关键词:
除尘脱硫技术(精选十篇)
除尘脱硫技术 篇1
近几年我国SO2年排放量连年超过2000万吨, 列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一, 其排硫量已占总量的1/3。我国工业锅炉数量有50万台之多, 且分布广, 污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置, 但一般都是简单的旋风除尘装置, 没有脱硫功能。目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等。
2 锅炉烟气脱硫常用技术
目前国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法很多, 其中脱硫除尘一体化装置效果较好。这类装置可分为湿式、干湿结合和干式3类。
2.1 湿式双旋脱硫除尘技术
该装置采用喷淋、水膜、水帘进行除尘脱硫。烟气首先经引风机防腐装置加热, 提升排烟温度, 并减少烟气对引风机的腐蚀;再令烟气进入除尘器顶部, 经进口旋流板作用, 从上到下旋流经除尘器内筒。内筒顶部有除尘水喷淋头, 喷淋方向与烟气方向相同。在喷淋过程中, 烟气中的SQ2被碱液吸收, 在离心作用下, 尘与水一起被甩向内壁形成水膜, 产生水膜除尘效果。气流到达内筒下端, 穿过水帘, 气流经旋流进板进入外筒脱水, 然后进入引风机防腐装置, 提升温度后进入引风机。这种装置主要用于小型的35t/h及更小型的锅炉。在运行中, 由于烟气带水问题未能解决, 除尘器底部及引风机叶片容易积灰, 需3个月左右清灰1次。该装置除尘效率在95%左右, 脱硫效率在使用脱硫剂时可达70%左右。
2.2 干式吸附过滤技术
利用可循环再生的固定吸附材料, 除去烟气中的SO2和烟尘, 水洗再生。该装置一般由预除尘器和吸附塔组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率, 除尘效率大于95%, 脱硫效率大于80%, 烟气温度低, 无二次污染, 可回收副产品。但吸附塔入口烟气含尘要求小于150mg/m3, 否则易堵塞和引起吸附剂中毒。吸附剂需经常进行再生, 比较麻烦, 且一次投资大。等离子体锅炉烟气脱硫除尘, 这种装置是近几年发展的新技术装置, 烟气中N2、O2及水蒸气等在经过电子束照射后, 吸收大部分能量, 生成大量的反应活性极强的自由基, 如;OH、O、HO2等, 这些自由基与烟气中SO2反应生成硫酸, 然后与氨中和生成硫酸铵。此方法无设备污染及结垢现象, 不产生废水废渣, 副产品还可以作为肥料使用, 无二次污染物产生, 脱硫率大于90%, 而且设备简单, 适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子加速器产生高能电子, 对于一般的大型企业来说, 需大功率的电子枪, 对人体有害, 故还需要防辐射屏蔽, 所以运行和维护要求高。
2.3 干湿结合式锅炉烟气脱硫除尘技术
脱硫除尘装置的主体设备为一立式塔, 塔内兼用了干、湿结合的结构形式, 其下部为旋风除尘段, 中部为吸收段, 装有筛板, 上部是脱水段。烟气首先进入下部的旋风除尘段, 除去较大颗粒后进入吸收段, 经过布满吸收液的筛板时, 烟气与吸收液充分接触, 发生传质吸收, 脱除SO2并除去微细粉尘。经过除尘脱硫的烟气, 在脱水段内脱水除雾, 防止烟气带水, 然后经出口排至烟囱。该装置的主要特点是液气比小 (0.3-0.5L/m3) , 塔内持液量大, 气液接触充分, 除尘效率可达95%以上, 脱硫效率可达70%, 特别适用于6 t/h以下小型燃煤锅炉, 但是整个装置成本较高。
3 锅炉比较常用的烟气治理技术
3.1 常用的烟气治理技术
目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘:
3.1.1 旋风除尘。
旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力, 将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低, 对于捕集分离5~10μm以上的较粗颗粒粉尘, 净化效率很高, 但对于5~10μm以下的较细颗粒粉尘净化效率较低, 所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化, 或多用于多级净化时的初步处理。
3.1.2 袋式除尘。
袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤 (捕集) 而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强, 但滤料需定期更换, 从而增加了设备的运行维护费用, 劳动条件也差。
3.1.3 湿式除尘。
以某种液体 (通常为水) 为媒介物, 借助于惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下, 除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘, 适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体, 还可净化很多有害气体。它的结构简单, 一次性投资低, 占地面积少, 方法简单、有效。主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、泡沫除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。
3.2 钠钙双碱法
3.2.1 钠钙双碱法介绍
钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有脱硫除尘效率高, 投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性, 兼容湿法和干法的优点, 增加了脱硫剂和烟气的接触面积, 使反应更加迅速更加充分, 以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。
钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体, 并使其螺旋下降, 而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入, 并形成多道强劲的环形水雾区域, 当锅炉烟气强旋流通过时, 就能和水雾充分混合接触, 并发生一系列的物理化学反应, 大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下, 经出灰口到沉淀池, 灰渣沉淀后清理外运, 灰水则循环使用, 烟气则进入内筒进一步净化后, 经风机进入烟囱排入空中。
该法使用Na2CO3或Na OH液吸收废气中的SO2, 生成HSO3-、SO32-与SO42-, 再用Ca O再生, 化学反应方程式如下;
3.2.2 在钠钙双碱法基础改造
决定将钠钙双碱法改为烧碱法 (采用Na0H溶液脱硫, 兼作除尘液和冲渣液) , 不考虑脱硫产物的回收, 对原设计进行修改。
3.2.2. 1 文丘里除尘器
原有文丘里除尘器喉部尺寸较大, 烟气流速较低, 将喉部尺寸改造为350mmx800mm以提高烟气流速。为降低阻力, 在文丘里除尘器喉部后端的底部敷设抛光大理石。取消文丘里除尘器喉部前端的水箱, 改为在文丘里除尘器喉部中间安装1个喷嘴, 喷淋水管规格为DN50mm。从喷嘴喷出的脱硫除尘液在高速烟气作用下形成细小水滴充分与烟气接触, 起到初步除尘、脱硫作用。
3.2.2. 2 水膜除尘器
保留水膜除尘器的塔体, 在塔体内部 (烟气进口上方) 布置3层直径为1950mm的不锈钢旋流板, 并在塔体顶部布置一层直径为1950mm的不锈钢除雾板, 旋流板叶片的旋转方向与烟气进人塔体的方向一致。烟气经文丘里除尘器后以高速进人塔体, 通过旋流板时将脱硫除尘液吹成很小的雾滴, 尘粒与雾滴充分接触并吸收水分后质量不断增大。在旋流板的导向作用下, 烟气旋转运动加剧, 使尘粒与烟气分离。尘粒在重力的作用落人塔底, 实现除尘。取消水膜除尘器顶部的溢水槽, 在每层旋流板和除雾板上方各安装1根DN50mm的喷淋管。喷洒在旋流板上的脱硫除尘液在旋流板叶片的导向和烟气自身的旋转运动共同作用下, 被吹散、雾化, 大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积, 使烟气中的S02与Na0H充分反应, 保证烟气中的S02被脱硫除尘液充分吸收。与除尘液主管相连接的支管改为内衬胶的钢管, 阀门使用弹性座封闸阀, 以减少管道结垢现象。
3.2.2. 3 脱硫除尘液配制及反馈自控系统
在除尘、冲渣液系统中增设容积为5耐的储碱液罐2台及其相应的管道和阀门, 碱液直接加到系统的回水总管。增加在线p H值计及反馈自控装置一套, 通过安装在渣浆泵吸水井旁的在线p H值计检测脱硫除尘液的p H值并反馈到自控装置, 自动调节脱硫除尘液p H值。
摘要:为保证烟气排放达标, 实际应用中经常将锅炉原除尘系统改造成脱硫除尘系统。本文研究了国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法, 比较常用的烟气治理技术。最后, 深入探讨了钠钙双碱法以及对这种方法的改造措施。
关键词:烟气,钠钙双碱法,锅炉烟气脱硫
参考文献
[1]胡满银, 赵毅, 刘忠.除尘技术.北京;化学工业出版社, 2006.
