脱硫除尘技术论文范文

时间:2023-10-18 18:26:47

脱硫除尘技术论文

脱硫除尘技术论文篇1

关键词: 火电厂 脱硫工艺 循环流化床干法脱硫 脱硫装置

近几年来,我国火电行业进入快速发展时期,要督促企事业单位按期完成烟气自动在线监控设备的安装和验收,并与环保部门联网运行。对烟气脱硫脱硝行业市场的规范提出了新的挑战。

一、当前大型火电厂脱硫、脱硝行业存在的主要问题

1.脱硫设施建设增长过快,规模过大,导致工程质量受到影响;多数火电厂的脱硫设施建设工期短,难以达到正常施工周期要求。脱硫市场混乱的突出表现,直接后果将影响脱硫设施建设的工程质量和可用率。烟气在线监测仪器未能发挥应有的效能和作用,不能对火电厂大气污染物排放情况实现实时监控;对脱硫设施的监管尚未全面到位。我国已投运的脱硫工艺中以石灰石-石膏法为主,但脱硫工艺路线单一,对脱硫副产物的处置和消纳尚未引起足够重视;部分电厂已出现堆放和抛弃的处置方式。大量的脱硫石膏要得到处置和消纳是十分困难的,既浪费资源、占用场地,又会产生新的二次污染。缺乏火电厂氮氧化物控制相关政策法规和标准体系。我国却仅有不到1%装机容量的火力电厂和少数中小型锅炉实施烟气脱硫。主要有脱硫成本问题、产物出路问题、以及引进技术国产化的问题。

2.脱硝行业尚处于起步阶段,脱硝技术主要依赖进口,具有自主知识产权的脱硝技术较少。我国目前在发电机组上应用的烟气脱硝技术除个别单位自行开发了具有自主知识产权的核心技术外,绝大多数单位采用的 SCR、 SNCR烟气脱硝技术尚处于引进、消化吸收和初步应用阶段,脱硝企业的技术水平亟待提高。 目前,已有石灰石 -石膏法、烟气循环流化床法、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、活性焦吸附法等十多种烟气脱硫工艺技术得到应用。与国外情况相同,在诸多脱硫工艺技术中,石灰石 -石膏法烟气脱硫技术仍是当前的主流工艺技术。目前应用于脱硝技术的催化剂主要依赖进口,致使脱硝运行成本较高;尽管国内目前已经建设了部分催化剂生产基地,但由于均是采用国外技术,甚至原料也要进口,因而制约着脱硝产业的发展;失效催化剂属危险废物,对它的处理处置问题应引起足够重视;普遍作为脱硝还原剂的液氨在储运和使用中的安全问题必须受到高度重视。

当前,脱硝行业开始步入快速发展期,因此应该认真吸取脱硝设施建设中的经验和教训,加强脱硝设施建设、技术设计与运行的全过程监管。

二、防治二氧化硫污染的意义

能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国,也是用煤大国。随着国民经济的发展,煤炭资源利用越来越多,二氧化硫的排放量也日益增加,煤炭成为我国环境污染的主要污染源。燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制,由于技术水平低,我国电力构成仍以火电为主,电能在使用上有其它能源无可比拟的优越性,应从节能的观点出发和能源发展战略上考虑,将供各种工业和生活锅炉及民用所消耗的煤转化为电能,逐步达到先进产煤国家的80%煤用于发电的水平。

我国因燃煤而造成的二氧化硫排放逐年增加。因此,搞好燃煤电厂的二氧化硫排放控制,对于我国的环境保护有着重要的意义。为此,我国相继制定了一系列大气污染物排放标准。对大气污染物的排放要求越来越严格,对超标排放的罚款也在逐年增加。为了更好地控制二氧化硫的污染,国务院1997年批复了关于“两控区”的划分,即二氧化硫污染控制区和酸雨控制区,明确规定:在“两控区”内建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂,必须建设脱硫设施,这就迫使电厂去寻求脱硫技术支持。国家出台了一系列促进火电厂二氧化硫控制的法律、法规和政策,推动了脱硫技术的科学研究和推广,脱硫技术被广泛关注起来,加快了火电厂烟气脱硫设施的建设,使我国二氧化硫污染防治取得了一定成效。预计在未来几年内,约有3亿千瓦装机的烟气脱硫装置投运和建设。

三、大型火电厂脱硫、脱硝、除尘设计设计原则

本文主要对电厂 2×100MW机组烟气脱硫装置进行了设计和可行性分析:针对工程的建设依据和建设条件,对比各种脱硫工艺,选择出最优脱硫工艺和除尘方案,详细论证了循环流化床干法脱硫技术 (CFB)在本工程的可行性;对工程的投资和损益做了估算及经济评价;对工程的整体布置、设备布置、电气、仪控、土建进行了可行性研究;评估了脱硫工程实施后的环境和社会效益;就工程中存在的安全问题制定了具体的安全措施。通过分析得出结论,本工程达到了脱硫的目的,满足了项目的要求,烟气排放符合国家标准。

本工程是按2×100MW锅炉的100%负荷全烟气脱硫进行设计;设计内容深度满足《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》和《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定烟气脱硫部分暂行规定》的要求;大气污染物排放应满足《火电厂大气污染物排放标准》、《关于修改(火电厂大气污染物排放标准》的通知》的要求以及地方标准;脱硫工程产生的废水、废渣、噪音等环境污染物应满足国家和地方现行标准的要求,废水应达标排放,脱硫工程设计中应考虑防尘、防腐蚀、防噪音等措施。鉴于本工程为改造项目,场地条件受到一定限制,在设计中应充分考虑现场条件,尽量减少改造拆除工作量。脱硫系统不影响发电系统各种工况的安全和正常运行。

1.脱硫工艺的选择应遵照“适应现场、工艺成熟、运行稳定、脱硫效率高、投资省、无二次污染”的原则。电厂附近有丰富的石灰石矿,并己形成了较好的开采体系,设计是以石灰粉作为脱硫吸收剂并直接从市场获得为基础,电厂厂内不再进行加工。脱硫副产品处置按综合利用为主的原则设计,并为脱硫副产品的利用提供必要条件,若暂时不具备条件,可先堆放在灰场,待条件具备后,再取出。除尘脱硫改造后,除灰系统以干除灰为主,水力除灰备用,尽量利用原有灰渣泵房内的水力除灰设备,除渣系统保持原系统不变。工程项目实施方式采用关键设备进口、其他设备国内配套的方式实施。

2.除尘方案的选择。两种除尘设备的比较。目前我国燃煤火电厂的建设,烟气除尘绝大部分采用电除尘器,制造、运行上都积累了丰富的经验。在运行火电机组中,只有个别电厂采用了布袋除尘器。国外火电厂烟尘处理技术是电除尘器和布袋除尘器并存,布袋除尘器在欧洲、美国、澳大利亚等国家应用广泛,布袋使用寿命超过3-6年。特别是对难收尘煤种和烟尘排放量控制严格时,布袋除尘器的优势更明显。目前国内可以生产布袋除尘器,但布袋滤料、隔膜阀和控制部分不过关,尚需要进口。

对于CFB干法脱硫,为了适应目前新版国家环保标准和以后更高的环保要求,以及CFB脱硫后烟气的特性(低温、高湿、高浓度、高比电阻、粉尘中钙基含量高,容易在电除尘器极板、极线上结块),二级除尘器一般采用两种方式:一种为特制电除尘器,另一种为布袋除尘器。我国目前运行的CFB脱硫装置均采用电除尘器,我国尚未有采用布袋除尘器的CFB脱硫装置。

3.烟气系统设计及流程。石灰粉采用密封罐车由石灰制粉厂送至电厂脱硫岛,利用汽车自备压缩空气自卸入石灰粉仓,通过计量式给粉机送至生石灰消化站,消化后通过气力输送至熟石灰粉仓储存。因为位置限制,两台炉各用1套吸收剂制备系统,包括生石灰粉仓、熟石灰粉仓、生石灰消化站、称重给料机、输送风机、流化风机等。吸收剂制备系统容量按脱硫系统3天需量设计。

