高温烟气除尘

高温烟气除尘（精选九篇）

高温烟气除尘 篇1

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

玻璃熔窑烟气脱硫除尘 篇2

一、所属行业 玻璃制造

二、技术名称 玻璃熔窑烟气脱硫除尘专用技术

三、技术类型 工业污染和消费污染的无公害环保处理技术

四、适用领域 浮法玻璃、普通平板玻璃、日用玻璃生产企业

五、技术内容

1、基本原理

湿法烟气脱硫的基本原理主要是利用SO2在水中有中等的溶解度，溶于水后生成H2SO3，然后与碱性物质发生反应，在一定条件下生成稳定的盐，从而脱去烟气中的SO2。

烟气脱硫常用的脱硫剂有氧化钙、氧化镁、氢氧化钠、氨水等，本项目经过技术经济比较，脱硫剂采用氧化镁粉，其脱硫反应机理如下： MgO+H2O Mg(OH)2(1)SO2+Mg(OH)2 MgSO3+ H2O(2)2MgSO3+O2 2MgSO4(3)烟气中的烟尘，借助于雾滴表面的化学作用，在紊流状态下，尘粒相互碰撞、凝结和凝集而沉降，并被洗涤液带走而使烟气净化。

2、工艺流程图

脱硫除尘装置要求进入装置的烟气温度低于250℃，由于来自熔窑的烟气温度较高（410℃），因此来自熔窑的烟气先进入冷却器进行冷却，在烟气温度低于250℃时进人脱硫除尘装置进行脱硫除尘处理。烟气在脱硫除尘装置内与来自洗涤液循环系统的碱性洗涤液接触，在一系列复杂的化学、物理作用下，使烟气中的二氧化硫被洗涤液吸收，同时烟气中的烟尘凝集沉降而被洗涤液带走，达到脱硫除尘的目的。经净化后的烟气，在脱硫除尘装置内进行有效的脱水，脱水后的烟气，不会造成引风机的带水、积灰成腐蚀。通过引风机进入烟囱排放。通过冷却系统和脱硫除尘装置后，烟气的温度已经降低到大约70～80度，烟囱的抽力明显降低，加上冷却系统和脱硫除尘装置的阻力，对于窑压产生很大的影响，因此使用变频调速引风机来增加抽力，以抵消上述的不利影响；为了确保窑压系统的稳定，在原有窑压控制系统的基础上，增设了烟道闸板、高质量的执行机构和后备手操系统，与变频调速引风机结合构成了二级窑压稳定系统。

含有烟尘的洗涤液进入洗涤液循环沉淀池，分离出其中的烟尘等沉淀物，洗涤液循环使用。在其与烟气中二氧化硫的反应过程中，洗涤液的PH值不断发生变化，系统自动控制洗涤乳液的流量，维持洗涤液的PH值在一定的范围内，以保证反应的正常进行。系统正常工作时，该脱硫除尘装置的循环水量（PH≥7）为90～110t/h，脱硫除尘装置的阻力损失为1000Pa，脱硫效率＞70%，除尘效率＞90%。主要特点：

（l）脱硫除尘系统的运行不对玻璃熔窑的正常生产产生不良影响。

（2）脱硫除尘系统投入运行后，经处理后排放的烟气达到国家标准《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB 9078—1996）中二级标准的要求：二氧化硫浓度＜850mg/m3，烟尘浓度＜200mg/m3，烟气黑度（林格曼级）1级。（3）脱硫除尘系统布置紧凑，占地面积小。（4）脱硫副产物易于处理，无二次污染。

（5）投资省、运行成本低。

（6）采用先进的自动控制系统，对脱硫除尘系统进行实时监控，根据PH值的变化自动控制洗涤液的补加，确保脱硫效率，提高操作水平。

3、技术评审情况

2003年4月，玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术通过鉴定，并列入国家科技部应用类科技成果，登记编号：9312003Y0551

4、技术专利和知识产权情况

中国凯盛国际工程公司自主开发了玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术，具有自主知识产权。其中的脱硫装置和窑压控制系统已经申请了实用新型专利并获得授权。（一种玻璃熔窑烟气脱硫除尘装置ZL200320102943.2、一种玻璃熔窑的窑压控制系统ZL200320129735.1）。

