烟气除尘

烟气除尘（精选十篇）

烟气除尘 篇1

关键词：脉冲布袋除尘器,滤袋,电气仪表控制系统

1 概述

在现阶段,我国大型钢厂的烧结机在烧结过程中会排出大量烟气,其中会含有氮气,二氧化硫,二恶英,粉尘等物质。以280平方米的烧结机为例,其排到大气的物质中,含粉尘浓度150mg/Nm3,按此计算,将会给环境造成很大的污染,目前,我国对节能减排制定了详细的要求及标准,对环境保护法规在不断的完善,对环境保护提出了更高的要求,按我国现行标准要求,排入大气的粉尘浓度必须低于50mg/Nm3,而加布袋除尘装置是实现这一要求的重要环节。其工艺简图如图1所示。

1.1 除尘器工作原理

布袋除尘器采用多孔滤布制成的滤袋将尘粒从烟气流中分离出来。工作时,烟气从外向内流过滤袋,尘粒被挡在滤袋外面。

布袋除尘这一术语包含了收尘(把尘粒从气流里分离出来)以及定期清灰(把已收集的尘粒从滤布上清除下来)这样2个过程。收尘的基本条件为:(1)尘粒必须与纤维表面(或与挡在纤维上的尘粒)相碰撞。(2)尘粒必须被挡在纤维表面(或与挡在纤维上的尘粒在一起)。

对布袋除尘器的除尘机理有一种常见的误解是:过滤器就象精微的筛子,只有比筛孔小的尘粒才能通过。然而,纤维的孔径要比尘粒的平均粒径大一个数量级,布袋除尘器的除尘首先是靠尘粒对滤布纤维表面的碰撞和附着而发生的。

尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理有以下五种。(1)拦截:当一颗尘粒顺着烟气流移动到距一根纤维的表面只有尘粒一个半径范围之内时,就发生拦截。(2)惯性碰撞:当一颗尘粒因其惯性而无法在一根纤维的附近足够快地与突然变化的流线随之变向时,尘粒脱离流线与纤维相碰撞。(3)扩散:尘粒由于布朗运动使其与纤维碰撞。(4)重力:较大的尘粒由于重力离开烟气流而沉降。(5)静电吸引:尘粒/或纤维上的电荷在纤维和尘粒之间产生出相吸的静电力。

布袋除尘器的基本工作过程是:烟气因引风机的作用被吸入和通过除尘器,并在负压的作用下均匀而缓慢地穿过滤袋。烟气在穿过滤袋时,固体尘粒被捕集在滤袋的外侧,过滤后的洁净气体经净气室汇集到排风烟道后外排。使用脉冲压缩空气将已捕集在滤袋上的灰尘从滤袋上剥落并使之落入底部的灰斗内,再通过输送设备把灰尘从灰斗内输送出。

1.2 设备规格

设备名称:10800m2脉冲布袋除尘器;型式:低压长袋脉冲清灰,下进风,外滤式,离线清灰,离线检修,双排布置;用途:铁水预处理系统排烟除尘;处理烟气量:～800000m2/h;烟气温度:100℃～120℃;过滤面积:10800m;过滤风速:1.1m/min～1.3m/min;清灰压缩空气压力:0.2MPa-0.4MPa;压力损失:800Pa～1500Pa;进口含尘浓度:2.5g/Nm～6g/Nm;出口排放浓度:<50mg/Nm;泄漏率:<3%;设备耐压等级:-7000Pa。

1.3 布袋除尘器基本原理及结构图,见图2

铁水预处理系统的烟气由左右共16个滤室进行处理。

每个滤室设1个净气室,1只出口风门,出口风门为气动提升式。每个净气室上方都设有检修门,检修时可方便地打开检修门进入净气室检查滤袋及喷吹管。

每个滤室设置1只气包,气包上的脉冲阀与喷吹管相连,一根喷吹管对一排14条滤袋进行清灰。滤袋长7米,1个滤室内有196条滤袋。滤袋上部装有专门的弹性圈,无需使用工具,就可以将滤袋牢固地固定在花板孔上。滤袋内装有由钢丝制作的笼骨,笼骨形式为单节。每个滤室设1只进口风门,进口风门为手动翻板式。每个滤室设1个灰斗,灰斗是角锥形的,设有检修门。烟道位于布袋除尘器中间,烟道上部为净气烟道,下部为尘气烟道,净气烟道与尘气烟道用隔板分隔。

2 电气、仪表控制系统

2.1 监控水平及主要设备控制要求

基础自动化系统的设备选型以先进、适用、经济为原则,采用国内、外先进可靠的控制系统,适应现代化生产。(1)系统配置:1台工程师站,1台操作员站。工控机采用研华工控机(未注明配件均按市场主流规格配置)。(2)控制系统:PLC选用西门子产品。(负载率<60%,I/O点预留～15%)。(3)上位机软件采用WINCC V6.0可视化软件。这个控制系统能有效地监控整个生产过程,确保设备长期稳定可靠运行,操作维护方便。采用中央控制室为主,结合机旁盘仪表和就地仪表控制,整个仪控系统确保可靠,先进。预留了系统通讯接口。主站与上位机采用以太网通讯,通讯模块为CP343-1。

