影响.
1燃煤种类与质量
我国工业锅炉以中小容量设备居多，其燃料以未经洗选加工的原煤为主.我国煤炭资源丰富，分布 广泛，不同煤炭产地的煤炭质量差异很大.据煤炭部门的统计，这些原煤的平均灰分含量为20. 16%.低 灰分含量的煤炭的灰分仅为4%，而高灰分含量的则达到49%.原煤的平均硫分含量为1. 72%.低硫煤 含量仅为0.3%，而高硫煤高达10%.
研究表明，同一台锅炉在其它条件相同的条件下，燃用不同灰分含量的煤种，其烟气排尘浓度不同. 煤炭的灰分含量增加，对应的烟气排尘浓度增加[1].
煤炭中的硫以硫铁矿、有机硫和硫酸盐3种形式存在.其中以硫铁矿形式存在的硫占总硫量的 50%以上，平均达到70%.个别地区出产以有机硫为主要含硫形式的煤炭.硫酸盐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，其烟气中S02的浓度必然不同.可燃硫分比例越髙，烟气中so2 的浓度越大.假定湿式除尘器的脱硫除尘效率不随烟气中排尘浓度和so2的变化而改变，燃用高灰分、 高硫分的煤炭将导致所排出废水SS浓度和酸度的增加.
2锅炉的燃烧方式
学位论文下载~锅炉脚种类很多，按其燃烧方式可分为层燃式锅炉、悬燃式锅炉和流化床式锅炉3类.各类燃烧方 式锅炉根据燃烧室构造形式又分为不同的炉型.燃烧方式不同，烟气中含尘量占灰分的比例也有很大差 异.
链条炉排锅炉的烟气排尘浓度适中，但浓度波动幅度最大，变化剧烈.最大值达到平均值的2. 4倍. 煤粉炉的排尘浓度较大，但浓度波动很小.沸腾炉的排尘浓度最大，浓度也有较大的波动.
燃烧方式不仅对锅炉的排尘浓度有很大的影响，而且对烟尘颗粒的粒径分布有很大的影响.在满负 荷运行时，链条炉排锅炉所排放的烟尘中灰粒076pm)与烟尘(<76卩1!1)各自约占50%.往复炉排锅炉
烟尘中灰粒（>76Mm)不足45%，其中自然引风锅炉不足40%•煤粉炉不到15%，沸腾炉不超过35%. 所以，不同燃烧方式的锅炉由于煤炭质量和粒度、馈给方式、通风方式等的不同，造成排放烟尘浓度和粒 度组成差异很大.
流化床式燃煤锅炉可在床层中加人钙硫比为2〜3，粒度在420〜500pm的石灰石粉，在炉内脱硫，以 减少烟气中so2的浓度.悬燃炉中的旋风炉型也可以利用在燃煤中搀加石灰石的的方法实现炉内脱硫.
3锅炉的负荷
锅炉负荷越高，燃烧的煤量越大，对应的排尘浓度也就越大.研究表明，对于链条炉排层燃锅炉，当 负荷为满负荷的50%时，排尘浓度仅为满负荷排尘浓度的25%以下.当负荷超过满负荷的70%时，排 尘浓度随负荷的增加近似线性迅速增加.对往复炉排层燃锅炉，当负荷为满负荷的60%时，排尘浓度仅 为满负荷排尘浓度的30%左右.排尘浓度随锅炉负荷的增加几乎呈线性增加.
锅炉负荷不仅对排尘浓度有很大影响，而且对排尘颗粒粒度的分布也有很大的影响.对层燃锅炉， 锅炉负荷增加，排尘中>75|um的灰粒在烟尘总量中的比例增加，而10〜75Mm的尘粒的比例减少，< lOjum的细小颗粒的比例变化不大.[1]
4锅炉的构造和操作管理
同一燃烧方式和炉型的锅炉，由于炉体自身的构造形式不同，其排尘浓度也不一样.在炉体设计时 对环境保护问题给予足够的重视，采取有效措施，可在提高锅炉热效率的基础上减少污染物的排放量.