六、技术适用条件

1、玻璃熔窑的熔化能力为300～700t/d。

2、总成品率为78%以上，玻璃中SO3含量为0.3%。

3、熔窑燃料为重油，耗油量为70～100t/d，重油含硫量为～3.18%。

4、芒硝用量为2～3t/d，纯度为98%。

5、烟气排放量为60000～90000m3／h，烟气温度为～410℃。

七、主要技术经济指标

采用玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术的广东浮法玻璃有限公司的550t/d浮法玻璃熔窑烟气脱硫除尘项目已于2002年6月通过深圳市环境监测站的验收监测，其监测结果如下： 项目 处理前 处理后 去除效率 排放标准 烟气量 77400m3/h 77400m3/h — —

二氧化硫 3000mg/m3 513mg/m3 82.9% 850mg/m3 烟尘 400mg/m3 26mg/m3 93.5% 200mg/m3 林格曼黑度 — 一级 — — 出口烟气温度 — 70℃ — — 应用了该技术后，使用变频调速引风机系统替代了该公司原有的喷射风机系统，每小时节约近80kWh的电耗，每年可节约电费55万元。

八、投资与效益

湿法烟气脱硫除尘工艺的主要特点是烟气在高效脱硫除尘装置内与碱性洗涤液接触，使二氧化硫被吸收，而烟尘则凝集沉降被洗涤液带走。其优点是脱硫效率高、建设费用低、操作容易，但如处理不当，将产生腐蚀、结垢等问题。但是，湿法烟气脱硫除尘专用技术采用氧化镁为脱硫剂，具有脱硫效率高、建设费用低、操作简便等优点，又避免了湿法脱硫除尘易腐蚀、结垢的缺点，投资的环境效益和社会效益明显。

国内外玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术的比较如下：

项目 欧洲某600t/d浮法玻璃生产线 我国某550t/d浮法玻璃生产线 技术来源 国外 中国凯盛 脱硫除尘工艺 半干法 湿法 废气排放量(m3/h)80000 77400

处理前的SO2浓度mg/m3 3500 3000 处理后的SO2浓度mg/m3 1800 513 SO2脱除率(%)48.57 82.9 处理前的烟尘浓度(mg/m3)350 400 处理后的烟尘浓度(mg/m3)50 26 烟尘的脱除率(%)85.71 93.5

从上表中可以看出，我国企业开发的玻璃熔窑烟气脱硫专用技术已经达到国际先进水平。

九、技术应用情况

广东浮法玻璃有限公司采用玻璃熔窑烟气脱硫除尘技术获得成功之后，深圳南方超薄浮法玻璃有限公司浮法二线的熔窑烟气脱硫除尘项目和深圳华晶玻璃厂玻璃熔窑烟气脱硫除尘工程，均通过了深圳市环境监测站的监测，烟气和废水都达标排放，取得了良好的社会效益和经济效益。

十、已成功应用该技术的主要用户

1、广东浮法玻璃有限公司

2、深圳南方超薄浮法玻璃有限公司浮法二线

3、深圳华晶玻璃瓶厂

4、威海玻璃有限公司浮法一线。

十一、推广应用的建议

高温烟气除尘 篇3

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

硫化碱窑尾烟气喷淋除尘改造方案 篇4

一、现状

硫化碱烟气喷雾除尘系统现用一台IS125-100-400A的离心泵供水，由于泵抽吸口位于污水池第一个池口，污水中含颗粒物很多，泵的密封极易磨损泄漏，加之泵的安装位置高于污水池水面，在泵内缺失启动时泵的汽蚀现象较为严重，泵的故障率很高；因污水中颗粒物较高和喷头处压力不足，导致喷头经常堵塞和不能形成雾化喷水效果，需要改进。