方案一:吸收塔后布置布袋除尘器。电厂燃煤烟气自空预器出口由四路烟气汇流后,进入前预除尘器(双室单电场电除尘器,保证除尘效率85%),分离下的粉煤灰仍可保证现有途径的综合利用。经前预除尘器后的烟气沿烟道进入流化床反应塔底部文丘里管状的入口段。经过脱硫后的反应物连同飞灰及未反应的脱硫剂被烟气携带由流化床反应塔上部的出口流出,进入由原三电场电除尘器改装的布袋除尘器,布袋除尘器进口设置百叶窗机械除尘器,布袋除尘器分离下的脱硫反应产物连同飞灰及未反应的脱硫剂被脱除下来,通过返料装置返回吸收塔。净化后的烟气由引风机排至烟囱达标排放。烟道尺寸按烟气流速15m/s设计,确保烟道设计合理,同时避免高的阻力损失。

方案二:吸收塔后布置电除尘器。电厂燃煤烟气自空预器出口由四路烟气汇流后,进入前预除尘器(双室单电场电除尘器,保证除尘效率85%),分离下的粉煤灰仍可保证现有途径的综合利用。经前预除尘器后的烟气沿烟道进入流化床反应塔底部文丘里管状的入口段。经过脱硫后的反应物连同飞灰及未反应的脱硫剂被烟气携带由流化床反应塔上部的出口流出,进入经改造的二级电除尘器(三电场静电除尘器),在二级电除尘器的入口段设置一个百叶窗机械预除尘器,这样可避免烟尘浓度过大对电除尘器性能带来不利影响。机械预除尘器及二级电除尘器分离下的脱硫反应产物连同飞灰及未反应的脱硫剂被脱除下来,通过返料装置返回反应塔。净化后的烟气经过由引风机引排至烟囱达标排放。烟道尺寸按烟气流速15m/s设计,确保烟道设计合理,同时避免高的阻力损失。

四、提高大型火电厂脱硫资源化综合利用

目前,由于政策支持力度不够,行业之间合作不多,火电厂脱硫副产物石膏约 4000万吨 /年,而利用率仅为30%。因此应制订鼓励脱硫副产物综合利用的经济政策,研究制订天然石膏开采生态补偿的经济政策(收生态税),鼓励建立区域性的脱硫副产物综合利用专业机构,实现脱硫副产物的集约型利用。开展脱硫石膏等脱硫副产物工业化利用途径的研究和示范,提高利用率,减少二次污染。

整体脱硫系统集成和服务方案的提供将是衡量业内企业核心竞争力的重要依据和评价标准。应加强核心技术团队的建设,提高对脱硫副产品再加工及关键接口技术等全产业链技术工艺的研发能力。

加强技术创新,开展脱硫新技术示范。国家有关部门应在政策、项目和资金上继续支持和组织实施 300MW及以上火电机组的烟气脱硫完善化技术示范和和引进技术再创新,重点解决工艺设计、设备成套和运行规范化等问题,提高脱硫设施工程建设质量和运行管理水平。通过示范使脱硫工程技术达到国际先进水平,形成具有自主知识产权的工艺技术。

积极开展脱硫新工艺研究,在高硫煤地区开展回收单质硫新技术的工业性研究及示范。开展氨法、活性焦法和其它资源回收型脱硫新技术的工业性研究。积极争取利用环保专项资金、国债等资金渠道支持进行新技术示范。扶持自有知识产权的脱硫脱硝技术,以废治废,利用白泥、电石渣为脱硫剂,应地制宜,开展脱硫脱硝新技术示范。

五、结语

本文在对企业现有生产和条件深入了解的基础上,提出了循环流化床干法脱硫工艺,并论证了其可行性。针对实际情况,设计了两种除尘方案,从场地布置、除尘设备到经济效益进行了可靠性对比。就二氧化硫污染防治的意义,提出大型火电厂脱硫、脱硝、除尘设计设计原则;提出了提高大型火电厂脱硫资源化综合利用具体看法。

脱硫除尘技术论文篇2

关键词:锅炉;脱硫除尘;节能减排

我国近年来大气污染较为严重,其中锅炉燃烧所排放出的污染物量相对较多,其对于大气的污染也最严重。我国锅炉在运行的过程中,普遍面临着除尘以及脱硫效率低的问题,锅炉的除尘以及脱硫的效率低,使得烟气的排放量相对较大,在烟气中废弃物的含量也相对较多,这样就会使得空气遭受到严重的污染。为了实现节能减排的目标,需要对锅炉安装脱硫除尘系统,从而提高锅炉的除尘率,以保障锅炉的正常运行。

1 工程实例

某集团公司大平煤矿现使用二台锅炉,燃煤为本矿生产的低硫煤,煤质硫份含量范围为0.4%-0.8%,根据理论推算,烟气中SO2含量

2 技术改造方案内容

2.1 利用干法进行除尘。一般而言,锅炉所排出的烟尘在浓度上比较高,这样的烟尘会对空气造成极其严重的影响,这些烟尘中所含有的有害物质也相对较多。针对这些烟尘实施除尘处理,可以在锅炉排烟口附近设置脱硫塔,而在脱硫塔的前面需要设置一个干式旋风除尘器,利用干式除尘旋风器和脱硫塔入口处的引风筒相连接,从而对烟尘进行脱硫处理。同时这样做也可以使得脱硫塔中的粉尘荷载量降低,使得脱硫塔可以正常的运行,而烟尘量的减少可以使得吸收塔运行的更加顺产,减少堵塞现象的发生。

2.2 采用湿法进行脱硫。一般来说,锅炉所排出的烟尘当中,二氧化硫为其主要的有害物质,在烟尘中的含量相对较高。如果想要对锅炉燃烧所产生的二氧化硫进行有效的处理,就需要采用合适的技术手段,进行脱硫处理,这样才能够有效保障锅炉的正常运行,同时也对环境形成一定的保护。在多方试验的基础上,采用技术手段进行合理的论证,可以采用的脱硫处理方法为在原有水膜除尘器上进行一定的改造,使得原有水膜除尘器变为湍球脱硫塔,并且将钙钠双碱作为吸收剂进行运用,利用钙钠双碱对二氧化硫进行有效的脱硫处理。另外,要在湍球脱硫塔内部加设一个喷淋层和除雾器,这样可以使得烟尘的处理效果更佳。

2.3 无论是在进行除尘处理还是在进行脱硫处理时,都需要坚持节能的原则。在节能的前提下,进行再生池、循环池或者是化灰池等的建设,利用这些系统,对锅炉进行除尘处理和脱硫处理。值得注意的是,要对其中所使用到的脱硫液进行反复的使用,尽可能的节省资源,同时用来进行除尘的水,也可以循环利用,最大的发挥出水的利用价值,以实现节能环保的目的。

3 烟气脱硫除尘工艺流程

锅炉燃烧所需要的原料为煤炭,而煤炭在锅炉中燃烧之后,其会产生一定的废弃物,这些废弃物会对大气环境造成严重的污染,导致生态的失衡,因此,需要对锅炉煤炭燃烧所产生的废气进行有效的处理,以此来保护大气环境。而在煤炭燃烧中,主要产生的污染物为烟气,烟气中具有一定的二氧化硫,二氧化硫是造成空气质量下降的主要成分,因此,需要对烟气进行有效的脱硫除尘处理,而主要的脱硫除尘工艺主要包括以下流程:

煤在锅炉内燃烧后产生的废气经旋风除尘器后,进入脱硫塔,烟气经脱硫后通过引风机、风道、烟囱,排人大气。由于脱硫塔内安装有喷淋层和除雾器,经水雾喷洒后部分烟尘降落,与脱硫后产生的Na2SO3、NaHSO3,溶液一起随降尘水进入沉淀池。烟尘清挖外运,而Na2SO3、NaHSO3,溶液经沉淀后进人再生池,通过与Ca(OH)2反应形成半水合物CaSO3・H2O的絮状沉淀并实现NaOH的再生,然后经再次沉淀,上清液进入下一级循环池,再由循环泵打回脱硫塔内,实现循环利用。