除尘脱硫技术 篇2
介绍了电厂石灰石湿法脱硫废水的.产生过程、排放情况及主要污染物,论述了国内外脱硫废水处理的技术和发展趋势,并结合工程实例,给出了脱硫废水处理技术在电厂锅炉废水处理中的应用.
作 者:刘红 张吉 陈翠荣 LIU Hong ZHANG Ji CHEN Cui-rong 作者单位:刘红,LIU Hong(天津港务设施管理中心,天津,300456)
张吉,ZHANG Ji(天津市环境工程评估中心,天津,300191)
陈翠荣,CHEN Cui-rong(天津港务建设公司,天津,300456)
除尘脱硫技术 篇3
关键词:超低排放;脱硫除尘一体化;烟气脱硫
中图分类号: T-19 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-178-2
0 引言
2014年9月14日,由国家三部委发布的2016-2020年国家减排计划,要求东部等地区火力发电厂污染物粉尘、SO2和NOX排放分别达到10、35和50mg/Nm3的排放标准。近半年来,各大电力公司纷纷响应国家的减排计划,在新建和老机组改造上采用新技术和新方法使粉尘和SO2排放浓度达到10和35mg/Nm3的要求,特别是粉尘的排放,一些地区提出了更高的要求,甚至要求达到5mg/Nm3、2.5mg/Nm3的要求。
本文是基于近半年本人参加新建和老机组脱硫除尘一体化改造,对脱硫除尘一体化的技术路线和存在的问题进行论述。
1 超低排放脱硫技术
1.1老机组的超低脱硫排放改造
为了实现超低排放的目标,必须提高脱硫效率,由原来的效率一般低于99%提高到超过99%以上的效率,有的机组甚至达到99.5%左右。
提高脱硫效率的基本措施是提高液气比L/G和增加烟气与石灰石浆液的接触,使烟气与石灰石浆液充分接触而发生反应。目前主要采用在老塔加装喷淋层、老塔加喷淋层+塔外浆池、串塔、单塔双循环和双塔双循环等技术来解决脱硫效率提高而引起的增加液气比和需要加大浆液反应池容积等措施,除了上述技术方法外,在吸收塔内加装托盘、湍流装置或截流环等,进一步增加烟气与石灰石浆液的接触,有效地增加脱硫反应的效果,在脱除SO2的同时,也有效脱除烟气中的粉尘。对老塔的改造,加装的喷淋层一般布置在老塔喷淋层的上面,增加浆液在吸收塔内的停留时间,从而增加石灰石浆液与烟气反应的时间,有利于SO2的脱除。表1是大唐集团太原第二发电厂七期13号机组采用单塔内加装管式湍流装置及喷淋层的改造方案,于2014年11月投入运行,运行效果良好。
1.2 新机组的超低脱硫排放技术
对新设计的脱硫装置,可以全面考虑各方面的因素,在保证脱硫效率的同时,特别要考虑在吸收塔内粉尘的去除,要求吸收塔内选择合适的烟气速度,增加进口烟道至最下部喷淋层的距离,在吸收塔喷淋层下部加装托盘或湍流装置,使石灰石浆液与烟气充分接触和反应,加大喷淋层之间的距离,加大最上层喷淋层至除雾器最下端的距离,加大除雾器上端至出口烟道的距离,使吸收塔内流场更均匀,同时采用高效除雾器等,这些措施都有利于增加烟气在吸收塔内与石灰石浆液的接触时间,在提高脱除SO2效率的同时,更有利于脱除烟气中的粉尘。
1.3 高硫煤超低脱硫排放技术
对吸收塔入口SO2浓度达到6000mg/Nm3以上的机组,如FGD出口要求控制在35mg/Nm3以下时,需要的液气比L/G数值很大,当喷淋层数超过6层以上时,可考虑采用2级塔方案,即串塔方案,或单塔双循环的方案,经过2级吸收塔的脱除,SO2和粉尘的脱除效果良好。
2 脱硫吸收塔内粉尘的脱除
2.1 浆液的洗涤
脱硫吸收塔内脱除粉尘的机理主要是靠再循环浆液对烟气的洗涤,然后在除雾器的作用下进一步脱除烟气中的雾滴及颗粒物。
为了有效脱除吸收塔内的粉尘,吸收塔的设计采取合适措施,加大烟气与再循环浆液的接触,延长烟气在吸收塔吸收区的停留时间,并选择高效除雾器等方法。
脱硫吸收塔在脱除SO2的同时,也脱除一部分烟气中的粉尘,当采用电除尘器时,粉尘的粒径分布较大,大粒径的粉尘在吸收塔内易于被吸收塔内再循环浆液洗涤掉,吸收塔内除尘效率较高。采用布袋除尘器经过除尘的烟气,烟气中的粉尘粒径较小,易于被烟气携带,在吸收塔内粉尘的脱除效率较低,一般吸收塔内的粉尘脱除效率都在50%以上。
从2014年下半年开始,国内各环保公司在老机组脱硫装置改造和新建机组脱硫装置上联合考虑脱硫除尘一体化方案,大唐环境公司在大唐国际张家口发电厂8号机组脱硫装置上采用加装2层喷淋层和塔外浆池的改造方案,除雾器采用国内某公司的管式旋流除雾器,运行数据见表2。从表中数据可以看出,脱硫效率达到99.5%以上,在吸收塔入口粉尘低于15mg/Nm3的情况下,脱硫吸收塔出口的粉尘排放值低于5mg/Nm3。
2.2 高效除雾器
早期的脱硫装置上加装的除雾器,主要作用是脱除烟气中的雾滴,要求除雾器在FGD出口烟气中雾滴浓度达到75mg/Nm3,由于雾滴中含有水分及石膏等固体颗粒物,一些脱硫装置投入运行后出现石膏雨现象,为了进一步降低雾滴携带的石膏造成的石膏雨,国内外一些公司开发出高效除雾器,使FGD出口烟气中雾滴浓度降低到40mg/Nm3以下,为了达到粉尘排放浓度10mg/Nm3的目标,考虑到雾滴中含有的石膏等固体物也是粉尘的一部分,目前要求除雾器厂家提供除雾效果更好的除雾器,基于对FGD出口粉尘浓度要求达到10或5mg/Nm3,考虑到雾滴中含有10-20%的粉尘,FGD出口烟气中雾滴浓度必须降低到20mg/Nm3或更低。
