除尘技术及设备研究(精选十篇)
除尘技术及设备研究 篇1
我国是一个能源生产与消费大国, 大气环境污染基本特征是直接燃煤的煤烟型大气污染。20世纪末, 国内大中城市由煤烟型大气污染向煤烟与汽车尾气复合型污染转移。因此除尘设备的开发是当前研究的热点问题。
一般来说, 除尘设备主要技术性能有4点:一是可处理气体量;二是除尘效率;三是阻力 (压力损失) ;四是负荷适应性, 这是考察除尘器技术性能的首要问题。此外, 还需考虑除尘设备占地面积、投资与运行费用、操作与检修复杂程度、有无二次污染等因素。
2 常见除尘器分析
在大气颗粒污染物防治中, 常见除尘器有:机械除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、电袋复合式除尘器等5大类。
2.1 机械除尘器
常见的机械除尘器有:干 (湿) 式重力沉降室、惯 (惰) 性除尘器、旋风除尘器等3种类型。由于旋风除尘器普及率较高, 因此, 在国内4t/h以下的锅炉有较大的代表性。
机械除尘器结构简单, 安装-维护-管理方便, 投资小, 运行费用低;主要用于净化非粘性、非纤维性粉尘, 但除尘效率较低, 一般用于一级除尘或环境空气质量要求相对较低区域的普通锅炉除尘。
2.2 湿式洗涤除尘器
湿式除尘器有两种类型:一是含尘气体冲入液体内洗涤气体, 尘粒被加湿, 而被液滴、液膜捕集, 例如:水浴 (膜) 除尘器、自激式除尘器;二是将净水喷入含尘气体中, 使尘粒与液滴、液膜发生相互碰撞而被捕集。目前, 国内较有代表性的湿式除尘器有:自激式除尘器、文丘里水膜除尘器、麻石 (花岗岩) 水膜除尘器。因喷淋塔-淋浴式除尘器用于水泥厂机立窑的窑尾烟气二级除尘效果较好, 故广泛应用于环境空气质量功能较低区域中型水泥厂机立窑烟气除尘。
湿式洗涤除尘器的问题是:除尘水泥浆处理困难, 气态污染物溶于水中造成二次污染, 设备腐蚀严重。
2.3 过滤式除尘器
过滤式除尘器, 比较常见的是袋式除尘器和颗粒层除尘器。目前, 国内外较有代表性的过滤除尘器是袋式除尘器。袋式除尘器, 对粒径<1μm尘粒, 具有较好的捕集效果。若适用性选择和设备运行得当, 其除尘效率可达99.9%以上。它可处理高比电阻粉尘, 并有利于干粉尘回收利用。
袋式除尘器的不足之处是:设备体积较大, 结构复杂, 建设投资和运行费用较高;因涤纶滤袋适用温度为120℃左右, 玻璃纤维滤袋适用温度为250℃左右, 不宜处理高温、高湿、强腐蚀性气体;同时, 一般滤袋寿命在1年左右, 使用寿命较短, 但国外进口滤袋寿命可达3年左右。
2.4 静电除尘器
目前, 国内的静电除尘器多为板式, 管式静电除尘器比较少见。影响静电除尘器除尘效率的关键因素是尘粒比电阻, 一般尘粒比电阻104~1011Ω·cm较适宜, 其主要技术性能参数与应用范围, 见表1。
静电除尘器的性能优越, 自动化程度和除尘效率高, 可处理高温和大流量气体, 是目前国内外广泛推崇的高效除尘器。
静电除尘器的主要问题是:设备占地面积大, 安装精度要求高, 对处理粉尘比电阻范围有一定要求, 建设投资和运行费用都很大。
2.5 电袋复合式除尘器
电袋复合式除尘器原理:烟气先经前级静电除尘区, 大部分烟尘由静电除尘方式被收集, 未被捕集的荷电尘粒, 再均匀入后级布袋除尘区, 达到净化目的;其中:静电除尘区原理起到以下两个作用。
2.5.1 除尘作用
FE型电袋复合式除尘器, 充分发挥静电除尘器一电场高除尘效率特点, 利用静电除尘区, 先去除烟气80%烟尘, 降低入布袋除尘区烟尘浓度与粗颗粒含量;后级布袋除尘区仅收集剩余<20%烟尘 (图1) 。
此外, 通过电场荷电作用, 使进入后级布袋区的尘粒特性发生改变, 成为荷电粉尘, 为布袋除尘建立一种新的工作条件。
2.5.2 荷电作用
理论与实践证明:荷电尘粒自静电除尘区入滤袋区后, 大部分带负电荷尘粒在趋近和到达滤袋表面时, 因荷电尘粒带相同电荷, 同性电荷尘粒相互排斥, 在滤袋表面形成规则有序、结构疏松的粉尘层。
此外, 部分异性荷电尘粒发生电凝并作用, 吸附滤袋表面形成粉尘层前, 由小颗粒凝并成较大颗粒, 更易被滤袋阻留。运行设备大量试验比对结果表明:电袋除尘器中烟尘经静电除尘区收集后, 浓度与细度降低、烟尘荷电等有积极作用, 除尘器电场阻力更低、出口烟尘浓度更小。
因荷电尘粒吸附作用形成的粉尘层特性发生根本性变化, 既改变粒径状态, 又改变尘粒堆积特性, 较常规布袋中不同粒径不带电荷粒子形成的粉尘层透气性与粉尘清灰性能更好, 对提高微细尘粒 (粒径<10μm) 捕集效率有明显作用。
2.5.3 主要性能特点
(1) 除尘效率长期高效稳定。FE型电袋复合式除尘器除尘效率不受煤种和粉尘特性影响, 且对细微和超细微粒捕集效果优于其他类型除尘装置, 烟 (粉) 尘排放浓度可长期达到30mg/Nm3, 具有长期高效、稳定性。
(2) 设备运行阻力小。FE型电袋复合式除尘器在静电除尘区的除尘与荷电作用下, 并通过多项技术措施, 降低各环节阻力, 大幅降低了除尘器运行阻力。
(3) 节能效果显著。FE型电袋复合式除尘器既可长期高效稳定保证烟尘排放浓度≤30mg/Nm3, 且在相同烟尘排放浓度下, 综合能耗较静电除尘器和布袋除尘器低。
(4) 延长滤袋使用寿命。在相同使用条件下, FE型电袋复合式除尘器较一般布袋除尘器, 延长除尘器滤袋使用寿命的主要因素:一是清灰频率与压力降低, 减缓袋口因清灰产生异常破损;二是滤袋压差小, 减缓滤袋强度和疲劳破损;三是布袋区粗颗粒粉尘量少, 减缓滤袋磨损。
电袋复合除尘器兼有电除尘器和布袋除尘器的优点和缺点, 对煤种和烟尘比电阻变化的适应能力比电除尘器强, 运行阻力低于纯布袋除尘器, 滤袋寿命较布袋除尘器更长, 电耗也低于电除尘器。但由于兼有电除尘和布袋除尘两套单元, 因此运行维护较复杂。
3 结语
根据我国现行产业技术政策、环境保护技术政策和经济实力, 大气固体颗粒污染物污染防治技术, 主要有三:一是改变能源消费结构和燃烧方式;二是采用先进的燃料燃烧与生产工艺技术设备;三是实施消烟除尘, 将固体颗粒污染物从气体介质中分离出来, 抑制向大气环境排放。此外, 大气环境污染治理, 还应考虑环境功能区目标和区域大气环境容量, 以及治理设施运行经济效益与社会效益。
参考文献
[1]卢修艳.洛河电厂300MW机组除尘器改造工程[J].华东电力, 2012 (11) .