锅炉的操作營理对排尘浓度也有很大的影响.风量适当，加煤均匀有利于燃煤的充分燃烧，减少排 尘浓度.
空气的过剩系数、烟气的流速等都对排尘浓度有比较明显的影响.
以上讨论了煤炭质量和锅炉的燃烧方式、负荷以及锅炉构造与操作管理对锅炉排放烟气性质的影 响.对于既定的湿式脱硫除尘器，烟气性质(排尘浓度、so2浓度等）的变化必然影响所排放废水的水质. 在脱硫除尘效率基本不变的条件下，废水中SS和so2的浓度随锅炉排放烟气中烟尘和so2浓度的升 降而同步增减.我国燃煤工业锅炉目前正在配套使用的湿式除尘器既有以除尘为主要目的的传统的湿式除尘器， 也有近十几年来开发研制的湿式高效脱硫除尘一体化除尘器，还有把传统湿式除尘器经过技术改造，强 化了脱硫效果的改造型湿式除尘器.各类除尘器又有多种设备形式，表1列出了 3类湿式除尘器的主要 设备类型和相应的主要技术参数.[1-2'3'4'5'63
由表1可见，不同类别除尘器的性能差异很大.传统湿式除尘器的除尘效率较高，平均除尘效率为 90%左右，最低为70%,最高达99%.平均液气比为2.5L/Nm3.但脱硫效率一般不高，仅为10%〜 20%.湿式高效脱硫除尘一体化除尘器和改造型湿式除尘器的除尘效率很高，平均达到97%.湿式高效 脱硫除尘一体化除尘器的平均脱硫效率为79%，平均液气比为l.OL/Nm3.改造型湿式除尘器的平均脱 硫效率为65%.
由于不同类型的除尘器的除尘效率、脱硫效率及液气比等主要技术性能各不相同，即使锅炉所排放 烟气的性质相同，选用不同的除尘器，其排放废水的水质也各不相同.
上述表格中各种除尘器的除尘效率和脱硫效率是在锅炉满负荷的条件下测试的结果，锅炉负荷变 化，所排放烟气的排尘浓度和so2浓度相应发生改变，除尘器的污染物负荷也随之改变.
除尘器的污染物负荷对所排废水的水质也有很大的影响.锅炉在低负荷条件下运行时，燃煤量减 少，排尘浓度和S02浓度下降，粒径小的颗粒占的比例增加，平均粒度变小.除尘器在稳定运行时其工 作液流量一般保持相对恒定，除尘器污染物负荷降低使得排放废水的SS和so2浓度下降.除尘器的分 级效率受进口烟气的排尘浓度的影响比较小，所以，低负荷时废水中SS颗粒的粒度组成也发生变化， 小颗粒的比例增加，平均粒度变小.
6工作液供给方式与性质
湿式脱硫除尘器的工作液可分为3种.第一是除尘器用户的供水；第二是企业排放的碱性工业废 水;第三是除尘器废水经处理后供给的循环水.为节约水资源，利用用户供水为水源直流供水的供水方 式逐渐被淘汰，循环供水被广泛应用.碱性工业废水在条件允许时被优先选用.
工作液根据pH值的不同分为碱性水、中性水和酸性水3种.碱性水通过化学吸收脱除烟气中的 so2，传质阻力小，S02去除率高，出水中S02含量大.中性水通过物理吸收脱除烟气中的S02，传质阻 力大，S02去除率降低，出水中so2含量变小.酸性水往往是由于循环使用过程中so2逐渐积累而造成 .的•
由于水分的蒸发作用，循环供水在循环使用过程中，水中溶解性杂质会逐渐浓缩.为防止结垢，须采 取相应的措施.一般采用排污的方法控制浓缩倍数.
7结语
工业锅炉湿式脱硫除尘器为废水产生的核心，烟气性质、工作液(水)性质和除尘器本身性质是影响 废水水质的三个基本途径.燃煤煤质、锅炉的燃烧方式与炉型、锅炉的负荷、锅炉的构造和操作管理、除 尘器的类型与性能、工作液供给方式与性质通过各自途径影响废水水质.
