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烟气治理

烟气治理

烟气治理范文第1篇

Abstract: The requirements of environmental protection are higher and higher, this paper provides the ideas for controlling flue gas pollution and optimizing management to make the enterprise realize the benign development of green environmental protection and value-added and effect-raising through optimizing management, enterprises under improving the operation costs.

关键词: 环保;企业;烟气治理;优化管理

Key words: environmental protection;enterprise;smoke-gas treatment;optimal management

中图分类号:TU834.6+34 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)08-0124-02

0 引言

近年来,国家和各级部门相继出台严厉的污染防治政策,含锅炉排烟企业都将面临巨大的环保压力。面对严峻的环保形势,企业治理污染放在首要位置,各企业采取积极的应对措施,以使烟气达标排放。如何使用成熟环保工艺,如何优化环保设施,降低运行成本,是企业急需解决的问题。下面以湿法氧化镁脱硫-脱硝-袋式除尘-副产物提取一体化烟气治理为例,从优化原烟气至烟气脱硫再至副产物提取分析环保设施的优化管理。

1 合理调整原烟气系统

煤的元素分析包括碳、氢、氧、氮、硫,燃煤锅炉烟气中主要含有二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫气体和烟尘,影响环保达标的主要因素是烟气中的二氧化硫、氮氧化物、烟尘。

1.1 控制二氧化硫含量

我国煤中硫的含量很不一致,有的很低,小于0.2%,有的高达10%左右。燃煤含硫率1%时,燃烧1吨原煤产生16kg二氧化硫,二氧化硫溶于水,形成亚硫酸。

一般湿法氧化镁脱硫的燃料硫份设计约为1.2%,高硫煤价格相对较低,因此对高、低硫煤合理配比,不仅稳定烟气二氧化硫含量,同时也降低了燃煤成本。企业生产过程中对煤的发热量与硫份严格化验、控制,标记落煤质量,计算配煤比例,以保证入炉煤参数相对稳定,从而控制烟气中二氧化硫含量。

1.2 降低氮氧化物含量

一般每燃烧1吨煤产生约8-9kg氮氧化物,调整循环流化床锅炉稳定运行以降低氮氧化物排放。

1.2.1 降低燃煤颗粒度和提高煤颗粒均匀性

虽然流化床锅炉燃煤的颗粒度比较宽泛,但是调整燃煤颗粒度集中在8mm左右,减少过大和过小煤粒分布,不仅有利于燃煤沸腾而且有利于低氮燃烧调整。

1.2.2 循环流化床布风板和风帽检查

定期检查循环流化床锅炉的布风板和风帽,确保原锅炉设计不偏离,防止入炉风在炉膛内的分布不均,不利于燃烧和燃烧的稳定性,对于控制氮氧化物不利。

1.2.3 一、二次风配风比例

合理调整一、二次风的配风比例,降低一次风量和氧量后,通过烟气再循环可适当增加二次风量保证燃烧,降低了炉膛含氧量从而降低氮氧化物浓度。

1.2.4 烟气脱硝

配制尿素溶液的浓度在15-20%之间,尿素溶液储罐中的尿素溶液和稀释水经由计量分配模块由喷射装置喷入炉内。理论上,870-920℃的床温控制范围是锅炉最佳低氮脱硝温度。锅炉在不同负荷时反应剂喷射量,通过前馈控制参数(锅炉负荷、蒸汽生产率及炉内的温度)以及反馈控制参数(NOx出口浓度、NH3逃逸量)来进行调整,使氮氧化物气体达标排放。

生产过程中严格控制尿素质量,每批次抽检化验,确保质量合格,具备优良性价比。

1.3 降低烟尘

原烟气中的烟尘在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触反应,若粉尘含量大于400mg/m3(干),则脱硫率下降1-2%,因此要选择适宜的除尘设备。

袋式除尘器应用较为广泛,除尘效率一般达到99%,去除烟尘颗粒度能达到0.1微米,性能稳定,烟气中的尘量、温度等因素对其影响较小。静电除尘器设备复杂,对烟气要求相对高,通过应用对比,静电除尘器维护量略高。减少日常维修、稳定运行也是选择设备必须考虑的因素。

使用高效除雾设备,对烟气中的微尘进一步进行脱除,实现烟尘近零排放。

2 优化脱硫过程

2.1 镁基脱硫剂与钙基脱硫剂比较

国内现状:已建成的脱硫装置,大型燃煤电厂烟气脱硫装置一般采用石灰石石膏法技术。氧化镁脱硫法属于典型的湿式烟气脱硫技术,是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺,目前也在广泛使用中。二者比较如表1所示。

2.2 脱硫工艺

锅炉烟气SO2在吸收塔下部从下而上流动的过程中,被喷淋层向下喷出的细小脱硫剂液滴所吸收,掉落到吸收塔底部排出回流到循环池内,反应产物亚硫酸镁MgSO3,再被鼓入循环池的氧化空气氧化为硫酸镁MgSO4。