4 湿法脱硫工艺

湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的80%以上。根据我矿的实际情况,采用湿法脱硫工艺中的钠钙双碱法脱硫。钠钙双碱法(NaOH/Ca(OH)2)结合石灰法和钠碱法的优点,利用钠碱易溶于水、碱性强、反应活性高的特点,在吸收塔内部采用钠碱反应吸收SO2。吸收后的脱硫液在再生池内利用与Ca(OH)2进行苛化再生,从而使得钠碱循环吸收利用。

在Ca(OH)2浆液中,中性(两性)的NaHSO3很快和Ca(OH)2反应从而释放出[Na+],随后生成的[SO32-]继续跟Ca(OH)2反应,反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来,从而使[Na+]得到再生,吸收液恢复对SO2的吸收能力,循环使用。

5 效益分析

在进行节能效益分析时,可以现在系统中加入一定量的水,对锅炉进行除尘的同时,对脱硫除尘的效果进行观察,由观察结果可知,在锅炉脱硫除尘系统中并没有发现残留的溶解物质,同时在分析该系统的脱硫率计算的结果时,可以发现,锅炉脱硫除尘系统在改造后脱硫率有了明显的增加,其除尘率相较于改造之前也有了明显的提升,由此可以看出,采用改造后的锅炉脱硫除尘系统进行脱硫除尘,可以有效的提高锅炉的清洁度,从而保障锅炉的运行,实现节能环保的目的。通过对锅炉除尘系统进行改造,从而提高了系统的脱硫效率,尤其是在用煤量最多的季节,脱硫率的提高能够使空气中排放出的二氧化硫和烟尘的量大大降低使得人们生活居住的环境质量得到明显改善。

结束语

综上所述,安装应用锅炉脱硫除尘系统,可以有效的降低硫酸的排放量,同时达到除尘的目的。本文中介绍的锅炉脱硫除尘系统脱硫的方式主要采用的是钠钙双碱法,应用这种方法进行脱硫,可以对其中不溶于水的钠碱进行有效的回收再利用,同时还能够降低脱硫的成本,具有一定的经济价值。但是由于在进行脱硫的过程中容易受到物质的影响,而使得脱硫率相对较低。为了解决这一问题,就需要对锅炉脱硫除尘系统进行有效的改造,利用冷风机将溶解的平衡状态降低,使得脱硫率提升,这样有利于降低二氧化硫的排放量。而且对锅炉脱硫除尘系统进行改造,可以达到除尘的目的,从而达到环境效益和经济效益的有效融合。

参考文献

[1]杨栋,余蔷,冯发,等.CFB锅炉燃用高硫石油焦技术研究[J].热力发电,2011,40(21):135-136.

[2]乐其斌.高pH值石灰湿法锅炉烟气脱硫除尘系统优化设计[J].工业锅炉,2012,11(15):149-150.

脱硫除尘技术论文篇3

论文关键词:超低排放,600MW燃煤机组,提效方案

1.1 超低排放的概念

超低排放,是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中,采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术,使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值,即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(基准含氧量6%)分别不超过10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,比《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中规定的燃煤锅炉重点地区特别排放限值分别下降50%、30%和50%,是燃煤发电机组清洁生产水平的新标杆[1]。

1.2 论文研究背景及意义

传统的燃煤电厂历来被视为大气污染物的主要来源,是国家环保监管的重点。随着国家对环境保护的高度重视,实施烟气超低排放改造既满足了国家日趋严格的环保标准的需要,又是国有企业保证环境质量、保护公众健康的社会责任;是创新传统燃煤发电发展方式,也是发电企业拓展燃煤发电产业的新思路;有助于推广先进的高效协同污染物控制技术,推进环保产业链的发展。

2 改造内容

乐清电厂一期2×600MW燃煤机组同步配套建有SCR脱硝系统及石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统,目前机组运行稳定。本改造工程只对乐清一期实施超低排放改造,对现有的除尘、脱硫、脱硝系统进行提效,采用高效协同脱除技术,使机组烟气的主要污染物(烟尘、二氧化硫、氮氧化物)排放浓度达到燃气轮机组排放控制水平(烟尘5mg/Nm3,二氧化硫35mg/Nm3,氮氧化物50mg/Nm3),实现烟气超低排放。

3 改造方案

3.1 脱硝系统提效

3.1.1 原有SCR脱硝系统简介

乐清一期机组采用上海锅炉厂超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,已安装低NOx燃烧器。原一期机组烟气脱硝改造采用美国巴威公司的选择性催化还原(SCR)技术。烟气从省煤器引出,一台炉配置两个反应器,经过脱硝后,烟气接入空预器。配有烟气系统、SCR反应器吹灰系统、氨空气混合及喷射系统等。系统设计脱硝效率为70%。

3.1.2 SCR脱硝装置提效方案

通过脱硝系统提效的方式,使得SCR的出口NOx浓度降低到50mg/Nm3以下,SCR系统按照85%效率进行设计。

一期机组脱硝装置原设计初装两层催化剂,设计脱硝效率70%,预留第三层催化剂安装空间。本次脱硝提效需增加催化剂体积,加装预留层或者更换初装两层原催化剂,使脱硝效率由80%提高至85%。

SCR提效前后的还原剂消耗量减小,原有系统绝大部分设备可利旧,只需在预留层新增催化剂及吹灰器,SCR氨气调节阀需更换,可在机组检修时进行方案的实施。

3.2 除尘系统提效

3.2.1 原有除尘系统情况简介

乐清一期机组锅炉出口烟气经省煤器后进入SCR反应器,经空预器与一、二次风进行换热后流经干式静电除尘器、联合风机和吸收塔后由烟囱排入大气。伴随矩阵的性质证明在此过程中,对烟气中烟尘的脱除起作用的主要是干式静电除尘器和湿法脱硫系统的吸收塔。

一期机组每台机组配两台双室四电场干式静电除尘器,除尘设计效率≥99.5%。脱硫吸收塔具有一定的除尘作用,其除尘效率约为50%左右。吸收塔除雾器由平板式改为屋脊+管式后,除雾器出口石膏雾滴携带量≤40mg/Nm3。

3.2.2 除尘提效方案

锅炉空预器出口的烟气经过管式GGH烟气冷却器降温至90℃以下,然后进入低低温电除尘,经过除尘后通过联合风机进入吸收塔,吸收塔出口的烟气进入一电场湿式静电除尘器,除尘净化后进入管式GGH烟气加热器升温至80℃后,通过烟囱排放[2]。

该方案在设计工况下(燃煤收到基灰份为15%,除尘系统入口烟尘浓度15.17g/Nm3),低低温电除尘、脱硫吸收塔和两电场湿式电除尘器的除尘效率分别为99.91%、50%、70%,烟囱出口烟尘浓度4.5mg/Nm3。

3.3 脱硫系统提效

3.3.1 原有脱硫系统简介

乐清一期机组原脱硫装置采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,无旁路、有GGH,无增压风机(脱硝改造已拆除,已并入联合风机)。其中吸收塔采用带托盘的逆向喷淋塔,设计有三台循环泵及三层标准型喷淋层,一层托盘。脱硫装置设计煤种含硫量为0.7%,设计脱硫效率95%,烟囱出口SO2浓度为81mg/Nm3(标态,6%O2)。

一期机组自投运以来,燃煤的实际含硫量约为0.25%-0.6%,脱硫装置入口SO2浓度范围为580~1395mg/Nm3。此时一般运行二台循环泵,脱硫效率94%-95.5%,烟囱出口SO2浓度为26~86mg/Nm3。

