『壹』 SHF20-25型鍋爐低硫煙煤煙氣旋風除塵濕式脫硫系統設計
1.設計題目 SHL10-25型鍋爐高硫無煙煤煙氣旋風除塵濕式脫硫系統設計
2.設計原始資料
鍋爐型號:SHL10-25 即,雙鍋筒橫置式鏈條爐,蒸發量10t/h,出口蒸汽壓力25MPa
設計耗煤量:1.25t/h
設計煤成分:CY=69% HY=2% OY=4% NY=1% SY=3% AY=18% WY=3% ;
VY=8% 屬於高硫無煙煤
排煙溫度:160℃
空氣過剩系數=1.3
飛灰率=16%
煙氣在鍋爐出口前阻力700Pa
污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標准中2類區新建排污項目執行。
連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統的管道假設長度100m,90°彎頭20個。
3.設計內容及要求
(1)根據燃煤的原始數據計算鍋爐燃燒產生的煙氣量,煙塵和二氧化硫濃度。
(2)凈化系統設計方案的分析,包括凈化設備的工作原理及特點;運行參數的選擇與設計;凈化效率的影響因素等。
(3)除塵設備結構設計計算
(4)脫硫設備結構設計計算
(5)煙囪設計計算
(6)管道系統設計,阻力計算,風機電機的選擇
(7)根據計算結果繪制設計圖,系統圖要標出設備、管件編號、並附明細表;除塵系統、脫硫設備平面、剖面布置圖若干張,以解釋清楚為宜,最少4張A4圖,並包括系統流程圖一張。
有做過的話發個到[email protected]
感激不盡。
『貳』 DG-120/39型火電廠鍋爐中硫煙煤煙氣電除塵濕式氨法脫硫系統設計 很著急,可不可以幫幫我,
DG-120/39型火電廠鍋爐中硫煙煤煙氣電除塵濕式氨法脫硫系統設計
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『叄』 燃煤鍋爐一般選用哪種除塵器
高溫布袋氣箱脈沖除塵器是一種燃煤鍋爐專用除塵器
燃煤鍋爐除塵器主要採用布袋除塵器。燃煤鍋爐布袋除塵器具有運行可靠、維修費用低、佔地面積小、除塵效率高等特點。
燃煤鍋爐除塵器的特點:
1、效率:袋式除塵99.9%的效率煙塵排放濃度可以穩定達到20-30mg/m3。不用擔心環保指標要求再次提高的升級再次整改,袋式過濾器是一種成熟的技術。
2、功耗,運行費用低:袋式除塵器的功耗小。
3、修復,維修費用低:由於布袋除塵器配套設計了煙塵粗顆粒預處理、全空氣系統和離線清洗方法,顯著延長了濾袋的使用壽命。由於採用了分室結構,用戶可以在不停爐的情況下進行換布袋,除塵器操作控制處於全自控狀態,無需人工操作。
4、佔地面積小:集塵袋的尺寸小,你可以把空間位置的優勢,狹窄的足跡,根據場地可以垂直堆疊,水平,單列,雙,由於空間和設計。且可以留出充足的位置來布置預留脫硫塔。
5、氣箱布袋除塵器本體設制旁路煙道,結構緊湊。鍋爐點火時噴油助燃及鍋爐故障時走旁路,保護濾袋。
6、干灰收集:獲利可觀,回收,降低勞動強度。
燃煤鍋爐除塵器的選型技巧:
1、過濾風速的影響
過濾風速指的是過濾氣體通過濾料的速度,是我們設計和選擇除塵器的重要因素。
2、粉塵的粘附性的影響
粉塵的含水量和表面積大小影響著粉塵的粘附性,鍋爐布袋除塵器黏附的粉塵容易使過濾的孔道堵塞。一般來說,粉塵直徑越小,表面積越大,含水量越多,粉塵黏附性越大。
3、粉塵的分散度和密度對選型的影響
在選擇除塵器的型式的時候,由於粉塵的分散度對除塵器的性能有很大的影響,因此我們首先要確定粉塵的分散度,同樣的粉塵密度對除塵器的影響也是不容忽視的。
4、處理風量對選型的影響
處理風量是除塵器選型的關鍵因素,處理風量的大小決定著除塵器的大小。由於風量大小會受到外界因素的影響,因此我們在確定處理風量的時候,要保留一定的空間。
5、除塵器之間的經濟指標的對比
投資費用也是客戶們在選擇除塵器的時候關心的問題。在選擇除塵設備的時候,我們客戶根據企業本身狀況,在除塵設備能夠滿足本企業除塵的條件下,選擇適合自己企業價格的除塵設備。
『肆』 急急急~鍋爐煙氣脫硫設計方案
現在有很多脫硫的方法 最常見的就是干法和濕法兩種
上海科格思過濾材料有限公司
我們是成產除塵布袋的廠家
宋旭
電話021-61506009
硫技術
通過對國內外脫硫技術以及國內電力行業引進脫硫工藝試點廠情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫等3類。
其中燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法:以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法,以MgO為基礎的鎂法,以Na2SO3為基礎的鈉法,以NH3為基礎的氨法,以有機鹼為基礎的有機鹼法。世界上普遍使用的商業化技術是鈣法,所佔比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物,該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點,但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行,該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕,煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化後煙溫高、利於煙囪排氣擴散、二次污染少等優點,但存在脫硫效率低,反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術是指脫硫劑在乾燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物(如噴霧乾燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法,以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點,又有干法無污水廢酸排出、脫硫後產物易於處理的優勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途,可分為拋棄法和回收法兩種。
1.1脫硫的幾種工藝
(1)石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
(2)旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
(3) 磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、中和(磷銨中和液制備)、吸收( 磷銨液脫硫制肥)、氧化(亞硫酸銨氧化)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
(4)爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
(5)煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
(6)海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
(7) 電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
(8)氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
1。2燃燒前脫硫
燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化、水煤漿技術等。洗選煤是採用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分除掉,使煤得以凈化並生產出不同質量、規格的產品。微生物脫硫技術從本質上講也是一種化學法,它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽,從而達到脫硫的目的;微生物脫硫技術目前常用的脫硫細菌有:屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。煤的氣化,是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。水煤漿(Coal Water Mixture,簡稱CWM)是將灰份小於10%,硫份小於0.5%、揮發份高的原料煤,研磨成250~300μm的細煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配製而成,水煤漿可以像燃料油一樣運輸、儲存和燃燒,燃燒時水煤漿從噴嘴高速噴出,霧化成50~70μm的霧滴,在預熱到600~700℃的爐膛內迅速蒸發,並拌有微爆,煤中揮發分析出而著火,其著火溫度比干煤粉還低。
燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待於進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發;水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩定性,被稱為液態煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業化條件。
煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。
1.3 燃燒中脫硫,又稱爐內脫硫
爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣排除。其基本原理是:
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+SO2→CaSO3
CaSO3+1/2×O2→CaSO4
(1) LIMB爐內噴鈣技術
早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由於脫硫效率低於10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,並取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用於老廠的改造。
(2) LIFAC煙氣脫硫工藝
LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉,並在鍋爐空氣預熱器後增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發的這種脫硫工藝,於1986年首先投入商業運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站採用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當的水平。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、佔地面積小、沒有廢水排放,有利於老電廠改造。
1.4 燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD)
燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今後一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內外火電廠煙氣脫硫技術的主要發展趨勢為:脫硫效率高、裝機容量大、技術水平先進、投資省、佔地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1.3.1乾式煙氣脫硫工藝
該工藝用於電廠煙氣脫硫始於80年代初,與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點:投資費用較低;脫硫產物呈干態,並和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低於濕式煙氣脫硫工藝;用於高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對乾燥過程式控制制要求很高。
(1) 噴霧乾式煙氣脫硫工藝:噴霧乾式煙氣脫硫(簡稱干法FGD),最先由美國JOY公司和丹麥Niro Atomier公司共同開發的脫硫工藝,70年代中期得到發展,並在電力工業迅速推廣應用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧乾燥塔中與煙氣接觸,石灰漿液與SO2反應後生成一種乾燥的固體反應物,最後連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗,取得了一些經驗,為在200~300MW機組上採用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優化參數的設計提供了依據。
(2) 粉煤灰乾式煙氣脫硫技術:日本從1985年起,研究利用粉煤灰作為脫硫劑的乾式煙氣脫硫技術,到1988年底完成工業實用化試驗,1991年初投運了首台粉煤灰乾式脫硫設備,處理煙氣量644000Nm3/h。其特點:脫硫率高達60%以上,性能穩定,達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少,無需排水處理和排煙再加熱,設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料,維護容易,設備系統簡單可靠。
1.3.2 濕法FGD工藝
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善後,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。據美國環保局(EPA)的統計資料,全美火電廠採用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法佔39.6%,石灰石法佔47.4%,兩法共佔87%;雙鹼法佔4.1%,碳酸鈉法佔3.1%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
石灰或石灰石法主要的化學反應機理為:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要優點是能廣泛地進行商品化開發,且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
傳統的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備製造廠商採用了各種不同的方法,開發出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD工藝;氨法等。
在濕法工藝中,煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫後的煙氣一般溫度較低(45℃),大都在露點以下,若不經過再加熱而直接排入煙囪,則容易形成酸霧,腐蝕煙囪,也不利於煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統。目前,應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴,占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來,日本三菱公司開發出一種可省去無泄漏型的GGH,較好地解決了煙氣泄漏問題,但價格仍然較高。前德國SHU公司開發出一種可省去GGH和煙囪的新工藝,它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內,利用電廠循環水余熱來加熱煙氣,運行情況良好,是一種十分有前途的方法。
1.5等離子體煙氣脫硫技術
等離子體煙氣脫硫技術研究始於70年代,目前世界上已較大規模開展研究的方法有2類:
(1) 電子束輻照法(EB)
電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時,會使煙氣中的分子如O2、H2O等處於激發態、離子或裂解,產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化,分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下,生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體,它們被除塵器捕集下來而達到脫硫脫硝的目的。
(2) 脈沖電暈法(PPCP)
脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致,世界上許多國家進行了大量的實驗研究,並且進行了較大規模的中間試驗,但仍然有許多問題有待研究解決。
1.6 海水脫硫
海水通常呈鹼性,自然鹼度大約為1.2~2.5mmol/L,這使得海水具有天然的酸鹼緩沖能力及吸收SO2的能力。國外一些脫硫公司利用海水的這種特性,開發並成功地應用海水洗滌煙氣中的SO2,達到煙氣凈化的目的。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統、供排海水系統、海水恢復系統等組成。
『伍』 煤氣脫硫塔如何設計及其設計參數
簡單說兩句:
首先確定設計所必須的條件:
1,煤氣處理量xxxxxNM3/H 2,初始H2S含量g/Nm3 3,最終H2S含量g/Nm3 4,當地海拔Km
5,煤氣入口溫度℃ 6,煤氣入口壓力Pa 7,煤氣入口壓力Pa
設計脫硫塔時應考慮的數據:
1,空塔速度 0.4~0.75m/s
2,填料比表面積95~120m-1
3,溶液入口流速2~3.5m/s
4,溶液出口流速0.2~1.2m/s
以上是設計的前題然後根據以上數據計算出脫硫塔的塔徑及高度。不知道這些東西能不能幫助你.