通过与国内外除雾器厂家交流,目前能保证FGD出口烟气中雾滴浓度降低到20mg/Nm3以下的厂家很少,国内某环保公司开发出一种管式旋流除雾器,在一些电厂得到应用,但从张家口8号机组上应用来看,除尘效率也不是很理想,且担心低负荷运行时由于烟气速度降低而引起旋流动能的降低会影响除尘效果。
3 脱硫除尘一体化技术问题
从目前投运的超低排放脱硫装置来看,脱硫装置SO2达到35mg/Nm3的排放要求没有技术问题,难点就在粉尘,脱硫除尘一体化只是利用吸收塔内浆液的洗涤或旋流作用去除一部分粉尘,并不能包治百病,细小的粉尘很难在吸收塔内脱除掉,再加之出口烟气中的雾滴含有一定量的固体颗粒物,这些因素都造成只通过吸收塔的作用很难将经过FGD后烟气中的粉尘浓度降到很低,根据最近投运的一些机组运行数据,在吸收塔入口粉尘浓度超过20mg/Nm3的情况下,很难达到5mg/Nm3以下的要求,有些电厂提出要求FGD入口烟气粉尘30mg/Nm3,而出口要求达到5mg/Nm3以下的想法是不切合实际的。
4 总结
本文介绍了目前超低排放脱硫除尘一体化技术,对老机组改造和新建机组提出了设计技术及建议,从目前来看,达到超低SO2排放指标的技术有很多方法都可以实现,技术上没有任何问题;对于粉尘,由于细小的粉尘很难在吸收塔内去除,再加之出口烟气中的雾滴含有一定量的固体颗粒物,这些因素都造成经过FGD后烟气中的粉尘浓度很难达到很低的指标,电厂在选用脱硫除尘一体化技术时必须提高除尘器的效率,降低脱硫装置入口粉尘的浓度,以利于通过吸收塔达到所要求的粉尘排放浓度。
参 考 文 献
[1] 郭俊.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].建筑知识.
催化裂化烟气湿式脱硫除尘技术分析 篇4
关键词:催化裂化,烟气脱硫除尘,二氧化硫,湿式静电除尘
随着我国国民经济的高速增长,对能源需求的增加,燃煤、燃油及炼油等过程形成的SO2、粉尘排放量日益增加,严重危害居民健康,破环生态环境[1]。
《石油炼制工业污染物排放标准》中明确规定:催化裂化催化剂再生烟气的大气污染物排放限值:SO2≯100 mg/Nm3,颗粒物≯50 mg/Nm3。在国土开发密度已经较高,环境承载能力开始减弱,或大气环境容量较小,生态环境脆弱,容易发生严重大气环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,应严格控制企业的污染排放行为,执行大气污染物特别排放限值:SO2≯50 mg/Nm3,颗粒物≯30 mg/Nm3[2]。
在工业生产中,选用技术先进、工艺成熟、运行可靠的烟气脱硫除尘工艺技术,对国家实现可持续发展,建设创新环保友好型企业具有重要意义。
1 催化烟气特点
1)催化烟气中SO2浓度与燃煤的电厂锅炉和金属冶炼厂排放的烟气相比要低,形成的硫化物本身因量小没有回收价值;
2)烟气中催化剂粉尘含量高,尤其当余热锅炉系统吹灰时,粉尘含量短时会更高;
3)烟气中催化剂粉尘硬度大,设备需耐磨且易堵塞管道;
4)烟气压力低。
2 催化烟气湿式脱硫除尘技术简介
湿法脱硫工艺主要是以NaOH、Mg(OH)2、Na2CO3、石灰等水溶液作为吸收剂对催化烟气进行洗涤,吸收脱除烟气中的SO2,与SO2反应生成亚硫酸盐、硫酸盐,吸收剂不进行再生[3]。
溶解吸收:
此类工艺具有流程简单、占地面积小、投资省、公用工程消耗少和可靠性高等优点,脱硫效率达到95%以上;缺点是吸收剂不可再生,化学药剂消耗量较大,有二次废弃物产生,并需进一步处理。在催化裂化湿式烟气脱硫除尘应用上,最具代表性的有以下三种技术:
1)逆流洗涤+湿式静电除尘(WESP)技术;
2)文丘里湿式洗涤技术;
3)EDV湿式洗涤技术。
其共同的特点是通过循环液洗涤,分述如下:
2.1 逆流洗涤+湿式静电除尘(WESP)技术特点
2.1.1 湿式静电除尘器(WESP),实现SO3悬浮液、粉尘、水滴的最大去除
WESP位于洗涤器上方,在同一壳体内(图1),烟气通过气体分布板自下而上通过WESP,每根除尘器管的垂直轴线方向悬吊放电电极。通过施加高电压,产生的电场为尘埃和SO3气体颗粒充电(与颗粒大小无关),负电荷粒子被正电极收集。从气流中分离出来的颗粒随冷凝液一并落入下方的洗涤区。微米和亚微米级的微粒,需要小于0.2 kPa的压力降。可以设冲洗系统用于定期清洗,在收集管上方安装喷嘴,清洁水被泵送至喷嘴,随后流入到滤液池作为补充水。
WESP结构与常规电除尘器结构基本类似,所不同的是WESP取消了传统的振打清灰方式,采用一套喷淋系统取代振打系统用以清灰,除尘效率比袋式除尘器还高,烟尘出口浓度可控制在1 mg/m3以下,对PM 2.5脱除效率可达95%以上。这一高效综合控制多种污染物的技术,与常规电除尘器和袋式除尘器相比较,具有无二次扬尘,可捕集微细、潮湿、黏性或高比电阻烟尘,可控制PM 2.5和SO3酸雾,脱除铅、汞等重金属及多种有害污染物,可工作于烟气露点温度以下,压力损失小、无运动部件、维护费用低,结构紧凑、占地面积小等优点[3]。
2016年开始实施的《环境空气质量标准》对环境空气中的铅(Pb)年均限值为0.5μg/m3[4],WESP将在其治理中发挥重要作用。国外经验表明:WESP能有效减少烟气中多种污染物排放,尤其对PM2.5、酸雾、石膏液滴、汞以及铅等有毒重金属有良好的脱除效果[5]。
2.1.2 浆液塔内氧化,无需另设氧化罐,最大限度节省空间
