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工业燃煤锅炉烟气-脱硫脱硝除尘设备、技术说明

编辑:烟台环保公司. 奥维环保     更新时间:16/05/10   点击次数:    

燃煤锅炉在燃烧过程中会向大气中排放硫化物、氮化物以及大量粉尘。其中,硫化物主要为SO2

据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3。而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康。因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作。目前,国内外成熟的脱除工艺有十几种,但都需要较高的基建投资和运行费用。在我国目前的经济状况下,这对于绝大多数企业来说都是难以承受的。由于工程基建费用是很难缩减的,而运行费用可以通过改良工艺和优化运行参数等得到降低。

氮化物则为NOx,这是一种危害大、难处理的大气污染物,当其与粉尘被排放在空气中时,不仅刺激人的呼吸系统,损害动植被,破坏臭氧层,而且是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。因此燃煤锅炉排放处理刻不容缓。

下面为大家简单介绍一下最新的锅炉除尘技术以及脱硫、脱硝技术。

一、锅炉除尘技术

在锅炉除尘器改造过程中,除尘是最后一步。在经过了脱硫、脱硝之后,去粉尘变得简单起来,但也不能掉以轻心,因为第一步、第二部的脱硝脱硫过程中,效率不是百分之百,有可能会有遗留下的污染物。如何既去除遗留下的污染物,又能去除本身存在的粉尘?这就需要在脱硫脱硝装置之后添加除尘器,目前锅炉除尘器主要有以下几种:

1、锅炉除尘器

◆ 机械式除尘器。机械式除尘器是利用质量力(如重力、惯性力和离心力)的作用使尘粒与气流分离的装置。如重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器等。机械式除尘器的特点是结构简单、造价低廉,维护方便,但除尘效率较低。

重力除尘器和惯性力除尘器的除尘效率都较低,且满足不了现在的环保要求,所以目前逐渐被淘汰。旋风式除尘器的除尘效率虽然相对前两个较高,但因烟气阻力较大且难于分离粒径小于5tim的尘粒,所以,煤粉炉不宜采用,而链条炉采用较多。

◆ 布袋除尘器。布袋除尘器是使含尘气流通过滤料将粉尘分离捕集的装置。具有除尘效率高(在低含尘浓度下也有很高的除尘效率),操作简单,运行可靠等优点,但阻力大,能耗高,不适宜处理含湿气体和黏性粉尘。

由于过滤式除尘器投资较大,阻力很大,运行费用较高,目前在锅炉上采用较少。

◆ 湿式除尘器。湿式除尘器是利用含尘气流与水或其它液体接触来捕集尘粒的。如文丘里除尘器、旋风水膜除尘器等。洗涤式除尘器的效率较高,结构简单,造价较低,还兼有吸收有害气体的功能,但会产生污水和污泥,需进行处理。

这种湿式除尘器结构简单、金属消耗和占地少,所以除尘效率可达90%以上,因而中、小型锅炉采用较多。湿式除尘器的缺点是耗水量大,含酸废水需经处理才能达到排放标准,烟气带水引起烟道和引风机叶轮积灰,造成腐蚀和引风机叶轮质量不平衡而振动。

◆ 电除尘器。电除尘器是利用强电场电晕放电使气体电离,尘粒荷电,并在库仑力作用下使尘粒从气流中分离出来的装置。电除尘器的特点是除尘效率高,可处理高温气体,阻力小,运行费用低,但钢耗大,造价高,技术要求高。

由于电除尘器烟气处理量大,且阻力小,对烟尘浓度的适应性好,能收集各种不同粒径的尘粒,除尘效率高达95%以上,运行费用较低和环保排放标准提高,能达到提高后的新环保排放标准的要求。所以,尽管初投资高,占地较多,对制造、安装、维护质量要求较高,大、中型煤粉炉大多采用电除尘器。

2、锅炉除尘器选型原则

通常评价除尘系统性能优劣的主要目标有除尘效率、通风阻力、处理风量、漏风率、耗钢量、工程一次性投资、运行费用、占地及使用寿命等。

对于锅炉除尘方案,需要根据烟尘特性(物理特性和化学特性)、烟尘浓度、排放要求等因素综合考虑并通过技术经济比较进行确定。

对于电厂燃煤锅炉尤其是循环流化床锅炉,由于炉内添加石灰石粉造成除尘器入口含尘浓度增加同时造成烟尘比电阻的升高,使用电除尘器很难满足日益严格的环保排放要求,除尘方案应优先考虑布袋除尘器或电袋除尘器。