『陸』 鍋爐煙氣脫硫設計(浮閥塔)
硫技術
通過對國內外脫硫技術以及國內電力行業引進脫硫工藝試點廠情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫等3類。
其中燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法:以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法,以MgO為基礎的鎂法,以Na2SO3為基礎的鈉法,以NH3為基礎的氨法,以有機鹼為基礎的有機鹼法。世界上普遍使用的商業化技術是鈣法,所佔比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物,該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點,但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行,該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕,煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化後煙溫高、利於煙囪排氣擴散、二次污染少等優點,但存在脫硫效率低,反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術是指脫硫劑在乾燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物(如噴霧乾燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法,以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點,又有干法無污水廢酸排出、脫硫後產物易於處理的優勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途,可分為拋棄法和回收法兩種。
1.1脫硫的幾種工藝
(1)石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
(2)旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
(3) 磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、中和(磷銨中和液制備)、吸收( 磷銨液脫硫制肥)、氧化(亞硫酸銨氧化)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
(4)爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
(5)煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
(6)海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
(7) 電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
(8)氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
1。2燃燒前脫硫
燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化、水煤漿技術等。洗選煤是採用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分除掉,使煤得以凈化並生產出不同質量、規格的產品。微生物脫硫技術從本質上講也是一種化學法,它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽,從而達到脫硫的目的;微生物脫硫技術目前常用的脫硫細菌有:屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。煤的氣化,是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。水煤漿(Coal Water Mixture,簡稱CWM)是將灰份小於10%,硫份小於0.5%、揮發份高的原料煤,研磨成250~300μm的細煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配製而成,水煤漿可以像燃料油一樣運輸、儲存和燃燒,燃燒時水煤漿從噴嘴高速噴出,霧化成50~70μm的霧滴,在預熱到600~700℃的爐膛內迅速蒸發,並拌有微爆,煤中揮發分析出而著火,其著火溫度比干煤粉還低。
燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待於進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發;水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩定性,被稱為液態煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業化條件。
煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。
1.3 燃燒中脫硫,又稱爐內脫硫
爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣排除。其基本原理是:
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+SO2→CaSO3
CaSO3+1/2×O2→CaSO4
(1) LIMB爐內噴鈣技術
早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由於脫硫效率低於10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,並取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用於老廠的改造。
(2) LIFAC煙氣脫硫工藝
LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉,並在鍋爐空氣預熱器後增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發的這種脫硫工藝,於1986年首先投入商業運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站採用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當的水平。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、佔地面積小、沒有廢水排放,有利於老電廠改造。