2.2.1 运行循环池浆液及pH值控制

循环池内pH是脱硫运行中的一个主要的工艺测量参数。随着吸收剂Mg(OH)2的加入,吸收塔内部的浆液pH上升,浆液呈中性或碱性,吸收剂同时与烟气SO2反应,在达到一定的pH后,形成吸收剂过饱和,脱硫效率不会继续升高 ,则会影响Mg(HSO3)2的生成,降低吸收剂利用率,造成亚硫酸根大量生成,若含量较大,则说明MgSO3氧化不充分,系统中的MgSO3较多,MgSO3微溶于水,对系统管道会造成一定的磨损,同时会在部分部位形成沉淀和结垢;如果pH偏低,吸收剂不足,脱硫效率低,浆液呈酸性,腐蚀性加强,对设备的腐蚀影响加大。亚硫酸根含量较小,则说明系统中的氧化用空气过量,亚硫酸根不能进一步反应生成(HSO3)-,不仅降低了吸收剂Mg(OH)2的利用率,同时降低了反应浆液的有效成分浓度,降低了脱硫效率。

经过多次试验,一般亚硫酸根浓度控制在3000-5000ppm的范围内,pH控制在7左右有利于提高脱硫效率。

2.2.2 控制氧化镁

对每批氧化镁采样分析,严格把控质量。脱硫用轻烧MgO的基本理化指标

纯度:氧化镁含量≥80%;

粒度:250目筛90%通过;

烧失量:3-8%

符合要求的MgO粉为白色细粉。

在氧化镁仓库建立气力输送系统形成密闭的提料空间,直接进入制浆罐,形成吸收剂Mg(OH)2溶液,解决粉尘飞扬污染环境、物料浪费问题。

2.2.3 选择适合喷淋层

喷淋层采用涡流式喷头替代空心锥形式的喷头,其优越性在于脱硫设施无旁路运行时,不需停炉可进行自维护冲洗,以使脱硫系统安全稳定运行。

在循环泵进口管路安装过滤器,防止掉入循环池中的杂物被循环浆液泵打入喷淋层,堵塞喷淋管路,影响脱硫效率。

3 提取脱硫副产物

氧化镁脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁,综合利用价值很高。进行强制氧化全部生成硫酸镁,然后再经过浓缩、提纯生成七水硫酸镁,再用包装机组进行包装,得到每袋50公斤的七水成品硫酸镁,市场需求量很大,有利于企业增值、创效,性能达到农业级进行出售。

低温蒸发,使原料不易结垢。浓缩比大、蒸发后物料浓度稳定;各效采用强制循环泵强制料液加速循环,大大提高蒸发效率,可有效的延缓物料在管内结垢的时间、防止物料发生堵管及干壁现象,一效、二效采用大流量循环升降膜蒸发,三效采用轴流泵强制循环,实现连续生产。

4 落实管理制度

首先是建立健全管理制度,例如:《电厂烟气环保设施运行管理制度》、《脱硫运行人员岗位责任制》、《在线监测运行管理制度》《化验分析制度》《监督制度》《设备、材料备件管理制度》《交接班制度》《巡回检查制度》《设备定期切换制度》《环保指标控制分析制度》《运行岗位操作规程》等等,只有执行严格的制度,才能使设施运行达到安全、稳定状态。

任何设施的运行必须依靠人操作,人必须是制度的约束者,方能使运行规范化。因此,环保设施管理必须是按制度将设备维护、保养、检查及管理责任和指标从部门、车间、班组到每个人层层落实, 每台设备、仪器、仪表、阀门都有专人负责检查维护。任何环节建立原始记录,各种分析要建立在数据支持的基础之上,形成标准作业、管理模式。

5 结束语

随着人民生活水平的提高,大气环保形势日益严峻,国家对环境治理的力度不断加强,企业对环保设施优化管理,使之稳定、连续、健康运行,更大地发挥投资效益,才能走向绿色可持续发展之路,走向与国际先进企业接轨之路。

参考文献:

[1]郝吉明.燃煤二氧化硫污染控制技术手册[M].化学工业出版社,2005.

烟气治理范文第2篇

Abstract: Over the years, there has been a large quantity of coal reserves in China. Due to the rapid development of China's industry, coal usage rises year by year. Coal-burning emits large amounts of harmful smoke that contains soot and sulfur dioxide, which do great harm to the environment and human health. In recent years, emissions of the coal-fired flue gas have caused great economic losses to the country,which seriously affects the sustainable development of China′s economy. So this paper makes a systematic analysis aimed at the control technology of the soot and sulfur dioxide in the flue gas of coal-fired boiler.

关键词: 燃煤锅炉;烟气除尘;烟气脱硫

Key words: coal-fired boiler;flue gas dedusting;flue gas desulfurization

中图分类号:X701.2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)23-0069-02

0引言

燃煤锅炉烟气的主要污染物有烟尘和二氧化硫等。本文根据我国目前正在应用的除尘方法和烟气的脱硫技术做出分析,详细介绍了国内、外燃煤锅炉烟气治理技术的发展现状,并详细说明了燃煤锅炉烟气脱硫的技术。

1燃煤锅炉烟气除尘的现代技术

燃煤锅炉烟气除尘都是应用除尘装置把颗粒物去除。下面根据除尘原理的区别,介绍下列四种除尘器。

1.1 机械式除尘器机械式除尘器以重力、惯性力和离心力等作为除尘作用力,分别制成了重力除尘器、惯性除尘器和离心除尘器。近几年,由于环保的号召,新型离心除尘器渐渐面世,它们的优点很多:构造简单、占地小、价格便宜、操作简单;材料性能好,耐高温、高压和防腐蚀;动能消耗较小,工作效率很高;对材料的要求低,大颗粒粉尘也能吸入;易于回收再利用;设备便于管理。通常6μm以上的粉尘颗粒都可吸入,效率高达80%~90%。