主站与从站之间通过西门子接口模块(IM153-1)通讯。上位机设有主画面,风机画面,报警综合等,在主画面上可直观显示除尘器喷吹状态,压差。各灰仓料位;卸料器;振打器;刮板机,加湿机的运行状态和故障情况。风机画面显示风机的电机绕组温度,电机轴承温度,风机轴承温度,风机轴承振动幅度,风机的操作权限等。同时对风机的运行状态进行监控,当相关参量超出规定的界限(在PLC中设置),则上位机发出报警信号,提醒操作人员引起注意。综合报警画面上可显示相关报警信息,通过操作工具条上的相关工具按钮,进行报警确认和报警历史浏览。

2.2 系统仪表

检测仪表和控制仪表选用技术先进、成熟可靠的仪表设备,保证仪表的安全可靠运行。

3 工程中的实际应用产生的效果及效益

按处理烟气量800000立方米/每小时计算,一年减少排入大气的粉尘为:(150mg/m3-50mg/m3)×800000×24×365/1000=700.8吨。这些粉尘也将得到回收利用。

4 结语

烟气除尘 篇2

目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。

采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。主要设计指标

1)二氧化硫(SO2)排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%;

2)烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%;

3)烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级;

4)处理烟气量≥15000m3/h;

5)处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水;

6)出口烟气含湿量≤8.0%。2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择

脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示

湿法

脱硫工艺 石灰石石膏法

脱硫效率/% 可靠性 钠法

双碱法 90～98 高 不结垢 不堵塞

氧化镁法

氨法

海水法 70～90 高 不结垢 不堵塞

喷雾干燥

炉内喷钙

循环流化

床

等离子体

半干法

干法

90～98 高 90～98 高 不结垢

90～98 高

90～98 一般 不结垢 不堵塞

70～85 一般

60～75 一般

60～90 高

≥90 高

结垢 易结垢 不结垢 易结垢 易 易 不结垢

堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞 堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞

占地面积 运行费用 投资 大 小 中 小 大 中 中 中 中 中

高 很高 一般 低 高 低 一般 一般 一般 一般

大 小 较小 小 大 较小 较小 小 较小 大

通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石-石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。2.2 脱硫吸收器比较选择

脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。脱硫吸收器比较选择如表2 所示。

吸收器类型 喷淋塔 填料塔 湍球塔 筛板塔 旋流板塔 持液量 低 高 中 中 高

逆流接触

是 是 是 是 是

防堵性能

中 差 好 中 好

操作弹性 较好 较好 中 中 好

设备阻力

低 中 中 中 低

除尘性能

差 中 较好 较好 好

表2 吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大;筛板塔阻力较大, 防堵性能差;填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大;湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大。相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率。因此, 选用旋流板塔脱硫除尘器。3 脱硫除尘原理 3.1 氧化镁法脱硫原理

氧化镁法脱硫的主要原理: 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。氧化镁法脱硫工艺有如下特点:

1)氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用。

2)脱硫效率在90.0%～95.0%之间。

3)脱除等量的SO2, MgO 的消耗量仅为CaCO3 的40.0%。

4)要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/m3之间, 而石灰石-石膏工艺一般要在10～15L/m3之间。

5)我国MgO储量约80亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一。3.2 旋流板塔吸收器脱硫除尘原理

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15～22m/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。当烟气高速通过旋流塔板时, 叶片上的吸收液被吹成很小的雾滴, 尘粒、吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理的作用下, 粒子间发生碰撞, 粒径不断增大。同时高温烟气向液体传热时, 尘粒被降温, 使水汽凝结在粒子表面, 粒子质量也随之增大, 在旋流塔板的导向作用下, 旋转运动加剧, 产生强大的离心力, 粉尘很容易从烟气中脱离出来被甩向塔壁, 在重力作用下流向塔底, 实现气固分离。

对于烟气中那些微细尘粒, 在通过一级塔板后不可能全部被捕集, 还有一定数量的尘粒逸出, 当其通过多层塔板后, 微细尘粒凝并, 质量不断增大后被捕集、分离, 从而达到最佳除尘效果。4 脱硫除尘工艺设计 4.1 主要设计参数

主要设计参数: 处理烟气量15000 m3/h;烟气 温度150～160 ℃;脱硫除尘塔入口烟温150～160 ℃;脱硫除尘塔出口烟温55 ℃;脱硫塔入口烟气SO2 浓度2500mg/m3(计算值);脱硫效率>83.0%(设计值);脱硫剂氧化镁粉>200目, 纯度>90.0%;液气比2～3 L/m3;脱硫剂耗量14kg/h(max);脱硫剂浆液浓度10.0%;吸收塔入口烟气粉尘浓度22g/m3(计算值);除尘效率99.3%(设计值)。4.2 脱硫除尘工艺设计说明

烟气脱硫除尘工艺可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大部分。

每台锅炉配备1台旋流板塔, 锅炉烟气从烟道切向进入文丘里而后高速进入主塔底部, 在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触, 进行脱硫除尘, 经脱水板除雾后, 由引风机抽出排空。

脱硫液从旋流板塔上部进入, 在旋流板上被气流吹散, 进行气液两相的接触, 完成脱硫除尘器后从塔底流出, 通过明渠流到综合循环池。

4.3 脱硫剂制备系统工艺流程设计说明

脱硫剂MgO乳液的制备系统主要由灰斗、螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳液泵等组成。4.4 脱硫除尘工艺设备设计说明

1)文丘里管: 文丘里管由满缩管、吼管和扩张管三部分组成。

2)旋流板塔: 脱硫除尘塔(旋流板塔)塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔内件包括喷头、旋流板、脱水器、检修孔、支架、接管, 这些物件均采用316L不锈钢材质, 以确保整套装置的使用寿命。