1.4 燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD)
燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今後一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內外火電廠煙氣脫硫技術的主要發展趨勢為:脫硫效率高、裝機容量大、技術水平先進、投資省、佔地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1.3.1乾式煙氣脫硫工藝
該工藝用於電廠煙氣脫硫始於80年代初,與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點:投資費用較低;脫硫產物呈干態,並和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低於濕式煙氣脫硫工藝;用於高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對乾燥過程式控制制要求很高。
(1) 噴霧乾式煙氣脫硫工藝:噴霧乾式煙氣脫硫(簡稱干法FGD),最先由美國JOY公司和丹麥Niro Atomier公司共同開發的脫硫工藝,70年代中期得到發展,並在電力工業迅速推廣應用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧乾燥塔中與煙氣接觸,石灰漿液與SO2反應後生成一種乾燥的固體反應物,最後連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗,取得了一些經驗,為在200~300MW機組上採用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優化參數的設計提供了依據。
(2) 粉煤灰乾式煙氣脫硫技術:日本從1985年起,研究利用粉煤灰作為脫硫劑的乾式煙氣脫硫技術,到1988年底完成工業實用化試驗,1991年初投運了首台粉煤灰乾式脫硫設備,處理煙氣量644000Nm3/h。其特點:脫硫率高達60%以上,性能穩定,達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少,無需排水處理和排煙再加熱,設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料,維護容易,設備系統簡單可靠。
1.3.2 濕法FGD工藝
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善後,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。據美國環保局(EPA)的統計資料,全美火電廠採用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法佔39.6%,石灰石法佔47.4%,兩法共佔87%;雙鹼法佔4.1%,碳酸鈉法佔3.1%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
石灰或石灰石法主要的化學反應機理為:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要優點是能廣泛地進行商品化開發,且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
傳統的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備製造廠商採用了各種不同的方法,開發出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD工藝;氨法等。
在濕法工藝中,煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫後的煙氣一般溫度較低(45℃),大都在露點以下,若不經過再加熱而直接排入煙囪,則容易形成酸霧,腐蝕煙囪,也不利於煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統。目前,應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴,占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來,日本三菱公司開發出一種可省去無泄漏型的GGH,較好地解決了煙氣泄漏問題,但價格仍然較高。前德國SHU公司開發出一種可省去GGH和煙囪的新工藝,它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內,利用電廠循環水余熱來加熱煙氣,運行情況良好,是一種十分有前途的方法。
1.5等離子體煙氣脫硫技術
等離子體煙氣脫硫技術研究始於70年代,目前世界上已較大規模開展研究的方法有2類:
(1) 電子束輻照法(EB)
電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時,會使煙氣中的分子如O2、H2O等處於激發態、離子或裂解,產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化,分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下,生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體,它們被除塵器捕集下來而達到脫硫脫硝的目的。
(2) 脈沖電暈法(PPCP)
脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致,世界上許多國家進行了大量的實驗研究,並且進行了較大規模的中間試驗,但仍然有許多問題有待研究解決。
1.6 海水脫硫
海水通常呈鹼性,自然鹼度大約為1.2~2.5mmol/L,這使得海水具有天然的酸鹼緩沖能力及吸收SO2的能力。國外一些脫硫公司利用海水的這種特性,開發並成功地應用海水洗滌煙氣中的SO2,達到煙氣凈化的目的。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統、供排海水系統、海水恢復系統等組成。