1.2 过滤式除尘器过滤式除尘器的原理是把粉尘先收集起来,再使用过滤材料,把大颗粒粉尘过滤下来。过滤式除尘器又可分为空气除尘器、袋式除尘器和颗粒层除尘器。一般生产中采用袋式除尘器,除尘器应用纤维织物为滤料,除尘效率能高达99%。即使这是一种传统的除尘方法,但因效率高、性能好、操作容易而一直受到青睐。

1.3 电式除尘器电式除尘器的原理是用静电力把粉尘颗粒从气流中分离出来。它的特点是:能量损耗小,受到的阻力也小。电式除尘器的优点:工作容量大,每小时可处理103-104m3的气体;粉尘处理效率高,可达到99%;工作压力小,通常是300-600Pa;节约能源损耗,花费少;适用于高温和腐蚀性高的烟气。鉴于上述优点,电式除尘器通常用来收集颗粒细小的粉尘。但这种装置的投资费用较高,应用范围也较小。

1.4 湿式除尘器这里的湿式除尘器指的是让烟气和水混合,利用水的吸附性把粉尘吸下来,并收集起来。一般地,湿式除尘器能够把直径从0.1到20μm的粒子去除,所以,这种除尘器也能够达到脱硫的效果。湿式除尘器的优点有:构造简单、占地小、价格低、操作简单、工作效率高、适用于高温气体和爆炸的概率较低等。缺点是:设备和管道的污物残留不好清洗和除尘的产物无法回收等。一般,常用的湿式除尘器有文丘里除尘器和水膜除尘器,因为这两种除尘器具有工作效率高、抗腐蚀性高、耐磨性好等优点。下面分别介绍这两种除尘器:

①文丘里除尘器。文丘里除尘器的除尘过程包括雾化、凝聚和脱水三个阶段,含尘气体进入收缩管后,由于断面逐渐减少,管内静压也随之转化为动能,使内流速增加,气流进入喉管内,由于喉管断面积不变,气流流速达到最高,气体进入扩张管,由于截面积逐渐扩大,管内静压得到恢复,气流速度也逐渐下降,引入的洗涤液在高速气流冲击下进一步雾化成更小的雾滴,而气、液、粉尘的相对速度高,使它们得以充分混合增加了尘粒与液滴的碰撞机会,由于气体达到饱和程度,从而破坏尘粒表面气模,不同的尘粒接触凝聚成较大含尘液滴,进入脱水器在重力和惯性离心力作用下从气流中分离出来,从而达到除尘目的。②水膜除尘器。水膜除尘器的主体部分保持不动,只在主体上部加设几层不锈钢板,包括一层不锈钢除雾板。一般,烟气从文丘里除尘器出来后进入水膜除尘器主体部分,在旋流叶片的作用下把脱硫除尘液吹成很小的液滴,尘粒与液滴充分结合后再吸收水分,质量渐渐增大。在旋流叶片的带动下,烟气加速运动,导致尘粒与烟气发生分离。尘粒受重力作用,落入主体部分底部,达到除尘效果。喷洒在旋流叶片上的脱硫除尘液在旋流叶片的导向和烟气自身的旋转作用下,被吹散、雾化,大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积,使脱硫除尘液充分吸收烟气中的S02气体。

2燃煤锅炉烟气脱硫的现代技术

2.1常用烟气脱硫的方法分类烟气脱硫主要指的是除去SO2气体。去除SO2从过程来讲有四种方法:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫和煤转化中脱硫。燃烧前脱硫技术一般是指采取物理、化学或微生物的方法把煤中含有的多余硫成分去除的脱硫技术。燃烧中脱硫一般是指当煤燃烧时放入适量的脱硫剂,边燃烧、边脱硫。燃烧后脱硫一般指的是针对燃烧排放的烟气脱硫。目前,燃烧后脱硫的办法应用的最广,规模最大,也是最有效的减少SO2排放量的办法。

烟气脱硫的方法还有很多分类方式。例如按脱硫剂和脱硫产物的干湿状态分为湿法、干法和半干半湿法;按脱硫产物的回收状况分为回收法和丢弃法;按脱硫剂的应用不同又分为可再生法和不可再生法。

①干法脱硫技术。这种方法一般采用可循环再生的吸附材料,来除掉烟气中的S02,用水清洗后可以重复使用。吸附装置脱硫的效率很高,并且烟气的温度很低,不会造成二次污染。一般吸附颗粒的大小有严格要求,避免因颗粒过大造成的吸附口堵塞和中毒。这种方法的弊端是吸附剂反复利用,清洗过程较麻烦,花费较大。所以,近些年有的企业引进了等离子体烟气脱硫设备等新技术装置,这种装置可以通过电子束对水的电离把水分子电离成较活跃的OH、O、HO等自由因子,自由因子可以和SO2发生化学反应,生成H2SO4,最后和NH4反应生成硫酸氨。这种装置污染小,残留少,废水和废渣也少,产生的含氨物质可以当作肥料使用。然而,这种方法也有弊端。发射电子束的大功率电子枪,对人体的辐射比较大,保护措施要求严格。②湿法脱硫技术。这是一种较传统、技术较成熟的有效脱硫方法,应用的范围最广,规模最大,近些年有着脱硫的重要作用。现在全球范围内85%的脱硫装置都是湿法脱硫装置。一般不同的吸收剂决定着不同的湿法脱硫方法,有下列方法:石灰石法、石灰―石膏法、双碱法、镁法、氨法、氢氧化钠法、海水法和亚硫酸钠循环吸收法等,此外膜法和微生物法还处在研究阶段,未正式投入使用。③半干半湿法脱硫技术。半干半湿法烟气脱硫净化技术特点是采用石灰作为脱硫剂,循环利用脱硫灰中的碱性物质。由锅炉出来的烟气进入烟道,与蒸汽输送的脱硫剂、脱硫灰混合,并进入脱硫反应塔。在烟道和脱硫塔内分别设有水雾喷嘴,烟气在塔内与水雾、脱硫剂、脱硫灰接触,实现气、液、固三相的充分混合,达到烟气脱硫目的。