目前泵的参数：扬程为h41.8m，流量为q88.3m3/h，功率w22kw，转速n1450r/min。

供水参数：从硫化碱用水处到此泵的距离约为123m，硫化碱用水处到污水处理的最北距离约为208m。

二 计算从供水区到喷头的总压力损失 水平沿程压力损失

雷诺斯Re=Vd/γ=3.1*0.1/（1.52*10-6）=20395，大于临界雷诺斯2300，可以判断得出管道内流体为紊流。

因20395＜Re＜100000，根据公式0.316可计算出沿程阻力系Re0.25lv2数λ=0.026，根据圆管的沿程阻力计算公式hf 可以计算出

d2g管道沿程损失hf =0.026*（150÷0.1）*（3.132÷2÷9.81）

hf1=0.026*1500*0.4993=19.5（m）hf2=0.026*2100*0.4993=27.3（m）2 局部阻力损失（弯头和阀门产生的压力损失）

v2 局部阻力损失可根据公式 hjζ 计算，但由于弯头和阀门较

2g多，一般进行估算，常按沿程压力损失的10～20%得hj=2～4（m）垂直压力损失

hh= hh+h地=2.5+3.5=6（m）

总压力损失h总= hf+hj+hh=19.5+3+6=28.5（m）

由于泵的理论扬程为h泵=41.8m，所以喷头处压力

h喷=41.8-28.5=12.5m=0.125MPa 螺旋喷头形成良好喷雾效果的雾化压力一般不小于0.3 MPa，否则容易堵塞和雾化效果不好，目前硫化碱原安装的规格1/2螺旋喷头经常堵塞和不能形成喷水雾化的情况基本相符。三 改进方案 采用现有水泵移到沉降池北侧，抽吸清水可以解决喷头堵塞和水泵汽蚀、磨损造成泵故障率高的问题，但泵与喷头的距离增加、地面落差增大，压力损失更大，会造成喷头处的压力更低，喷头的雾化效果进一步减低。

计算喷头实际压降与实际需要流量

1/2螺旋喷头在0.3Mpa压力下的理论流量为（6.5～7）m3/h，3套喷淋系统共12个喷头的需要流量

Q=12*（6.5～7）m3/h=（78～84）m3/h，所以目前的离心泵流量满足要求。4 方案确定

⑴ 采用一台流量和扬程满足要求的自吸泵直接供水，泵的基本

参数为流量Q≥85 m3/h，扬程h≥（30+30+5）=65m；

⑵ 采用一台低扬程泵供水到硫化碱除尘室旁，再用一台低扬程泵供水到喷头，两台泵的基本参数为

Q池≥85 m3/h，扬程h池≥（27.3+3.5+3）=33.8m； Q喷≥85 m3/h，扬程h池≥（30+2.5+1）=33.5m； 以上两种方案是否可行，请厂部审核批复。

技术设备部 刘建军

工业烟气除尘行业发展研究 篇5

中国是全球最大的发展中国家, 也是目前大气污染最严重的国家之一。改革开放后, 我国在加快工业化进程的同时, 工业废气排放量也逐年上升, 致使大气环境恶化, 经济发展与生态环境矛盾日益突出。“十二五”期间, 我国工业化仍将继续快速推进, 工业将面临资源大量消耗、污染物排放持续增加的压力。日益突出的粉尘和烟尘污染带来的环境污染, 直接影响着人们的生活质量和身体健康, 也严重制约着我国工业的可持续发展。因此, 加强大气污染治理, 提高空气环境质量, 是改善民生、实现可持续发展的必然选择。

工业烟气除尘行业发展状况

焦化、钢铁、化工、水泥、火电等行业的各种工业炉窑所排放出来的烟气不仅温度高, 而且含有大量的粉尘和有害气体, 其生产所排放的烟气中含有大量的颗粒物、煤气、二氧化硫等有毒有害物质。当可吸入颗粒物被人吸入后, 会累积在呼吸系统中, 引发许多疾病, 粗颗粒物可侵害呼吸系统, 诱发哮喘病;二氧化硫将会使降水中的酸性成分增加并形成酸雨, 使湖泊酸化, 造成鱼类死亡, 酸雨还可遏制森林生长, 甚至导致森林死亡;煤气浓度升高易发生爆炸;苯等高致癌物质的排放将严重危害人体健康。2010年工业二氧化硫排放量为1 864.4万吨, 占二氧化硫排放总量的85.32%;工业烟尘排放量为603.2万吨, 占总烟尘排放量的73%;工业粉尘的排放量为448.7万吨, 工业污染物排放成为我国环境污染的重要因素。

工业烟气除尘技术的种类有:旋风除尘、湿法除尘、静电除尘、过滤除尘等。

第一, 旋风除尘。旋风除尘的原理是当含尘气流通过除尘器时, 由于除尘器的特殊结构会变成旋转气流并产生离心力, 从而将颗粒污染物从气体中分离出来。该种除尘器应用广泛, 形式繁多, 结构简单, 没有运动部件, 造价便宜, 维护管理方便;除尘效率可达85%左右, 但其仅可分离较大粒径物质, 一般用于高温除尘的预处理。