除尘技术及设备研究 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)
废气除尘除油技术研究 篇3
【关键词】废气 除尘 除油 技术
前言
在城市,对环境污染的4大公害是:饮食业油烟、汽车尾气、噪音、工业废水废气。对于饮食业油烟,城市中的大多数餐馆,尤其是中小型餐馆是直接用风机将油烟排到室外,油烟冷凝沉积而形成的油垢相当一部分附着在风机和附近的墙面上,直接影响了城市建筑物的美观和市容。所排放的油烟和噪声严重恶化了周边的环境,对居民的生活和身体健康造成了直接危害。
一、废气水洗净化设备结构原理
在传统的气体水洗净化设备中,作为洗涤液的水都是自上而下喷淋的,向下喷淋的液滴在重力的作用下作加速运动,这样,势必造成液滴在洗涤净化段与要净化的气体接触的有效停留时间短,净化效率降低、洗涤净化液消耗量大等后果。
为此,本研究提出了一种反传统的做法:洗涤液的水自下而上喷淋二次细化水洗气体净化新技术。待净化的气流经风机抽进设备,通过设备内的均布板对待净化的废气在设备的横截面上进行均化再分布进入水洗净化段,然后与喷淋液接触被洗涤净化,再经过除沫段除去夹带的细小液滴,由净化设备的上部排出。作为洗涤液的水由水泵加压,经过调节阀、转子流量计,进入喷淋管的喷嘴,自下而上地喷洒,喷洒的液滴先向上运动,经过细化筛网到设备净化段的顶部,当向上的速度降为零后,再回落向下运,第二次与气体接触进行清洗吸收净化,并且与向上运动的水滴产生碰撞细化了液滴,使气体与液体的接触表面积增大,提高了净化效率。
二、技术性能分析
在水洗净化段高度相同的条件下,气体净化效率的高低主要取决于气液两相接触面积的大小。因此要保障设备较高的净化效率,就必须尽力增大单位体积内的液滴表面积。为此,从向上喷淋与传统的向下喷淋作定量的计算比较方便考虑,洗涤净化段的高度均为1000mm。
显然,由物理学可知,传统的向下喷淋时的初速度越小,液滴在洗涤净化段的停留时间就越长。但是,喷淋孔口的喷出速度太小,就容易发生喷口堵塞的问题,或者液滴的细化效果差。因此,喷出时必须要有一定的初速度,取其为5m/s。为了简化,不考虑气流的阻力影响,洗涤液滴的停留时间为0.17s。
改为向上喷淋洗涤净化法后,水滴在水洗段上下往返运动的停留时间延长为0.73s(冲过1000mm高度部分不计,下落的初始速度以0考虑),是传统向下喷淋法停留时间的4.29倍。在相同的喷淋密度下,单位体积内的液滴数和气液两相接触面积大小正比于液滴的有效停留时间。所以,向上喷淋法能够比传统的向下喷淋法显著地提高气体的净化效果。同时,采用向上喷淋后,从顶部回落的水滴与向上运动的液滴发生碰撞,有利于液滴的细化,也使吸附了污物的液滴表面得以更新,有利于提高净化效率。
三、喷淋液滴再细化技术研究
由于气液两相的接触面积愈大,气体的净化效率愈高。因此,喷嘴孔小所形成的液滴就小,单位体积的液滴表面积就大。但是,喷嘴孔愈小,运行过程中就愈容易发生堵塞,洗涤液循环使用后杂物愈来愈多时更是如此。
为了解决这一矛盾,采用 4mm以上的大喷淋孔以确保长期运行的高可靠性要求。大喷嘴孔喷出的粗大液滴,借助设置在喷嘴孔上方的立交钢丝组或钢丝圆锥螺旋线、不锈钢篩网等,使喷出的液滴在运动过程中再次细化雾化。本研究对这些液滴二次细化技术进行了试验。
通过试验证明:喷嘴口的上下钢丝十字细化器,完成了液滴的二次细化,又不堵塞喷嘴孔。流量较大时,孔径为 5mm的喷嘴口、直径为 1mm的钢丝十字细化器的效果比孔径为 4mm的喷嘴孔口、直径为 2mm的钢丝十字细化器分散作用好,并且扩散角也比较小;相比孔径为 6mm的喷嘴孔口、直径为 1mm的钢丝十字细化器,其效果更好,细化的水滴也更小。
通过圆锥螺旋线细化器试验表明:在孔径为 5mm,流量1.0m3/h时,“标准”型的喷水高度最高,比“压扁”型高出200mm,比“拉伸”型高出300mm,并且在500mm处的扩散圆直径比较小,比“压扁”型小20mm,比“拉伸”型小50mm。同样,“标准”型号的喷水器在500mm高处的喷水密度最大〔5.66mm3/(mm2·s)〕,比“压扁”型多1.13mm3/(mm2·s),比“拉伸”型多1.735mm3/(mm2·s)。由于设备内的液滴密度越高,洗涤净化就越充分,因此喷嘴孔径为 5mm的“标准”型的圆锥螺旋线细化器较好。
四、入口气体均布结构优化
由于进入的气体受风机的影响,会形成强旋转气流进入净化设备,而强旋转气流会将相当多的液滴甩到净化设备的侧壁上,严重影响了液滴上喷的高度及分布的均匀性。设备侧壁上的液滴变成了液膜,大大降低了气流与单位液体的接触面积,使净化效率恶化。
为此,本研究在气体入口处设计了气体均布器。按照测量的入口气流的速度大小和方向,运用运动学理论设计制作了一个气体均布器的结构,消除了入口气体的强烈旋流,只有少量的液滴带到侧壁上,效果相当好。经测量,安装了气体均布器后设备的截面速度分布曲线比较平滑,上下波动幅度小,说明气流速度分布比较均匀,上喷细化液滴的偏移度也不很大。因此,净化效果可以得到进一步改善。
五、除沫技术
在采用向上喷淋净化法后,外排气体有可能会出现夹带水沫的问题。这不仅会影响环境,而且会增加洗涤液的消耗量。为此,在设备顶部加装了环保有机填料———波纹除沫板。波纹除沫板是一种形状类似波纹、波纹上有许多小孔和小齿,用有机材料制成的薄板。其除沫原理是利用了惯性分离。当上喷水洗法向上喷出来的水滴在上升的过程中,由于重力的作用,速度会逐渐减小。当到达最大的高度时,速度减为零,有利于小液滴的聚合和惯性分离。当液气混合物撞到波纹板上时,液滴被波纹板上的液膜粘附,沿着波纹板流下,再次参与洗涤净化。
六、循环水箱的设计
循环水箱除了用作泵池外,还必须有良好的油水分离作用,以防止二次污染。若油水分离不好,循环利用的水会夹带较多的油污,影响油烟气的充分净化。要提高循环水箱的油水分离作用和杂物沉降作用,就必须保证循环水箱内的液体处于平静的稳流状态。为此,在循环水箱内设计了稳流栅板组,并且对其倾角进行了优化试验。通过多种不同角度的方案比较试验,得到稳流栅板组的倾角以30°为佳,油水分层平稳,分离效果比较好。此外,在箱底设计有定期清除沉积物的排污装置和维持液面的自动补水装置。
结束语
总之,现有的处理设备各有其优缺点,处理技术还不够完善。国外油烟处理的先进技术可以拓展我国处理技术发展方向的思路,但因国情不同,不能简单地照搬套用,应在国外技术的基础上加以改进,使之适合我国国情,从而进一步开发符合实际需求、高效的油烟净化新型设备。
【参考文献】
[1] 高坚,张卫东,郝新敏,张泽廷. 空气除尘设备及技术的发展[J]. 现代化工. 2003(10)
[2] 熊鸿斌,刘文清. 饮食业油烟净化技术及影响因素[J]. 环境工程. 2003(04)