2.2 新型材料的燃煤锅炉烟气治理方法近几年,新型材料逐渐被应用于燃煤锅炉烟气的治理过程中。这里简单介绍一种玻璃纤维的技术。该材料具有较好的耐酸性,耐湿性,尺寸稳定,伸长率小,通过特殊工艺处理的玻纤滤料,光滑不易容尘。新型滤料的研制能有效缓解国内燃炉对国外高温滤料的依赖,促进国内高温滤料发展。

3结语

由于我国现有许多小型电厂,如果想要引进外部的烟气处理设备,在技术上和资金上都有较大难度。所以,我们应该研制新型、高效率的烟气脱硫除尘设备,使这项技术国有化,摆脱对外国技术和设备的依赖。这样才能降低烟气除尘脱硫设备的成本,增加企业的利润,更好地加快我国烟气治理技术的发展脚步。

参考文献:

[1]李永芬.燃煤锅炉烟气治理技术及应用[J].辽宁城乡环境科技,2003,23(1).

[2]臧世军.锅炉烟气脱硫除尘技术研究[J].中国新技术新产品,2010,18.

烟气治理范文第3篇

【关键词】玻璃窑炉;烟气;综合治理;工艺选择;方案

我国的玻璃制造工业历史悠久,自改革开放以来,玻璃制造产业无论是在产量,还是在质量上都得到了跨越式的发展。目前我国的玻璃产品约占全球产量的50%,每年都有大量的玻璃产品远输海外。由于我国玻璃制造业能源主要来源于重油,因此,玻璃窑炉所排放的烟气中含有大量的污染物质,这些都是大气污染物的主要来源,根据党十六大的战略部署指导及“十一五”规划发展要求,玻璃制造产业应当加快产业结构的升级,不断提高资源利用效率,减少污染物的排放。在这一时代背景的要求下,玻璃窑炉的烟气治理将刻不容缓,同时这也是实现清洁生产目标的重要途径。

1 玻璃窑炉的生产特点及烟气综合治理原则

在选择合理有效的玻璃窑炉烟气综合治理工艺之前,首先要考虑玻璃窑炉的生产特点及烟气综合治理原则,只有把握以上两点才能确保筛选出来的烟气综合治理工艺符合我国实际生产及环境标准的要求。

1.1 玻璃窑炉生产运行特点

玻璃窑炉的生产运行特点主要表现为以下几点:(1)玻璃的生产制造一般采用持续、不间断的生产方式,这种流水线式的生产方法决定了玻璃窑炉的持续性运转特点;(2)玻璃窑炉是玻璃生产制造流程的重要环节,同时也是能源消耗的主要设备,而且我国目前所普遍采用的火焰炉融化率、能耗水平都远远低于国际标准[1];(3)玻璃窑炉的正常作业需要保持一定的燃烧气氛,否则将直接影响燃烧效果导致玻璃产品质量不合格,同时还有可能发生意外污染事故;(4)玻璃窑炉所排放的烟气需要经过余热锅炉的回收处理,用以供油系统的生产,烟气排放温度较高。

1.2 玻璃窑炉烟气综合治理原则

在选择玻璃窑炉烟气综合治理工艺时,除需考虑玻璃窑炉的生产运行特点外,还要结合我国当前行业环保标准来确定其综合治理原则,只有这样才能保证所选的治理工艺符合我国当前发展国情。玻璃窑炉烟气综合治理工艺的选择应当遵循以下原则:(1)工艺系统建设成本低,系统运行可靠安全,不会对玻璃生产及玻璃窑炉运行产生不利影响,而且不易发生堵塞、气体泄漏等问题;(2)烟气综合治理工艺所使用的材料需廉价易得,最好能够利用废弃物,在提高资源利用效率的同时也不会产生新的污染物[2];(3)符合国家环保部门和当地政府有关烟气处理效率的要求;(4)便于操作,占地面积小,寿命长。

2 玻璃窑炉烟气综合治理工艺比较

当前玻璃生产制造中所采用的烟气综合治理工艺有上百种,但是具有实际使用价值的治理工艺仅有几十种,这些治理工艺适用的场合和运行特点各不相同。根据烟气治理的产物状态可以将其分为湿法、干法、半干法三种。湿法治理主要是利用烟气成分的溶解度特点使其在一定的条件下生成无害物质。湿法工艺的特点是建设成本低、操作简单、运行效率高[3]。干法工艺需要在完全干燥的状态下进行,需要采用金属、石灰石等作为吸收剂,作为传统工艺其脱硫率普遍不高,因此在工业生产中的应用比较少。半干法治理通过蒸发烟气中的水分来使催化剂与有害物质反应最终产生固态无害物质,半干法催化剂的使用效率比较低,因此工业应用也较少。比较分析发现在三种烟气治理工艺中,湿法工艺的工业应用价值最高,其在全球范围内的系统安装总量占全部烟气治理系统的85%以上,在多种湿法治理工艺中,治理效率最高,运行最安全可靠,治理成本最低的就是双碱法治理工艺。与其他烟气综合治理工艺相比,双碱法更加适合我国当前的发展国情,而且从工艺成熟性、运行稳定性、建设成本等几个方面综合考虑,应当作为我国玻璃窑炉烟气综合治理的首选工艺[4]。

