德圖煙氣分析儀對電廠鍋爐的綜合治理技術

火力發電行業對環境的污染主要表現為鍋爐煙氣排出的粉塵、SO2及NOx三大類。當然還有溫室氣體CO2.

粉塵污染及治理

電廠依據裝機容量大小配備相應容量的鍋爐。依據燃燒方式不同有煤粉爐、層燃爐、循環硫化床爐三大類。不管何種方式都有一定量粉塵(煤灰和未燃盡煤粒)隨煙氣排出。各種鍋爐煙氣量、煙氣溫度、煙氣中粉塵濃度見表1、標2、表3。

表1 電廠鍋爐煙氣量

發電機容量(萬KW) 鍋爐容量(t) 工況煙氣量(m3/h)

0.6 35 62000-74000

1.2 75 95000-120000

2.5 130 190000-240000

5.0 220 380000-420000

10 410 750000-900000

20 670 1400000-1700000

30 1000 1900000-2100000

60 2000 3600000


表2     煙氣溫度                              表3    煙氣含塵濃度


正常溫度 ~140-160℃

正常最高溫度 ~160-180℃

非正常最高溫度 ~200℃

煤粉爐 ~3.5g/Nm3

層燃鍋爐 ~10g/Nm3

循環硫化床 ~26-30g/Nm3


對于粉塵的治理依據鍋爐規模的大小當今用著不同的治理設備:對于大中型鍋爐、普遍采用電除塵器其排放濃度好的100 mg/Nm3 左右差的幾百mg/Nm3;在起動階段因顧及煙氣中含較高CO和未燃盡煤粉發生燃燒而離線停用;

對于小型及中型鍋爐還廣泛使用著文丘里、斜棒柵除塵器、水膜除塵器、以及多管旋風除塵器。這些除塵設備雖然結構簡單投資較省但普遍存在排放不能達標還有污泥污水的二次污染問題。

(3)為了保護環境控制鍋爐污染物排放國家分別制定頒發了“火電廠大氣污染物排放標準”(GB13223-2003)和鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-2001)按上述標準其粉塵排放均要求≤100 mg/Nm3

鑒于這一情況眾多的火電廠都面臨因規模太小受國家能源政策限制而關停規模以上項目也極待煙氣排放治理的技術改造。煙氣溫度200-250℃;

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煙氣脫硫脫硝 (1)SO2及其酸雨嚴重危害生態環境與人身健康、毀壞森林、植被、腐蝕建筑物、損害土地、破壞動植物生長。我國當今的SO2排放量已大大超過環境容量已越來越引起我國政府的重視。(2)我國是個產煤大國也是煤消耗大國占燃料消耗總量的70%今年全國預計消耗煤炭23億噸2010年24.5億噸。燃煤是SO2的主要污染源其90%來源于燃煤。70%的NOx也來自燃煤而其中40%來自火電行業,時代覆層測厚儀平均產硫10~11Kg SO2/t-煤06年全國排放SO22594.4萬噸其中火電占一半以上。

(3)為了控制SO2和NOx的污染。國家對“十一五”提出了減硫目標即雖然隨著國民經濟發展和煤炭消耗總量的增加而SO2的排放總量要比05年的總量下降10%并提出頒發一系列嚴格的政策法規和環境質量標準凡火電廠不上脫硫的項目不批準已建的要加上脫硫項目不能達標排放的要加收SO2排污費200-500元/KW對各類工業鍋爐的煙氣排放亦制定了相應的標準:

火電機組(2010年后):SO2≤400mg/Nm3   NOx≤400mg/Nm3

一般鍋爐:SO2≤900mg/Nm3


燃煤含有機硫和無機硫兩大類在燃燒過程中一部分熔于煤灰成為無機鹽大部分被氧化成為SO2隨煙氣逸出。NOx主要在高溫燃燒中生成。如燃煤含S量0.8%煙氣中生成SOx1550mg/Nm3NOx約850mg/Nm3又如一臺20t/h鍋爐燃煤SY1.56%煙氣中SO22500mg/Nm3如果燃煤含S量2%轉化率80%則煙氣中SO2濃度幾近4000mg/Nm3我國產煤的硫含量大多數在1%以上可見脫硫脫氮任務艱巨。

現在國內外流行著多種脫硫脫氮技術:

世界各國多種工藝比例濕法85%(其中石灰石石膏法36.7%其它濕法48.3%)噴霧干濕法0.4%、吸收劑再生脫硫占3.4%。爐內塔鈣1.9%。

濕法雖然應用最廣但投資大、占地面積廣運行電耗高耗水量大且有大量副產品(二水石膏)銷路及換熱器結垢影響正常使用等問題。

新氨法脫硫甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉塵的吸收、洗滌產生副產品農肥硫銨脫硫成本僅250元/t-SO2