[3] 殷风珍. 用电热法进行舱底水除油[J]. 交通环保. 2006(06)
[4] 寇杰. 除油旋流器室内与现场试验对比[J]. 给水排水. 2002(03)
广钢转炉除尘系统设备及工艺改进 篇4
关键词:转炉,煤气回收,烟气净化,负能炼钢
广州钢铁股份有限公司 (以下简称广钢) 的两座45t转炉投产初期未进行煤气回收, 技术装备不全, 煤气含尘量严重超标, 烟囱口有红烟现象, 风机运行周期短, 污染环境。为了进一步改善环境、提高煤气回收质量, 于2006年初对两座45t转炉一次除尘系统进行了改造, 同年7月28日进行了煤气回收热负荷试车成功, 但此时煤气回收量较少。2008年, 为节能减排, 再对两座45t转炉一次除尘系统进行了全面、彻底的改造。改造后烟囱外排烟气满足达标排放的要求, 同时提高了风机运行周期, 达到节能减排的目的。煤气回炉量从50m3/t提高至75m3/t, 再进一步优化工艺操作使煤气回收量达100m3/t以上, 实现负能炼钢。
1 一次除尘系统的组成
1.1 一次除尘系统的设备状况
转炉一次烟气净化及煤气回收系统主要由活动烟罩、汽化烟道、一级文氏管、重力脱水器、RD可调文氏管“二文喉口”、弯头脱水器、旋风脱水器、风机、三通旁通阀及U型水封等设备组成。
1.2 一次除尘系统的工艺流程
广钢转炉的一次除尘系统的工艺流程见图1。
1-转炉;2-活动烟罩;3-汽化烟道;4-一级文氏管;5-重力脱水器;6-180°弯头;7-二级文氏管;8-90°弯头;9-旋风脱水器;10-眼镜阀;11-风机;12-三通旁通阀;13-U型水封;14-煤气柜
2 除尘系统存在的问题
2.1 一级文氏管喷嘴设计不合理
在湿法除尘过程中, 至关重要的是一级文氏管, 烟气里90%左右的烟尘需要通过一级文氏管处理掉。由于一级文氏管的处理能力不足, 风机叶轮粘尘较多, 风机系统运行周期短, 风机一般运行不到一个月振动就达到4.5mm/s以上, 被迫非计划进行找平衡, 严重影响生产, 且由于风机降速运行, 烟囱外排无法达到设计标准, 经常出现肉眼可见的颗粒物, 造成烟囱冒红烟。
2.2 除尘系统结垢严重
原有除尘系统结垢速度快, 水垢在一级、二级文氏管喉口及脱水器等处聚集严重, 一旦水垢大量脱落会堵塞脱水器的排水管, 造成水封, 被迫非计划检修。另外, 由于结垢速度太快, RD阀很快开到最大, 且系统风量不足, 炉前冒烟, 缩短定修周期。
2.3 除尘系统的水封排水器高度不足
丝网除雾器结构设计存在缺陷, 重力脱水系统设计不完善, 系统维护工作跟不上, 欠缺经验等, 使整个除尘系统运行不稳定, 故障频繁发生。
2.4 冶炼工艺操作不稳定
由于降罩操作未执行到位, 造成除尘系统捕捉能力差, 大量冷空气进入系统, 同时部分烟尘外溢, 特别是下料期间会有大量烟尘溢出厂房。前期操作枪位和造渣料投放时间不合理, 使C-O氧化反应滞后, 回收时间短。
3 除尘系统设备及工艺的整改措施
3.1 一级文氏管的整改
通过拆检发现现有的一文喷淋存在喷雾高度过高的问题。喷雾高度过高, 导致喷雾覆盖范围过大, 雾化水滴稀疏, 并且喷淋点不在覆盖烟气速度急剧变化的喉口段, 造成雾化水滴与高速烟气中的尘粒结合过少。因此, 我们根据相关资料, 通过实践找出合适的喷雾角度、喷射距离以及需要覆盖喷雾范围的相互关系。最佳喷淋高度为400mm, 调整之后, 雾化水滴与尘粒的结合机会增多, 一级文氏管的除尘效果有了较明显地改善。同时观察到重力脱水器下的水封排水器, 发现污泥量较以往大大增多, 这也证明了一级文氏管的除尘效果有了较大的改善。
3.2 二级 (RD阀) 文氏管的整改
传统的RD文氏管双侧氮气捅针喷水, 喷水不均匀, 喷水成柱状, 靠高速气流冲击二次雾化, 导致阻力增大;阀板转一个角度后, 扰乱气流, 影响阻力;双侧喷水一侧在收缩段, 一侧在扩张段, 收缩段一侧喷水净化效果好, 扩张段一侧喷水的净化效果差。因此, 导致精除尘效果不理想, 风机易积灰, 影响使用寿命, 一般排放浓度在200mg/m3以上。通过改进二级文氏管喷水系统的多次实践, 将水箱喷水孔数改为两侧各29个, 并将孔径改为7mm。改进后, 二级文氏管的雾化效果有了明显地改善。从侧面窥视孔观察, 在椭圆阀板两侧形成了致密的雾化水幕。另外, 为解决阀板南北两端的水难以覆盖的问题, 在阀板上方增设了顶喷喷嘴。结合两方面整改, 较好地解决了二级文氏管存在的缺陷。
3.3 氧枪氮封圈的整改
为了防止下枪吹氧时, CO大量外溢及炉内蹿火烧氧枪胶管, 需要增大氮气流量。当氮气流量大到一定程度时, 会造成锅炉内局部正压过大。影响炉口烟尘的收集, 造成烟尘从炉口外溢。为了节约氮气, 在氮封圈上部增加一个氮封帽子。通过氮封帽子的应用, 减少了氮气的使用量。
3.4 弯头脱水器的整改
漩流脱水器, 也是一种离心脱水器, 当夹杂水滴的气流进入漩流板时, 细小的水滴在漩流叶片上撞击积聚, 形成大颗粒水滴, 并在气流的带动下, 水滴沿着叶片按离心方向甩至脱水器内壁流下, 同时部分夹带在气体中的水滴也由于气流的旋转分离。将弯头脱水器改为漩流脱水器后, 制作较简单, 节省钢材, 而且烟囱排气含水率明显地下降。
3.5 风机系统的整改
原来由于电机的振动值偏高, 只能长期维持在32~36Hz之间运行, 也就是风机运转速度在1 800~2 000r/min之间。后来, 改用变频专用电机, 并精确地调整了电机与风机的对中, 将电机的频率提高到了42Hz, 也就是将风机运转速度提高到2 450r/min。此时, 检测的结果较理想, 含尘量降到了200mg/m3以下。另外, 一、二级文氏管的烟气速度也达到了设计要求, 更大地改善了除尘效果。
3.6 其它整改
通过丝网除雾器的整改, 使丝网除雾器化零为整, 方便了拆卸安装以及清洗, 减少了维护工作量。
水封排水器的整改, 使周边及溢流板各整体加高250mm, 该处的CO已接近正常, 减少了安全隐患。对重力脱水系统进行整改, 在重力脱水器中增设三块挡板, 改善了脱水效果。除了这几方面的整改外, 我们还认真分析总结各次故障, 梳理系统各堵塞点以及常见故障的处理方法, 制订了有效的维护和清理制度, 并严格执行落实。
3.7 优化冶炼工艺操作
(1) 由于冶炼时降罩操作未严格要求, 造成大量的冷空气进入锅炉系统, 产生部分CO二次燃烧, 使CO热值降低, 同时烟气温度升高, 锅炉寿命缩短。又由于二次燃烧, 粉尘粒径变小, 增加了降尘的难度, 同时炉口有大量烟尘外溢, 厂房顶部冒红烟。经过操作优化后, 在冶炼过程把活动烟罩降至最低点, 增加降罩措施, 烟罩内部气体与大气微差压控制在5~8Pa, 提高了煤气热值, 减少了炉口烟尘的外溢。