『柒』 脫硫脫硝
1.選擇性低溫氧化技術(LoTOx)+EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗滌系統
原理:臭氧同時脫硫脫硝主要是利用臭氧的強氧化性將 NO氧化為高價態氮氧化物,然後在洗滌塔內將氮氧化物和二氧化硫同時吸收轉化為溶於水的物質,達到脫除的目的。
效果:在典型煙氣溫度下,臭氧對NO的氧化效率可達84%以上,結合尾部濕法洗滌,脫硫率近100%,脫硝效率也在O3/NO摩爾比為0.9時達到86.27%。也有研究將臭氧通進煙氣中對NO進行氧化,然後採用Na2S和NaOH溶液進行吸收,終極將NOx轉化為N2,NOx的往除率高達 95%,SO2往除率約為100%。但是吸收液消耗比較大。
影響因素:主要有摩爾比、反應溫度、反應時間、吸收液性質等
1) 在 0.9≤O3/NO<1的情況下,脫硝率可達到85%以上,有的甚至幾乎達到100%。
2) 溫度控制在150℃
3) 臭氧在煙氣中的停留時間只要能夠保證氧化反應的完成即可.關鍵反應的反應平衡在很短時間內即可達到,不需要較長的臭氧停留時間。
4) 常見的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等鹼液,用水吸掃尾氣時,NO和SO2的脫除效率分別達到86.27%和100%。用Na2S和NaOH溶液作為吸收劑,NOx的往除率高達95%,SO2往除率約為100%,但存在吸收液消耗量大的問題。
優點:較高的NOX脫除率,典型的脫除范圍為70%~90%,甚至可達到95%,並且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率;由於未與NOX反應的O3會在洗滌器內被除往,所以不存在類似SCR中O3的泄漏題目;除以上優點外,該技術應用中 SO2和CO的存在不影響NOX的往除,而LoTOx也不影響其他污染物控制技術,它不存在堵塞、氨泄漏,運行費用低。
2.半干法煙氣脫硫技術
主要介紹旋轉噴霧乾燥法。該法是美國和丹麥聯合研製出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比,具有設備簡單,投資和運行費用低,佔地面積小等特點,而且煙氣脫硫率達75%—90%。該法利用噴霧乾燥的原理,將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內,吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發生化學反應的同時,吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發乾燥,完成脫硫反應後的廢渣以干態形式排出。該法包括四個在步驟:1)吸收劑的制備;2)吸收劑漿液霧化;3)霧粒與煙氣混合,吸收二氧化硫並被乾燥; 4)脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經熟化變成具有良好反應能力的熟石灰,熟石灰漿液經高達15000~20000r/min的高速旋轉霧化器噴射成均勻的霧滴,其霧粒直徑可小於100微米,具有很大的表面積,霧滴一經與煙氣接觸,便發生強烈的熱交換和化學反應,迅速的將大部分水分蒸發,產生含水量很少的固體廢渣。
干法煙氣脫硫是指應用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑來脫除煙氣中的SO2。干法煙氣脫硫定義:噴入爐膛的CaCO3高溫煅燒分解成CaO,與煙氣中的SO2發生反應,生成硫酸鈣;採用電子束照射或活性炭吸附使SO2轉化生成硫酸氨或硫酸,統稱為干法煙氣脫硫技術。
優缺點:
它的優點是工藝過程簡單,無污水、污酸處理問題,能耗低,特別是凈化後煙氣溫度較高,有利於煙囪排氣擴散,不會產生「白煙」現象,凈化後的煙氣不需要二次加熱,腐蝕性小;其缺點是脫硫效率較低,設備龐大、投資大、佔地面積大,操作技術要求高。因此不主推干法脫硫。
對於脫硫最常用的就是燃燒後脫硫,也就是煙氣脫硫。常用的有濕法和干法。
濕法脫硫:濕法煙氣脫硫技術是指吸收劑為液體或漿液。由於是氣液反應,所以反應速度快,效率高,脫硫劑利用率高。該法的主要缺點是脫硫廢水二次污染;系統易結垢,腐蝕;脫硫設備初期投資費用大;運行費用較高等。常見的有兩種:
⑴石灰石—石膏法煙氣脫硫技術 該技術以石灰石漿液作為脫硫劑,在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌,使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣,同時向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強制使亞硫酸鈣轉化為硫酸鈣,脫硫劑的副產品為石膏。該系統包括煙氣換熱系統、吸收塔脫硫系統、脫硫劑漿液制備系統、石膏脫水和廢水處理系統。由於石灰石價格便宜,易於運輸和保存,因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑,石灰石—石膏法煙氣脫硫技術成為優先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。該法脫硫效率高(大於95%),工作可靠性高,但該法易堵塞腐蝕,脫硫廢水較難處理。具體原理如下:
1.SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- ;SO3十H2O→H2SO4
SO2和SO3吸收的關鍵是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面積越大,氣相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。
2.與石灰石漿液反應 CaCO3十 2H+ +HSO3-→Ca2+十HSO3- + H2O十CO2
CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2
3.CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步驟的關鍵是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。
石灰石-石膏濕法脫硫的優點:
1、工藝成熟,最大單機容量超過1000MW; 2、脫硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03; 3、系統運行穩定,可用率≥95%; 4、脫硫劑—石灰石,價廉易得; 5、脫硫副產品—石膏,可綜合利用; 6、建設期間無需停機。
缺點:系統復雜,佔地面積大;造價高,一次性投資大;運行較多、運行費用高,副產品處理問題。