设备外径为2540 mm(塔壁厚220mm), 高度为17000mm。

3)副塔: 塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢, 塔内包括一层脱水器, 增加脱水效果。

设备外径为2000mm(塔壁厚200mm), 高度为17000mm。4.5 废水处理系统

脱硫废水产生量较小, 约0.5t/h, pH 在6～7 之间, 主要含SO3, MgSO4和固体悬浮物等, 建议将其汇入工厂原有沉淀池污水处理系统一并处理。4.6 烟气排放分析

经湿法脱硫洗涤净化后的冷烟气经脱水器脱水后, 温度降至露点以下, 通常为50～60 ℃, 所含水蒸气已近饱和, 极易结露, 对后续烟道腐蚀性较大, 采用蒸汽再热器提高烟气扩散温度(≥80 ℃)后经烟囱排放。

通过对锅炉烟气污染物净化, 最终排放烟气中污染物浓度预计为: 烟尘≤140mg/m3, SO2≤450mg/m3。5 投资估算和经济分析

1)工程主要费用: 46.01万元。

2)运行费用: 按月运行720h(30d×24h/d),电费0.6 元/度, 水费1.62 元/t, MgO450 元/t 计,职工月工资按800 元/人计, 各项运行费用合计0.69 万元/月。

3)效益: 环境效益, 每月减少烟尘排放472.0t, SO2排放45.4 t;综合社会效益, 按国内外资料统计, 以每排放1.0 t SO2引起综合经济损失500元计, 每月可减少综合经济损失2.27 万元;企业效益, 节支增收合计每月25.86 万元。5 结论

1)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫工艺通过工程实例证明, 其系统运行可靠性高, 除尘脱硫效率高,完全达到了国家环保标准, 在技术上是完全可靠的。

2)旋流板塔氧化镁湿法除尘脱硫技术投资少,占地面积小, 运行费用低, 非常适合我国的国情。

烟气除尘 篇3

关键词：垃圾焚烧;除尘设备;改造

垃圾焚烧所产生的烟气污染成为了垃圾焚烧发电中关注的重要环境热点，在垃圾焚烧的过程中会产生大量的碳氧化合物，这些物质会和大气中的物质进一步发生反应，产生多种对人类和环境有害的物质。垃圾焚烧发电所产生的烟气和净化系统具有密切的关系，有必要需要加强对烟气净化技术的研究，减少垃圾焚烧发电过程中污染物的排放数量，切实发挥垃圾焚烧发电的生态价值。

1.垃圾焚烧发电烟气处理现状分析

随着城市人口的不断增加，垃圾泛滥的现象也日益加重。目前我国城市垃圾填埋处理占70%左右，焚烧占10%，其它垃圾难以回收处理。和填埋等垃圾处理方式相比，垃圾焚烧更加的环保，不会造成地表水和地下水污染，更加节约土地。目前城市土地资源日益紧张，在城市用地中已经难以找到合适的垃圾填埋场，垃圾焚烧逐渐受到了人们的重视。垃圾焚烧技术具有处理效果好，场地要求不高等优点，近年来在我国得到了快速的发展。

在垃圾发电过程中主要产生二噁英等有毒物质，所产生的烟尘大部分对人体或者环境有危害，例如一氧化碳、二氧化硫、氟化氢等气体。垃圾焚烧发电的过程主要是在火炉中进行燃烧的，由于垃圾的种类繁多，在燃烧的过程中容易出现需要不能燃烧的物质，最终形成了灰尘。还有一些灰尘是在高温的环境下所形成的颗粒性物质，这种物质在焚烧炉进行加速燃烧或者加材料的过程中往往会排散到大气中，最终导致粉尘污染。近年来我国的垃圾焚烧发电烟气处理技术已经取得了快速的发展，但是和世界先进技术、工艺之间仍然存在比较大地差距，需要不断的引进和利用新技术、新设备，或者加强原有烟气除尘设备的改造，不断提高垃圾焚烧发电过程中的烟气处理水平。

2.垃圾焚烧发电除尘设备的改造

2.1脱酸系统。

脱酸系统是烟气除尘系统中的重要组成部分，包含反应塔、预除尘器以及控制阀门等。系统的主要功能是为了降低焚烧炉中烟气中所含的酸性气体，使排放的气体符合环保的要求。同时脱酸系统还能够达到降低温度的效果，控制入袋式除尘器入口的烟气温度。目前脱酸工艺在垃圾焚烧烟气处理中得到了广泛的应用，而且其形式多样化，包括干式脱酸、版干式脱酸、湿式脱酸等三种处理方式。干式脱酸法和半干式脱酸法之间的差异比较大，干式脱酸法利用干性药剂在反应塔中或者排气管中和酸性气体发生反应，从而达到脱酸的效果。半干式脱酸法是利用碱性溶液和酸性气体在反应塔中发生反应。干式脱酸法在高温环境下脱酸效果比较差，半干式脱酸法是利用垃圾焚烧过程中烟气的高温来提高脱酸的效果。半干式脱酸法所应用的设备比较简单，而且脱酸效果比较好，在资金投资方面也比较合理，因此在垃圾焚烧发电烟气处理中具有广泛的应用。湿式脱酸法的去酸效果虽然比较好，但是基本上是利用溶液和酸性气体进行反应，其生成物会污染水源。