3 玻璃窑炉烟气综合治理工艺方案设计

从玻璃窑炉烟气综合治理的整体工艺考虑,参照烟气污染物协同治理要求,本次研究设计出以下两种工艺方案:一种是余热锅炉联合SCR工艺。上文提到玻璃窑炉所排放的烟气需要经过余热锅炉的回收处理,排放出的烟气温度在350℃左右,温度较高,因此,在余热锅炉之后要安装高温除尘器,使排出的烟气粉尘浓度降到既定范围之内,之后烟气进入SCR脱硝反应器,烟气再SCR脱硝反应器内在催化剂的作用下生成氮气和水等无害物质,处理之后的烟气再次进入余热锅炉被低温段利用。整个工艺流程可以概括为:玻璃窑炉余热锅炉(引风机、烟囱)高温电除尘SCR反应器还原剂供应系统。该工艺适用于以天然气为能源燃料的玻璃窑炉,不仅可以实现粉尘处理目的,而且可以高效处理氮氧化物,但是该工艺系统的占地面积较大,老旧生产线改造难度较大,需要投入大量的改造资金。为此,如果老旧生产线采用的是带余热发电的玻璃窑炉可以选用这种工艺以节省改造成本,降低生产线改造难度。

另一种是在上述工艺的基础上增加降温环节,也就是在余热锅炉之后加装降温塔,余热锅炉排出的烟气经过降温处理后进入SCR反应器,完成脱硝、脱硫、除尘等步骤后回到余热锅炉低温段继续利用。整个工艺流程可以概括为:玻璃窑炉余热锅炉(引风机、烟囱)降温塔高温电除尘SCR反应器还原剂供应系统这种工艺的除尘效果比较理想,同样适用于以天然气为能源燃料的玻璃窑炉。上述两种治理工艺都包含SCR反应器流程,因此,SCR脱硝是决定工艺治理效果的关键技术。在SCR脱硝中首先要注意还原剂的选择,目前可供使用的脱硝还原剂有氨水、液氮、尿素等几种物质,其中,液氮的成本更低,但是运行管理难度较大,氨水所蒸发的水分会对余热锅炉的运行及低温段利用产生影响,尿素中真正参与脱硝的是氨气,但是玻璃窑路所排出的烟气温度无法满足尿素的热解要求,需要通过其他方式来促使尿素热解成氨气,不符合节能要求。因此,首选还原剂为氨水,可以采用氨水直喷工艺。其次,要注意吹灰方式的选择,结合玻璃窑炉的运行情况及烟尘形式可以采用不同的吹灰方案,在多种吹灰方案中,热空气吹灰的优势最为显著,使用更加简单,但是初期建设成本较高,具体设计方案需要结合现场情况确定。

4 结语

随着我们生活环境的恶化,国家对环境保护的标准要求不断提高,玻璃制造工业也需要加快步伐,进行生产线升级改造。合理选用烟气综合治理工艺,并根据企业生产特点和玻璃窑炉的特有工况进行专项优化,从而满足国家对行业环保要求。

参考文献:

[1]张磊,李彦涛,张蕾,等.玻璃窑炉烟气脱硫除尘脱硝综合治理技术的研究[J]. 玻璃,2011,06:9-12.

[2]于振林,杜永芳,谢慧,等.玻璃行业窑炉余热利用与烟气环保治理一体化的研究与应用[J].玻璃,2012,04:10-14.

烟气治理范文第4篇

关键词:电厂锅炉;烟气;除尘脱硫;治理技术

中图分类号:TK223 文献标识码:A

1 粉尘的危害及治理对策

1.1 电厂根据装机容量大小,配备相应锅炉。根据燃烧方式的区别,分为粉煤炉、层燃炉、循环流化床炉三类。不论何种方式,都存在粉尘随烟气排放到空气中,严重威胁环境质量。

1.2 治理粉尘要根据锅炉的规模大小确定不同的治理设备:如果是大中型锅炉可以用电除尘器,其排放浓度好的100 mg/Nm3左右,差的几百mg/Nm3;在起动阶段,因顾及烟气中含较高CO和未燃尽煤粉发生燃烧而离线停用;中小型锅炉则普遍采用文丘里、斜棒栅除尘器等。该类除尘器尽管结构简单,投资省,但是排放普遍达不到标准,还存在污泥污水等二次污染。

1.3 为了控制烟气排放,保护环境,国家制定颁发《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001),按上述标准,其粉尘排放均要求≤30mg/Nm3。

1.4 FDYL型窑炉脉喷袋式除尘器

该除尘器的单机处理风量150-200万m3/h,可以满足5000-10000水泥窑窑尾废气和电厂300MV机组锅炉烟气的除尘处理目标。该类除尘器被广泛的应用在新建水泥窑窑尾的除尘与;老厂原电收尘的改造,同样适用电厂锅炉烟气的除尘改造。

