【文章內(nèi)容簡介】 損 排灰口易堵塞 在電廠允 許的壓力損失及一般的飛灰粒徑條件下除塵效率難滿足環(huán)保要求尤其是捕集細塵的能力較差 機械式除塵器的應(yīng)用情況及使用效果 隨著我國大型發(fā)電機組的發(fā)展和環(huán)保要求的逐步提高不管是哪種類型的機械式除塵器都很難滿足現(xiàn)行排放標準的要求因此燃煤電廠鍋爐機械除塵器的比率將越來越小最終完全被取代以防止新污染的發(fā)生 4． 器 如圖 4 所示 電除塵器是利用強電場電暈放電使氣體電離粉塵荷電并在電場作用下使粉塵從氣體中分離出來的裝置 電除塵器的主要優(yōu)點 壓力損失小一般為 200～ 500Pa 處理煙氣量大可達 105～ 106m3h 能耗低大約 02～ 04kWh1000m3 對細粉塵有很高的捕集效率可高于 99％ 可在高溫或強腐蝕性氣體下操作 電除塵器類型 雙區(qū)電除塵器－通風空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門 單區(qū)電除塵器－控制各種工藝尾氣和燃燒煙氣污染 管式電除塵器用于氣體流量小含霧滴氣體或需要用水洗刷電極的場合 板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式氣體處理量一般為 25 一50m3s 以上 4 電除塵器示意圖 電除塵器應(yīng)用情況及使用效果 隨著環(huán)境保護要求的提高大型的發(fā)電機組已經(jīng)逐步取代了中小型發(fā)電機組在這種 情況下除塵效率高能耗低壓力損失小處理煙氣量大的電除塵器得到不斷的改進和廣泛的應(yīng)用目前 300MW 以上的發(fā)電機組幾乎都是采用的電除塵工藝 3 濕式除塵器 概述 使含塵氣體與液體 一般為水密切接觸利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置 可以有效地除去直徑為 01－ 20μ m 的液態(tài)或固態(tài)粒子亦能脫除氣態(tài)污染物 高能和低能濕式除塵器 低能濕式除塵器的壓力 對 10μ m 以止粉塵的凈化效率可達90－ 95 高能濕式除塵器的壓力損失為 25－ 90kPa凈化效率可達 995％以上 優(yōu)點 在耗 用相同能耗時 比干式機械除塵器高高能耗濕式除塵器清除 01 m 以下粉塵粒子仍有很高效率 可與靜電除塵器和布袋除塵器相比而且還可適用于它們不能勝任的條件如能夠處理高溫高濕氣流高比電阻粉塵及易燃易爆的含塵氣體 在去除粉塵粒子的同時還可去除氣體中的水蒸氣及某些氣態(tài)污染物既起除塵作用又起到冷卻凈化的作用 缺點 排出的污水污泥需要處理澄清的洗滌水應(yīng)重復(fù)回用 凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時洗滌水具有一定程度的腐蝕性因此要特別注意設(shè)備和管道腐蝕問題 不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的氣體 寒冷地區(qū)使用濕式除塵器容易 結(jié)凍應(yīng)采取防凍措施 噴霧塔洗滌器 僅適用于小規(guī)模企業(yè) 如圖 5 所示 5 噴霧塔洗滌器示意圖 噴霧塔結(jié)構(gòu)簡單壓力損失小操作穩(wěn)定經(jīng)常與高效洗滌器聯(lián)用捕集粒徑較大的粉塵 嚴格控制噴霧的組成保證液滴大小均勻?qū)τ行У牟僮魇呛苡斜匾? 