(2) 控制炉底上涨和前期喷溅。炉底控制在0~300mm之间, 确保炉型完好, 有足够的反应空间。要控制住前期喷溅, 关键是控制能量, 主要措施有提枪、降压、改善炉内炉渣的结构。只要这三个措施能基本同时进行, 就能抑制喷溅, 让CO产生稳定有序继续到终点, 中间不中断。
(3) 采用“早化渣、低R”工艺操作, 即是控制炉渣碱度在2.2~2.6之间, 并采用全留渣操作和小渣量操作, 加速初期渣早化。由于渣量少, 脱碳反应速率提高。渣量少可以提高供氧强度, 而供氧强度的提高有利于脱碳反应的高效运行, 从而有利于煤气回收。因此, 采用大流量、高氧压、低枪位操作, 前期快速升温, 加快C-O反应速率, 延长回收时间, 过程采用滑枪操作, 以确保过程渣化透的炉渣控制技术, 以及过程升温平稳的温度控制原则。
(4) 在安全条件允许的情况下, 适当放宽回收条件。回收条件中CO含量改为不小于30%, 同时O2含量小于2%, 吨钢转炉煤气回收量可大幅度地提高。
4 整改后的运行效果和经济效益
通过整改后, 煤气回收量提高了30%, 一次烟气烟囱外排粉尘满足排放标准要求。除尘设备风机运行周期可达半年以上。回收的煤气并入广钢公司煤气管网用于生产, 实现了资源的二次利用, 避免了大量有用气体直接外排, 有效地减轻了环保压力。
通过各项管理和技术措施的落实, 煤气回收量较以往取得了明显的效果, 吨钢回收煤气量提高了35m3, 煤气回收按0.06元/m3计算, 吨钢增加的金额为2.1元。2009年广钢转炉年产量142万吨钢, 煤气回收的年利润为:2.1×142=298.2 (万元) 。
5 结束语
将高速风机改为低速风机。实现风机额定转速为1 450r/min, 实际运行转速1 250r/min。低速风机与高速风机全风量和全风压相同, 低速风机运行更稳定, 相同条件下低速风机较高速风机运行周期长了3个月以上。采用变频器调速, 均匀稳定, 能够稳定地控制风机转速, 同时节省了风机电能消耗15%。增加蒸汽回收系统, 可节能减排, 进一步降低能耗。广钢转炉除尘系统的改造, 取得了较好的效果。
参考文献
除尘技术及设备研究 篇5
关键词:湿式除尘器;波纹板;脱水技术
湿式除尘器脱水部分的脱水效率对净化空气中的含水量具有重要的影响。通常情况下,在湿式除尘器的脱水部分中,湿式除尘器中主要采用的脱水结构是旋流脱水,但是由于旋流式脱水结构相对而言比较长,因此,在对断面比较小的工作面进行作业的时候,这种脱水结构往往会受到实际环境的限制而无法应用。波纹板脱水结构常常应用于烟气脱硫设备中,而在湿式除尘器中应用的相对较少。波纹板脱水结构应用于湿式除尘器中,如果没有充分研究波纹板结构的关键性参数,那么就会直接影响到波纹板的脱水效率。接下来,我们就简要谈谈湿式除尘器中波纹板的脱水技术。
一、湿式除尘器中波纹板脱水结构的工作原理及结构
波纹板脱水部分的工作原理主要运用了物理学上的惯性原理,即在进行波纹板进行脱水工作的过程中,含有水滴的气流经过波纹板的时候,会在惯性作用下因流线而出现一定的偏折,发生偏折现象后往往会撞击到波纹板上,便被捕捉到波纹板上,从而实现了气体与液体之间地分离。
一般来说,在安装波纹板结构的时候,其安装位置常常是处于湿式除尘器喷雾降尘和过滤网降尘之后。湿式除尘器的波纹板结构主要由叶片、卡具、夹具以及支架等部分组成,其主要作用在于能够补充并集中含尘气流中的液滴以及少量的粉尘,这样就能够有效减少净化空气中的含水量[1]。
通常情况下,使用湿式除尘器的地方往往都是环境质量相对较差的地方,这就导致湿式除尘器的波纹板结构往往容易出现结垢、堵塞等问题,严重影响湿式除尘器的运行效率,因此,在湿式除尘器的波纹板结构设计中主要采用不带钩的流线型样式[2]。此外,由于湿式除尘器尺寸的限制,使得设计人员在设计湿式除尘器波纹板结构的时候,必须充分考虑尺寸的要求,因此,波纹板叶片的弯折个数常常是3个,而间距则往往是20nm。
二、湿式除尘器中波纹板结构的性能参数
湿式除尘器中波纹板脱水结构的关键性能参数主要包括了脱水的效率、脱水的压降以及临界风速等,此外,还应充分考虑波纹板的脱水结构是否容易出现污垢堵塞等现象。
(一)波纹板结构的临界风速
当波纹板脱水部分的风速逐渐变大的时候,通过弯曲通道气体的速度方向也会随之出现改变,再加上惯性的作用,这样不仅会促使脱水过程中颗粒的跟随性降低,同时还会在一定程度上延长速度的弛豫时间,因此,脱水过程中含有水滴的气流就容易碰到脱水结构的壁面而被捕集,进而就大大提升了脱水的效率。但是随着速度的不断增加,待其增加到一定程度后,会逐渐达到临界点,此时的变化趋势会产生相反的结果[3]。这主要是由于速度增加到一定程度以后,波纹板脱水结构内部气流的紊流程度便会受到一定的影响,当紊流程度越来越大的时候,会加大去除波纹板内部的细颗粒的难度。而当波纹板内部的风速超过破膜速度以后,极有可能会导致波纹板出现二次夹带,因此,波纹板的脱水效率便会大大降低。
一般来说,临界速度主要是指除雾器断面的最高且不容易出现二次夹带现象的气流速度。通过计算得知,湿式除尘器中波纹板结构的最高临界风速应为每秒56米,而最低临界风速则为每秒28米。
(二)波纹板结构的压降
通常情况下,湿式除尘器中的系统设备相对较多,同时在运行过程中系統消耗的电量相对较大,因此,当除雾器能够达到相应的要求后,一旦波纹板结构内部有含尘气流经过的时候,波纹板结构的压降越小便说明整个湿式除尘器的运行状态越好[4]。根据相关数据,我们通过计算后得知,当湿式除尘器中的波纹板结构的最大临界风速时的阻力为210Pa时,压降最小。
(三)波纹板结构的脱水效率
在计算波纹板结构的脱水效率时,我们主要是在波纹板结构处于最高临界风速情况下进行测试,测试的结果表明,当波纹板结构的脱水效率为985%时,波纹板的运行效果最好。
三、湿式除尘器中波纹板结1构的应用
目前,由于旋流脱水技术在实际应用过程中,往往会因尺寸的限制导致安装不便,且脱水效率也不是很理想,因此,在KCS550湿式除尘器中,脱水段逐渐采用波纹板脱水结构。
通过上述计算与分析,可以得出,设计一个流线型不带倒钩的波纹板结构时,当波纹板结构的最大临界风速为每秒56米时,波纹板脱水的效率最高,且受到的阻力较小。
结束语
综上所述,通过对湿式除尘器中波纹板脱水部分关键参数的研究,我们发现,将波纹板脱水技术应用于KCS550除尘器中,不仅能够缩短湿式除尘器的整体长度、减轻湿式除尘器的重量以及降低湿式除尘器的阻力,同时还能够提升波纹板的脱水效率。
参考文献:
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[3]司徒有功,乔林.超低排放湿式除尘器方案的选择[C].//2014燃煤电厂“超低排放”新技术交流研讨会论文集.2014:128-135.