⑵氨法煙氣脫硫技術 該法的原理是採用氨水作為脫硫吸收劑,氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合,煙氣中的二氧化硫與氨水反應生成亞硫酸氨,氧化後生成硫酸氨溶液,經結晶、脫水、乾燥後即可製得硫酸氨(肥料)。該法的反應速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在結垢和堵塞現象,但投入較大。
三、問題形成的主要原因及對策
濕法煙氣脫硫技術特別適用於大、中型工業鍋爐煙氣的脫硫除塵,並且還具有設備簡單、易操作、脫硫率高等優點,其中用得最多的是石灰石-石膏法,它主要以技術成熟、適用煤種廣、脫硫率高、脫硫劑來源廣等優點,現已成為我國重點提倡的一種濕法脫硫方法,但在實踐中,存在著結垢堵塞、腐蝕、廢液處理等問題,而要徹底解決這些問題則是改進濕法脫硫技術的核心一環。
(一)結垢堵塞
在濕法煙氣脫硫中,管道與設備是否結垢堵塞,已成為脫硫裝置能否正常運行的關鍵問題,要解決結垢堵塞問題,我們需弄清結垢的機理,以及影響和造成結垢堵塞的因素,然後才能有針對性地從工藝設計、設備結構、操作控制等方面著手解決。
對於造成結垢堵塞的原因,肖文德等人認為主要有如下3種方式:(1)因溶液或料漿中水分蒸發,導致固體沉積;(2)Ca(OH)2或CaCO3沉積或結晶析出,造成結垢;(3)CaSO3或CaSO4從溶液中結晶析出,石膏晶種沉澱在設備表面並生長而造成結垢。但在操作中出現的人為因素也是需重視的原因,如:(1)沒有嚴格按操作規程,加入的鈣質脫硫劑過量,引起洗滌液pH值過高,促進了CO2的吸收,生成過多的CaCO3,CsSO4等沉澱物質;(2)將含塵多的煙氣沒經嚴格除塵就進入吸收塔脫硫。
現在還沒有完善的方法能能絕對地解決此問題。目前,一些常見的防止結垢堵塞的方法有:(1)在工藝操作上,控制吸收液中水分蒸發速度和蒸發量;(2)適當控制料漿的pH值。因為隨pH值的升高,CaSO3溶解度明顯下降。所以料漿的pH越低就越不易造成結垢。但是,若pH值過低,溶液中有較多的CaSO3,易使石灰石粒子表面鈍化而抑制了吸收反應的進行,並且過低還易腐蝕設備,所以漿液的pH值應控制適當,一般採用石灰石漿液時,pH值控制為5.8~6.2;(3)溶液中易於結晶的物質不能過飽和,保持溶液有一定的晶種;(4)在吸收液中加入CaSO4·2H2O或CaSO3晶種來控制吸收液過飽和並提供足夠的沉積表面,使溶解鹽優先沉澱在上面,減少固體物向設備表面的沉積和增長;(5)對於難溶的鈣質吸收劑要採用較小的濃度和較大的液氣化。如:石灰石漿液的濃度一般控制小於15%;(6)嚴格除塵,控制煙氣中的煙塵量;(7)設備結構要作特殊設計,盡量滿足吸收塔持液量大、氣液相間相對速度高、有較大的氣液接觸面積、內部構件少、壓力降小等條件。另外還要選擇表面光滑、不易腐蝕的材料製作吸收設備,在吸收塔的選型方面也應注意。例如:流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結垢和堵塞;(8)使用添加劑也是防止設備結垢的有效方法。目前使用的添加劑有CaCl2,Mg(OH)2,已二酸等。
另一種結垢原因是煙氣中的O2將CaSO3氧化成為CaSO4(石膏),並使石膏過飽和。這種現象主要發生在自然氧化的濕法系統中。其控制措施是通過強制氧化和抑制氧化的調節手段。既要將全部CaSO3氧化成為CaSO4,又要使其在非飽和狀態下形成的結晶,可有效地控制結垢。
(二)腐蝕
設備腐蝕的原因十分復雜,它與多種因素有關。如:溶液的溫度、pH值、煤種燃燒狀態、氯離子濃度等。燃煤燃燒過程中除生成SO2以外,還生成少量的SO3,而SO3可與煙氣中的水分(4%~12%)生成硫酸霧。當溫度較低時,硫酸霧凝結成硫酸除著在設備的內壁上,或溶解於洗滌液中,這就是濕法吸收塔及有關設備腐蝕相當嚴重的主要原因。
目前,對濕式脫硫系統各部位合理的選擇防腐材料及在設備內外塗防腐材料是解決腐蝕問題的主要方法。如:經受高溫、腐蝕、磨損較快的部位,可採用麻石、陶瓷或改性高硅鑄鐵;經受中低溫和腐蝕、磨損不嚴重的部位,可採用防腐防磨塗料作表面處理。日本日立公司的防腐措施是:在煙氣再熱器、吸收塔入口煙道、吸收塔煙氣進口段,均採用耐熱玻璃鱗片樹脂塗層,在吸收塔噴淋區採用不銹鋼或碳鋼橡膠襯里。另外可適當控制pH值來避免腐蝕,如:石灰石料漿的pH值一般控制在6.5~6.8。
(三)煙氣脫水
濕法吸收塔在運行過程中,易產生粒徑為10~60μm的「霧」。「霧」不僅含有水分,它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等。如不妥善解決,將使煙氣帶水,腐蝕管道和風機,並使風機葉輪粘灰、結垢,引起風機震動,縮短風機使用壽命。因此,濕法除塵必須配置除備的設備,其性能直接影響到濕法煙氣脫硫系統能否連續可靠運行。
除霧器通常由除霧器本體及沖洗系統構成。除霧器本體作用是捕集煙氣中的液滴及少量粉塵,減少煙氣帶水,防止風機振動;沖洗系統是定期沖洗由除霧器葉片捕集的液滴、粉塵,防止葉片結垢,維持系統正常運行。除霧器多設在吸收塔的頂部。通常應設二級除霧器,使得凈化除霧後煙氣中殘余的水分一般不得超過100mg/m3,否則將腐蝕熱交換器、煙道和風機。
(四)廢水的處理
鹼液吸收煙氣中的SO2後,主要生成含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等的呈膠體懸浮狀態的廢渣液,其pH值低於5.7,呈弱酸性。所以,這類廢水必須適當處理,達標後才能外排。否則會造成二次污染。廢水的合理處理應該是能回收和綜合利用廢水中的硫酸鹽類,使廢物資源化。如:日本和德國由於石膏資源缺乏,所以在濕法石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫中,成功地將廢水中的硫酸鹽類轉化成石膏;也可將廢水中的硫酸鹽類轉化成高濃度高純度的液體SO2,作為生產硫酸的原料。現在,國內外電廠對石灰石-石膏法的脫硫廢水主要以化學處理為主。先將廢水在緩沖池中經空氣氧化,使低價金屬離子氧化成高價(其目的是使金屬離子更易於沉澱去除),然後進入中和池,在中和池中加入鹼性物質石灰乳,使金屬離子在中和池中形成氫氧化物沉澱,部分金屬離子得以去除。但是,還有一些金屬的氫氧化物(如Fe,Cr,Ni)為兩性化合物,隨著pH值的升高,其溶解度反而增大,因而,中和後的廢水通常採用硫化物進行沉澱處理,使廢水中的金屬離子更有效地去除。廢水經反應池形成的金屬硫化物後進入絮凝池,加入一定的混凝劑使細小的沉澱物絮凝沉澱。然後將混凝後的廢水進入沉掌政池進行固液分離,分離出來的污泥一部分送到污泥處理系統,進行污泥脫水處理,而另一部分則迴流到中和池,提供絮凝的結晶核,沉澱池出水的pH值較高,需進行處理達標後才能排放。
四、結語