循環吸收脫硫法。以特殊吸收液可再生循環利用副產品為高純度SO2氣為硫酸、硫磺等硫化工優質原料。

半干半濕法煙氣脫硫。

以生石灰為脫硫劑設有脫硫塔、噴水系統、排氣返回等部分煙氣進煙道從頂部進吸收塔下面出來進袋收塵器。不用壓縮空氣生石灰和收塵器回灰用高溫蒸汽經文氏管引流輸送入煙道使之與煙氣充分混合在煙道和塔頂噴入適量工藝水以調控溫度CaO遇蒸汽加速消解脫硫效率靠回灰量與脫硫劑供給量來保證返風則保證煙道和塔內流速以適應不同的鍋爐負荷率(40~110%)脫硫效率90%排放濃度SO2100 mg/Nm3粉塵30 mg/Nm3。


循環流化床半干法燒結煙氣脫硫。

煙氣經除塵后從塔底進入吸收塔在文丘里部和稍上部位加入工藝水和生石灰由出塔袋收塵器收下的粉料部分入塔作吸收劑多余部分外排。該法處理煙氣量1~10萬m3/h脫硫效率>85%投資及運行費用低占地面積小特別適合處理低SO2濃度煙氣處理和老廠改造。


循環流化床脫硫技術。

以消石灰為脫硫劑由煙道、吸收塔、脫硫除塵器、灰循環及外排、吸收劑制備供應、工藝水供給等系統組成。

因在塔內高濃度循環塔高40余米接觸停留時間長脫硫效率易于保證≥90%設備少為濕法的40~50%投資省占地面積小僅為濕法的30~40%;無污水處理和排放;副產品亞硫酸鈣穩定在空氣中緩慢氧化為硫酸鈣(石膏)無二次污染。

此外還有活性焦脫硫脫硝法(CSCR法)。

由于國家對NOX排放的限制因此眾多電廠不僅上脫硫項目而且已開始脫硫脫硝一起上。達到脫硫脫硝同步運行。作為脫硝工藝大多以氨為脫硝劑在專用催化劑的作用下達到NOX的選擇吸收。

3、本公司開發的半干法鍋爐煙氣除塵脫硫一體化系統其特點是:

(1)、以高效袋收塵器為依托以生石灰(或石灰漿)為脫硫介質煙氣自塔底彎管進入與脫硫介質接觸在吸收塔內進行SO2和Ca(OH)2的傳質吸收反應生成CaSO3和部分CaSO4固體微粒隨咽氣和粉煤灰一起入袋收塵器捕集收下的粉塵一起入溢流回料倉使大部分物料返回吸收塔少量作為回集灰外排。

(2)、這一循環過程幾十倍的提高吸收塔內介質的濃度加上料氣有足夠的接觸時間從而確保有90%以上的脫硫效率SO2排放濃度250-300mg/Nm3粉塵排放濃度≤30mg/Nm3

(3)、除塵脫硫一體化裝置緊縮在同一構架內結構緊湊占地面積小,超聲波測厚儀維修投資;

(4)、鍋爐負荷40-110%內變動不影響系統運行和脫硫效率。

(5)、脫硫介質為用水消解的生石灰漿;當有廢氣可利用時可用它作生石灰的消解輸送介質。從而可取消石灰漿攪拌池及噴槍使系統更加簡化。

(6)、收集的灰渣主要為粉煤灰和亞硫酸鈣(白色粉末)還有部分CaSO4 2H2O難溶于水在空氣中緩慢氧化為硫酸鈣。宜用于筑路或填埋或水泥廠輔材。

本公司將根據業主的具體條件共同商定采用最佳的脫硫工藝和裝備。

4、超高溫“零排放”煙氣分析儀

(1)、當前袋式除塵器采用的柔性織物濾料有如下不足:


工作溫度較低有機濾料工作溫度≤200℃   玻纖濾料≤280℃;

壽命短一般1-2年2-3年已不易;

排放濃度較高一般≤50mg/Nm310-20mg/Nm3已屬不易;

允許風速較低玻纖≤0.8m/minPPS、P84等一般≤1.2m/min;

不耐腐蝕。

(2)針對上述缺點通過引進國外一種過濾元件開發了煙氣分析儀其特點:

耐高溫可長期工作于600-800℃可免除為煙氣冷卻(噴霧增濕)等一系列麻煩和燒袋的顧慮;

過濾風速高可達3m/min這意味著處理同樣煙氣量設備體積占地面積大大縮小設備鋼耗低;

排放濃度低能輕易達到1-5mg/Nm3;

耐腐蝕自支承(不怕各種化學酸、堿腐蝕元件無金屬骨架);

壽命長達8-10年可大大減少維護費用和維修工作量提高收塵設備隨機運轉率;

可廣泛用于垃圾焚燒煙氣處理高爐煤氣干式過濾、重金屬、冶煉煙氣處理、貴金屬回收處理。

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