为实现低COD排放,设一条旁路管线,从滤液池到外部氧化系统再返回滤液池。该系统由空气喷射器和高压泵组成,液体通过喷嘴扩散成液滴,液滴夹带空气离开。气液混合是密集的,以使亚硫酸溶解在洗涤液中,与空气中的氧反应。喷射阶段后,包含空气泡的洗涤液回到洗涤槽,当气泡上升至表面时,剩余氧气可继续进行反应。此外,洗涤槽内的亚硫酸盐在液体循环中持续被氧化;因此氧化停留时间是单一喷淋系统的叠加。该系统是“敞开的”,空气传输过程不需封闭。
2.1.3 低压降,无需增压风机或压力控制系统
2.2 文丘里湿式烟气洗涤技术特点
2.2.1 文丘里洗涤器——高效率的气液接触方式
烟气进入文丘里洗涤器,烟气和液体在这里进行充分接触,从而除去粉尘、硫氧化物以及烟气中其他溶于水的杂质。
气液之间的混合可按过程分为惯性碰撞和引射碰撞两种。由于惯性碰撞时液滴粒径远比引射扩散时的液滴粒径要大得多,且因惯性碰撞难免会有很多空档,只有引射扩散比较均匀,所以两种方式的混合效果大不一样。一般湿法洗涤器,其气液混合过程都是以惯性碰撞为主,只有文丘里管洗涤器才能做到以引射扩散为主,并达到比常规的湿法洗涤器具有更佳的气液之间的混合效果[5]。
一个典型的喷射式文丘里洗涤器由以下几部分组成:喷射式文丘里喷嘴、收缩段、喉管、扩散段(图2)。
喷射式文丘里喷嘴是文丘里洗涤器的核心部分,它利用流体动能形成液滴,与其他的单一流体雾化喷嘴类似,液体性质(如速率、表面张力、黏度)以及喷嘴的几何形状是影响雾化效果的主要因素。
收缩段特殊的几何形状具有以下几个特点:
1)保证洗涤液的均衡和完全覆盖;
2)通过优化液滴分布,在保证压力恢复最大化的同时加强粉尘颗粒物和SO2的去除。
喉管在保持稳定性的同时保证气液接触良好。无论气体还是液体均需要通过喉部到达扩散段。
文丘里装置的扩散段可以达到两个目的:
1)压力得到恢复,在保证洗涤效率的前提下降低整个系统的压降。
2)液滴进行聚合,增大液滴的尺寸,利于接下来的气液分离。
联接弯头将向下流的气—液混合物输送到烟气洗涤塔。此联接弯头有助于液滴的凝结和合并,可以作为液滴撞击的“缓冲”。
2.2.2 烟气洗涤塔特殊的气—液分离结构
首先,联接弯头进入分离桶的入口开在切线方向上,当气—液混合物通过时,离心力促进了分离过程,通过优化入口速率,既可以保证良好的分离效率,又能最小化浆液的腐蚀作用。
其次,烟气洗涤塔中部安装气液分离器,使旋转而上的气流和液体进一步分离,并消除了气体的气旋。
最后,塔上部安装除雾格栅,气液在此最终完成分离。
2.3 EDV湿式洗涤技术特点
2.3.1 独特的喷嘴
塔内有多层喷射喷嘴和急冷喷嘴,独特设计的喷嘴是该系统的关键,具有不堵塞、耐磨、耐腐蚀,能处理高浓度液浆的特点。
2.3.2 滤清模块
饱和气体离开吸收区后直接进入滤清模块,通过饱和、冷凝和过滤除去细小颗粒。滤清模块从进口到出口管径逐渐变大,气体进入滤清模块时气流逐渐加快,饱和的气体开始加速并做热膨胀,迫使水气以细微粉尘为核心凝结,实现对细微催化剂粉尘和酸雾的脱除[7]。
颗粒尺寸急剧增大,大大降低除去这两类物质需要的能量和复杂性。文丘里管内装有向下喷射的喷嘴,捕集细小颗粒和酸雾,其优点是在一定的压降下,除去细小颗粒,同时对气体流量的变化不敏感。
2.3.3 液滴分离器
为保证烟气进入烟囱不含液滴,设置液滴分离器用于进一步将烟气中的细微液脱除,分离器为空心结构,内有螺旋导向片,引导气体作螺旋状流动,当气体沿向下流动时,在离心力作用下被甩至器壁,从而与气体分离。该设备没有易堵部件,但压降会有所增加。
滤清模块和液滴分离器的设计造成了EDV湿法洗涤脱硫系统运行阻力较高,由于背压的提高会使烟机做功下降,锅炉风机出口及炉膛压力提高,因此需要对锅炉及烟机进行核算[6]。
3 催化烟气脱硫除尘技术对比分析
湿式烟气净化技术对比见表1。
4 结论
综上所述,脱硫除尘效率三种技术各有所长。当为计划新建的催化裂化装置配套烟气脱硫除尘装置时,占地不作为首要的参考因素,可按投资、占地、压降综合考虑;当为现有的催化裂化装置配套烟气脱硫除尘装置时,工艺选择及设备布置则需充分考虑现场条件,尽可能充分利用现有场地,减少占地,则装置的占地成为主要考虑因素;同时,为确保系统投用时不影响锅炉的正常运行,烟气脱硫系统的压降要求尽量低。
考虑到日益严格的环保要求,烟气净化装置的SO2、SO3、粉尘的脱除能力应考虑一定的弹性,实现装置各工况运行(如正常运行、烟机停运、余热锅炉故障等)与烟气净化设施安全操作时控制、联锁的紧密结合。
参考文献
[1]尚纪兵,白芳芳,周志航.催化烟气脱硫脱硝除尘技术选择[J].化工管理,2014(21):75-76.
[2]GB31570—2015石油炼制工业污染物排放标准[S].北京:中国标准出版社,2015.
[3]尹连庆,唐志鹏,刘佳.湿式电除尘器技术分析[J].电力科技与环保,2015,31(03):18-20.
[4]GB3095-2012环境空气质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,2012.
[5]褚嘉铭,江智贤,周建新,等.多管文丘里烟气除尘脱硫装置[J].环境工程,2006(1):38-41.
[6]刘发强,齐国庆,刘光利.国内引进催化裂化再生烟气脱硫装置存在问题及对策[J].工业安全与环保,2012,38(6):25-27.
除尘脱硫技术 篇5
炼油厂FCC尾气的脱硫除尘新技术--动力波逆喷洗涤塔
从脱除机理、操作条件、设计因素、材料选择等方面介绍了孟山都环境化学系统公司的动力波(Dyna Wave)逆喷洗涤塔技术.该技术用于炼油厂FCC尾气的`除尘与脱硫,其效率均在99%以上.