除尘技术及设备研究 篇6
1 脱硝技术的发展
从目前的现状来看, 在火电厂锅炉生产过程中, 脱硝技术得到了非常广泛的使用, 这种技术通常情况下是通过两种方式来进行脱硝的实现的。其中第一种方式就是低碳燃烧技术;第二种方式就是SCR烟气脱硝技术。采用这两种方式对火电厂锅炉进行生产的原因主要是因为它们能够进行充分燃烧, 并且还能够促使火电厂脱硝的功能更多, 以及还可以有效提高火电厂锅炉内部的压力。现在对火电厂锅炉内部烟气进行脱硝的时候, 还可以采用第三种技术, 就是SCR烟气脱硝技术。这种技术的主要施工工艺就是将还原剂, 也就是人们所说的尿素放置在烟气中, 然后经过化学反应就生成了N2和水, 这样就会产生非常高的温度, 其温度主要是在300℃—400℃之间, 这样进行烟气脱硝的效率就会有所上升, 其上升的比例主要是在60%-90%之间。与此同时, 对于SNCR烟气脱硝技术来说, 这种技术的反应器是炉膛, 那么当炉膛温度在850℃-1 100℃之间的时候, 脱硝还原剂就会分解出NH3 (氨气) , 随后就会与锅炉内部产生一氧化氮, 并且与SNCR产生化学反应, 从而就生成了氮气。再次, 因为这种技术进行脱硝的效率不是很高, 其效率是在20%-50%之间, 这样产生出来的N2O就会严重影响臭氧。对于SNCR/SCR联合烟气脱硝技术来说, 由于这种技术脱硝的效率主要是在60%-80%, 并且是前两种烟气脱硝技术结合而成的, 但是因为这种技术的系统比较复杂, 所以在实际生产过程中, 应用的比较少。
2 脱硫技术的发展
我们都知道, 脱硫技术主要是采用石灰石或者石膏湿的方法, 但是对于火电厂来说, 脱硫技术重点的部分主要在吸收塔。但是由于吸收塔的型号和样式有很大不同, 这样就使得其产生的效果也有很大区别。一般通常下, 吸收塔可以分为四种类型, 第一种就是填料塔, 这种类型的塔主要是通过利用结构内部的填料将其固定, 然后将浆液填料在表面层, 这样浆液就会从表面顺流而下, 从而就与锅炉内部的烟气进行有效融合和反应, 即完成了脱硫。但是这种方式非常容易出现堵塞情况, 并且实际操作相对比较少。第二种就是液柱塔, 这种类型主要是将烟气与气、液体相融合, 这样就从充分进行质的传递, 从而就完成了脱硝。尽管这种类型的脱硝使用效率非常大, 但是由于锅炉内部没有出现堵塞的情况, 这样产生的大量烟气就会导致比较多的脱硫损失。第三种就是喷淋吸收塔, 从目前的现状来看, 这种技术是应用最多的一种脱硫技术, 一般情况下, 锅炉内部的烟气在运动的时候, 采用的形式是自上而下的, 同时这种类型的吸收塔主要是喇叭垂直的, 并且是以一种角度直接向下喷射, 从而就使得其能够更加充分进行烟气吸收。尽管从结构和价格上比之前的两种类型要更好, 但是烟气的分布非常不均匀。第四种就是鼓泡塔, 这种类型主要是通过利用石灰石将烟气压在下面, 但是由于烟气与浆液融合在一起之后, 会产生很多鼓泡, 这样就会有非常好的脱硫效果, 并且效率很高, 此外, 其也有很多缺陷, 例如:阻碍压力比较大, 以及结构比较复杂。
3 除尘技术的发展
对于火力发电厂来说, 在锅炉生产过程中, 除尘技术具有稳定性的特征, 并且除尘的效率也比较高, 所以除尘技术在未来的发展中, 其发展方向主要是采用旋转电极的方式进行除尘处理。其中在电场中, 旋转电极中的阳极部分主要是采用回转阳极板和旋转的清灰刷。倘若灰尘达到了一定厚度的时候, 就需要将灰尘彻底清除干净, 这样就不会产生第二次烟尘, 并且由于这种除尘效果比较好, 所以其在排放时候的溶度也有了很大程度的降低。同时, 对于火电厂来说, 如果粉尘排放的标准比较高, 就要对其进行增加和设置湿式静电除尘器。但是由于烟气中粉尘颗粒能够有效的吸附带电负离子, 这样就可以利用静电除尘器将堆积的灰尘进行吸附处理。除此之外, 与干式电除尘器相比较, 湿式电除尘器清理灰尘的效率比较高, 可以高达70%左右。
4 脱硫脱硝及烟气除尘一体化技术的创新研究
从目前的现状来看, 在火电厂锅炉生产过程中, 在运用脱硫脱硝与除尘三者相结合的时候, 还存在着很多方面的问题, 这样就严重影响着火电厂企业未来的发展。从经济发展方面来分析, 火电厂采用脱硫、脱硝以及除尘涉笔的造价成本比较高, 这样在火电厂的经营过程中, 就会严重影响运营成本, 从而就使得火电厂很长时间不能够进行安装和运行。与此同时, 从脱硫设备的发展情况来分析, 在火电厂锅炉生产过程中, 由于脱硫设备的运营陈本接近上千万, 这样就使得这么高的运营成本与电价不能够同步, 并且老一代的机组在进行脱硫改造的时候, 还存在着很多方面的问题, 这样火电厂锅炉在生产过程中, 采用脱硫、脱硝以及除尘设备就需要很大的场地, 并且还需要很合理的电价。但是从目前的情况来看, 它们还不能够有效满足火电厂的实际需要和要求。针对这样的情况, 就一定要将脱硫、脱硝以及除尘技术进行有机结合, 合并为一个整体。
在火电厂中, 采用脱硫技术的时候, 可以有效的将煤炭燃烧技术与锅炉生产之后的烟气脱硝技术进行结合, 这样就可以起到一定的节约作用。与此同时, 在进行锅炉低负荷的时候, 倘若温度达到了催化剂, 并且与催化剂发生了温度反应, 这样就温度的区域可以增加设置脱硝装置。在采用脱硝技术进行火电厂锅炉运行的时候, 最好是使用液柱与喷淋相结合的双塔技术, 其中对于前塔, 要采用液柱塔, 并且清除掉烟气中大部分的SO2, 清除的SO2主要控制在烟气的70%;随后就应该直接的进入逆流喷淋塔中, 这样就可以从根本上脱除剩余下来的SO2, 从而就可以达到排放标准, 其中最高的脱硫效率可以高达98.5%左右。对于采用除尘技术的时候, 可以在脱硫之前采用干式旋转电极除尘器, 随后在脱硫之后采用湿式除尘器, 此外在烟气系统中, 可以增加热量来进行装置的回收, 从而就可以从根本上提高清除灰尘的效率。
根据综上分析, 总体来说, 从火电厂设备、技术以及成本方面来考虑, 火电厂在运行的过程中, 将脱硫、脱硝以及烟气除尘进行有效结合, 可以采用SCR脱硝的方式, 并且主要是采用石灰石或者石膏湿的方法进行脱硫处理。与此同时在脱硫装置之前, 可以采用温度比较低的环境来进行布置, 然后在进行脱硫装置之后在增加设置一个湿式电除尘器, 从而就能够有效满足人们的要求, 也能够起到保护环境的作用。