当煤粉炉尾部采用干法/半干法脱硫时,由于烟气中烟尘含量很高(1000g/m3),应优先考虑电袋除尘器或其他预除尘器与布袋除尘器结合使用。

3、奥维环保锅炉除尘技术方案

我们维奥实业的技术人员介绍说,既能在第三步除尘时对前两步脱硫、脱硝进行二次过滤,又能达到除尘效果的改造方案即是在脱硫设备后添加水浴除尘器。

虽然水浴除尘器与其他类型的除尘设备相比,除尘效率不是很高,但是它既能满足二次脱硫,又能满足环保除尘标准,无疑是当下比较理想的一种改造形式。而被广大企业所接受的最重要的原因则是,造价较低,符合企业的资金预算。


二、锅炉脱硫技术


1、除尘脱硫设计原则:

锅炉除尘的设计标准主要参考《大气污染物排放限值》,工艺运行设计达到国家GB13271--91锅炉大气污染物排放标准。 其中,除尘脱硫设计原则为:

(1)脱硫率>80%。除尘效率>97%;

(2)技术较为成熟,运行费用低;

(3)投资省;

(4)能利用现有设施;

(5)建造工期短,方便;

(6)系统简便,易于操作管理;

(7)主体设备的使用寿命>8;

(8)烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。

能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜。

2、脱硫原理

锅炉脱硫除尘器的工作原理是氨法脱硫,是控制二氧化硫排放的技术,除尘器不仅能脱除烟气中的二氧化硫,并能生产出高附加值的硫酸氨化肥产品。

以某化肥厂为例,该化肥厂锅炉除尘设备利用一定浓度(此处以28%为例)的氨水作为脱硫剂,生成的硫酸氨浆液,输送到化肥厂处理系统。氨法脱硫中使用的氨水需要量,由预设PH控制阀来自动调节,并由流量计进行测定。硫酸氨结晶体在脱硫除尘器中被饱和的硫酸氨浆液结晶出来,生成35%重量比左右的悬浮粒子。这些浆液被子泵送到处理场,经过初级和二级脱水,然后,再送到化肥厂进行进一步脱水、干燥、冷凝和存储。

二、锅炉脱硝技术

目前国内外采用SCR脱硝技术装备对工业锅炉进行尾气处理,一直没有成熟的范例。

1SCR脱硝原理

SCR脱硝装置是利用催化剂对烟气进行催化还原反应,将烟气中的有害气体氮氧化物NOx还原成无毒的氮气N2,催化还原反应发生的条件是催化剂要在合适的烟气温度环境,催化剂要求的环境温度在330400℃范围内。

我国面广量大的工业锅炉,受使用条件、大气环境温度等因素的影响,每天的不同时间段都要改变锅炉的负荷,排烟温度随锅炉负荷经常变化。SCR脱硝装置的催化剂在过低温度下会发生中毒而降低效用,甚至导致催化剂作废,造成重大经济损失;在过高温度下,催化剂也会失去效用。

  锅炉专家经过重新计算和研究,通过增加锅炉烟气调节装置来获得较稳定的排烟温度,满足脱硝催化剂发挥催化作用的温度区段。此项技术创新,既保证了SCR装置处于能够连续投运的状态,又保证了锅炉的设计能力和热效率,同时排烟温度确保锅炉和脱硝设备不会发生低温腐蚀。

第三步是对选择性催化还原法脱硝工艺中的还原剂的选择。SCR脱硝装置是利用氨气NH3在有催化剂的情况下对烟气进行催化还原反应,将烟气中的有害气体氮氧化物还原成无毒的氮气和水,还原剂氨气NH3的制备有液氨气化和尿素热解两种做法,该项目选用了尿素热解制氨技术。

2、目前国内脱硝技术现状

但是以国内目前的技术,上述锅炉脱硝技术还不算太成熟,目前的技术只能在锅炉内部改造进行脱硝。主要是由于脱硝的过程中因加了催化剂而需高温条件来反应,再加上本体改造的造价比较低,迎合了市场上大部分的客户。

烟台奥维环保科技有限公司成立于2013年,位于烟台市开发区,是一家集科研、工程设计、制造施工、安装调试直至验收合格的一条龙服务的高科技技术型企业。长期致力于为工业粉尘治理、工业废气治理、Vocs治理、锅炉脱硫脱硝等环境治理领域提供专业化的解决方案。我公司可根据用户现场工况进行方案设计,出具科学合理的除尘及废气解决方案详情联系15564537088.


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