2.2除尘系统。

除尘器是垃圾焚烧发电烟气处理过程中常见的除尘焚烧，能够有效的提高空气的质量。反应塔反应之后的烟气会进入到除尘系统中，除尘器能够去除微小的颗粒性物质。在除尘系统中，常见的有电除尘器和袋式除尘器。电除尘器是利用磁场使气体发生电离，这些气体在电离之后会产生自由电子、离子，在电场的作用下会吸附焚烧过程中所产生的灰尘，最后通过灰尘排除系统进行排除。电除尘器的除尘效果比较好，在使用的过程中不会造成二次污染，而且操作方便;但是其设备的投资比较大，在实际应用中需要占据比较大的面积，适用性不强。袋式除尘器在除尘工作中的应用比较广泛，袋式除尘器可以根据工作原理的不同分为布袋除尘器和电袋除尘器。袋式除尘器主要有清灰结构、滤袋以及灰斗组成，气流随着除尘器进入到各个分室下面的灰斗。其中布袋除尘器是利用过滤的原理，对垃圾焚烧过程中产生的灰尘、颗粒物进行过滤，最后通过排气系统将灰尘处理。布袋除尘器设备占据的空间面积比较小，而且除尘效率比较高，对环境比较友好。在虑袋表面会形成颗粒层，有利于酸性气体的进一步反应，提高了脱酸的效率;同时在袋式除尘器之前喷入活性炭还能够去除二噁英和重金属。电带除尘器集中了电除尘器和布袋除尘器的优点，利用电磁场和过滤的方法处理灰尘。

2.3重金属和二噁英的去除。

重金属是在垃圾焚烧过程中所产生的，对重金属去除需要根据重金属的物理特点。当垃圾焚烧发电中产生的重金属进入到除尘器中，可以降低垃圾焚烧烟气除尘设备的温度，能够有效的提高除尘器中的进化效果。二噁英的生成机制比较复杂，虽然大部分在高温燃烧时会分解，但是仍然有一部分存在燃烧后的烟气中。同时烟气中没有完全燃烧的物质也会在重金属，以及合适温度下进一步的生成二噁英。为了减少二噁英对环境的污染，控制烟气中二噁英的含量，需要采取针对性的技术措施。例如选择合适的炉膛和炉排结构，使垃圾达到充分燃烧，降低烟气中一氧化碳的含量。控制炉膛、二次燃烧室的温度不低于850℃，减少烟气处理过程中300～500℃之间烟气的停留时间，余热锅炉的排烟温度不能够低于250℃。通过对垃圾进行预分拣或者分类，减少垃圾中重金属和氯含量高的物质。在满足设备需要的前提下，提高排放烟囱的高度，稀释排放的烟气密度。

3.结束语

垃圾焚烧发电过程中产生的污染物形式和数量和焚烧条件、除尘设备具有密切的关系，因此在烟气除尘设备的改造中应当采取合适的净化技术，提高对污染物的排放处理效果。通过加强对除尘烟气设备的技术改造，可以有效的降低垃圾焚烧过程中的有毒物质的数量和对大气的污染，对于垃圾焚烧发电发展具有重要的促进作用。

参考文献：

[1]王晓旭，马利国，燕婷等.循环流化床锅炉电袋除尘器设备改造[J].科技信息，2012，（4）：476.

锅炉烟气脱硫除尘技术研究 篇4

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.

烟气除尘 篇5

燃煤电厂锅炉烟气除尘设备不仅是环保设备，也是电厂的主要生产设备之一（燃煤电厂的四大主机：发电机、汽轮机、锅炉、除尘器）。

因此在设计袋式除尘器系统和滤料选择时，必须确保袋式除尘器的长期（锅炉及附属设备一般三年一个大修期）可靠运行；要充分考虑锅炉及其辅助的运行工况、燃料和灰尘特性，及运行可能出现的问题。

在燃料不变的情况下，含尘烟气的特性主要取决于锅炉的燃烧工况，同时也取决于除尘系统的设计。而锅炉负荷的变化，粉磨机、省煤器、空气预热器的选型及运行工况，一次风机、二次风机用引风机的开度都直接影响烟气的含尘浓度，颗粒大小直接影响烟气量，烟气的粒度、含氧量及氮氧化物的含量，系统的漏风和保温也是不可忽视的因素。可以说锅炉的运行工况直接影响袋式除尘系统，而袋式除尘系统的可靠性又直接关系到锅炉的安全。如果除尘系统因破袋失效，会造成锅炉引风机叶轮磨损加快；滤袋粘灰严重，会增加阻力，减少了引风机的抽力，造成锅炉的正压，这都是很危险的。所以在设计燃煤电厂的袋式除尘系统时，一定要把除尘作为锅炉系统的一个重要环节，在系统设计时，自动监测、自动控制、故障判断和紧急措施，都要有全面的考虑。在制定操作规程和岗位责任制及维护管理方面也要具体落实。

经验和教训告诉我们：一个成功的项目必须有周全而合理的设计，选用可靠的仪器、仪表和设备，一丝不苟的安装制造，精心的维护，严格的操作管理

催化裂化烟气湿式脱硫除尘技术分析 篇6

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.