旋風洗滌器 如圖 637 所示 干式旋風分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴就構(gòu)成一種最簡單的旋風洗滌器 噴霧作用發(fā)生在外渦旋區(qū)并捕集塵粒攜帶塵粒的液滴被甩向旋風洗滌器的濕壁上然后沿壁面沉落到器底 離心洗滌器凈化 dp 5μ m 的塵粒仍然有效 耗水量 LG 0515lm3 適 用于處理煙氣量大含塵濃度高的場合 可單獨使用也可安裝在文丘里洗滌器之后作除塵器 由于氣流的旋轉(zhuǎn)運動使其帶水現(xiàn)象減弱 可采用比噴霧塔更細的噴嘴 文丘里洗滌器 如圖 639 所示 除塵器系統(tǒng)的構(gòu)成 文丘里洗滌器 除霧器 沉淀池 加壓循環(huán)水泵 除塵過程 文丘里除塵器 收縮管 喉管 擴散管 就其斷面形狀 圓形文丘里除塵器 矩形文丘里除塵器 濕式除塵器的應(yīng)用情況和使用效果 濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡單運行維護也比較方便但是需要耗費大量的水資源而且灰水的處理也比較麻煩平均除塵效率在 9458％左右這在一些環(huán)保要求比較嚴格的 地區(qū)也不能滿足排放要求因而只能在水資源比較豐富而且環(huán)保要求不是很高的地方可以應(yīng)用 4 過濾式除塵器 使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置 分類 1 空氣過濾器 濾紙或玻璃纖維 2 顆粒層除塵器 砂礫焦炭等顆粒物 3 袋式除塵器 纖維織物 工作原理 截留慣性碰撞 擴散電沉積 篩分 顆粒層除塵器 顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料 如硅石礫石焦炭等作填料層的一種內(nèi)部過濾式除塵裝置 顆粒層除塵器的除塵機理與袋式除塵器類似主要靠慣性截留及擴散作用等 袋式除塵器如圖 7 所示 圖 7 袋式除塵 器 采用纖維織物作濾科的袋式除塵器主要討論在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣 除塵效率一般可達 99 以上 效率高性能穩(wěn)定可靠操作簡單因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用 1 袋式除塵器的工作原理 含塵氣流從下部進入圓筒形濾袋在通過濾料的孔隙時粉塵被捕集于濾料上 沉積在濾料上的粉塵可在機械振動的作用下從濾料表面脫落落人灰斗中 粉塵因截留慣性碰撞靜電和擴散等作 用在濾袋表面形成粉塵層常稱為粉層初層 新鮮濾料的除塵效率較低 粉塵初層形成后成為袋式除塵器的主要過濾層提高了除塵效率 隨著粉塵在濾袋上積聚濾袈兩 側(cè)的壓力差增大會把己附在濾料上的細小粉塵擠壓過去使除塵效率下降 除塵器壓力過高還會使除塵系統(tǒng)的處理氣體量顯著下降因此除塵器阻力達到一定數(shù)值后要及時清灰 清灰不應(yīng)破壞粉塵初層 2 袋式除塵器的濾料 對濾料的要求 容塵量大吸濕性小效率高阻力低 使用壽命長耐溫耐磨耐腐蝕機械強度 表面光滑的濾料容塵量小清灰方便適用于含塵濃度低粘性大的粉塵采用的過濾速度不宜過高 表面起毛絨的濾料容塵量大粉塵能深入濾料內(nèi)部可以采用較高的過濾速度但必須及時清灰 濾料種類 按濾料材質(zhì)分 天然纖維 棉毛織物適于無腐蝕 350360K 以下氣體 無機纖維 主要指玻璃纖維化學(xué)穩(wěn)定性好耐高溫質(zhì)地脆 合成纖維 性能各異滿足不同需要擴大除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域 按濾料結(jié)構(gòu)分 濾布編織物 毛氈 工藝簡單致密除塵效率高容塵量小易于清灰 3 袋式除塵器的清灰 清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環(huán)多數(shù)袋式除塵器是按清灰方式命名和分類的 