空氣預熱器冷凝水中和材料應用案例
空氣預熱器冷凝水中和材料應用案例
淄博木齊新材料科技有限公司 田利杰
空氣預熱器 (air pre-heater)是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內(nèi)部的散熱片將進入鍋爐前的空氣預熱到一定溫度的受熱面,是一種用于提高鍋爐的熱交換性能,降低能量消耗的設備。 空氣預熱器一般分為板式、回轉式和管式三種??諝忸A熱器具有改善并強化燃燒、強化傳熱、減小爐內(nèi)損失,降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率、熱空氣可以作燃料干燥劑等作用。
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國空氣預熱器市場競爭態(tài)勢研究與投資戰(zhàn)略預測報告(2023-2030年)》顯示,中國空氣預熱器行業(yè)是一個廣泛的經(jīng)濟領域,涉及火力發(fā)電、煤化工和石油化工等多個行業(yè)。近年來,中國電站鍋爐行業(yè)經(jīng)歷了穩(wěn)步發(fā)展,使得空氣預熱器市場規(guī)模不斷擴大。2022年我國空氣預熱器行業(yè)市場規(guī)模達到7.31億元。
空氣預熱器煙氣入口溫度根據(jù)不同用途的工藝加熱爐也有所不同,一般在200℃~400℃;煙氣出口溫度一般在70℃~140℃。 由于燃料含硫量的不同,煙氣的露點溫度也不同,一般在60~100℃左右。因此,在空氣預熱器低溫區(qū)會伴有冷凝水析出,該冷凝水呈酸性,一般pH值在4左右。
目前冷凝析出的冷凝水一部分由空氣預熱器煙氣出口下部設置的排凝口直接排出,另一部分未凝結成水滴排出的霧滴會混在煙氣中,經(jīng)煙氣引風機、低溫煙道及煙囪排入大氣。伴隨著煙氣中的酸性冷凝霧滴再排入大氣的過程中不斷冷凝,對煙氣引風機、煙道及煙囪造成腐蝕。
自2022年始,國家環(huán)保部門對冷凝水的排放越來越重視,要求該種酸性冷凝水必須達到PH值6~9后才能排放。因此空氣預熱器產(chǎn)生的冷凝水必須進行中和處理以達到直排標準。
現(xiàn)有的處理方法大多為中和法。中和法是將中和劑加入冷凝水中,將酸性物質中和成中性物質,再進行排放。常用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。但是這種方法基建投資大,藥劑配制及投加設備較多,工人勞動衛(wèi)生條件差,勞動強度大,操作與管理的要求也較嚴格,管道易結垢堵塞與腐蝕;長期處理需要連續(xù)投料,較為麻煩,并且生成的泥渣易造成二次固廢污染。
為解決這些問題,淄博木齊新材料科技有限公司研制了新型MPH長效冷凝水中和陶瓷顆粒,該材料可將酸性冷凝水的PH值由3~4調(diào)至6~9,達到符合國家污水排放標準要求。MPH長效冷凝水中和陶瓷顆粒主要是由鎂基、鈣基天然礦物材料復配經(jīng)高溫燒制而成,具有長效緩釋調(diào)節(jié)酸性水PH值、使用方便、一次投料使用壽命可達10個月以上、不產(chǎn)生泥渣固廢、產(chǎn)品質量穩(wěn)定等特點。該材料已申報國家發(fā)明專利,并備案企業(yè)標準。
目前,MPH長效冷凝水中和陶瓷顆粒已在國內(nèi)多家空氣預熱器、除霧器廠家應用并取得了較好的效果。上海某爐業(yè)有限公司和山東某環(huán)保科技公司將該材料用于空氣預熱器,冷凝水實現(xiàn)PH值由4調(diào)到7后直接排放標準,且在使用過程中不產(chǎn)生廢泥渣、調(diào)節(jié)長效可控,操作方便、大大節(jié)省人力成本,提高了工作效率。洛陽某環(huán)境工程公司將該材料用于空氣預熱器的除霧器,解決了煙氣中冷凝水酸性不達標問題。
木齊科技是我國功能陶瓷材料專業(yè)生產(chǎn)廠家。公司成立于2017年6月,位于淄博先進陶瓷創(chuàng)新園。2019年評為科技部科技型中小企業(yè),2020年獲批山東省高新技術企業(yè),2022年評為工信部創(chuàng)新性中小企業(yè)。公司現(xiàn)為淄博市氫能產(chǎn)業(yè)商會副會長單位、中國物理清洗材料與設備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長單位,淄博高新區(qū)中小企業(yè)商會秘書長單位。
2019年木齊引進中國科學院理化所黃勇研究員,獲得高新區(qū)管委會“三個一百”政策資助,同年依托中科院理化所建成國內(nèi)首家固態(tài)儲制氫新材料實驗室。現(xiàn)有研發(fā)人員12人,其中杰青1人,泰山學者1人,碩士以上學歷占60%。公司已獲得各項授權專利25項,其中授權發(fā)明專利15項,備案企業(yè)標準25項。
木齊科技自主研制的新型MPH長效冷凝水中和陶瓷顆粒具有知識產(chǎn)權,已備案企業(yè)標準。該材料已在國外數(shù)個國家的燃氣熱水器、燃氣壁掛爐的冷凝水中和應用多年,同時該材料也在多家空氣預熱器和除霧器上成功應用獲得用戶好評。