作 者:Steven F Meyer Linda K Wibbenmeyer Kanson Xue 作者单位:孟山都环境化学系统公司,上海市,32刊 名:炼油技术与工程 ISTIC PKU英文刊名:PETROLEUM REFINERY ENGINEERING年,卷(期):35(2)分类号:关键词:催化裂化装置 尾气 脱硫 除尘器 洗涤塔 动力波
除尘脱硫技术 篇6
关键词:燃煤供热锅炉;除尘脱硫;循环流化床;链条炉
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0106-02
1 燃煤供热锅炉的两种基本炉型
1.1 链条炉
链条炉通过炉前煤斗实现煤的供给,可对煤层厚度、炉排运行速率,还有进风量进行实时调整,从而实现对热功率的控制。另外,燃煤种类的选择需要参考炉膛的结构。炉排是煤层燃烧的主要“场所”,所以炉排上的煤层不仅要保证粒度均匀,还要满足易燃烧、不结焦等条件。链条炉优点如下:成本低,不仅表现在造价低,还表现在运行成本低上;对除尘装置要求不高;技术已经趋于成熟,运行安全、可靠,操作也较为简单。链条炉缺点如下:无法在炉内进行脱硫;在煤种适应性方面不尽如人意,较差;高温燃烧过程中易产生NOx;热效率较低,对负荷变化适应性较差。
1.2 循环流化床锅炉
近些年来,循环流化床锅炉开始走进了人们的视野,该设备优点如下:高效;低污染;较好的煤种适应性;NOx生成率较低,可在炉内进行脱硫;可在负荷状态实现性能的有效调节。该设备的缺点如下:造价高;对除尘装置要求较高;耗电量较大;不利于长时间不间断运行;维修花费大,运行操作比较复杂。
2 除尘脱硫装置及一体化技术
依据锅炉烟气中粉尘的原始排放浓度,可以将常用的除尘装置分为旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、布袋除尘器和静电除尘器,其中前三种适用于链条炉,而后两种适用于循环流化床锅炉。常用的脱硫装置主要有三种,即为燃烧前脱硫装置、燃烧中脱硫装置和燃烧后脱硫装置。其中燃烧前脱硫装置采用洗选法、强磁分离法,燃烧中脱硫装置采用炉内喷钙、循环流化床燃烧技术,而燃烧后脱硫装置则采用石灰石-石膏湿式脱硫的方法。
除尘脱硫一体化技术可以分为干式和湿式两种,干式为可控超强湍流传质除尘脱硫技术,它的效果明显,但是造价及运行成本极高,不易推广。而湿式为喷雾旋流烟气除尘脱硫和麻石水膜除尘增效脱硫,其造价、运行成本低。
水浴高效除尘脱硫器具有较高的除尘效率和脱硫效率,分别高达93%~99%、80%~85%,是一种能够较好满足实际需要的除尘脱硫设备,不仅技术成熟,而且运行
稳定。
钢制(麻石)高效除尘脱硫器具有相同的工作原理,二者都是利用某种强化气体和碱性水发生化学反应,从而起到除尘脱硫的效果,区别在于二者所用的制作材料是不同的。该种除尘脱硫设备不仅技术成熟,而且运行稳定,相较静电除尘器而言,具有投资小的优点,另外,排烟中不管是含尘量,还是含硫量都在国家现行《锅炉大气污染物排放标准》的要求之内,获得了用户的一致认可和好评。
高温(大约为250℃)含尘含硫烟气以某种规定的烟速进入到除尘器的内部,对水面形成冲击,并激起水花,形成一定量的水雾,水滴便会与尘粒进行有效接触,最终烟气中所含有的尘粒便会在惯性力的作用下被冲入水中,此时,尘粒受水表面张力黏附力的影响,质量变大,和水滴融为一体,最终沉降在除尘器的底部,形成泥浆,并将之定期排出。少量粒径约为1um的尘粒有一定的几率会随着洗涤处理后的烟气上升,最终被挡水板拦截,随水滴一起落下。为了实现对烟气更为彻底的净化,可以给烟气施加一个特定的流速,使其进入到旋流式除水器中,在圆筒壁高速旋转作用之下,烟气中的尘粒将会被甩到筒壁上,随着水滴进入旋流筒中的溢水槽中,经过一定时间的沉淀之后由排污阀排出。最后,将得到处理后的纯净烟气,并由烟囱排出。
将含尘含硫高温烟气(大约为250℃)冲入预制的碱性水中,然后和激起的水花或者水雾混合在一起,此时,烟气中所含有的CO及SO2等有害气体便会和碱性水发生化合反应,并生成H2CO3及H2SO3溶于水中,从烟气中脱离出来,这样烟气中有害气体便得到了较好的净化,最终实现了脱硫的目的。
钢制高效除尘脱硫器和麻石高效除尘脱硫器相比,整体投资小,但维修成本较大,通常不建议在室外布置。29~58MW中型燃煤锅炉,由于锅炉排烟量有所提升,导致设备体积庞大,即需占用较大的厂房面积,因此,也不适用。
麻石高效脱硫水浴除尘器,常见于中型燃煤锅炉,可布置在室外,因而降低了工业厂房土建施工所需的相关费用,但多了一项灰水沉降池的施工。综合比较,麻石高效脱硫水浴除尘器的造价略高于钢制高效脱硫水浴除尘器,但在运行维护方面成本较低,而且服役寿命较长。
3 配置方案的确定与选择
确定炉型和除尘脱硫装置配置方案的过程中,一方面要考虑技术上可行,另一方面要考虑经济上可承受,除此之外,还要考虑节能环保的相关要求。链条炉是没有办法做到炉内脱硫的,因此,一定要有烟气脱硫除尘装置的配置。循环流化床锅炉使用过程中,通常利用石灰石进行炉内脱硫,不需要专门为其配置相关的烟气脱硫装置,值得注意的事,它的烟气中含有较高浓度的烟尘,因此,需要配置布袋除尘器或者利用静电除尘器予以处理。
从技术角度和经济角度分析,初步确定三种方案:(1)链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备(麻石水膜除尘增效脱硫设备);(2)循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置;(3)循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置。
以华北地区非产煤区某单台热功率为58MW热水锅炉为例,供暖期设定为4个月,煤价设定为408元/t。
从经济角度分析,方案1“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”最优,方案2“循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置”第二,方案3“循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置”最次。
4 结语
方案1,即“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”在经济方面好于其他两种方案,但其SO2以及NOx的排放量则劣于其他两种方案。长远看来,循环流化床燃烧技术加设除尘装置的配置方案有一定的应用前景。
参考文献
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作者简介:李庆武(1965—),男,甘肃兰州人,中原石油勘探局供热管理处热工,工程师。