3.3.2 脱硫系统提效技术方案

采用拆除GGH+双层交互式喷淋层+双托盘方案。

a)拆除原有的三层喷淋母管及支撑梁,将第二、三层标准型喷淋母管及喷嘴改为交互式喷淋系统;原第一层循环泵增加扬程后与原第二层循环泵构成第一层交互式喷淋系统;同时增加一台备用循环泵,与原第三层循环泵构成第二层交互式喷淋系统。

b)对原有三台浆液循环泵进行改造;另新增一台循环泵。由于原有第一、三层循环泵的扬程有所变化,因此需进行改造。

c)在第一层喷淋母管拆除后留下的空间新增设一层合金托盘及支撑梁;与原有的一层托盘构成双托盘系统。

d)托盘的开孔率由33%调整为32%。

e)增加一台备用循环泵后,相应增加配套的土建、电气及仪控设施。

f)原有第一层与第三层的浆液循环泵互换时,土建基础无须改动。

g)拆除GGH及附属设备,并改造GGH进出口烟道及支架。

3.4 联合风机改造

现有联合风机在提效改造后已无法满足要求,必须进行改造。

a)提效改造后联合风机入口流量:

根据MGGH设备厂家提供的方案,经MGGH降温后联合风机入口烟气温度降低到约92℃,此时联合风机入口烟气流量减少到393.35m3/s。

b)由于改造后烟气阻力增加较多,现有引风机已无法满足改造后的工况要求,需扩容改造,改造后引风机参数为(TB工况):风机入口体积流量444.6m3/s,风机入口温度100℃,风机入口全压-6758Pa,风机出口全压6204Pa,风机全压升12962Pa,电机功率约7000kW。

4 结论

借鉴日本等国际的成功运行经验,乐清一期机组通过增加备用层催化剂、省煤器分级、低低温静电除尘系统、增设湿式电除尘(一电场)、双托盘、交互式喷淋系统改造等多项技术措施后,设计烟气污染物排放值能够达到燃气轮机组排放控制水平,实现烟气超低排放。

2015年12月2日,国务院总理李克强召开国务院常务会议,决定全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造,大幅降低发电煤耗和污染排放[3]。超低排放技术是多种污染物高效协同脱除的“集合体”,打破了燃煤机组单独使用脱硫、脱硝、除尘装置的传统烟气处理格局,使该集成系统技术的污染物脱除效率提升至一个新高度,同时可顺利实现多种主要污染物一次性脱除的目标。超低排放是推动能源生产和消费革命的新技术,对于中国乃至全世界的环境安全都是新的贡献,应予以鼓励和推广。

【参考文献】

[1]【涨知识】什么是火电机组超低排放[OL].北极星电力网.

[2]薛建明,纵宁生.湿式电除尘器的特性及其发展方向[J].1997(3).

[3]国务院:全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造[OL].中国新闻网,2015-12-02.

脱硫除尘技术论文篇4

关键词:电厂 烟气治理 脱硫脱硝

燃煤电厂在发电的过程中,对大气环境的污染非常严重,特别是燃煤锅炉的烟气,它排放出的烟尘和氮氧化合物是我国重要的工业污染源,会导致酸雨或者光化学烟雾的形成,给经济发展带来很大的损失,同时严重影响人们身体健康,必须加以治理。治理的关键是减少氮氧化合物和二氧化硫的排放,所以烟气的脱硫脱硝技术显得至关重要,必须加强改进脱硫脱硝技术,提高环境污染的治理措施,缓解大气污染。

1 电厂烟气的特点及危害

火电厂在发电的过程中锅炉燃烧产生大量的烟气,这些烟气中含有很多的有害气体,比如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氯化物、氟化物等。污染物排放的比重与矿物质中物质的构成有着密切的联系,另外烟气的排放量根据锅炉设备的不同而存在差别,锅炉排放的烟气温度高,一般在1200摄氏度以上,污染物的浓度比较低,所以在气态物质回收放慢的难度比较大。点成烟气与一定的温度和湿度,烟气高出环境空气很多,而且电厂一般使用高烟筒排放,所以烟气的扩散范围广,烟气中的二氧化硫的转化是一个缓慢的过程,传输距离比较远,对大气环境有深远的影响。

电厂燃气中的有害物质不仅危害人类身体健康,而且会影响我国工农业生产,影响我国经济的发展。有些电厂周围的农村,农作物出现异常,比如在白菜包心、棉花吐絮的时节,大量的烟尘造成农作物减产,电厂因此要支付大量的赔款。另外对于电厂自身来说,大量的烟气排放,加剧引风机的磨损,严重影响机组的发电与安全。

2 电厂烟气治理的有效措施

电厂烟气严重影响人类的生存环境,所以必须采取有效的治理措施,缓减环境污染的问题,提高生态环境的质量。具体的措施应该用全面的、发展的、长远的、综合的眼光看待治理问题,在治理污染的同时做好预防措施,科学、合理的利用各种资源,实现资源的可持续发展,提高生态环境质量。

2.1 推广除尘设备

除尘设备是燃煤电厂最直接的治理燃气的方法,比较常用的除尘设备有旋转式除尘器、电除尘器等,其中电除尘器的应用成本比较低,而且效率高,所以,电厂应该大力推广使用电除尘器进行除尘。

2.2 改进技术

推广除尘设备只是电厂治理烟气污染的权宜之计,根本的方法还要提高治理烟气的技术,利用科学的技术,有效的除去烟气中的有害物质,才能较好的缓解环境污染问题。所以,电厂要积极关注治理废气的新技术,加大技术的投资,不断完善、改进落后的技术,尽量采用废弃治理技术和洁净煤技术进行处理,将全面利用能源与防治电气污染相结合,做到应用科技手段,切实解决电气污染问题。

2.3 积极开发绿色新型能源

推广设备、改进技术都是治理污染的有效措施,但是要想彻底的治理电气污染,就要找到一种无污染的新型能源代替煤燃烧,彻底解决煤气燃烧带来的大气污染问题。新能源的开发是一个缓慢的过程,在寻找新能源的过程中,我们要积极推行能源节约,降低能源的消耗,提高能源经济效益,使环境保护与经济建设相协调。同时严格控制污染源,做好污染的预防工作,积极开发节能、绿色能源,提高环境效益。

3 烟气脱硫脱硝技术

电厂的污染比较大,烟气中含量比较多的有害物质是二氧化硫等氮氧化合物,所以电厂控制污染的措施主要是控制二氧化硫的含量。控制二氧化硫的方法有很多,烟气脱硫和燃烧脱硝是两种比较常用的方法,在电厂中应用比较广泛,能够有效的减少燃气中的有害气体的排放,缓解电厂发电带来的大气污染问题。

3.1 脱硫技术

脱硫技术有三个关键处理点,燃烧前、中、后,燃烧前采用物理性脱硫,脱硫的主要对象是煤炭中的矿物硫成分,利用磁特性减少煤炭中硫元素的含量;燃烧中采用化学方法进行脱硫,在煤炭高温燃烧时,添加固硫剂成分,是它与煤炭燃烧中的产生的含硫化合物发生反应,生成固体硫酸盐,硫酸盐会随炉内残渣排除;燃烧后采用FGD脱硫方法,这是防止二氧化硫排放到空气中的最后一道关卡,可以采用湿法、半干法或者干法进行脱硫。其中湿法脱硫一般选用强碱性溶液作为二氧化硫的吸收皿,再结合石膏辅助吸硫,产生强烈的吸硫效果,这种方法的吸硫作用比较大,被广泛应用于燃煤电厂中,尤其适合用于低、中、高硫煤。半干法脱硫使用的是碱性粉末,主要通过高温蒸发,生成固态粉末。它的脱硫效果没有湿法脱硫那么强,但是设备、运行、维修均比较简单,也颇受电厂的欢迎。还有一种是干法脱硫,它主要通过选取颗粒状或者粉状的吸收剂,利用催化反映,减少二氧化硫的排放。此方法反应慢,比较耗时,但是操作简单,成本低,也被广泛应用于除硫工作中。