第二, 湿法除尘。湿法除尘使废气与液体 (一般为水) 密切接触, 将污染物从废气中分离出来。它既能洗涤分离废气中的固体颗粒污染物, 也能脱除部分气态污染物, 同时还能起到气体的降温作用。其突出优点是可同时对有害气体进行净化, 但易产生二次污染, 耗能高, 用于烟气除尘的流程长, 操作复杂, 运行费用高, 故此法在工业除尘中很少单独运用。

第三, 静电除尘。静电除尘是气体除尘方法的一种, 含尘气体经过高压静电场时被电分离, 尘粒与负离子结合带上负电后, 趋向阳极表面放电而沉积。电除尘效率可达90%-99.6%, 捕获尘粒平均粒径为5μm, 压力损失低。但一次性投资和运行费用高。

第四, 过滤除尘。过滤除尘是使含尘气流通过过滤材料而将粉尘分离捕集, 采用廉价的砂、砾、焦炭、滤布等作为滤料的除尘器。过滤除尘的除尘效率可高达99%, 因此得到广泛应用。

目前, 袋式除尘器是使用最多的过滤式除尘器。其除尘效率高, 对亚微米级粉尘也有很高的除尘效率, 不会造成二次污染, 且便于直接回收干料。尤其是近年来, 袋式除尘器在大气污染的治理方面做出了巨大贡献, 在国内外及多领域应用越来越广, 已占除尘设备的80%。袋式除尘系统在焦化、钢铁、有色金属冶炼、水泥、化工等领域都取代电除尘系统成为上述行业的主要除尘方式。当今国内, 焦化、钢铁、有色行业, 袋式除尘系统的使用比例已达到95%左右;水泥行业通过结构调整, 袋式除尘系统使用比例已达到80%左右;电力行业袋式除尘系统的应用比例已达到将近30%。

“十一五”以来, 我国政府大力推进节能减排, 发展循环经济, 建设资源节约型环境友好型社会, 国内节能环保产业得到较快发展, 目前已初具规模。据统计, 2010年我国节能环保产业总产值达2万亿元, 从业人数2 800万人, 产业领域不断扩大, 技术装备迅速升级, 产品种类日益丰富, 服务水平显著提高, 初步形成了门类较为齐全的环保产业体系, 已完全具备依靠自有技术和实力完成大气污染治理项目EPC的能力, 电除尘、袋式除尘技术和装备等达到国际先进水平。

工业烟气除尘系统主要应用于焦化、钢铁、水泥、火电、有色金属等粉尘污染严重的行业。2010年仅钢铁、焦化、水泥和火电行业排放的二氧化硫、氮氧化合物和工业烟尘的排放量分别占统计工业行业二氧化硫排放量的73.0%、氮氧化物排放量的83.5%、工业烟尘排放量的65.9%, 可见工业烟气除尘任重道远。

工业烟气除尘行业市场情况

随着我国经济的发展和国家对焦化行业、钢铁行业、水泥行业、火电行业、有色金属行业等环境治理的要求加大, 工业烟气除尘行业得到快速发展。

焦化行业方面的烟气除尘市场。2012年6月27日, 国家新发布《炼焦化学工业污染物排放标准》 (GB16171-2012) , 将焦化企业的大气污染物排放限值从GB16171-1996的100-350 mg/m3提高到了50-100 mg/m3, 并要求产生大气污染物的生产工艺和装置必须设立局部或整体气体收集系统和集中净化处理装置, 未来工业烟气除尘系统市场将迎来新一轮的快速发展期。据统计, 2011年, 我国焦化工业烟气除尘解决方案的市场规模达到7.8亿元, 预计2012年-2015年我国焦化行业工业烟气除尘系统市场规模将以9.54%的年均复合增长率增长, 到2015年, 市场规模将达到10.45亿元。

钢铁行业方面的烟气除尘市场。“十二五”期间, 我国钢铁工业将深入开展节能减排、持续推进大型钢企跨区域兼并重组并优化完善产业布局。受此影响, 技术含量和装备水平较高的工业烟气除尘企业将有机会参与钢铁行业结构调整带来的固定资产投资盛宴, 分享钢铁行业新增市场需求。在国家节能减排政策和环保产业政策的推动下, 钢铁行业对工业烟气除尘系统的需求将继续保持稳定增长。据中国环保机械行业协会预测, 2011年起5年内钢铁行业内仅袋式除尘器主机的需求将达到100亿元左右, 工业烟气除尘系统作为除尘系统工程的主要组成部分, 市场需求更为广阔。