中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术分析 篇7
1.1 技术应用少, 技术创新难
随着现代科技的不断发展, 电力能源逐渐代替了煤化石燃料在生产生活中的地位, 因此在一些发达国家, 中小燃煤锅炉已经逐渐退出了历史舞台。这使得世界上大多数国家忽视了中小燃煤锅炉烟气的处理问题, 造成中小燃煤锅炉的烟气脱硫除尘技术一直难以得到有效的发展。与其他发达国家相比, 中小型燃煤锅炉在我国还有着一定的应用空间, 因此国际上烟气脱硫除尘技术发展不足, 直接导致我国目前中小燃煤锅炉烟气处理水平难以提升。同时, 由于我国对大气污染问题认识较晚, 因此在中小燃煤锅炉烟气处理的过程中, 仅对烟气的除尘问题产生了重视, 而忽视了烟气的脱硫, 使得中小燃煤锅炉烟气中的含硫量一直难以控制。
1.2 脱硫效率低, 除尘效果差
从目前我国中小燃煤锅炉烟气处理情况来看, 我国大多数企业将中小燃煤锅炉烟气处理分为三个阶段。第一阶段是燃料处理阶段。所谓燃料处理阶段, 就是在煤化石燃料在进行燃烧之前, 有关企业应先对其进行脱硫处理, 以降低化石燃料燃烧后硫化物的产生量。但是, 由于我国在化石燃料脱硫技术方面还存在弊端, 并且由于应用条件受限, 因此一些高效的脱硫技术难以进行普及, 造成我国中小燃煤锅炉燃料处理阶段脱硫工作一直不理想。第二阶段, 化石燃料的应用阶段。化石燃料在经过焚烧后会产生大量的烟气, 这些烟气中含有大量的粉尘以及硫化物等有害物质。因此在燃烧过程中对化石燃料进行脱硫, 是控制中小燃煤炉烟尘排放的关键。但是通过对燃烧阶段的除硫效果进行研究, 我们可以发现我国中小燃煤锅炉燃烧阶段除硫效率一直不高, 基本徘徊在50%以下, 难以达到国际标准。第三阶段, 直接处理阶段。直接处理阶段是指在化石燃料燃烧后, 对其产生的烟气进行直接的处理。烟气的直接处理, 虽然可以有效地对烟气中的硫化物以及粉尘进行控制, 但是由于受到技术的限制, 在应用过程中需要大量的配套设备予以支持, 因此大部分应用中小燃煤锅炉的企业难以满足技术方面的需要, 无法对烟尘进行直接脱硫除尘。
1.3 资金投入少, 设备防腐差
技术的应用离不开设备, 场地等多个方面的支持。在对中小燃煤锅炉烟气进行脱硫除尘技术应用的过程中, 有关企业应对技术应用过程中的相关设备、厂房等给予满足。但是由于我国企业在进行生产的过程中, 大部分资金都投入到了生产经营中, 因此在实际的工作过程中, 可以投入到烟气处理中的资金相对较少, 造成中小燃煤锅炉烟气脱硫技术应用上的困难。
2 中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术应用分析
2.1 湿法脱硫除尘
脱硫除尘技术有很多种, 但是主要涉及到的原理只有三种, 就是湿法脱硫、干法脱硫以及干湿结合脱硫。就湿法脱硫而言日常工作中比较常见的方法是湿式双旋脱硫除尘技术。该技术在应用的过程中, 主要是利用硫化物与粉尘易与除尘液相结合并反应的特点对烟气进行脱硫除尘处理。具体来说湿法脱硫除尘技术主要有以下几个步骤: (1) 加热。加热是进行烟气脱硫的首要步骤, 对烟尘加热主要的工具是引风机。 (2) 引流。加热后的烟气向上进入除尘器内并上升至除尘器顶端, 并通过旋流板对烟尘进行引流使其可以顺利进入到除尘筒中。 (3) 脱硫除尘。在除尘筒中安装有喷淋装置。烟尘中的硫化物与粉尘在其中与除尘液进行结合并反应最终从烟气中脱离出来。 (4) 脱水排放。经脱硫除尘处理后的烟气已经达到排放标准, 因此烟气流向外筒经过脱水进行排放。
2.2 干法脱硫除尘
湿法除尘脱硫在应用的过程中充分地将物理与化学结合在一起, 通过物化反应的方式达到除尘脱硫的目的。干法脱硫与湿法脱硫相同, 其在应用的过程中也采取了物化反应的方式对烟气进行脱硫除尘处理。干法除硫主要由两部分组成, 一是除尘器, 二是吸附塔。随着现代科技的进一步发展, 干法脱硫法也进行了逐渐的完善, 一些专家将高能电子应用到了干法脱硫当中, 这种方法在应用的过程中, 具有操作简单, 除硫效率高等诸多优点。但是由于技术发展还不够成熟, 在应用的过程中工作人员极易受到电磁波的辐射, 对工作人员的身体健康产生影响。
2.3 干湿结合脱硫除尘
干湿结合脱硫除尘法是一种将干法与湿法相结合的方法, 在应用的过程中主要是在立式塔内部建立了干湿两种不同的脱硫除尘方式, 通过干湿搭配的方法提升脱硫除尘的效果。通过实践证明, 干湿结合脱硫除尘法在中小燃煤锅炉烟气处理工作中具有较好的使用空间, 适用于我国大多数小型燃煤锅炉的烟气处理。但是, 由于该方法是将干湿两种方法相结合, 因此在立式塔建立的过程中, 投入的资金相对较多, 这对一般企业来说是一个不小的负担。
3 中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术应用过程中应注意的问题
3.1 加强技术管理, 丰富技术应用
鉴于我国目前仍有大量中小型燃煤锅炉正在使用中, 因此我国有关部门应有针对性地对中小燃煤锅炉的烟气脱硫除尘技术进行研发, 弥补中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术中的不足。首先, 有关工作人员应加强技术的管理, 对现有的技术进行完善与发展, 针对技术中的不足进行积极弥补。其次, 工作人员应对脱硫除尘技术进行丰富。就目前来看, 我国大多数脱硫除尘技术在应用的过程中效率均难以达到理想水平。因此, 有关人员应针对中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术过少的问题进行研究, 从中小燃煤锅炉的实际情况出发, 研发出适合中小燃煤锅炉应用的烟气脱硫除尘技术。
3.2 加大研发力度, 重视设备防腐
设备的防腐问题一直是中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术应用过程中的核心问题, 我国政府部门以及相关企业一直在对如何提高脱硫除尘技术应用设备的防腐性能进行研究。经过多年的研究实践证明, 要想对设备的防腐性能进行提升, 首先应加强设备应用材料的防腐性。因此有关单位应加大力度对防腐材料进行研发, 通过在材料表面增加有机涂层, 应用玻璃钢材料等方式, 对设备的防腐性能进行提升。
3.3 提高资金投入, 强化技术推广
上文我们已经提到资金是促进中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术应用与发展的主要动力之一。因此在今后的工作过程中, 有关企业应肩负起社会责任, 对企业的烟气处理问题产生重视。积极地对企业内部工作重心进行调整, 加大对中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术应用的资金投入, 建立起完善的配套设施满足烟气脱硫除尘技术的需要, 加强技术的推广与使用。
4 结语