常用的清灰方式有三種 機械振動式 逆氣流清灰 脈沖噴吹清灰 4 袋式除塵器的應(yīng)用情況和使用效果 袋式除塵器的除塵效率高而且在同等效率的前提下造價比電除塵器低處理風量的范圍廣既可用于塵源的通風除塵 改善作業(yè)場所的工作質(zhì)量也可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵減少污染氣體的排放再加上結(jié)構(gòu)簡單維護方便因此盡管濾袋在一定程度上易破損導(dǎo)致維護費用大大增加但也得到了比較廣泛的應(yīng)用 5 除塵器的選擇原則 1 選用的除塵器必須滿足排放標準規(guī)定的排放濃度 如表 1 示 2 粉塵的物理性質(zhì)對除塵器性能具有較大的影響 如表 6 示 表 6 3 氣體的含塵濃度 氣體的含塵濃度較高時在靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的初凈化設(shè)備去除粗大塵粒 4 氣體溫度和其它性質(zhì)也是選擇除塵設(shè)備時必須考慮 的因素 高溫高濕氣體不宜采用袋式除塵器 煙氣中同時含有 SO2NO 等氣態(tài)污染物可以考慮采用濕式除塵器但是必須注意腐蝕問題 5 選擇除塵器時必須同時考慮捕集粉塵的處理問題 6 其他因素 設(shè)備的位置可利用的空間環(huán)境條件 設(shè)備的一次投資 設(shè)備安裝和工程等以及操作和維修費用 如表 7所示 表 7 塵工藝 推薦使用電除塵器 電除塵器除塵效率高凈化煙氣量大 結(jié)構(gòu)簡單氣流速度抵壓力損失小 處理煙氣的溫度在 350oC 以下電除塵器可以連續(xù)長期運行 能夠去除粒子的粒徑范圍較 廣耗能低 雖然一次性投資費用較高但運行費用并不是很高從處理的煙氣量來看還是能發(fā)揮其經(jīng)濟性 粉塵的比電阻在 108 左右恰好在電除塵器最適宜捕集的粉塵粒子比電阻 1041010 范圍內(nèi) 電除塵器易于實現(xiàn)計算機控制實行遠距離操作 43 煙氣脫硫工藝選擇 氣脫硫工藝比較 燃燒設(shè)施直接排放的 SO2濃度通常為 104～ 103數(shù)量級由于 SO2濃度低煙氣流量大煙氣脫硫通常比較昂貴但燃煤后煙氣脫硫 FGD 仍然是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù) FGD 分類 按脫硫產(chǎn)物處置方式分拋棄法和再生法前者是將 SO2 轉(zhuǎn)化為固體殘渣拋棄掉后者則是將煙氣中的 SO2轉(zhuǎn)化為硫酸硫磺液體 SO2化肥等有用物質(zhì)回收回收法投資大經(jīng)濟效益低甚至無利可圖或虧損拋棄法投資和運行費用較抵但存在殘炸污染和處理利用硫資源也未得到回收利用 按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物狀態(tài)分濕法半干法和干法濕法脫硫技術(shù)成熟效率高 CaS 比低運行可靠操作簡單但脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩煙溫不利于擴散傳統(tǒng)濕法的工藝比較復(fù)雜占地面積和投資較大干法半干法的脫硫產(chǎn)物為干粉狀處理容易工藝較簡單投資一般低于傳統(tǒng)濕法但用石灰石灰石作脫硫劑的 干法半干法的 CaS 比高脫硫效率和脫硫劑的利用率低 1 濕法煙氣脫硫技術(shù) 11 石灰石石灰法洗滌目前應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù) 流程示意圖如圖 