目前,我國中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫大部分已採用濕式脫硫,但目前它還存在一些問題,嚴重的影響它的總體效率及利用范圍,所以找出合理的方法來解決這些問題勢在必行。
(一)對於設備的結垢堵塞問題,主要以提供沉積表面、精簡設備內部構件和使用添加劑來防止。
(二)對於腐蝕問題,則主要以改善設備的材料來考慮。
(三)對於脫硫廢水的處理問題,主要是防止二次污染。首先應分離出廢水中的有用物質,如將其中的硫轉化為硫磺或石膏等,廢水經處理後再回用。
脫硝
1、SCR(選擇性催化還原脫硝)技術:
SCR 是目前最成熟的煙氣脫硝技術, 它是一種爐後脫硝方法, 最早由日本於 20 世紀 60~70 年代後期完成商業運行, 是利用還原劑(NH3, 尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為「 選擇性」 。選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑,在 850~1100℃溫度范圍內還原NOx的方法。最常使用的葯品為氨和尿素。氨氣作為脫硝劑被噴入高溫煙氣脫硝裝置中,在催化劑的作用下將煙氣中NOx 分解成為N2和H2O,其反應公式如下:
4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O ; NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O ;
一般通過使用適當的催化劑,上述反應可以在200 ℃~450 ℃的溫度范圍內有效進行, 在NH3 /NO = 1的情況下,可以達到80~90%的脫硝效率。 煙氣中的NOx 濃度通常是低的,但是煙氣的體積相對很大,因此用在SCR裝置的催化劑一定 是高性能。因此用在這種條件下的催化劑一定滿足燃煤鍋爐高可靠性運行的要求。一般來說,SNCR脫硝效率對大型燃煤機組可達 25%~40% ,對小型機組可達 80%。由於該法受鍋爐結構尺寸影響很大,多用作低氮燃燒技術的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、佔地面積小,適合老廠改造,新廠可以根據鍋爐設計配合使用。
2、SNCR(選擇性非催化還原脫硝)技術
SNCR脫硝技術原理
SNCR工藝以爐膛作為反應器,是目前舊機組脫硝技術改造時主要採用的脫硝技術。一般可獲得30%~50%的NOx脫除率,所用的還原劑一般為氨、氨水和尿素等。由於尿素比氨具有更好的鍋爐內分布性能,且尿素是一般化學葯品,運輸存儲簡單安全、貨源易得,而氨屬於危險化學葯品,SNCR一般採用尿素作為還原劑。選擇性非催化還原(SNCR)脫除NOx技術是把含有NHx基的還原劑,噴入爐膛,該還原劑迅速熱分解成NH3選擇性地與煙氣中的NOx反應生成N2、CO2、H2O等無害氣體。
流程說明:將滿足要求的尿素固體顆粒卸至尿素儲料倉,由計量給料裝置進入配液池,在加熱的條件下,用工藝水將尿素固體顆粒配製成尿素溶液,經配料輸送泵送至溶液儲罐,儲罐中的尿素溶液通過加壓泵和輸送管道送到爐前噴射系統,經布置在鍋爐四周的霧化噴嘴噴入爐膛900~1100℃的溫度區域。儲罐輸出的尿素溶液,可和工藝水混合配製成不同濃度的尿素溶液以滿足鍋爐不同負荷的要求;噴嘴可布置多層以滿足不同溫度區域的要求。適用范圍:新建、擴建、改建機組或現役的舊機組,受場地限制,要求脫硝效率不太高的機組。
SNCR工藝特點:
以爐膛作為反應器,不需要催化劑,投資運行成本較低;
脫硝效率中等,一般為30%--50%,與低氮燃燒技術組合效果更好,可達到70%的脫硝率;
造成空氣預熱器和靜電除塵器的堵塞和腐蝕比SCR低。
『捌』 鍋爐煙氣處理
一種鍋爐煙塵處理器,它是由減壓罩、霧狀捕捉室和密封箱體組成的,減壓罩設有煙塵入口和入孔;霧狀捕捉室設有高壓水管、分水管和噴水孔等裝置,在密封箱體中設有許多小管子,通過水與煙塵的充分接觸,達到除下粉塵和清除煙塵中的二氧化硫、氮氧化物的目的。本發明結構簡單、製造容易、成本低,佔地少,效率高,使用壽命長。
一種鍋爐煙塵處理器,其特徵在於它是由減壓罩2、霧狀捕捉室4和密封箱體9組成: (1)減壓罩2呈傘狀,位於煙塵處理器的頂端,其頂部設煙塵入口1,下設入孔3; (2)霧狀捕捉室4位於減壓罩2之下,高壓水管5設於霧狀捕捉室4一側,與其相對應的另一側有清洗主管11,高壓水管5的分管橫貫霧狀捕捉室4中,分管上有許多噴水孔; (3)密封箱體9與霧狀捕捉室4連通,密封箱體9的頂部設多孔平板11,其每孔都與一小管6連接,小管6為垂直狀,下口與密封箱底有一段距離; (4)密封箱體9的氣體從排氣口8排出,而底部的水則通過溢水管10排出。
摘要:介紹了一種新型噴淋泡沫脫硫除塵塔在鍋爐煙氣處理中應用。根據離心、噴霧、泡沫相結合的多級凈化原理,經旋風噴霧、二級噴淋泡沫板洗滌,脫硫效率為91.4%,除塵效率為98.7%。噴淋泡沫塔具有除塵脫硫一體化、設備佔地面積小、節省投資等特點,適用於大中型工業鍋爐煙氣脫硫除塵。
關鍵詞:噴淋泡沫塔 脫硫 除塵
1 前言
在我國的一次能源消耗結構中,燃煤占總能源消耗的70%以上,而由燃煤產生的SO2約佔到全國SO2總排放量的90%。因此,對燃煤鍋爐煙氣進行脫硫、控制SO2的排放是我國經濟和社會發展的迫切要求。北京某熱力廠擬為1台35t/h燃煤鍋爐的煙氣進行治理,拆除現有φ2500mm文丘里麻石水膜除塵器,選用凈化效率穩定、運行可靠、投資適合北京市市情的新型高效噴淋泡沫脫硫除塵塔。根據脫硫除塵系統需要,配置相應的高效脫水設備、水循環系統、加葯系統、曝氣系統和自動控制系統。
2 治理方案
2.1 設計參數
根據該廠提供的測試報告和資料確定主要設計參數為:煙氣量 ≤63000m3/h,空氣預熱器出口煙氣溫度≤180℃,空氣預熱器出口含塵濃度≤2500mg/m3,燃煤含硫量≤0.8%,除塵器前系統阻力≤1.0kPa,脫硫效率≥90%,除塵效率≥98.2%。
2.2 治理工藝
本工藝包括煙氣系統、水循環系統、加葯系統、曝氣系統和自動控制系統,工藝流程見圖1。
圖1 煙氣脫硫除塵工藝流程
2.2.1 煙氣系統
本工藝將鍋爐煙氣引入空氣換熱器降溫到180℃以下,再通過管道切向進入噴淋泡沫塔,煙氣在塔內經洗滌液噴淋後由煙道進入高效脫水器,帶氣霧的煙氣經脫水後進入引風機,由煙道進入煙囪排放。引風機選用GDGYNo13–左 90°–132kW–60℃防腐引風機。流量為75000m3/h,全壓為3.6kPa。
2.2.2 水循環系統
由循環水泵將含有脫硫劑(MgO粉)的循環水從水池送往噴淋泡沫塔,同塔中的煙氣反應後由溢流槽排出,經灰水溝排入水池(容積為2400m3)。本系統總循環水量為252t/h。選用2台(其中1台備用)150UHB–ZK–250–35(75kW)耐磨防腐水泵作為循環水泵。
2.2.3 加葯系統