综上所述, 中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术的发展一直受到多方面的局限, 对中小燃煤锅炉烟气处理造成严重的影响。因此在今后的工作过程中, 我国政府以及相关企业应打破思维定式, 树立环保理念, 对烟气脱硫除尘技术进行研究, 减少烟气排放对大气环境的污染。
参考文献
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中小型燃煤锅炉脱硫除尘及节能技术 篇8
1 烟气脱硫技术
该技术在当前的发展中主要有三种不同的类型。最主要的是湿法脱硫工艺, 这一工艺的使用较为广泛, 并且在我国目前的生产中属于最大的规模。其中主要采用的材料为石灰以及石膏, 这两种基本材料都能够与烟气中的成分发生化学反应, 如二氧化硫等, 以起到脱硫的效果。与此同时, 在脱硫的过程中, 除尘的功能也在无形之中得以实现, 这是一体化的重要发展进程, 因此对于当前的工业发展来说具有重要的促进意义, 根据实际情况的不同, 该方法在使用的过程中也可以得到进一步的简化, 应用在中小型的燃煤锅炉中, 可以说, 除尘脱硫的一体化发展在工艺上属于一种创新, 是创新研究的成果。这一技术的发展是基于传统工艺的基础上得以实现的, 并且更为适合当前社会发展的需要, 因此, 更加应该得到相关工作人员的重视。更重要的是, 脱硫除尘一体化的工艺在生产成本上还得到了进一步的改进, 能够有效的降低生产成本, 减轻工厂的经济压力, 为燃煤锅炉的实际应用提供了较为理想的条件。通过相关实验的验证, 这一工艺在脱硫除尘方面的成功率可以达到80%以上, 在众多的工艺中来说, 已经是比较成熟的一种处理工艺了, 并且根据我国相关的对大气环境的规定, 这一技术对环境污染造成的影响最小, 起到了保护大气环境的作用。
2 脱硫除尘一体化工艺特点
该技术在使用的过程中主要具有几个重要的特点, 受到人们的青睐, 因此才能在当前的中小型燃煤锅炉中得到广泛的使用。首先对于成本来说, 这一技术无疑是费用最低廉的, 经济成本的有效降低, 有利于燃煤锅炉厂获取更多的经济收益, 为社会的发展做出贡献。其次是从环境的方面来说, 该技术的出现正值科学技术的发展阶段, 因此在使用的过程中, 利用现代化的技术可以将工业对环境造成的影响降到最低, 通常情况下, 在工业生产的过程中所产生的二氧化硫会对环境产生损害, 破坏大气的臭氧层, 而环境要想得到恢复, 往往需要十几年甚至几十年, 因此, 该技术的出现具有重要的现实意义, 同时还能形成灰水的循环利用, 有助于能源的节约, 有助于我国社会朝着节能环保的方向发展。从技术手段来说, 该技术在应用的过程中, 基本上已经实现了自动化的控制, 有效的降低了人力的使用, 并且不需要改变原有的工艺设备, 这都是科学技术为生产带来的优越性。
3 脱硫除尘一体化工作原理
具体来说, 这一技术在应用的过程中主要采用的原理可以分为两部分, 一部分是除尘系统, 另一部分是脱硫系统, 前者在使用的过程中主要应用到了两级除尘技术, 这一工作原理之所以分为两级, 可以使得除尘的效果得到更有效的提升, 对于当前设备的使用具有十分重要的意义。通过这两级除尘技术的合作, 最终能够将成功率提升到99.6%以上, 基本上实现了百分之百的效果。在应用的过程中, 主要应用到了一个除尘洗涤循环系统, 这一系统属于内循环, 在设备除尘的过程中效果显著。其中包含了较多的组成部分, 例如分为两级的沉降池, 沉降池的位置处在除尘脱硫塔的下部, 在运转的过程中, 循环水会对其进行洗涤, 并且流出, 同时高浓度的灰浆本身就具有除尘的作用, 在这一过程中又进行了二次的除尘, 因此具有双重的功效, 以实现能源的节约, 在大力倡导能源节约的今天具有十分重要的影响。该方法的工作原理比较简便, 能够在工作中兼顾到脱硫的效果, 将烟气中所蕴含的的二氧化硫吸附掉, 成功的实现了脱硫与除尘技术并存的效果。
4 工程应用实例
4.1 系统和设备组成
除尘脱硫系统主要由烟气系统、SO2吸收系统、脱硫剂制备系统、水系统、电气及控制系统、除雾器和防结露系统、副产物的处置和事故排空系统等组成。
4.2 结构参数对除尘脱硫效果的影响
通过对影响该技术的效果所做的实验分析, 我们可以从外部的温度、装置的结构参数等多方面进行改进, 以提升除尘的效果。例如喷雾器在除尘系统中的作用十分重要, 在选用时, 应该选取碗型的喷嘴, 因为这种喷嘴的喷射角与一般的喷嘴相比更大一些, 因此喷射的范围就更广, 同时采用这一碗型喷嘴, 还不容易受到摩擦的影响, 将压力调整到0.3MPa, 通过测量计算得出雾滴的喷射范围能够达到0.2mm, 具有明显的效果。此外, 文氏管、除雾器等装置的应用也具有重要的影响, 在选取时应该重视起来。
4.3 节能效果及经济性分析
除尘脱硫一体化有着较高的除尘率, 除尘指标基本与现行电除尘器相同, 对电除尘器无法脱除的10μm级粉尘颗粒具有很好的除尘效果。该技术与投资大、系统复杂的湿法烟气脱硫相比, 效率稍低, 但对燃用中低硫煤种的锅炉或炉窑完全能够满足环保的要求, 具有非常好的技术经济性。烟气系统的总压力损失较小, 低于1200Pa, 而湿法烟气脱硫系统阻力1800Pa左右, 不必像湿法烟气脱硫增设增压风机, 可直接对现有引风机进行局部改造。单位投资少, 具有非常好的投资效益。除尘脱硫一体化技术具有高效除尘、兼顾脱硫的特点, 特别适合老机组的湿式除尘器改造。
结束语
综上所述, 中小型燃煤锅炉是我国当前生产建设中主要应用到的设备之一, 在实际使用的过程中通过除尘脱硫一体化技术的应用, 能够有效的提高设备的使用效率, 同时兼具了低成本的经济价值, 是我国当前重点推行的一种节能技术, 随着时代的发展, 通过工作人员对这一技术的不断改进, 相信能够将脱硫效果得到更加明显的改进, 朝着无污染、高效率的发展方向迈进。
摘要:在我国当前的发展中, 中小型燃煤锅炉是火力发电厂提供能源的重要设备, 在使用的过程中, 开展脱硫除尘以及节能技术已经成为当前火力发电厂工作中的重点, 选择既高效又节能的技术有助于降低生产上的开支, 为实现现代化的工业发展提供宝贵的贡献。主要探讨了这一技术的具体应用, 并在当前的工业化大生产中得到广泛的推广, 希望在今后的生产过程中, 节能技术还可以不断的进行优化, 有效的提升生产中的工作效率。
关键词:中小型燃煤锅炉,烟气脱硫除尘,节能
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除尘脱硫技术 篇9
据鉴定, 该成果理论分析和实验研究证明, 目前常规烟气湿法脱硫过程中, 有相当部分含硫物质, 以可溶性的硫酸氢盐、亚硫酸氢盐等最终进入大气环境, 成为目前空气中PM2.5污染的来源。