2烟气脱硫脱销

2.1 SO2及酸雨对生态环境与人身健康都有一定危害性,可能损毁森林、可能腐蚀建筑物,对土地及植物也存在着一定的危害性。当前我国的二氧化硫的排放量已经超过环境容量,政府应给予高度重视。

2.2我国的产煤量与煤消耗量在世界排行居前,占燃料消耗总量的70%,在2010年我国消耗24.5亿吨,超过环境可以消耗的数值。燃煤是SO2的主要来源,70%的NOx也来自燃煤。火电行业是最大源头,必须要从根本加以控制。

2.3为了降低二氧化硫与氮氧化合物的污染,国家提出了减硫目标,随着经济的快速发展与煤炭消耗量的增加,二氧化硫的排放量有了明显的下降,并提出颁发一系列严格政策法规与环境质量标准,所有的火电厂只要脱硫项目不合格,都不能批准,已经建完的火电厂,必须要加建脱硫项目,无法达到排放标准的要加收SO2排污费200-500元/KW,对各类工业锅炉的烟气排放,亦制定了相应的标准:

火电机组(2012年后):SO2≤100mg/Nm3 NOx≤100mg/Nm3

一般锅炉:SO2≤900mg/Nm3

2.4 燃煤分为有机硫与无机硫两类,在燃烧过程中,一部分与煤灰相溶形成无机盐,多数被氧化成二氧化硫随烟气排出。在高温状态下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%,烟气中生成SOx1550mg/Nm3,NOx约850 mg/Nm3,又如一台20t/h锅炉,燃煤SY1.56%,烟气中SO22500mg/Nm3,如果燃煤含S量2%,转化率80%,则烟气中SO2浓度几近4000mg/Nm3,我国产煤的硫含量大多数在1%以上,可见脱硫脱氮任务艰巨。

2.5 国内采用的主要脱硫技术

第一,采用最广的当属工艺比例湿法,85%(其中石灰石石膏法36.7%,其它湿法48.3%)喷雾干湿法0.4%、吸收剂再生脱硫占3.4%。炉内塔钙1.9%。该法尽管应用范围较广,但是投资大且占地面积较广,运行电耗高,耗水量较大,而且会产生更多副产品,影响正常使用。

第二,新氨法脱硫,甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉尘的吸收、洗涤产生副产品农肥硫铵,脱硫成本仅250元/t- SO2。

第三,循环吸收脱硫法,使用特殊的吸收液可再生循环利用,高纯度的二氧化硫是其附属产品,是硫酸、硫磺的主要原料。

第四,半干半湿法烟气脱硫。生石灰是其脱硫剂,设脱硫塔、喷水系统、排气返回等部分,烟气进烟道,从顶部进吸收塔,下面出来进袋收尘器。不必压缩空气,生石灰和收尘器回灰用高温蒸汽经文氏管引流输送入烟道,使其与烟气混合充分,在烟道与塔顶喷入适量的工艺水,用来控制温度,遇到蒸汽氧化钙会加快消解,脱硫效率是靠回灰量与脱硫剂供给量保证的,返风是保证烟道与塔内的流速,使其符合不同锅炉的负荷率,脱硫效率90%,排放浓度SO2100mg/Nm3,粉尘30mg/Nm3。

3 半干法锅炉烟气除尘脱硫一体化系统

3.1 依托高效袋收尘器,用生石灰或者石灰浆作介质,烟气从塔底弯管进入与脱硫介质解除,在吸收塔内进行SO2和Ca(OH)2的传质吸收反应,生成CaSO3和部分CaSO4固体微粒随咽气和粉煤灰一起入袋收尘器捕集,收下的粉尘一起入溢流回料仓,使大部分物料返回吸收塔,少量作为回集灰外排。

3.2 该循环过程可以迅速提高吸收塔内介质的浓度加上料气,保证时间充足,使效率在90%以上,SO2排放浓度250-300mg/Nm3,粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。

3.3 除尘脱硫一体化装置紧缩在同一构架范围内,结构紧凑,占地面积小,投资小。

3.4 锅炉负荷40-110%内变动,对系统的运行与脱硫效率没有影响。

3.5 脱硫介质是用水消解的一种生石灰浆,废气可用时可以将其用作生石灰的消解输送介质。从而可取消石灰浆搅拌池及喷枪,使系统更加简化。

3.6 收集的灰渣主要为粉煤灰和亚硫酸钙(白色粉末)还有部分CaSO4、2H2O难溶于水,在空气中缓慢氧化为硫酸钙。宜用于筑路或填埋,或水泥厂辅材。

4超高温“零排放”除尘过滤器

从上文分析中可以看到,袋式除尘器存在工作温度低、寿命短、排放浓度高等缺陷,不适宜大面积推广。因此,必须要不断地创新除尘脱硫技术,要实现超高温、零排放的目标。最好可以在600-800℃高温中长期工作,可免除为烟气冷却(喷雾增湿)等一系列麻烦和烧袋的顾虑;同时还要具备较高的过滤风速,这就实现了占地面积小,设备钢耗低的目标;同时排放的浓度也较低,可以更好地抵御腐蚀;延长其使用寿命,降低维护的费用,提高设备的随机运转效率。其可以更大范围的内用于垃圾焚烧烟气处理,高炉煤气干式过滤、重金属、冶炼烟气处理、贵金属回收处理。

结语

电厂锅炉烟气除尘脱硫技术需要结合具体的实践不断地创新,不断地完善,才能更好地解决二氧化硫及氮氧化合物的污染,提高空气的质量,改善环境。

参考文献

[1]李雅平.火电厂烟气脱硫技术综述[J].科技传播,2011(02).