3.2 脱硝技术

脱硝技术主要是减少烟气中的氮氧化合物,主要方法是从燃烧的过程中减少氮氧化合物的生成,另外还有对燃烧后氮氧化合物的生成。首先减少氮氧化合物的生成可以从减少锅炉内氧气的密度出发,减少煤气在高温环境下的时间。具体的方法可以采用溶液内反应、催化还原反应以及粉末吸附等方法,方法过程和原理与脱硫类似。粉末吸附要选择具有良好吸附功能的物质,比如活性炭;溶液内反应与脱硫类似,选用强碱性溶液;催化还原可以选择N元素的化合价元素,使有害的氮氧化合物变成无公害的。另外还有一种电子束处理技术,这样技术主要是利用含有电子能量的800MeV-1MeV的电子束照射烟气,通过这种方法将烟气中的二氧化硫和转化为硝硫铵和硫酸铵。这种技术有比较广泛的发展前景,已经开始走向工业化,现已经被很多企业采用。

3.3 脱脂脱硫技术的发展趋势

随着科技的发展,我国对烟气脱硫脱脂技术研究会更加深入。目前我国的脱脂脱硫技术仍然以干法为主,未来可能会加大对脱硫脱硝湿法的研究,更加关注降低成本、减少风险、提高效益的脱硫脱硝技术。总之,这些脱硫脱硝技术方法中,无论哪一种研究、开发、利用,都要考虑电厂自身的实际情况,结合我国的国情,注重研究效率高、能耗低、操作简单、成本低的脱硫脱硝技术,创造一条可持续发展的道路。

4 结语

电厂在燃煤发电过程中会产生大量的废烟、废气,造成大气污染,严重影响我国经济的发展。所以,电厂要采取有效的治理措施,减少排污量,提高技术管理水平,积极寻找节能、绿色环保的新能源代替煤炭资源的燃烧。同时努力改进脱硫脱硝技术,减少排放到大气中的碳氧有害物质,实现环境保护与经济发展和谐共处的局面。

参考文献:

[1]王善波.燃煤电厂烟气脱硫脱硝及治理策略[J].城市建设理论研究(电子版),2014(5):149-150.

[2]王磊.燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术[J].科技与创新,2014(10):153-154.

[3]王喜军.燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术[J].科技传播,2013(14):175-176.

脱硫除尘技术论文篇5

关键词:烧结机;烟气脱硫;

中图分类号: G353.11 文献标识码:A文章编号:

引言:

随着我国经济和能耗的快速增长,SO2排放量呈逐年上升趋势,1995年我国SO2排放量已达2.43 kt/a,居世界首位。酸雨及SO2污染达国土面积的46%,硫沉降量超临界负荷面积为210万km2,占国土面积的21.9%。每年因酸雨造成损失达1000亿元人民币,酸雨及SO2污染已严重制约我国经济和社会发展。

1.实施烧结机脱硫工程的意义

从政策角度来看,国家已将烧结机脱硫纳入今明两年脱硫工程的重点。众所周知,电力、钢铁行业是排放二氧化硫的主要行业,而随着电力企业脱硫设施的建设、运行,实施钢铁烧结机脱硫工程已提上重要议程,成为今后二氧化硫减排任务的主要依托。国家、省、市也将在政策、资金上给予烧结机脱硫工程必要的支持。全面启动烧结机脱硫工程,也是落实科学发展观,建设生态社会的重要措施之一。

2.烧结烟气的特点及脱硫难点

烧结烟气是混合料点火后,随台车运行,在高温烧结过程中产生的含尘废气。烧结机生产时产生的烟气中SO2浓度变化很大,其头部和尾部烟气SO2浓度低中部浓度高。烧结料中铁氧化物会起到催化剂的作用,将部分SO2催化氧化为SO3。矿粉中的一部分有机硫转入气相呈单质硫并被氧化,由于烧结过程存在温度不均匀,排出烟气中还含有H2S和CaS。另外,混合料中的氯化物也会在烧结过程中生成可挥发性氯化物进入烟气。烧结烟气的特点决定了烧结烟气脱硫的特性和难点,其无法直接照搬电厂脱硫技术。否则还会对烧结主工艺产生影响,其结果就是直接导致脱硫系统无法长期稳定运行。同时,更无法简单移植国外的脱硫技术。因为我国国产铁精粉矿含硫率较高,一般为0. 2% ~0. 7%是进口铁精粉矿含硫率的15~20倍,另外我国焦炭的含硫也相对较高,这些是阻碍烧结烟气技术发展的所在。

3.烧结机烟气二氧化硫控制技术

钢铁行业烧结烟气中含有二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、水、氧气、氟化氢、氯化氢等复杂成分,且烟气流量、烟气温度等工况参数波动较大,难以进行脱硫治理。目前,国外主要有二种对策:一是选用低硫的原料,二是烟气脱硫。国内对烧结烟气二氧化硫的控制方法主要有低硫原料配入法,高烟囱扩散稀释法和烟气脱硫法。其中烟气脱硫技术包括氨法、石灰石膏法、活性碳吸收法等。目前大部分企业选用的煤质较好,在低硫原料和高烟囱扩散稀释上对二氧化硫的排放进行了有效控制。烧结机烟气脱硫的方法虽然很多,但国内实际应用较少,应用时间也较短,效果并不明显。烟气脱硫(FGD)是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是治理烧结烟气二氧化硫污染的有效方法之一。脱硫方法按工艺特点分为湿法、半干法和干法三种。按副产品处置方式分为回收流程和抛弃流程。

3.1石灰/石灰—石膏法

该法用石灰石或石灰的乳浊液吸收烟气中的二氧化硫, 生成半水硫酸钙或石膏,其技术成熟,脱硫效率高,可达90 %。但投资和占地面积都大,运行成本高,副产品石膏的销路存在问题。目前国外工业烟气脱硫主要采用这一方法,占已建成烟气脱硫装置的83.7 %。大部分钢铁企业建厂时间都很长,存在厂地面积小、设备陈旧等问题,给脱硫改造带来了许多困难。石灰石—石膏脱硫法占地面积大,由于大部分电厂均采用石灰/石灰—石膏法进行脱硫,产生的副产品目前已经出现滞销现象,再加上烧结机的烟气量变化较大,石灰石湿法脱硫技术不适用于厂地面积较小的老钢铁厂。

3.2喷雾干燥法

该法是以石灰乳为吸收剂的半干法脱硫,脱硫率为80%~90%,投资比石灰石膏法低,但副产品要废弃,该法占已建成烟气脱硫装置的8.4%。喷雾干燥法产生的副产品无利用价值,同时大量堆放过多的副产品会对周围环境造成二次污染,不适于厂区面积较小、厂区设在市内的钢铁企业。

3.3氨—硫铵法

氨—硫铵法烧结烟气脱硫工艺,是把烧结厂的烟气脱硫和焦化厂的煤气脱氨相结合的一种“化害为利”的综合处理工艺。其脱硫率达 90%以上,脱硫副产品为硫铵化肥,纯度为 96%以上。对于中小型规模的烧结机厂有利于保证脱硫设施的稳定运行。

3.4 ENS 半干法

德国 ENS 半干法采用一定粒径要求的 Ca/Mg(OH)2干粉作为吸附剂,通过输送系统和投加器进入烟气管道,由烟气带入反应塔。在反应塔内与雾化系统的水雾接触,使碱性干粉表面湿润,酸性气体同时湿润,附着并与湿润碱性物发生反应,生成钙/镁盐,反应后的烟气及盐粒在反应塔下部被烟气的余热干燥,进入除尘器,烟尘被除尘器收集,净化后的烟气经风机送烟囱排放。除尘器的部分收集尘返回反应塔管道,强化反应和再利用。半干法技术克服了酸性气体处理中湿法技术存在的工程难题,德国工业界目前已大量采用半干法技术。我国烧结机脱硫起步较晚,烧结机脱硫更是刚刚启动,还少有经验和规律可循。采用何种脱硫工艺,这是摆在钢铁企业决策者面前的一道难题。由于目前钢厂需要硫酸,烧结机脱硫的工艺是以回收二氧化硫和硫酸生产相结合的工艺,比如氨—硫铵法、ENS 半干法,因占地空间较小,比较适合老钢厂的脱硫改造。