高温高压煤粉锅炉烟气除尘系统改造 篇7

安徽新源热电厂二台220t/h高温高压煤粉锅炉配套的二台套花岗岩材质的，文丘里水膜式除尘器分别于1989年、1991年投入使用。因除尘效率不能满足新国标《火电厂大气污染物排放标准》GB13233—2003规定，公司对原有的除尘器系统进行改造，为二台220t/h高温高压煤粉锅炉配套了布袋除尘器、干灰气力输送系统和灰库。设备投入运行效果良好，完全达到设计指标。

2 烟气性质（见表1）及风机参数

3 总体方案

根据对现场情况的勘察，本着可靠、适用、先进、切合现场实际的原则，我公司设计方案流程如下：每台锅炉烟气从现场两个烟气出口引出，向上汇入一个布袋除尘器的入口烟道，进入一个2×3布置的布袋除尘器，经过布袋除尘器过滤后的干净烟气经过烟道进入烟囱排入大气。布袋除尘器灰斗下接LD型正压浓相气力输送系统，将飞灰集中输送至灰库贮存。

3.1 布袋除尘器

3.1.1 布袋除尘器工作原理

来自空气预热器的锅炉烟气通过专门设计的喇叭口进入袋除尘器内部，气流扩散后均匀分布在除尘器内部的整个进气通道内，烟气流速大大降低，大颗粒粉尘沉降在灰斗内。经过初步尘气分离后的烟气均匀分布到各个袋室及每个袋室的整个区域，整个气流组织分布相当均匀且气体流速控制合理的范围之内。这个过程实现了粉尘的二次沉降。经过两次粉尘沉降后的烟气含尘量大大下降，在除尘器内部的负压作用下均匀缓慢穿过滤袋，粉尘被滤袋捕集后在滤袋表面形成尘饼，净化后的洁净烟气经净气室及通道排放出袋除尘器，再经主风机及烟囱排出。随着滤袋表面积灰的增多，滤袋两侧的压差也随之逐渐增加，当压差达到清灰设定值时，脉冲阀打开，储气罐中的压缩空气通过清灰风管，再通过清灰风管上的喷嘴将压缩空气均匀喷入滤袋内完成一次清灰。当滤袋的内外压差降低到清灰停止的设定值时，清灰系统将停止工作。清灰过程循环工作，使滤袋的内外压差始终保持在一个比较理想的设定值范围内，清灰的脉冲时间和脉冲间隔时间可以根据锅炉负荷的情况自动进行调整，从而保证了除尘器和锅炉系统的持续、安全、正常运行。

3.1.2 设备选型（见表2)

3.2 气力输灰

本期工程气力除灰系统采用多泵制正压浓相气力除灰系统技术。多泵制正压气力除灰系统不同于常规的单仓泵或双仓泵除灰系统，为我厂开发研究的目前世界上最先进的气力输送技术之一，其优点是多台仓泵同时输送，出力大、能耗低、故障少，深受用户欢迎。

3.2.1 气力输灰输送原理

在锅炉正常运行过程中，飞灰沉积在布袋除尘器灰斗，落入安装在布袋除尘器灰斗下方的发送设备中，发送设备的进料圆顶阀打开，物料在重力作用下落进发送设备中。在物料填充的过程中平衡阀将打开使空气从发送设备内排出，此时管路上的出料阀关闭以阻止空气通过输送管线被吸进除尘器。当发送设备内任一料位计被覆盖显示(或设定进料时间到)表示发送设备内已充满物料时，经过一个短延迟，使发送设备被完全充满，然后平衡阀及进料圆顶阀关闭。当所有的平衡阀和进料圆顶阀都已关闭并且密封后，出料阀、补气阀、进气阀依次打开。然后压缩空气将进入所有发送设备内，将灰通过管道输送到灰库。当物料被输送至灰库后，发出输送管道压力下降的信号，输送空气阀关闭，完成一次循环。

3.2.2 气力输灰工艺流程

浓相气力输灰系统由仓泵部分、气源部分、管道和灰库部分等组成，采用微机程序控制方式，实现系统设备的协调有序运行。(见下图工艺系统图)

除尘器灰斗飞灰→手动插板阀→干灰发送器圆顶阀→干灰发送器→干灰发送器出料阀→输灰管道→灰库→干灰散装机(双轴搅拌机)

3.2.3 系气力输灰统描述

系统每台炉除尘器共6只灰斗，每只灰斗下设置一台发送器;每三台发送器为一组，两组合设一根输灰管道，在每组发送器的第一个发送器前面设置一套进气阀组、补气阀组;在每组发送器的最后一个发送器出口设置一台出料阀。具体布置详见下图：

3.3 灰库系统

本期贮灰库系统为二座直径为Φ9.5m，容积为950m3的混凝土平底灰库。详细配置如下：

灰库系统包括：灰库气化风系统、库顶卸料、排气、料位指示系统、库底卸料系统。

3.3.1 灰库气化风系统

灰库的气化风由灰库气化风机提供，空气经电加热器后进入库底部的气化装置，使库内的灰处于流态化状态。为确保卸料顺利，下部设有气化装置和卸料装置。气化装置配置数量(面积)按混凝土锥底库进行配置。输送灰库气化装置采用KXC150流化槽，一座灰库配置68米，二座灰库共136米。

3.3.2 库顶卸料、排气、料位指示系统

每座灰库顶部设一台终端卸灰箱, 该设备密封性良好, 内衬耐磨钢板以确保使用寿命。灰库排气：每座灰库选用DMC型，过滤面积72m2脉冲仓顶除尘器，排气过滤能力按输灰管总出力的150%考虑。每座灰库设置一台SFF508型压力真空释放阀为保护灰库长期稳定、安全运行。灰库设有料位监测装置，每座灰库设二台L2000型料位计，分别显示为高高、高位报警信号均送往除灰系统控制室。以使运行人员随时了解灰库的灰位。其中高料位计为应急情况下使用。