烟气治理范文第5篇

[关键词] 环保;节能;烟气治理系统;防水卷材;生产

[中图分类号] TU57 [文献标志码] A [文章编号] 1003-1324(2102)-02- 0072-04

0 前言

改性沥青防水卷材是一种可应用于工业与民用建筑上,性能优异的防水材料。由于生产改性沥青防水卷材所用改性沥青涂盖层在高温搅拌配料和生产过程中会产生烟气,通过分析证明沥青烟气的主要成分为酚类化合物、蒽、萘、吡啶等,沥青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物,在紫外线作用下可引起光生物效应,反应生成的自由基、过氧化物引起细胞损伤,是一种非免疫性疾病,加热沥青产生的烟气即污染环境又危害人体健康,需要进行治理。但由于生产改性沥青涂盖层在搅拌配料和生产过程中产生的烟气除沥青油烟外,还有机油烟气、水蒸气、填充料粉尘、胶粉粉尘、机油油烟等,成分复杂,在通过管路时容易混合形成污泥使管路堵塞,从而导致整个烟气治理系统无法正常运转,并且沥青混合烟气刺激性气味很大,所以改性沥青防水卷材在高温搅拌配料和生产过程中产生的沥青烟气很难治理。原来治理沥青烟气的原理大致可分为湿法和干法两大类,湿法治理是将收集起来的沥青烟气经喷淋水净化后在高压风机的作用下进入吸附除味装置,除掉烟气中的刺激性气味,最后通过烟筒排入大气,湿法处理的优点是设备简单,节省投资,但是物化的油滴难溶于水,只能靠油雾降温,积聚成大的油滴后与空气分离除油的效率很低,含油的烟气进入到除味装置后,也会加快活性炭的失效,失去除味作用。干法治理是将收集起来的沥青烟气进入冷凝器,使高温烟气冷却下来,汽化油变成油滴流到放油口,冷凝处理后的烟气在高压风机的作用下进入吸附除味装置,除掉烟气中的沥青异味,最后通过烟筒排入大气。干法处理的优点是采用烟气不和冷却水直接接触的冷凝原理回收烟气中的油份,不会造成冷却水的二次污染,但此方案由于烟气中含有粉尘很容易造成冷凝器中的烟管堵塞,而降低降温效果,需要多级冷凝器降温才行,投资较大且需要经常维护清理,实践证明,干法治理也不是最佳方案。近年来,以牺牲环境为代价来换取GDP增加的办法,政府不允许,广大群众也不答应,因此很多改性沥青防水卷材企业迫于环保的压力,不能正常生产。良友公司生产改性沥青防水卷材已有多年,在烟气治理这方面做过许多探索,但是效果总是不好,气味处理不了,影响了周围居民,不能保证正常的生产经营,2011年七月份良友公司技术中心建立课题进行攻关研究,请教了国内知名的烟气治理专家和相关科研院所,参观了国内大型卷材生产企业的环保设备,咨询了多家环保设备制造商,制定了分类收集、降温、除油、去味的干湿综合治理方案,2011年10月试机成功。良友公司采用的烟气治理系统设计合理、运行可靠、性能稳定、容易操作、节省投资,在实际生产中效果显著。

1 烟气治理系统的设计方案

改性沥青防水卷材生产中,各工序产生烟气的浓度、温度不同,所以采用分类收集、区别处理、除油去味、废物回收的工艺过程,从而实现达标排放的治理方案

1.1 分类收集

在改性沥青防水卷材生产过程中,产生烟气的部位主要是:改性沥青罐、沥青池、计量罐、浸油池、涂油池、撒砂机。我们把改性沥青罐、沥青池、计量罐的烟气浓度大、温度高、含滑石粉、橡胶粉粉尘,这部分烟气在高温状况下易着火,所以把这部分产生的烟气集中在一根烟管中,称作高温沥青烟。浸油池、涂油池、撒砂机部位产生的烟气温度低、浓度也低,这些烟气中含有尘土,将这些烟气合并集中在一根烟管中,称作低温沥青烟。在高温沥青烟盒低温沥青烟的收集过程中,各支路烟管上均设可调节风门,在控制烟气不自由散发的前提下,将风门调节到最小状态,从而将烟气的风量降低到最小化,以减轻烟气处理工序的负荷量。

1.2 区别处理

由于高温沥青烟气易着火、温度高、浓度大、含粉尘的特点,将高温沥青烟气收集到同一根烟管后,立即进行管道喷淋和塔式喷淋处理,通过水淋,一方面降低了烟气温度利于下道工序的处理,另一方面也有效阻止了着火现象,还使烟气中的粉尘吸水变重、凝聚与烟气分离,烟气中的油雾也通过水淋降温而凝聚成大油滴而与气体分离。这样高温沥青烟气经水淋降温初步净化后与低温沥青烟气合并,进入电捕焦油器除尘系统。改性沥青罐内的温度随着改性工序的推进,而不断降低,产生烟气的温度也不断降低,当罐内物料温度降到190°С以下时,高温沥青烟气的喷淋水可以停止,这时烟气也不会着火。