4.烧结烟气脱硫技术发展趋势

烧结烟气脱硫的研究,日本居于世界领先地位,日本在20世纪70年代建设的大型烧结机,先后采用了烧结烟气脱硫法,脱硫方式为湿式吸收法。进入20世纪80年代以后,考虑到资源的综合利用,烧结烟气脱硫技术均向回收利用资源的方向发展。

4.1 新日铁的活性焦炭吸收法

日本新日铁于1987年在名古屋钢铁厂烧结机设置了1套利用活性炭吸附烧结烟气脱硫、脱硝装置,处理烟气量为90万m3/h,投资55亿日元,年运行费用约10亿日元。其工艺流程为:烧结机旋风除尘器主风机升压鼓风机烧结排烟脱硫、脱硝、除尘设备烟囱。烧结机排出的烟气经旋风除尘器简单除尘后,粉尘质量浓度由1000mg/m3降为 250 mg/m3,由主风机排出,经升压鼓风机后送往吸收塔,在吸收塔的入口处添加脱硝所需的氨气。经吸收塔内的活性焦炭脱硫、脱硝和除尘后,从烟囱排出。活性焦炭吸收法平时运行维护费用较高,运行脱硫设施不仅会影响钢厂产量,还会增加过大的运行成本,不适合设施陈旧的大型钢铁厂。

4.2 氨硫铵法烧结烟气脱硫

氨硫铵法烧结烟气脱硫工艺,是把烧结厂的烟气脱硫和焦化厂的煤气脱氨相结合的一种/化害为利0的综合处理工艺。由吸收、氧化和后处理部分组成,其脱硫率达90%,脱硫副产品为硫氨化肥,纯度为96%以上。

5.结语:

实施钢铁烧结机脱硫工程,无论从政策、经济、环保、社会等角度看,其意义都非常重大。是实现节能减排的目标、建设生态省、实现经济社会全面协调可持续发展的一项重要措施。

参考文献:

[1]杨怀东. 烧结烟气脱硫技术探讨[J]. 工业安全与环保,2006,32(3):12- 13.

[2]杨 . 二氧化硫减排技术与烟气脱硫工程[M]. 北京:冶金工业出版社,2004.

[3]孙琦明. 湿式镁基与钙基脱硫的比较和应用[J].[EB/OL].2008- 10

脱硫除尘技术论文篇6

当前,实现节能减排目标面临的形势十分严峻。去年以来,全国上下加强了节能减排工作,有关部门制定了促进节能减排一系列政策措施,各地区、各部门相继做出了工作部署,节能减排工作取得了积极进展。

发展循环经济是节能减排的主要着手点之一,要按照循环经济理念,构建产业生态链,推进行业间废物循环。推进企业清洁生产,从源头减少废物的产生,实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变,促进企业能源消费、工业固体废弃物、包装废弃物的减量化与资源化利用,控制和减少污染物排放,提高资源利用效率。

资源节约型先进湿法烟气脱硫OI2-WFGD-Ⅱ技术

成果简介:该技术以湿式石灰石/石膏烟气脱硫工艺为基础,采用新型的U型平流式吸收塔工艺,吸收塔吸收区气流呈水平U型,吸收塔的烟气进出口在塔的同一侧。该技术开发以提供烟气脱硫整体解决方案为目标,针对国情及电力特点,利用计算技术飞速发展的契机,将其引入大型工艺系统的研发,以逆向工程、数值模拟等促进工艺技术进步,并进一步利用工程应用所取得的工程数据开展实证反馈、试验优化和技术升级,突破了化工装置大型化及技术经验快速积累的瓶颈创新的开发模式。该技术推广应用可取得巨大的经济效益和社会效益。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

洗涤式脱硫除尘装置

成果简介:我国从“六五”发现酸雨以来,随着能源消耗,特别是煤消耗量的增加,致使SO2排放量大大增加。成为我国污染主要问题,以及制约我国社会经济发展的主要因素。本项目产品脱硫除尘装置不仅技术含量高,脱硫除尘效果好;更主要是适合国情,即制造成本运行成本均低于国内外同行,此外占地面积小,简单易操作。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

脉冲电晕等离子体烟气脱硫技术研究

成果简介:该项技术可以有效瓦解酸雨中的主要物质二氧化硫。通过在烟气中进行窄脉冲电晕放电,产生大量的电子和离子、自由基等活性物质,这些活性物质与烟气中的二氧化硫、氮氧化物发生反应,在注入氨时,生成硫铵和硝铵,副产物硫铵和硝铵可收集作为农用化肥,烟气由此而被净化,达到环保目的。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

新型液柱烟气脱硫除尘集成技术

成果简介:该示范装置性能可靠,能够连续安全地运行,并且保持高的脱硫效率(高于90%)和除尘效率(大于98%);该示范装置的适应性好,对于不同的烟气量,烟气温度以及二氧化硫浓度,都能保证整个系统的运行安全性,可靠性,稳定性和连续性,同时能保证高脱硫效率。工艺过程的自动控制水平高,分布式控制系统的设计比较先进,全面通过计算机控制,示范工程的初投资和运行费用较低。该技术示范装置的成功建成和投运,标志着新型液柱烟气脱硫除尘集成技术的成熟,从而为我国燃煤锅炉烟气,冶炼烟气中SO2的治理提供了一种可靠而有效的技术,可以打破目前我国大中型锅炉烟气脱硫技术依靠国外进口的局面。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

SXC-系列高效脱硫除尘器

成果简介:该除尘器实行双碱法处理工艺,包括喷淋、漩流和脱水三部分,各部分连续持续而又独立地进行脱硫除尘。除尘器在作业中利用喷林产生的液膜、烟尘的重力沉降、由漩流形成的鼓泡及水气离心分离,以及在结构上设有的防堵、撞击墙以及在通道的道路上的合理布置相配合,有利地通过碱液将大量的二氧化硫吸收和充分地除去烟尘。该除尘器结构科学合理、在性能上十分稳定和操作方便,各项环保指标均达到国家标准,是一种典型的高效、低耗费的“绿色环保”设备。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

中小型烯煤锅炉烟气净化技术研究与开发

成果简介: 该课题进行了脱硫防腐内衬材料的研究;脱硫活性添加剂的研究。并作了处理烟气量度2000m^2/h的脱硫除尘器的全部设计。实现脱硫率86.7%,除尘率92.2%,系统阻力414Pa,烟气含湿量4-9%,液气比0.05-0.1化学计量比1.2-1.4,脱硫成本450元/SO2T,投资成本2-2.5万元/MW,其综合经济指标达国内领先水平。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

循环流化床常温半干法烟气脱硫技术研究

成果简介:在清华大学试验电厂开展了常温半干法循环流化床烟气脱硫技术的工程示范研究。示范装置的设计处理烟气量为20000Nm3/h。脱硫塔内部采用了特殊的结构,以实现物料的内循环。针对影响脱硫效率的主要因素,如反应塔出口烟气温度与绝热饱和露点的温度差(ASAT),钙硫比,床内物料浓度,以及CaCl2添加剂等,进行了一系列的试验。试验表明,当钙硫比为1.3,ASAT为7℃时,脱硫效率可以达到85%;在同样条件下,在石灰浆中添加少量的CaCl2,脱硫效率可达到90%。同时,对系统脱硫过程进行理论分析,提出增加脱硫离子反应时间的方法。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

烟气脱硫过程二氧化硫吸收及氧化技术

成果简介:通过对二氧化硫的吸收和亚硫酸盐氧化机制、吸收和氧化过程的动力学特征的研究,建立了石灰石-石膏湿式烟气脱硫过程亚硫酸盐氧化的经验模型。针对30MW发电机组,设计制作了亚硫酸盐氧化的模拟装置,为脱硫工程设计和调试提供了可靠的参考数据,对石灰石-湿式烟气脱硫工程设计具有指导作用。