3.3.3 库底卸料系统

每座灰库底下设置一台双侧库底卸料器再分为两个排灰口。其中一个干灰排放口，下设SZSJ-100C型散装机一台(出力100t/h)，供干灰罐车装车用;另一侧排放口为湿灰排放口，下设SZ100D双轴搅拌机一台(出力100t/h)，干灰经加适量水后装自卸汽车运送到灰场进行碾压堆放，确保粉尘无二次飞扬。

4 电器部分

1)整个除尘器控制系统采用PLC进行自动控制。PLC负责信号的采集、功能运算、信号输出。输出信号采用中间继电器与外电路隔离，保护PLC不受外部电路的影响，保证PLC的稳定性，减少控制系统的故障几率，从而保证设备的稳定运行。PLC控制柜面板上有温度、湿度、差压和各种状态的显示。控制柜内留有相关的供DCS监视用的信号接口，包括：a.压差信号。b.除尘器进出口烟气温度信号。c.电接点压力表。d.DCS备妥信号。e.料位信号。

2)气力除灰处理系统中的所有设备除了灰库卸料设备中的干灰散装机、双轴搅拌机外，均要求能在控制室内控制，干灰散装机、双轴搅拌机现场控制。设备具有自动控制，远方操作，和就地手动控制三种控制方式，可在现场和控制室切换。正常情况下采用自动控制方式。控制系统可实现运行数据和故障信号的采集自动化，对运行数据自动分析和故障判断，并对系统中的故障实现分类报警。

5 结语

中小燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术分析 篇8

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

[1]张志刚, 张艳红.燃煤锅炉新型高效烟气脱硫除尘技术[J].油气田地面工程, 2013, 3 (4) :12-15.

[2]王永峰.铁路燃煤锅炉脱硫除尘机节能技术研究[J].中国高新技术企业 (中旬刊) , 2014, 11 (2) :34-36.

石化自备电站烟气除尘器的选择 篇9

1 常规烟气除尘器对比

1.1 电除尘器

上世纪90年代, 电除尘器在国内开始广泛应用。当时国内烟气粉尘排放控制指标相对宽松, 再加上初期有大量优质煤炭供应, 电除尘器以运行可靠, 维护成本低的优点被大量推广。但是, 随着供应煤炭的质量不断下降, 环保排放标准的日益严格, 必须要采用5电场甚至6电场设计才能满足环保要求, 造成较大的投资和能耗, 且设备庞大占地面积过大。

1.2 布袋除尘器

近几年随着环保排放标准趋向严格, 布袋除尘器逐渐得到应用。布袋是用纤维材料做成的滤袋, 烟气进入滤袋后粉尘被收集。布袋除尘器除尘效率高, 容易达到最新环保控制要求。但是, 布袋对烟气的温度和成分适应性差, 容易造成布袋超温、腐蚀问题, 大大减少布袋运行寿命, 造成后期维护和检维修成本较高, 再加上布袋除尘器阻力大, 增加了引风机的电耗。所以, 布袋除尘器未在国内大面积推广。

1.3 电袋除尘器

集合了电除尘器和布袋除尘器的优点, 除尘器前边几级布置电除尘, 可收集烟气中约80%的粉尘量, 剩下约20%且颗粒较细的粉尘由末级的布袋除尘器收集, 这样减轻了布袋除尘器的运行压力和维护成本, 而且可有效保证除尘器的除尘效率。

1.4 综合对比

以某石化厂动力站410t/h的CFB锅炉配套除尘器为例, 列表对以上三种除尘器对比。

从以上表格可以看出, 其常规双室四电场电除尘器无法满足最新环保控制要求, 目前正计划进行改造, 布袋除尘器和电袋除尘器则可满足;电袋除尘器的年运行功耗接近静电除尘器, 检维修费用相比布袋除尘器则有较大优势;布袋除尘器的投资费用和运行费用最低, 但检维修费用最高, 按布袋除尘器三千多个布袋, 设计寿命为5年, 检维修工作量较大。

2 低低温电除尘器

2.1 设备构成

低低温电除尘器通常要配套GGH (烟气换热器) , 其中一个GGH安装在进入电除尘器前的烟道上, 另一个安装在FGD (湿法脱硫) 系统后, 其换热介质可采用脱盐水或凝结水, 前后两个换热器共用换热介质, 换热介质在前一级GGH吸热后送入后一级加热烟气。

2.2 低低温电除尘器+GGH技术特点

这种技术主要有两个特点, 一是降低了烟气温度, 一般将烟气温度从140℃降低至90℃, 而在140℃以下, 粉尘比电阻随着温度的降低而降低。烟气温度降低后, 粉尘的比电阻降低至1010~1011Ω·cm区间, 符合电除尘器最佳粉尘比电阻区间104~1011Ω·cm, 更有利于电除尘器捕捉粉尘[2]。

二是烟气温度降低后, 烟气的体积降温收缩, 烟气流速降低, 在电除尘器内的停留时间变长, 也有利于电除尘器捕获粉尘。

3 低低温电除尘器+GGH的优缺点

3.1 提高排烟温度和抬升高度

对于湿法脱硫的装置, 在FGD后安装一个GGH, 可将烟气温度从50℃升高到80℃左右, 从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。