5 结语
现阶段, 人们的生活水平有了很大提升, 这样人们对生活质量的具体要求也在不断增加, 这样就使得火电厂污染问题引起人们各个部门的高度重视。并且国家针对火电厂污染情况制定出了一系列法律法规, 从而来对火电厂的环保意识进行制约和监督。与此同时, 要想从根本上降低煤炭燃烧所造成的污染, 就必须要将脱硫、脱硝以及烟气除尘三种技术进行有效结合, 从而才能够促进火电厂进一步的发展和壮大。
摘要:在新的时代背景下, 我国的社会经济有了突飞猛进的进步, 经济的高速发展与煤炭资源有着密切关系, 但是由于煤炭资源利用率在不断增加, 这样煤炭资源在燃烧的过程中, 污染物就在不断增加, 这样就给我国的环境带来了严重的影响。针对这样的情况, 就必须要不断对火电厂锅炉的排放进行合理设置, 这样就可以很大程度上提高煤炭燃烧的效率。基于此, 本文主要对火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术进行了详细分析, 希望能够给有关人士提供参考意见。
关键词:火电厂锅炉,脱硫脱硝,烟气除尘,技术
参考文献
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[3]王丹.烟气脱硫脱硝一体化技术研究进展[J].漯河职业技术学院学报, 2013 (5) :7-8.
除尘技术及设备研究 篇7
关键词:筛选厂,干式选煤设备,除尘器,改造,效果
随着新型干式选煤设备的不断地发展以及国家对环境保护的要求的不断提高, 其设备表现独有的优越性, 被广泛应用到筛选工艺流程中。但大多数干式选煤设备没有配置除尘设备, 即使有除尘效果也不是太理想。直接造成绝大部分干式选煤厂都存在着煤尘大的现象, 严重影响员工的身心健康, 污染周围环境, 给厂区生产和人们的生活带来很多不利。
下面就谈谈我公司采用的潍坊舜天机电设备有限公司的生产的LBL5×8×10型分室逐行脉冲袋式除尘器在风选车间系统除尘技术的改造以及使用效果。
1 白坪煤业公司筛选厂风选车间除尘系统存在的问题
风选车间主要的筛选设备是复合式干选机, 其原有的LHF型回转反吹扁袋除尘器是有一定的除尘效果, 但该布袋除尘器还存在着以下四个方面致命的缺陷:
1.1 长时间的连续工作性不好
因该袋式除尘器采用的清灰方式为整体反吹清灰, 并且只有一个工作室。既当袋式除尘器处于除尘状态情况下 (引风机处于工作状态) 需要清灰时, 就会在同一个工作室内将会出现两种相反的气体, 就是说引风量与反吹风量形成相互抵消;因此在长时间连续运行中, 经常会发生清灰不彻底, 甚至发生堵死现象;该除尘器的过滤面积偏小, 连续运行一小段时间, 除尘袋即全部堵实, 以增加引风阻力, 将造成风量的严重不足。
采用回转式整体清灰, 其清灰强度较差, 同时周边区域存在清灰死区, 即该区内除尘袋上的煤尘不能及时有效的彻底清除, 工作一段时间除尘袋会出现积灰增多的现象, 同样会增加引风量的阻力, 同时也将造成该区的除尘袋彻底堵死;外另, 我公司的煤种主要以粉末煤为主, 其遇水后的粘性比较大, 如不及时有效地清除除尘袋上的煤尘, 同样也会出现除尘袋被堵死的现象。
原有的4-72-8C-37KW型风机的通风量偏小, 而且风量分配不合理, 使该设备内部与外界形成的负压较小, 也就是说风压根本达不到合理的要求。
以上地综合因素造成复合式干选机内部与外界的空气压差减小, 无法形成一个完好负压带, 煤尘几乎没有被除尘器收回, 因而造成了煤尘四处飞扬的现象。
1.2 因为我公司采用物料的主要运输方式为
敞开式皮带输运, 即除尘器回收后的煤尘直接排放到皮带上进行运输。由于皮带的搭接方式为扣连接、煤尘粒度较小极容易下落到下层皮带表面, 在运输过程中极易造成飞扬现象。因此整个运输线, 尤其是转载点处的含煤尘量较大。
2 除尘系统的改造
1) 经过考察论证, 我们采用由潍坊舜天机电设备有限公司的生产的LBL5×8×10型分室逐行脉冲袋式除尘器。该设备在引风机的作用下, 含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理, 部分较大的尘粒由于惯性碰撞、自然沉降等作用直接落入灰斗, 其它尘粒随气流上升进入到上箱体的各除尘室内;粉尘吸附在滤筒的外表面上, 过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。每排滤袋上方设一根喷吹管, 喷吹管上设有与每个滤袋相对应的喷嘴, 喷吹管前端装设脉冲阀, 通过程序控制机构控制脉冲阀的启闭。脉冲阀开启时, 压缩空气从喷嘴高速喷出。带着比自身体积大5~7倍的诱导空气一起经文丘里管进入滤袋。滤袋急剧膨胀引起冲击振动, 使附在滤袋外的粉尘脱落。
随着过滤工况持续, 积聚在滤筒外表面上的粉尘将越积越多, 相应就会增加设备的运行阻力, 为了保证系统的正常运行, 因此该产品经PLC脉冲自动控制器的定时发出指令, 进行三状态清灰 (循环工作状态、除尘工作状态、清灰工作状态) 。
该脉冲滤筒式的清灰过程是先切断某一室的净气出口通道, 使该室处于气流静止状态, 然后进行压缩空气脉冲反吹清灰, 清灰后再经若干秒钟时间的自然沉降后, 再打开该室的净气出口通道, 不但清灰彻底, 还避免了喷吹清灰产生的粉尘二次吸附, 如此逐室循环清灰。
也就是说, 该除尘设备共有5个工作室, 其中四个工作室完全处于除尘工作状态, 另一个室处于完全离线逐行清灰状态。利用脉冲程序控制仪发出脉冲信号控制5个除尘室的轮换工作, 轮换清灰, 每个工作室内的除尘袋进行逐行脉冲清灰。保证滤袋不会因积灰过多而堵实, 同时克服了清灰后粉尘不干净, 又确保了每条滤袋不留死区。
结构图如下:
该设备具有以下几个优点:
a.无需预除尘设备便能处理高浓度的含尘气体, 且排放浓度低, 工艺流程简单。
b.占地面积小, 结构紧凑, 运行可靠, 单位面积处理风量大, 嵌入式弹性袋口, 密封性能好。