水泥行业方面的烟气除尘市场。《水泥工业“十二五”发展规划》明确“建设资源节约型、环境友好型社会, 应对气候变化, 迫切需要水泥工业加快转变发展方式, 大力推进节能减排, 发展循环经济……严格控制粉尘排放, 继续推广袋式除尘器”。工信部《关于水泥工业节能减排的指导意见》要求, “十二五”末, 全国水泥颗粒物排放在2009年基础上再降低50%, 明确2011-2015年现有水泥窑电除尘器改为袋式除尘器 (低压脉冲除尘器) 。上述综合利用、清洁生产、粉尘治理等措施保障了未来工业烟气除尘系统在水泥行业内的发展空间。据中国环保机械行业协会预测, 从2011年起5年内中国工业烟气除尘系统需求合计约为65亿元。

火电行业方面烟气除尘市场。《火电厂大气污染物排放标准》规定烟尘排放浓度最高限值由GB13223-2003的50 mg/m3修订为GB13223-2011的30 mg/m3。在现有的除尘技术中, 只有袋式除尘器能够将烟尘排放浓度稳定控制在30 mg/m3以内, 而目前袋式除尘器在我国火电行业的应用比例只有不到30%左右, 未来的发展空间很大。据中国环保机械行业协会预测, 如果按照“十二五”期间火电行业内袋式除尘器应用比例达50%计, 2011年至2015年火电行业仅袋式除尘器主机整体需求合计150亿元左右。

有色金属行业方面市场。工业和信息化部通过的《有色金属工业“十二五”发展规划》, 提出按期淘汰落后冶炼生产能力,

创新论坛·研究

万元工业增加值能源消耗、单位产品能耗进一步降低, 按期淘汰落后冶炼生产能力, 万元工业增加值能源消耗、单位产品能耗进一步降低, 重金属污染得到有效防控, 2015年重点区域重金属污染物排放量比2007年减少15%。我国有色金属行业环境治理需求将给袋式除尘器行业带来新一轮的增长机遇。根据中国环保机械行业协会预测, 从2011年起, 中国5年内有色金属冶炼行业工业烟气除尘系统总需求合计为35亿元左右。

工业烟气除尘行业的发展趋势

解决我国污染严重、能源紧缺的问题, 最根本的是要依靠科技进步, 走出传统节能减排方法的老路。工业烟气除尘行业已从起步时仅提供粗放式的工业烟气净化技术和产品, 逐步走向现代工业烟气净化和综合利用成套技术的优化升级。节能环保技术的进步, 使高温工业烟气净化能力大大提高, 并有力支撑着低碳经济的健康发展。

工业烟气除尘系统能够为焦化、钢铁、有色、水泥、火电等多个行业提供清洁生产综合系统解决方案, 也符合国家环境保护政策的鼓励方向。2008年国家发改委修订了《焦化行业准入条件》, 限定焦化行业单位产品能耗标准, 并鼓励焦化生产企业采用干法熄焦、焦炉烟尘治理等先进实用技术, 为焦化工业废气节能环保行业打开了巨大的市场空间。随着国家工业产业结构调整力度的加大和行业技术水平的整体提高, 钢铁、有色、水泥、火电等行业也将面临产业结构的优化升级, 淘汰落后产能, 改建、新建高质量、高技术的工业废气节能环保成套系统将迎来广阔的应用前景。可以预见, 未来工业烟气除尘行业的市场领域将进一步扩大。

结论

随着国家对环境污染问题的日益重视和对工业减排落实力度的加大, 节能环保行业被列为国家七大战略新兴产业之首, 并作为推进“高能耗、高污染”行业产业结构优化升级的重要措施。针对我国“两高”行业大量落后产能的现状, “十二五”期间, 工业烟气除尘行业将有较大需求释放, 同时随着工业烟气减排先进技术的产业化推广, 工业烟气除尘系统将会在火电、水泥等重污染行业等到广泛应用。

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.

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

[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8

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

高温烟气除尘 篇9

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.