成果类型:应用技术

处阶段:中期阶段

烟气气体悬浮喷雾干燥法脱硫技术与设备研制

成果简介: 该项目为天津市重大科技攻关项目,主要是进行电厂烟气气体悬浮喷雾干燥法脱硫技术与设备的国产化研究,在消化吸气体悬浮式、喷雾干燥法(GSA)脱硫技术与设备的基础上,进行国产化研究与开发。主要研究并设计了石灰浆配制系统与雾化系统、烟气净化系统的核心设备--悬浮式反应器,物料回流系统及除尘系统、活性炭喷射系统、自动监测与自动控制系统等。其特点是,为提高脱硫效率和脱硫剂的利用率,系统采用气体悬浮技术和物料循环的方法,保证了石灰耗量少,酸性气体去除效率高。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

135MW机组双循环流化床烟气悬浮脱硫技术

成果简介:双循环流化床半干法悬浮脱硫装置是一种两级分离、内外双重循环的半干法脱硫工艺。该工艺集成了文丘里流化、旋/直复合流化、带浓缩分离装置的下排气分离器及强化内循环的塔内结构等专利技术,并具有以下技术特点:具有负荷调节特性;直流与旋切风复合流化方式;具有用于灰循环的专用分离器;塔底有专用的塔底渣处理系统;改造具有灵活性,适应目前300MW以下老机组的改造。根据国家发改委、国家环保总局预测,我国脱硫市场总值约为2000亿元。适应本技术的市场总值近1000亿元,考虑到不同技术的市场占有率,本技术有近200亿元的市场。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

高效除尘脱硫一体化装备

成果简介:该产品高效除尘脱硫一体化装备由旋风水膜辅塔和主塔组成,主塔由内塔,外塔塔板、除雾装置、供液装置、循环水箱及排渣装置等组成。在技术上集湿式旋流、冲击式和旋流塔板技术与一身,采取了几项技术的优点,在设计上有所创新。实践证明,新型烟气净化装置除尘效率高达98%,脱硫效率大于80%,是具有广阔推广前景的高效除尘脱硫一体化装备,在工程上应用,除尘效率和脱硫效率有了明显地的提高,尤其是对细微粉尘的收集效果更为显著,能满足国家近期提出的大气环保排放要求。有着巨大的社会效益。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

电厂烟气扩散风洞试验研究

成果简介:该风洞试验研究模拟当地的边界层风速和湍流分布,测量在不同风向、不同风速时的速度场分布、湍流场分布,(通过湍流场测量计算不同位置的扩散参数),采用发烟器,通过放烟的方法观察扩散特征,定性地研究不同风速、风向条件下各不同地点的扩散规律,采用乙烯作为示踪气体,氦气和氮气调速密度进行示踪试验,并在下风向地面和空中采样,通过气相色谱分析方法,定量地研究不同风速和风向时的扩散规律。该风洞模拟试验成果不仅可以直接应用于广西合山电厂的大气污染预测、作为制定大气污染治理措施的依据,而且可以作为其它类似复杂地形电厂污染预测的参考。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

火电厂湿法烟气脱硫过程装备开发与应用

成果简介:该项目建立了包含所有速率控制步骤的脱硫过程化学模型、物料及热量平衡计算模型与脱硫剂活性及其强化途径的实验方法;采用数值研究、要点实验和工程实测校正结合的方法,针对国情研制出了覆盖我国所有容量火电机组的脱硫装置,开发了多种低阻力高性能吸收塔塔型;实现了浆液循环泵、FRP喷淋管、真空皮带机、侧进式搅拌器等核心设备的国产化和大规模应用;通过系统仿真与工程数据分析相结合,对脱硫各子系统及其与主机系统的相互制约关系进行集成与优化研究;并行平台化搭建了工艺研发、工程设计、项目管理三大平台。该项目技术的成功开发及应用,突破了国外公司的技术壁垒,大幅度压低了国外技术的要价,实现了关键技术的可升级性,提高对国情的适应能力,并促进了国内相关环保技术研究水平的提高和设备制造产业的发展。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

矸石锅炉烟气脱硫技术研究与产品开发

成果简介:发了75t/h锅炉烟气脱硫的湿式石灰/石膏抛弃法双控单循环脱硫技术,工艺先进,系统完整合理,实现了自动化控制,具有脱硫效率高、防腐防垢、运行稳定等优点。该系统在35t/h锅炉烟气脱硫技术的开发和应用实践基础上,对塔体放大后内部构件的布置、落料控制系统、烟气进口均布设计、副产品设计及水循环设计等方面进行了技术改进,改善了系统的脱硫性能和运行可靠性。系统投资和运行成本适宜。通过在燃不同煤种、不同炉型和两种吨位(35t/h和75t/h)锅炉上的技术开发和示范应用,积累了成套化设计的经验,形成了标准化、系统化设计的能力。

成果类型:应用技术

脱硫除尘技术论文篇7

【关键词】半干法;脱硫;应用

1.背景

宁夏银川热电有限公司位于银川市良田工业区,Ⅰ期安装2台12MW抽凝式汽轮发电机组,配3台75t/h次高压煤粉炉,于2000年10月建成投产。设计之初脱硫技术不成熟,未考虑烟气脱硫,每台炉配有除尘系统。随着二氧化硫污染日益严重,秉着高度的社会责任感,为适应不断严格的二氧化硫排放标准及企业自身发展的需求,对一期工程进行了增加脱硫设施的改造。

根据公司生产现场条件及生产要求,提出4个选用脱硫工艺的原则:(1)脱硫后排烟中的SO2应符合国家排放标准的规定和建设机组环境评价要求;(2)脱硫设施的经济性要好。由于建设脱硫设施的初投资和运行费用,将造成电价的增加;(3)脱硫设施能稳定运行,具体有下列要求:脱硫设施运行不影响机组的正常运行;脱硫设施的脱硫率稳定。脱硫设施的维修工作量小。综合以上原则,银川热电公司决定采用三台75t/h次高压煤粉炉公用一套循环悬浮式半干法烟气脱硫系统。

2.ZDLT-SD-35循环悬浮式半干法烟气脱硫系统及原理

循环悬浮式半干法烟气净化系统主要由吸收剂存储输送系统、净化塔及烟道系统、除尘系统、灰循环系统、两级增湿系统和监测控制系统组成。其技术主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,使吸收剂在净化塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO2等酸性气体充分接触反应转化成亚硫酸钙和硫酸钙。

净化塔内设有两级增湿活化装置,用以控制最佳反应温度,且经过增湿活化后,原来位于反应物产物层内部的Ca(OH)2从颗粒内部向表面发生迁移,并形成亚微米级细粒,沉积在颗粒表面或与表层产物层相互夹杂,改变了孔隙结构,提高了颗粒的反应面积。同时由于水的作用,加快了反应速度,整体上提高了吸收剂的利用率和烟气净化效率。

3.银川热电公司脱硫工艺

3.1脱硫剂的选择

银川热电公司采用干态粒度小于200目、纯度大于80%的消石灰粉作为吸收剂,烟气循环悬浮式半干法烟气脱硫工艺由消石灰仓(90m3)、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。Ca/S摩尔比是影响循环硫化床锅炉脱硫效率的首要因素。运行中根据煤的含硫量,按比例加入石灰石,比例的不同(即不同Ca/S摩尔比),脱硫效率不同,本系统采用设计Ca/S摩尔比为1.28。

3.2反应机理

Ca(OH)2+ SO2 = CaSO3+H2O

Ca(OH)2+ SO3 = CaSO4 + H2O

CaSO3+1/2O2 = CaSO4

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3+H2O

3.3工艺流程及脱硫效果分析

由锅炉排出的的烟气经面积为54m2的三电室静电预除尘器处理后,从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的消石灰粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成三项流态化接触。在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,消石灰与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,约有90%的脱硫灰通过再循环布袋除尘器后又返回至吸收塔,继续参加反应,部分脱硫灰经过中间灰仓排至脱硫灰库。净化后的烟气由引风机排入150米高的烟囱排放。