進入水池中的循環水通過pH值自動測量儀檢測pH值。當pH<6.5時,自動打開Mg(OH)2乳液管路上的電動調節閥,注入Mg(OH)2乳液;調整到出塔循環水pH=6.5時自動關閉電動調節閥,經過pH儀調節循環水清水池中水的pH值為9~11。MgO粉加到消化槽內,加水攪拌幾分鍾成乳狀液後,靠重力自流到Mg(OH)2乳液貯槽。貯槽中的乳液通過重力自流到沉澱池,供脫硫使用。MgO粉的投加量為66.8kg/h。
2.2.4 曝氣系統
為使沉澱池中的MgSO3氧化成溶解於水的MgSO4,需在沉澱池中進行曝氣,這樣既可大大減少循環水中的懸浮物,也可防止循環水系統及脫硫塔內結垢堵塞,同時還可減少脫硫渣的生成量。曝氣壓縮空氣氣源由羅茨鼓風機直接提供,由曝氣管路送到沉澱池。壓縮空氣從曝氣管路中以小氣泡通過循環水,從水面逸出。氧氣的消耗量為4.6m3/min。
2.2.5 自動控制系統
本系統中引風機採用變頻控制,控制盤位於鍋爐控制間。水泵亦採用變頻控制。pH值自動控制儀根據采樣的數據以4~20mA的信號控制加葯電動閥門。
2.3 工作原理
噴淋泡沫塔採用切向進風,使氣流旋轉上升。在煙氣入口上方布置1層或2層螺旋噴嘴組合層,噴嘴層上方為多孔泡沫塔板層,塔板上設噴淋布水器。整個塔分成上、下2個塔體,或上、中、下3個塔體(當用2層塔板時),下塔體下部為循環水槽及液封排水槽。
鍋爐排放的煙氣,切向進入噴淋泡沫塔旋流段,較大粒徑的煙塵受離心力的作用產生附壁效應與塔板布下的水幕匯合,流到塔底排出。煙氣繼續在塔體內上升,先經2層霧化噴嘴洗滌、吸收而脫除部分細顆粒煙塵和SO2,煙氣上升再經2層泡沫塔板,布滿吸收液的多孔板鼓泡形成有巨大液膜表面積的泡沫層,同時塔板上具有極大液膜表面積的氣霧,煙塵在此階段亦發生擴散作用,從而進一步去除細顆粒煙塵和脫掉SO2,最終達到高的除塵脫硫效率。
洗滌及吸收都是依賴氣液兩相液膜界面進行的,液膜面積越大,除塵脫硫效率越高。凈化煙氣中的氣霧,在上塔體中緩慢上升,經塔體與脫水器之間的連接管,進入高效復檔型脫水器,脫水後經煙道進入引風機至煙囪達標排放。鹼性循環水在塔內吸收SO2後,pH值迅速降低,排入循環沉澱池與鍋爐鹼性排污水匯合,通過加葯裝置,將200目以上的MgO粉製成Mg(OH)2乳液,通過pH自動控制儀控制加葯的電動閥門,調整水池內的pH值,使出塔洗滌液的pH值為6.5左右。進入水池內的循環水經鼓風曝氣,使脫硫產物最終氧化成溶於水的MgSO4。其化學反應方程式為:
為防止水池內硫酸鹽過飽和,需排出部分循環水,其水量約占總循環水量的2%。
『玖』 鍋爐含塵廢氣如何除塵
鍋爐含塵廢氣一直以來是需要著力做好減排的環保項目,要落實好節能減排的措施,不僅僅安裝個除塵器設備就行,還需要熟知轄相關的法規,了解政策導向,在運行管理鍋爐除塵器設備上要聘請經驗豐富的人員。鍋爐含塵廢氣如何收塵?我們一起來看看有關於鍋爐煙粉塵廢氣控制排放的相關設備。
鍋爐廢氣一般以燃煤產生為主,而燃料所含有的物質在鍋爐一系列反應後會帶來對空氣質量有著負面影響的物質,其中就有廢氣、以及爐渣。現在我們說的是有關於分離廢氣中的粉塵顆粒物問題,因此這就需要用上除塵器設備。
除塵技術的發展帶動了新型設備的誕生,而早期使用的除塵設備,也許在我國比較落後的地區依然在用的除塵設備會出現除塵效率低、使用壽命短、不能脫硫以及,所過濾的廢氣依然含塵濃度大;而在其他的經濟發展良好的地區,由於鍋爐要與除塵設備配套使用,而鍋爐技術也提高了,需要改造鍋爐,有的企業主觀上認為除塵器設備又沒有出現故障,之前運行除塵效果還不錯,就沒有更新除塵設備,但這樣造成的鍋爐與除塵器設備不匹配,那麼會影響到除塵的效率。
然而有的企業雖然是在改造鍋爐的同時也升級了除塵器設備,不過也會犯主觀上的錯誤,就是認為在起初安裝除塵器設備的時候,是根據煙塵廢氣性質而設計製造,現在還是這工廠,只是鍋爐換了,誤以為鍋爐所散發的煙塵廢氣依然是能夠在改造後的除塵器設備正常過濾。其實這些細節還是要考慮到,還得看看煙塵廢氣的性質以及除塵設備入口煙塵濃度高低,還有看看新的除塵器設備的處理風量如何等因素來全面考慮。那我們就來看看常用的除塵器設備的類型及適合處理多大粒徑、多少濃度的粉塵顆粒,還有適應的溫度。
①乾式除塵器裝置具有代表性粉塵廢氣處理的布袋除塵器,布袋除塵器不管是什麼類型的清灰發誓,粒子粒徑在0.1μm,煙塵廢氣濃度在3~10g/Nm?(1個標立方含有多少克),煙氣溫度在三百攝氏度以下的工況適合使用。
②靜電除塵器適用於粉塵粒徑在0.05μm以上,濃度小於30g/Nm?,煙氣溫度在四百攝氏度以內的工況。
③利用離心力乾式濾塵的中/高效旋風除塵設備,能夠處理大於5μm粒徑的粉塵;而慣性除塵器僅能過濾大於15μm粒徑的粉塵。
④最後是說一說濕法濾塵裝置的濕式除塵器,能過濾0.05μm到100μm粒徑的粉塵顆粒。不過所選用不同型號的濕式除塵器,其處理的煙塵濃度、適應的溫度、以及設備阻力值都是不一樣的。具體還得現場咨詢除塵工程師。
怎樣處理鍋爐煙粉塵廢氣?選擇適合當前工況的鍋爐廢氣處理設備,盡可能地降低含有氣流濃度,控制污染物排放。而訂購除塵器設備,您還得選擇正規專業的除塵環保機械設備廠家。我們建議多了解幾家,看看各廠家的除塵案例,選擇合作廠家的時候要多方面考慮,多角度選擇,多處判斷。
鍋爐除塵器安裝案例方案。
目前用於鍋爐除塵效果比較好的的設備主要是卧式電除塵器和袋式除塵器。
1. 電除塵器
電除塵器電利用高壓電場進行除塵,其特點是除塵效率高運行比較穩定,但設備體積龐大,佔地面積大,鋼材耗量大,投資也比較大。如果選用電除塵器作為本次技改的主要設備,一台25T/H循環流化床鍋爐所需處理的煙氣量為110000m3/H,循環流化床鍋爐粉塵排放濃度為30g /N m3,而經除塵設備處理後要達到100mg /N m3以下,根據這些參數
可計算出這一台鍋爐所需的電除塵器型號為JDW48-3,即48平方米三電場。一台15T/H循環流化床鍋爐所需處理的煙氣量為38000m/H,則需要一台
3.JDW25-2,即25平方米兩電場。其佔地位置約14M長,6M寬。電除塵不適合現場工藝布置。
2. 布袋除塵器
布袋除塵器是利用濾料過濾煙氣來達到除塵目的,其特點是除塵效率很高,運行比較穩定,設備體積比較小,佔地面積小,鋼材耗量低。因此也比較適合本次技改的主要設備。
在我們了解了電除塵器和布袋除塵器後我們根據自己的實際情況進項鍋爐除塵器的選型
1.25T/H循環流化床鍋爐配用除塵器
根據所需處理的煙氣量110000m3/h,進口濃度25g/ m3及廠家提供的原始數據我公司選配一台ADMC1920低壓脈沖長袋除塵器,詳細性能及參數如下表:
2.15T/H循環流化床鍋爐配用除塵器
根據所需處理的煙氣量38000m3/h,進口濃度25g/ m3及廠家提供的原始數據我公司選配一台ADMC640低壓脈沖長袋除塵器。
以上就是鍋爐除塵器系統技術方案需要考慮的事情已經我們列舉的半案例,當然由於數據有限在設計方案中還有很多不完整的地方希望大家共同探討。