“燃煤尘、硫近零排放”技术和设备在天津杨柳青发电厂等3个电厂完成工业试验应用。据天津市环境监测中心和国家重点实验室联合出具的监测报告, 其烟尘排放浓度为0.99毫克/立方米;二氧化硫为6毫克/立方米、非气态二氧化硫为48毫克/立方米;排放的是近常温、无色透明的二氧化碳气体, 解决了湿法脱硫的污染排放问题, 净化效果达国内领先水平。
煤炭规划设计总院教授级高工张朴说, 本技术是集3项发明专利的颗粒增大粒径、重力溢流氧化技术组成“人工下雨”, 除尘、脱硫一体化, 在一根烟囱内完成全部净化过程。烟气净化和排放用一根烟囱, 净化几乎“零”占地;烟气净化流程短, 流速低阻力小, 与目前其他除尘脱硫技术相比, 电耗减少30%、投资减少20%;设备相对安全运行周期延长50%。
除尘脱硫技术 篇10
近年来, 随着我国经济的快速发展, 对煤炭能源的使用量在不断的加大, 每年直接用于燃烧的煤炭量甚至达到了12吨之余, 特别是针对于火电厂企业来说, 煤炭的燃耗量更是在历年中有增无减, 所排放的大量污染物对火电厂当地的生态环境造成了很大的污染, 严重的地区甚至产生了酸雨, 对人们生产、生活产生了深远的不利影响。根据对中电联的数据显示, 在2014年, 我国火电厂脱硫容量达到3600万千瓦, 投入的烟气脱硫机组容量约7.2亿千瓦, 全国现役燃煤机组脱硫基本完成, 脱硝、除尘设备剩余安装改造空间较大。
1 脱硝技术的发展
脱硝技术主要通过两个方式实现脱硝, 一个是低氮燃烧技术;另一个是SCR烟气脱硝技术。两种技术可以使燃烧更加充分, 使火电厂脱硝功能更加充分, 提高火电厂炉内压力。现阶段对火电厂炉内烟气脱硝技术采用三种:SCR烟气脱硝技术。将还原剂 ( 如尿素 ) 放入烟气中, 通过化学反应生成N2和水, 会产生300℃ ~400℃温度, 在脱硝效率上也会提升到60%~90%;SNCR烟气脱硝技术。该技术的反应器为炉膛, 当炉膛温度达到850℃ ~1100℃, 脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NOx产生SNCR化学反应, 生成N2, 该技术的脱硝效率不高, 大约在20%~50%, 同时所产生的N2O对臭氧会造成不利影响;SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。该脱硝技术效率在60%~80%, 是前两种技术的综合, 但由于系统技术的复杂性, 其实际应用较少。
2 脱硫技术的发展
脱硫技术采用石灰石 - 石膏湿法是众所周知的, 但是火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔, 吸收塔的型式不同, 所产生的效果也会不同, 通常吸收塔分为四种:一是填料塔。该类型是利用内部固体填料, 将浆液由填料层表面流下, 与炉内烟气融合反应, 完成脱硫, 但这种方式易出现堵塞, 实际操作少;二是液柱塔。通过烟气与气、液融合, 充分传质, 完成脱硝, 虽然在脱硫方面效率很大, 但是炉内无阻塞, 烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。该技术是目前应用较为广泛的脱硫技术, 通常炉内的烟气运动形式是自上向下的, 喷淋吸收塔是一个喇叭状垂直或以一定的角度向下喷射, 对吸收烟气会更加充分。虽然从结构上和造价上都优越于前两种, 但是烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。利用石灰石将烟气压置下面, 但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡, 会起到很好的脱硫效果, 效率高, 烟气流量分配均匀, 缺点是阻力较大, 结构较复杂。
3 除尘技术的发展
除尘技术在运行稳定性来看, 电除尘效率要较高一些, 电除尘技术的发展趋势倾向于采用了旋转电极的方式, , 旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。当烟尘达到反电晕厚度时, 就会把灰尘彻底清除, 不会产生二次烟尘, 这种除尘效果好, 而且在排放的浓度上也会有所降低的。除此之外, 对于粉尘排放标准较高的火电厂而言, 还可以增设湿式静电除尘器, 由于烟气的粉尘颗粒能够吸附带电负离子, 就可以通过湿式静电除尘器将积尘进行吸附, 而相比于干式电除尘器而言, 湿式电除尘器效率可达70%。
4 脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究
从目前火电厂脱硫脱硝除尘技术的应用上来看, 仍存在很多的问题, 从经济角度看, 电力厂脱硫脱硝除尘设备价格很高, 对电力厂的运营成本会造成很大的经济压力, 导致电力厂迟迟并未安装运行, 但从一个脱硫设备来看, 一年的运营成本就在上千万, 高昂的脱硫成本与电价不能同步, 同时老机组的脱硫改造目前仍存在一定问题, 火电厂脱硫脱硝除尘设备需要大场地, 需要合理的电价进行支撑, 但目前并不能满足电力厂的需求, 对此, 从诸多的问题看出, 火电厂脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究势在必行。
在脱硫技术上, 可以将NOx燃烧技术与炉后SCR烟气脱硝技术相结合, 采用省煤器分段, 在锅炉低负荷时, 温度亦能达到催化剂活化反应温度的区域增设脱硝装置;在脱硝技术上, 推荐使用液柱 + 喷淋双塔技术, 前塔采用液柱塔, 除去烟气中70% 的SO2, 然后进入逆流喷淋塔, 进一步脱除残余的SO2, 达到排放标准, 最高脱硫效率可达98.5%;在除尘技术上, 采用脱硫前干式旋转电极除尘器, 脱硫后湿式除尘器, 并且在烟气系统中增加热量回收装置, 以提高除尘效率。
总之, 从火电厂的设施、技术、成本上考虑, 火电厂实现脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术可采用SCR脱硝方式, 石灰石 - 石膏湿法脱硫, 并在脱硫装置前布置低温省煤器, 脱硫装置后再加装湿式电除尘器, 能够满足目前最为苛刻的环保要求。
5 结语
随着经济的不断发展, 人们对生活质量的要求逐步增加, 治理火电厂污染也已经引起了政府相关部门的高度重视, 一些有关于对火电厂污染进行法律规范的相关行政法规相继出台, 如《火电厂大气污染物排放标准》、《火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点》等, 这对我国火电厂提高环保意识起到了很大法律监督作用, 同时火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究仍需要在实践中不断探索和完善, 从而提高电力产业从粗放型企业向环保型企业发展, 促进火电厂实现可持续发展。
参考文献
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