多年来,公司实时对脱硫效果进行在线检测,烟气处理前和处理后的具体监测项目、数据见表1。分析在线检测数据,烟气处理系统完全达到设计要求,排放指标符合《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003》及银川市地方环保要求。

烟气进入脱硫塔脱硫后,二氧化硫排放浓度由1200mg/Nm3降低至156 mg/Nm3左右,排放量由1528t/a降至189.35t/a;锅炉尾部烟尘浓度约为6279mg/Nm3经原有三电室静电除尘器处理后,烟尘浓度约为941.85mg/Nm3,再经脱硫系统,由于消石灰的加入使得烟尘的浓度有所增加,但经布袋除尘器除尘后,其烟尘排放浓度为50mg/Nm3左右,烟尘排放量由1199.92t/a减少为60.69t/a;运行5年多来,已累计削减二氧化硫7000多吨,取得了良好的社会效益。

4.应用中的调整

4.1运行过程中建立良好的烟气循环是维持系统稳定、连续脱硫的保证。入口烟气温度120℃左右,布袋压差-1200Pa,塔差压在-500Pa以上,布袋出口压差-3000Pa以上,系统启动初期,单凭依靠消石灰系统输入到脱硫塔内的消石灰量远远小于需求量,为了保证Ca/S摩尔比,提高脱硫效率,可以选择在灰斗内打入10-15吨消石灰。

4.2塔内反应,烟温降至85-90℃反应效果最佳,如遇负荷波动、煤质变化、烟气量变化等情况,首先对增压风机、斜槽回灰调节阀、消石灰系统进行调整,其次是对水系统做充分调节,最后根据脱硫灰的多少,开启外排系统。

4.2.1斜槽回灰调节阀、消石灰系统的调节。调节斜槽回灰调节阀开度,增加脱硫塔内循环灰的流速,同时提高消石灰给料机的转速,由平时的10-15HZ调至20-30HZ,增大消石灰投入量。

4.2.2水系统调整办法如下:第一,开大下喷嘴的空气调节阀,增加下喷嘴的压力,由一般情况下的0.45MPa左右调节至0.6MPa运行,根据实际烟气量调整下层水路流量;第二,如果此时脱硫塔内烟温任然达不到要求,应对上层水喷嘴的气路、水路系统进行调整。

4.2.3保持布袋差压在2800Pa以下,罗茨风机压力控制在14kPa,当灰斗料位计报警时,开启外排灰系统,以确保脱硫塔内有稳定连续的循环灰运行。

5.系统维护

5.1烟气循环悬浮式半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统及其控制方法属于半干法烟气脱硫技术领域,喷嘴的雾化效果关系到脱硫效率机系统正常运行,需要高品质喷嘴且要经常性更换,维护费用较高。

5.2系统终极除尘为布袋除尘,除尘效率高,但布袋易老化破裂,最长三年就要更换一次,布袋数量为3000多条,更换费用上百万。在日常运行中,为了延长布袋使用寿命,应掌握好喷水量和烟气量的比例和灰斗内的加热设备稳定运行,防止大量的水气附着在布袋上。

5.3消石灰品质要符合要求,保证其纯度,以减少清理积灰的次数。

6.结束语

脱硫除尘技术论文篇8

关键词:锅炉烟气;除尘脱硫工程;工艺设计

1 锅炉烟气除尘脱硫工程的相关概述

粉尘和二氧化硫是造成酸雨和大气层破坏的主要物质, 并且二氧化硫它属于一种没有颜色而且具有刺激性味道的一种有害气体,严重的情形下会破坏大气层的结构,导致环境发生变化。不仅如此,人们生活过程中与生产过程中就会产生一些有害粉尘与二氧化硫气体,一旦空气中这些成分的比重过高就会危害人们的健康。同时也会对人们的生产活动、工业生产、建筑等方面构成严重的危害。

锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉是我们国家的主要工业生产的主要工具之一,它将一些能源材料输入进去之后利用专门的手段转换成为一定的能量,以此来适应工业的发展。但是在锅炉的使用过程中会排出一些有害物质,虽然在某种程度上会提高经济和工业的发展效益,但是也会给环境带来一定程度的破坏,严重的情形下会危害人体的安全。

当前煤炭资源和石油资源的耗用量逐年提高,导致粉尘与硫酸型气体的排放量也随之增加。因此我们国家政府为了保护环境也出台了相应的解决对策,不断的改善锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计方法,提高其环保效率。

2 锅炉烟气除尘脱硫的相关原理

2.1 氧化镁这种方式的运作原理主要是指

在洗涤中采用含有MgO 的浆液作脱硫剂, MgO 被转变为亚硫酸镁( MgSO3) 和硫酸镁 ( MgSO4) , 然后将硫从溶液中脱除。[3]这种锅炉除尘脱硫的方法比较成熟,并且已经被广泛的用于日本与台湾等地区,在中国大陆也有许多工厂采用这种方式进行除尘脱硫工作。不仅如此,此种方法的除尘脱硫效率在90%以上,有利于保护环境,改善当前的空气质量。 而且在对等的情况下,氧化镁的使用量仅仅是用碳酸钙除尘脱硫的五分之二,由此可见这种方法的原材料利用率高,并且效果比较明显。目前我们国家的氧化镁的存储量高达八十亿吨,位居全世界首位,在开采技术方面也比较娴熟,因此对我国而言具有相当优势。

2.2 旋流板塔吸收器进行脱硫除尘的工作原理是

来自锅炉的含尘烟气首先进入文丘里管, 进行初级喷雾降尘脱硫处理, 而后以 15~22 m/s 的流速切向进入旋流板塔筒体, 首先通过离心力的作用,烟气中的大颗粒被甩向塔壁, 并被自上而下流动的吸收液捕集。这种方法能够使锅炉烟气中的粉尘与气体分离,然后实现除尘脱硫的目的。

3 锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计

下图所示的是锅炉烟气除尘脱硫工程工艺流程图:

在上图中我们可以详细的了解到锅炉烟气除尘脱硫的基本流程,锅炉里面产生的烟气通过换热装置之后进去高效脱硫除尘装置中或者是直接进入高效脱硫除尘装置,然后利用引风机排出烟囱。在除尘装置里面产生的灰水会排入石灰池,利用钠碱液在钠碱液池种进行处理,然后成为石灰泥浆。若是仍然存在灰水则利用多级沉淀液和污泥泵进行处理,经过高水位池的稀释就可以完成。

因此在锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计的过程中要合理的设计排烟系统、烟气净化系统、沉淀系统、检查系统、电力系统以及相关方面的基础设施。积极提高设计的质量与水平,保证锅炉烟气除尘脱硫的结果符合国家环境部门制定的相关标准。在工艺设计的过程中也要考虑整个工程建造的费用,详细的估算其经济利益和社会效益。在实施的过程中要加强监督管理工作,为提高环境质量而努力。

4 结论

随着科学技术水平的提高,我国的工业发展速度大大加快。但是在工业发展的过程中常常会运用一些能源资源,例如煤炭资源、石油资源以及其他方面的化工材料,这些资源在利用的过程中会产生一些废弃物,不利于环境的可持续发展。因此相关企业与部门应当积极提高锅炉烟气除尘脱硫的质量,提高工程工艺设计的合理性,为提高经济效益和社会效益奠定基础。这需要政府部门与企业的共同努力,只有这样我们国家的社会主义市场经济才能够实现可持续的发展目标,才能够最大程度上的提高经济利益。

参考文献:

[1]张帆,王祖武,吴晓璇,周思宇,蒋遥,肖天白,向秀华.有机硫恶臭气体治理方法的研究进展[J].黄石理工学院学报,2013(04).

[2]姚芝茂,邹兰,王宗爽,武雪芳.我国中小型燃煤锅炉SO2排放特征与控制对策[J].中国环境科学,2011(S1).

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