8 所示 反應(yīng)機理如表 8 所示 圖 8 石灰石石灰法煙氣脫硫示意流程 表 8 石灰石石灰法煙氣脫硫反應(yīng)機理 影響因素 pH 液氣比鈣硫比氣流速度漿液的固體含量 SO2 濃度吸收塔結(jié)構(gòu) 存在的問題 1 設(shè)備腐蝕 2 結(jié)垢和堵塞 3 除霧器阻塞 4 脫硫劑的利用率 5 液固分離 6 固體廢物的處理處置 12 改 進的石灰石石灰濕法煙氣脫硫 加入己二酸的石灰石法 己二酸抑制氣液界面上 SO2 溶解造成的 pH 值降低加速液相傳質(zhì) 己二酸鈣的存在增加了液相與 SO2 的反應(yīng)能力 降低鈣硫比 添加硫酸鎂 SO2 以可溶性鹽的形式吸收解決結(jié)垢問題 雙堿流程 用堿金屬或堿類水溶液吸收 SO2 后用石灰或石灰石再生 解決結(jié)垢問題和提高 SO2 的利用率 13 其他濕法脫硫工藝 1 氧化鎂法 工藝流程如圖 9 所示 圖 9 氧化鎂法煙氣脫硫工藝流程 2 氨法 氨水做吸收劑 3 海水脫硫法 工藝流 程如圖 10 所示 圖 10 海水煙氣脫硫法工藝流程 2 半干法煙氣脫硫技術(shù) 21 噴霧干燥法煙氣脫硫 工藝流程如圖 11 所示 一種濕－干法脫硫工藝市場份額僅次于濕鈣法 脫硫過程 SO2 被霧化的 Ca OH 2 漿液或 Na2CO3 溶液吸收 溫度較高的的煙氣干燥液滴形成干固體廢物 干廢物由袋式或電除塵器捕集 設(shè)備和操作簡單廢物量小能耗低濕法的 1213 圖 11 噴霧干燥法煙氣脫硫工藝流程 主要過程 吸收劑制備 吸收和干燥 固體捕集 固體廢物處置 22 循環(huán)流化床 煙氣脫硫工藝流程如圖 12 所示 圖 12 循環(huán)硫化床煙氣脫硫工藝流程 3 干法煙氣脫硫技術(shù) 31 干法噴鈣脫硫 工藝流程如圖 13 所示 圖 13 干法噴鈣煙氣脫硫工藝流程 4 煙氣脫硫工藝的綜合比較 1 主要涉及因素 脫硫效率 鈣硫比 脫硫劑利用率 脫硫劑的來源 脫硫副產(chǎn)品的處理處置 對鍋爐原有系統(tǒng)的影響 對機組運行方式適應(yīng)性的影響 占地面積 流程的復(fù)雜程度 動力消耗 工藝成熟度 2 評價指標 1技術(shù)成熟度依脫硫技術(shù)目前所處的開發(fā)階段分為實驗室中試示范和商業(yè)化四個 階段 2技術(shù)性能包括脫硫效率處理能力技術(shù)復(fù)雜程度占地情況再熱需要及副產(chǎn)品利用等反映技術(shù)的綜合性能 3 環(huán)境特性環(huán)境特性根據(jù)處理后煙氣的 SO2排放量與排放標準比較進行評價 4 經(jīng)濟性選用技術(shù)的總投資和 SO2單位脫硫成本為綜合經(jīng)濟性的評價指標 3 常見煙氣脫硫技術(shù)比較 如表 9 表 9 常見煙氣脫硫技術(shù)比較 氣脫硫工藝 推薦使用石灰石石膏法煙氣脫硫 脫硫率可以達到 80％能夠滿足設(shè)計標準 脫硫需要吸收劑并有副產(chǎn)物生成這就要求在選擇脫硫方法時就要考慮吸收劑的來源需求量 和運輸條件等恰好萊陽當?shù)鼐陀袔准冶容^大的石灰石生產(chǎn)廠家而且交通運輸很方便根據(jù)因地制宜的原則選擇石灰石石膏法煙氣脫硫工藝可行 經(jīng)過簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)在一定程度上可以解決工藝中存在的結(jié)垢問題 脫硫工藝投資和運行費用都比較高這就要求在選擇的時候要充分考慮其脫硫性能綜合各方面因素選擇石灰石石膏法還是比較恰當?shù)? 由于電力行業(yè)的特殊性時刻不能停供這就要求脫硫設(shè)施可靠性好可用率高能夠配合發(fā)電機組運行至少做到萬一脫硫設(shè)施發(fā)生