1.3 去油除味

去油环节,我们设计选用立式电捕焦油器,立式电捕焦油器其工作原理是:在金属导线和金属管壁施加高压(10S·V)直流电,以维持足以使气体产生电离的电场,使阴阳极之间形成电晕区,正离子吸附于带负电的电晕极,负离子吸附于带正电的沉淀极,所有被电离的正负离子均匀充满电晕极和沉淀极之间的整个空间。当含焦油雾滴、粉尘等杂质的烟气通过该电场时,吸附负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下,移动到沉淀极释放出所带电荷,并吸附于沉淀极上从而达到净化气体的目的。当吸附于沉淀极上的杂质质量增加到大于其附着力时,会自动向下流淌,从电捕焦油器底部排出,净化后的气体则从电捕焦油器上部离开进入下道工序。除味环节设计采用活性炭双层塔式过滤器,炭床1*1米,炭层0.3m厚,双层炭床。沥青烟经过水淋降温初步净化,电捕焦油器除油除尘后,焦油及粉尘的捕集效率达到99.5%,但是净化后的气体中仍含有异味,本设计使含有异味的空气以端截面均匀的风速通过炭床,使空气中的异味吸附于活性炭表面,达到进一步净化的目的。净化后的空气达到GB16297-1996大气污染物排放标准,目测排气烟筒出口处,无肉眼可见烟气,距车间50m的居民闻不到沥青烟气的气味。

1.4 废物回收

首先是回收废油,在水喷淋冷却环节和电捕焦油器除油环节进行废油回收,在水喷淋冷却环节产生的含油循环水通过重力沉降法分离,油滴上浮聚集从沉淀池上部取出废油。经过沉降后的循环水含油小于0.5%可以继续循环使用,不外排所以不会造成废水超标排放而污染环境。进入到焦油电捕器的含油、水混合气体经过处理后,油水及无机粉尘颗粒的去除率可达到99.5%,处理下来的油水靠重力作用沉降到除污口,进行回收。通过水淋和电捕焦油器环节回收的废油可以用作生产肥皂、生物柴油,由专业公司回收。其次是失效后的活性炭利用方案:活性炭表面变成灰褐色或灰白色时,说明活性炭已吸附饱满就失去了作用,将失效的活性炭放在室外太阳光下晒7-8h后,可继续使用,这样可循环三次,最终将失效的活性炭作为导热油炉的燃料使用。

2 烟气治理系统的烟气流程图及风网示意图(图1)

3 沥青烟气治理系统的主要技术指标

3.1 沥青烟气风量

沥青烟气风量越低,对于各级处理设备来说负荷越小,因此各个吸风口均设置调风门,在产生烟气设备不向大气自由散发沥青烟的前提下,将各个调风门关到最小,根据生产进程逐步停机的设备,要关掉风门或把风门调节到微启状态。在不影响生产工人操作的前提下各个产生烟气的设备要最大限度的密封,从而降低系统吸风量。本系统设计的烟气总量不大于13000m2/h,

3.2 设计排放浓度

其值≤50mg/m2。

3.3 循环水

不排放废水,喷淋水全部循环使用,油水分离后的冷却水直接泵送到喷淋设备,消耗的喷淋水及时补充。

4 主要设备选型

4.1 通风机

选用的风机为高压离心通风机:型号为9-26NO9D,配用电动机功率为30kW,转速1450r/mio,流量14913 m2/h,最高风压为4869Pa。

4.2 电捕焦油器

选用立式列管电捕焦油器,型号为CY260型,处理风量为13000 m2/h,除尘效率为99.5%,有效截面积为3.6m2,设计排放浓度50mg/m3。

4.3 喷淋器装置

喷淋管道按45度角设计,管道直径400mm,管道长度13m,立式喷淋塔9 m2,喷淋水量0.6 m2/h。

4.4 活性炭吸附装置

设计为两层活性炭床,每层活性炭床厚300mm,截面为1.5×1.5 m。

5 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统的运行维护

该烟气治理系统必须有专人负责,包括高压风机的开关调节、循环冷却水泵的开停控制和循环冷却水的及时补给、电捕焦油器的开停、活性炭的更换、各级风网的风门调节、油水分离、电捕焦油器底部放油。

6 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统的运行带来的社会和经济效益

根据实验数据,该环保配套设备一年可回收轻质油约20t/台,价值10S元。收回的废油价值与该系统的运行电费基本持平,更重要的是从根本上解决了沥青防水卷材烟气污染的问题,这一系统的试验成功,具有理想的社会效益,主要是公司职工及周围居民身体健康得到保障,生产环境得到了净化,公司能正常开展生产和经营活动。

7 改性沥青防水卷材生产中烟气治理系统建设和运行中注意的问题

(1)建设中要根据各企业生产场所的具体情况来确定风机风量和焦油电捕器的处理风量,以保证有充足的动力使烟气能正常循环。

(2)活性炭要及时进行更换、焦油电捕器要及时进行废油回收、喷淋器及时清理沉淀。

(3)必须先开电捕焦油器再开高压风机。

(4)由于在改性沥青防水卷材配料过程中要加机油,机油属于易燃原料在高温配料过程中易着火,本烟气治理系统第一道处理已采用了内有螺旋喷头的倾斜式烟管进行喷淋水降温处理,如果一旦着火可防止火焰被风机引入立式喷淋塔、立式电捕焦油器和活性炭过滤塔,引起整个系统瘫痪,所以要注意及时开启喷淋循环水泵。

8 结束语

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