c.采用定时或定阻的自动脉冲清灰方式, 能实现自动化运行, 耗气量小, 清灰彻底, 性能稳定。
d.分室脉冲三状态技术, 保证最佳的清灰强度及效果。
e.系统操作简单, 便于操作维护。
f.回收的煤尘易于利用。
g.除尘设备的除尘袋采用防燃、防爆、防静电滤袋, 除尘设备本体要接地良好。
2) 更换引风机。采用4-68-12.5C-75KW离心式风机, 使现有的风量比原有的风量增加了一倍, 吸力能力强, 使产生尘源部位形成局部的强大负压, 保证煤粉均被吸收到收尘器。
3) 采用蝶阀控制风量, 进行合理地分配。
4) 在每个入风口处加装一个30m m×30m m的篦子, 以避免有大块的塑料袋、编织袋进入除尘器后堵塞煤尘出料口。
5) 为了完全收集该粉尘, 避免造成类似以上的二次污染现象。对其回收的煤尘采用了在线包装:即煤尘经积灰箱后不再排放到皮带上, 而是进入封闭式高速绞刀——稳压过度仓——全自动包装机包装成袋。
3 产生经济效益和社会效益
通过此次对筛选厂筛选车间的技术改造的实施, 其空气含尘量减少99%以上, 彻底地根治了筛选系统的煤尘四溢飞扬的现象。据我们统计数据来计算:1) 因除尘风量的增大, 减少了对主风机风叶的磨损量, 使用寿命延长了一半, 每年可节约6万元。2) 每天还可回收4吨左右的发热量较高的优质煤粉 (6200大卡左右) , 如果每吨以600元市场价计算其每天的经济效益为:6×400=2400元, 若每年按320天计算其济效益为:768000元。合计每年可为我公司创收828000元的。在公司创造巨大的经济效益的同时。还为公司赢得了良好的社会荣誉, 由人们常说的“平地的采掘工作面”变成了“集团公司煤尘治理样板筛选厂”;更为重要的是为筛选厂全体在职员工提供了一个良好的工作环境、确保了员工的身体健康。
4 结语
除尘技术及设备研究 篇8
1 穿墙管与喷吹管配合的改造
穿墙管和喷吹管的进货不是一个单位, 且来货时间相差10多天。喷吹管来货后, 穿墙管已全部焊接安装完毕, 发现喷吹管外径为90mm大于穿墙管的内径 (其内径为85mm) , 根本无法配合安装。穿墙管和墙板是焊接在一起的, 如果用气割拆除穿墙管会使墙板变形, 重新加工穿墙管将会拖延工期。改造方法:将喷吹管头部截掉150mm, 本地重新加工一个长度相等、直径为84.5mm短管与喷吹管焊接, 见图1。为了保证新短管与喷吹管的同心度, 焊接时做两个同样的模具, 见图2。将新短管和喷吹管穿入各自对应的孔内焊接, 这样, 两个电焊工同时作业既节省了大量时间, 又保证了同心度。
2 除尘袋烂袋的解决方法
安装完毕后, 经过两个多月的运转, 检测出口含尘浓度超标, 并且有发展的趋势, 打开除尘器室检查发现有部分除尘袋口存在不同程度的烂口, 一部分喷嘴有不同程度的歪斜, 在反吹时对除尘器袋口冲刷形成烂袋, 见图1。第一次改造:利用离线控制方式对每一个室的喷吹管喷嘴进行了垂直校正, 并更换了烂袋。但运转一个多月后仍发现有烂口现象。经检查, 压缩空气压力在设计范围 (0.25~0.3MPa) 之内, 没有超高控制。重新分析认为:虽然对喷嘴进行了校正, 但喷嘴与除尘袋口有300mm的高度, 压缩空气反吹时不是一条直线下去的, 而是呈现一个微“伞”形, 对除尘器袋口长时间冲击造成损坏。第二次改造:做一个长280mm直径135mm的铁皮管罩在除尘器袋口, 防止压缩空气直接冲击, 见图3。
3 进风管道的改造
原设计的进风口竖直的圆管与水平的方管相连接, 很容易在连接处造成积料, 因为管道密封又不容易清理, 致使横截面积不够, 风量减少, 尾排风机阀门全打开, 除尘器全负荷工作, 仍然处理不完窑尾的废气, 极易造成系统正压。我们认为死角积灰在超过一定高度后会被风拉走, 所以加大连接处横截面积, 见图4。
4 钢板焊缝开裂的治理
除尘器为露天设备, 每个室的检修盖板都有密封条。有时由于除尘器的温度较高达到220°C, 钢板焊缝受热膨胀极易造成上部壳体焊缝开裂, 密封条也受热损坏漏风严重。特别在雨季时, 雨水和漏风一起进入风室形成大块积料。我们用40mm×40mm的角铁扣住焊缝进行了补焊, 因为角铁受热有一定的膨胀作用, 解决了焊缝开裂问题。同时更换部分密封条, 及时清理了风室的大块积料。
5 结束语
除尘技术及设备研究 篇9
关键词:燃煤锅炉,脱硫设备,分析选用
环境污染会导致酸雨的产生, 直接危害到人类身体健康, 其中燃煤过程中排放的硫氧化物为酸雨产生的主要因素;我国煤炭使用量较大, 严重危害到环境安全。针对这种情况, 需要科学有效的处理燃煤锅炉排放的烟尘气体, 合理选用燃煤锅炉除尘脱硫设备。
1燃煤供热锅炉的基本炉型
1.1链条炉
本种锅炉在煤供给方面利用的是炉前煤斗, 可以实时调整煤层厚度、炉排运行速率、进风量等, 以便有效控制热功率; 在选择燃煤种类时, 需要充分依据炉膛结构开展;煤层主要在炉排内燃烧, 因此, 需要控制煤层粒度的均匀性之外, 还需要保证燃烧、不结焦等条件得到实现。本种锅炉具有较低的成本, 对除尘装置没有较高要求, 能够安全可靠运行, 操作难度较小。
1.2循环流化床锅炉
进入新时期后, 逐渐开始运用循环流化床锅炉, 其效率较高, 污染较低, 煤种适应性较强, 可以在炉内实现脱硫, 可以有效调节负荷状态性能。但是具有较高的造价成本, 对除尘装置具有较高要求, 具有较大的耗电量与维修成本等, 且运行操作难度较大。
2除尘脱硫装置及一体化技术
通常情况下, 可以用旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、布袋除尘器以及静电除尘器等类型来划分常用的除尘装置, 划分依据为锅炉烟气中粉尘原始排放浓度的差异;链条炉及循环流化床锅炉分别适宜采用前三种及后两种装置。 而脱硫装置方面, 常用的也可以划分为燃烧前脱硫装置、燃烧中脱硫装置以及燃烧后脱硫装置三种类型。燃烧前采取的主要为洗选法、强磁分离法、燃烧中则主要采用的为炉内喷钙、 循环流化床燃烧技术, 燃烧后则主要有石灰石- 石膏湿式脱硫技术和氨法脱硫技术。