3.2 减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟问题

由于安装了湿法脱硫, 经脱硫后烟气处于饱和状态, 在环境温度较低时, 烟囱口会出现白色的烟雾。安装GGH后排烟温度由50℃提升至80℃左右, 减轻了烟囱口附近白烟的形成, 使白烟在较远的地方形成。

3.3 增加了设备的腐蚀

烟气经过GGH加热之后温度达到80℃, 却仍然低于其酸露点, 仍然会在下游的设备中产生新的酸凝结。不仅如此, 由于温度上升, 酸性液体的腐蚀性会增强, 使得经GGH加热后的烟气有更强的腐蚀性。

3.4 增加了运行功耗

由于在电除尘器前后均安装GGH, 造成系统的压降增加约1000Pa, 增加了抽风机的功耗。另外, GGH的换热介质需要增加水泵来进行循环, 也增加了电耗。

3.5 造成换热器积灰

这种GGH (不包括回转式GGH) 内部是多排并列分布的换热管, 有的还增加了翅片。换热管及翅片表面容易形成积灰, 堵塞换热器的通道, 进一步增加系统的压降, 需要增加吹灰器来应对。但这种吹灰器的投用又产生另外一个问题, 容易造成换热管冲刷、减薄、泄漏。因此, 一旦换热管泄漏将造成两级GGH均无法正常投用, 有可能造成粉尘排放超标。

4 结论

在目前环保新形势下, 选择电袋除尘器是一个不错的选择。若选择低低温电除尘器+GGH除尘技术, 建议只在电除尘器前安装一级GGH, 可达到相应的除尘效果, 同时GGH回收的烟气热量可用来加热脱盐水, 每年产生可观的经济效益。

若在湿法脱硫后再安装一级GGH, 对于减轻烟囱口附近冒白烟有一定效果。但是, 仅仅加热到80℃无法根本消除白烟, 只是让白烟的形成距离烟囱口远一点;而且, 这样大大增加了投资和运行费用;另外, GGH的投用给系统运行稳定性带来较大的影响, 需要企业针对这方面做好准备。

摘要：通过某单位实际应用情况, 对国内常用的几种锅炉烟气除尘技术进行对比, 重点分析了低低温电除尘器+GGH的技术特点、工艺流程和优劣, 对以后锅炉烟气除尘器的设备选型提出建议。

关键词：除尘器,对比,低低温电除尘,GGH

参考文献

[1]祁君田, 党小庆, 张滨渭编.现代烟气除尘技术[M].北京:化学工业出版社, 2008-4-1

烟气除尘 篇10

冶金企业中烟尘气污染严重的半密闭炉包括电弧炉、电石炉、工业硅炉等, 半密闭炉高温烟尘的治理一直都是“老大难”问题, 这是由于半密闭炉高温排烟温度高, 达750℃以上, 直接除尘很难达到效果, 必须首先冷却降温后才能除尘。以前通常采用的冷却降温方式有:直接掺入冷风、水冷烟道、机力冷却器风冷、喷雾冷却等。上述冷却方式存在诸多缺点:

1.1 直接混入冷风造成系统的风量大, 系统的初投资和运行费用大, 仅能用于温度在300℃以下的烟气, 有很大的局限性, 且风机运行成本高。

1.2 水冷烟道冷却需大量的冷却水, 需经冷却水塔冷却后循环使用, 此法仅适用于温度在500℃以上的烟气, 降温效果差。

1.3 机力冷却器风冷, 降温效果差, 进口烟气温度不宜大于500℃, 降温有限, 由于结构复杂, 容易堵灰, 运行时效不长。

1.4 喷雾冷却的缺点是增加烟气中的水含量, 不仅使后序除尘布袋容易结露, 还容易造成布袋水解失效, 所以此法可行性甚小。

如上所述, 工程中大多组合使用上述冷却方式, 因此, 不仅造成烟气的降温冷却系统复杂, 设备庞大, 运行维护工作量大, 而且使烟气的余热资源白白浪费掉了。比如一台25500k VA功率的半密闭炉高温烟气一年浪费的热能达到约6×1011k J, 相当于2×104tce, 白白排空。

无锡市东方环境工程设计研究所有限公司根据现行的除尘工艺, 通过研究排烟中烟气、粉尘的特性, 结合换热技术, 将余热利用、除尘集成于一体, 开发余热锅炉替代传统除尘系统中的机力冷却器或喷雾冷却塔等降温设备, 将烟气温度从750℃降低到120℃, 一方面充分回收烟气中的余热产生饱和蒸气, 用于企业生产和生活;另一方面得到较好的过滤除尘, 彻底解决诸如:烟气波动大、结露、板结、腐蚀、漏水、爆炸、粘灰、堵灰、磨损等一系列难题。在回收高温烟气余热的同时, 保证烟气排出温度满足布袋除尘器的许用工作温度, 确保系统长期稳定可靠地运行。

2系统工艺

2.1半密闭炉高温烟气粉尘参数

2.1.1粉尘烟气温度曲线

2.1.2粉尘的平均粒度表

2.1.3粉尘成分表

2.1.4干烟气成分表

烟气烟尘的特性概述:

(1) 粉尘浓度8/Nm3~30g/Nm3。 (2) 粉尘细而且吸附力强。

2.2 创新的工艺路线

半密闭炉高温烟气 →余热锅炉→抗结露脉冲除尘器 →排放具体描述如下:

半密闭炉高温烟气, 一般在550℃以上, 550℃的高温烟气经保温烟道, 直接进入余热锅炉, 吸收烟气中的热能, 生产达到用户要求参数的蒸气, 用于生产、生活, 完成热能回收。经降温的高温烟气, 烟气温度<120℃进入布袋除尘器, 过滤后粉尘浓度≤20g/Nm3达标排放。工艺路线如图所示。

2.3 技术特点

2.3.1 创新余热锅炉换热与半密闭炉高温烟气除尘相结合的新工艺, 即新型的节能除尘新工艺。

2.3.2 创新二次间壁换热器, 常规换热设备一般都是间壁换热, 冷、热流体分别在器壁的两侧流过, 如管壁或器壁有泄漏, 则将造成停产损失。由余热锅炉组成的换热设备, 是二次间壁换热, 即热流体要通过蒸发段和冷凝段管壁才能传到冷流体, 所以大大增强了设备运行的可靠性。其特点体现在: (1) 传热效率高, 启动速度快。 (2) 有效的防止积灰, 换热器设计时能够采用变截面形式, 保证流体通过换热器时等流速流动, 达到自清灰的目的。 (3) 结构紧凑, 占地面积小。 (4) 热流密度可变性。可以独立改变蒸发段和冷凝段的加热面积, 这样可以控制管壁温度以避免出现露点结灰或酸腐蚀。 (5) 换热器具有恒温特性, 不会结露。

2.3.3 抗结露脉冲除尘器的特点

(1) 设有均温沉降段, 使大颗粒的粉尘未接触滤袋就首先沉降了, 避免烧毁滤袋, 同时可避免高温烟气对滤袋的直接冲刷, 减少滤袋的负荷提高使用寿命, 沉降段阻力系数较低可降低阻损。 (2) 滤袋采用超细纤维制作, 过滤精度高, 粉尘排放浓度≤20mg/Nm3。 (3) 进出口风管优化处理, 降低阻损约300Pa。 (4) 气源经特殊处理可长期稳定的运行, 对于半密闭炉高温又细又粘的粉尘亦能较彻底地清灰。 (5) 采用小仓结构, 便于更换布袋及检修。 (6) 滤袋上端采用弹簧涨圈形式, 不但密封性能好, 而且在维修换布袋时快捷简单, 实现机外换袋。

2.4 性能指标

3 经济分析

半密闭炉高温烟尘治理, 常规流程为高温烟气经机力冷却器冷却后过滤, 而本公司创新将机力冷却器改为余热锅炉, 产生蒸气。

余热锅炉增加投资回收年限为:

(余热锅炉一次投入- 机力冷却器一次投入) / (余热锅炉收益- 余热锅炉运行费用+ 机力冷却器运行费用)

3.1 机力冷却器投入

机力冷却器一次性投入:3000m2×0.05万元/m2=150万元;

机力冷却器年运行电费:

风机数量×功率×年工作时间×单价=12×11×7920×0.5=522720 元 (计52 万元/ 年)

3.2 余热锅炉投入、产出:

按照产生15t/h蒸气量计算

余热锅炉一次性投入:800万元

运行费用主要为水泵电费:

水泵数量×功率×年工作时间×单价=2×11×7920×0.5=87120 元 (计9 万元/ 年)

3.3 蒸气使用经济效益:

额定产量×年工作时间×单价=15×7920×100=11880000元

(计1188万元/年)

回收年限为: (800- 150) / (1188- 9+52) =0.52 年

综上所述, 采用余热锅炉回收热能, 经济效益十分明显, 对冶金企业增收节支起到重要作用。

4 性能比较优势

与原有技术相比, 本创新具有如下优点、经济效果: (1) 最大限度回收烟气余热, 产生蒸气用于生产生活。 (2) 满足循环经济的要求, 符合节能环保的国家政策。 (3) 降温范围大, 仅用一个部件就能替代高温水冷烟道、机力冷却器、喷雾冷却器等换热效果差的设备组合, 简化了系统配置。 (4) 混入冷风量少, 减少了系统风量, 从而降低了运行费用。 (5) 余热锅炉运行可靠、稳定, 满足正常生产的要求。 (6) 应用范围广, 9000KVA以上的半密闭炉高温除尘都可采用。 (7) 采用保温烟道, 减少了水冷烟道, 降低冷却水量和维护费用。

5 结语

半密闭炉高温烟尘治理采用余热锅炉技术与传统除尘工艺有机结合, 开创了节能环保的除尘工艺新途径。余热锅炉余热回收系统技术先进、设计合理, 具有运行平稳、操作方便、安全可靠、节能显著、生产顺行、投资回收期短等特点。余热锅炉余热回收系统开发成功为半密闭炉高温的余热利用闯出了一条新路, 为冶金行业的节能减排作出了新的贡献。

摘要：针对冶金行业半密闭炉产生高温烟气排放的治理提出一个切实可行的方案, 其中结合排放的烟气具有高温及粉尘的特点, 采用热交换技术将余热利用, 并最终达到除尘目的。其工艺流程充分考虑到在这一过程中出现的各种难题, 并一宗解决。实施后的系统运行稳定, 节能显著, 闯出了一条节能减排的新路。

关键词：烟气治理,余热利用,节能减排

参考文献

[1]Q/DFHJ 5001-2013余热回收型除尘装置.无锡东方环保企业标准.

[2]工业除尘设备-设计、制作、安装与管理姜凤有主编.冶金工业出版社, 2009.