通常情况下, 可以用干式和湿式两种来划分除尘脱硫一体化技术, 可控超强湍流传质除尘脱硫技术为干式, 其具有明显的脱硫效果, 但是需要较高的造价成本及运行成本, 推广范围受到制约和影响。
水浴高效除尘脱硫器的除尘效率、脱硫效率较高, 能够达到99%、84% 左右, 实际需求能够有效满足, 经过不断的发展, 技术日趋成熟, 可以安全稳定的运行。钢制及麻石高效除尘脱硫器的工作原理是相同的, 将锅炉烟气和循环碱液之间的化学反应充分利用起来, 促使除尘脱硫效果得以实现。 这两种除尘脱硫设备具有成熟的技术, 能够稳定运行, 和静电除尘器相比, 不需要较高的投资成本;通过本技术装置的运用, 可以显著降低烟气中的含尘量与含硫量, 得到了社会的认可。
工作原理:按照一定的流速, 向除尘器内通入高温含尘含硫烟气, 冲击水面, 有水花及水雾形成, 水滴紧密接触尘粒, 因为受到了水表面张力粘附作用, 尘粒质量增大, 融合水滴, 在除尘器底部沉降聚集, 有泥浆形成。但是, 也有一些尘粒粒径较小, 会随着烟气上升, 挡水板发挥拦截作用, 再次落下。 为了更加高效的处理烟气, 可以以适当的流速向旋流式除水器中排入烟气, 通过高速旋转, 向筒壁上甩入烟气中的尘粒, 之后借助于排污阀来有效排除掉沉淀于溢水槽中的尘粒。烟气中的SO2则经过多层旋流板形成的碱性水膜和水雾旋转充分混合, 达到多次洗涤脱硫。
相较于麻石高效除尘脱硫器, 钢制高效除尘脱硫器投资成本较低, 但是需要较大的维修成本, 一般不要布置在室外; 对于中型燃煤锅炉来讲, 因为提高了锅炉排烟量, 会增加设备体积, 占用的厂房面积较大, 也不能够采用本种装置。在中型燃煤锅炉中, 通常会在室外布置麻石高效脱硫水浴除尘器, 这样工业厂房土建施工需要的费用成本就可以得到降低, 但是需要科学开展灰水沉降池施工。对比发现, 麻石高效脱硫水浴除尘器具有较高的造价成本, 但是不需要在运行维护方面投入较多成本, 且具有较长的使用寿命。
3结束语
综上所述, 现阶段出现了诸多的除尘脱硫设备, 有着各自的适用范围与优缺点;要紧密结合燃煤锅炉实际情况, 从技术、经济等因素综合考虑, 科学选择燃煤锅炉除尘脱硫设备, 提升脱硫除尘效果。
参考文献
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除尘技术及设备研究 篇10
随着捣固炼焦技术的广泛应用,特别是5.5 m和6.25 m大型捣固焦炉的投产,以及国家对环境保护的要求,解决捣固式焦炉装煤产生的烟尘污染已成为这种炼焦技术的关键问题。目前,国内捣固式焦炉装煤除尘处理的常用方法有三种:地面站处理、消烟除尘车、捣固式焦炉装煤用导烟车。三种除尘处理各有优缺点。
2 消烟除尘车
现有的消烟除尘车是将装煤时产生的烟尘燃烧、水洗和水气分离,达到除尘的目的。这种方法投资小,但受工艺及设备的局限,除尘效果不太理想。
消烟除尘车的工艺流程见图1,它是装煤和出焦共用的除尘车。装煤时,导套对准炭化室顶部导烟孔将烟尘捕集,依次进入燃烧室1、喷淋室5、文丘里管6、复喷室7、气水分离器8、风机9排到大气。出焦时,设于装煤除尘系统风管上的电气控制三通阀关闭,切断装煤的尘源,而打开设于出焦除尘系统风管上的通道,烟气经吸风管3、喷淋室5、文丘里管6、复喷室7、气水分离器8、风机9排向大气。出焦时的烟尘不经过燃烧室直接进入喷淋室。从除尘工艺可以看出,除尘用的风机是整个除尘系统的动力源。在装煤前和整个装煤过程中产生的烟气量是不同的,所以要求除尘风机的风量要符合除尘工艺的要求,因此,电气控制系统要根据在装煤前和整个装煤过程中产生的不同的烟气量来控制除尘风机的风量,以达到比较好的除尘效果。
3 地面站处理
地面站处理是将装煤时产生的烟尘通过管道引到地面的除尘站。我们研制的带有燃烧室和风机的导烟车见图2,它对装煤时产生的烟尘所含的有害物质进行高温处理,燃烧后的气体经过配风降温,再通过烟气外引装置引到地面除尘站的布袋除尘器,通过风机排向大气。如果工艺设计有机侧吸尘罩,导烟车还配有机侧炉门烟尘导烟管和翻板打开机构,可以将机侧炉门烟尘引到地面站。这种工艺处理后的气体完全能够达到国家的环保排放标准。同样,电气控制系统要根据在装煤前和整个装煤过程中产生的不同的烟气量和配风量来控制除尘风机的风量,以达到比较好的除尘效果,并且使烟气的温度符合地面站的要求。
4 U型管导烟车
捣固式焦炉装煤用导烟车是在装煤饼过程中,通过炉顶除尘孔收集炭化室内荒煤气及烟尘,使其进入相邻炭化室,并将烟气回收利用,从而达到良好的烟尘治理效果。
捣固式焦炉装煤用U型管导烟车见图3,它包括:由行走机构驱动的车架体,位于车架体上部的电气室、液压站以及悬挂在车架体中部下方的司机室,与车架体连接的导烟装置。导烟装置包括由U型导管连通的两个与相邻炭化室除尘孔相吻合的导套以及导套的升降机构;两个导套分别设有由液压缸驱动的炉盖开闭装置,每个炉盖开闭装置都是通过液压缸驱动机爪机构与炉盖连接。
U型管导套及机爪装置见图4。导烟车工作时,车行驶至等待装煤炭化室与邻近两炉距的高温炭化室的除尘孔位置,U型管导套及机爪装置对准除尘孔;之后U型管导套通过导套的升降机构下降,与炉顶水封装置接触形成水封,使炉内烟气与外界隔开。机爪机构通过液压缸驱动导杆,导杆推动连杆机构,使其夹头与炉盖连接,炉盖提升装置通过液压缸上升到位,炉盖打开,装煤炭化室与邻近两炉距的高温炭化室处于连通状态,将装煤时产生的含煤尘烟气及荒煤气引导至邻近两炉距的高温炭化室顶部空间,并将烟气回收利用。装煤结束后,炉盖提升装置通过液压缸下降到位,关闭炉盖,机爪机构通过液压缸打开,U型管导套通过导套升降机构的液压缸上升,完成一个工作循环。由于开关炉盖都是在密闭状态下进行,所以在除尘过程中不会有任何烟气外溢。
5 结论
现有技术的消烟除尘车,受工艺及设备的局限,除尘效果不理想,且结构复杂,在国内已经逐步淘汰,但是,由于其投资小,在一些发展中国家还有需求。大型捣固焦炉装煤烟尘处理采用地面站处理或者U型管导烟车,这两种方法也没有彻底解决捣固炼焦的烟尘治理问题,还需要继续研发、改进和完善。
参考文献
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