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      淺析電廠鍋爐煙氣除塵脫硫綜合治理技術

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      作者來源:admin       發布時間:2016-11-16
      導讀:隨著環境污染問題日益嚴重,火力發電行業是環境污染的主要源頭,關鍵在鍋爐煙氣危害較大,煙氣中包括粉塵、二氧化硫及氮氧化合物等,對此,必須要引起高度重視,本文主要對電
        隨著環境污染問題日益嚴重,火力發電行業是環境污染的主要源頭,關鍵在鍋爐煙氣危害較大,煙氣中包括粉塵、二氧化硫及氮氧化合物等,對此,必須要引起高度重視,本文主要對電廠鍋爐煙氣除塵脫硫的綜合治理技術進行深入的分析。
        1 粉塵的危害及治理對策
        1.1 電廠根據裝機容量大小,配備相應鍋爐。根據燃燒方式的區別,分為粉煤爐、層燃爐、循環流化床爐三類。不論何種方式,都存在粉塵隨煙氣排放到空氣中,嚴重威脅環境質量。
        1.2 治理粉塵要根據鍋爐的規模大小確定不同的治理設備:如果是大中型鍋爐可以用電除塵器,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;中小型鍋爐則普遍采用文丘里、斜棒柵除塵器等。該類除塵器盡管結構簡單,投資省,但是排放普遍達不到標準,還存在污泥污水等二次污染。
        1.3 為了控制煙氣排放,保護環境,國家制定頒發《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)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≤30mg/Nm3.
        1.4 FDYL型窯爐脈噴袋式除塵器
        該除塵器的單機處理風量150-200萬m3/h,可以滿足5000-10000水泥窯窯尾廢氣和電廠300MV機組鍋爐煙氣的除塵處理目標。該類除塵器被廣泛的應用在新建水泥窯窯尾的除塵與;老廠原電收塵的改造,同樣適用電廠鍋爐煙氣的除塵改造。
        2煙氣脫硫脫銷
        2.1 SO2及酸雨對生態環境與人身健康都有一定危害性,可能損毀森林、可能腐蝕建筑物,對土地及植物也存在著一定的危害性。當前我國的二氧化硫的排放量已經超過環境容量,政府應給予高度重視。
        2.2我國的產煤量與煤消耗量在世界排行居前,占燃料消耗總量的70%,在2010年我國消耗24.5億噸,超過環境可以消耗的數值。燃煤是SO2的主要來源,70%的NOx也來自燃煤?;痣娦袠I是最大源頭,必須要從根本加以控制。
        2.3為了降低二氧化硫與氮氧化合物的污染,國家提出了減硫目標,隨著經濟的快速發展與煤炭消耗量的增加,二氧化硫的排放量有了明顯的下降,并提出頒發一系列嚴格政策法規與環境質量標準,所有的火電廠只要脫硫項目不合格,都不能批準,已經建完的火電廠,必須要加建脫硫項目,無法達到排放標準的要加收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(2012年后):SO2≤100mg/Nm3 NOx≤100mg/Nm3
        一般鍋爐:SO2≤900mg/Nm3
        2.4 燃煤分為有機硫與無機硫兩類,在燃燒過程中,一部分與煤灰相溶形成無機鹽,多數被氧化成二氧化硫隨煙氣排出。在高溫狀態下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%,煙氣中生成SOx1550mg/Nm3,NOx約850 mg/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。
        2.5 國內采用的主要脫硫技術
        第一,采用最廣的當屬工藝比例濕法,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%.該法盡管應用范圍較廣,但是投資大且占地面積較廣,運行電耗高,耗水量較大,而且會產生更多副產品,影響正常使用。
        第二,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.
        第三,循環吸收脫硫法,使用特殊的吸收液可再生循環利用,高純度的二氧化硫是其附屬產品,是硫酸、硫磺的主要原料。
        第四,半干半濕法煙氣脫硫。生石灰是其脫硫劑,設脫硫塔、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。不必壓縮空氣,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,使其與煙氣混合充分,在煙道與塔頂噴入適量的工藝水,用來控制溫度,遇到蒸汽氧化鈣會加快消解,脫硫效率是靠回灰量與脫硫劑供給量保證的,返風是保證煙道與塔內的流速,使其符合不同鍋爐的負荷率,脫硫效率90%,排放濃度SO2100mg/Nm3,粉塵30mg/Nm3.
        3 半干法鍋爐煙氣除塵脫硫一體化系統
        3.1 依托高效袋收塵器,用生石灰或者石灰漿作介質,煙氣從塔底彎管進入與脫硫介質解除,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。
        3.2 該循環過程可以迅速提高吸收塔內介質的濃度加上料氣,保證時間充足,使效率在90%以上,SO2排放濃度250-300mg/Nm3,粉塵排放濃度≤30mg/Nm3.
        3.3 除塵脫硫一體化裝置緊縮在同一構架范圍內,結構緊湊,占地面積小,投資小。
        3.4 鍋爐負荷40-110%內變動,對系統的運行與脫硫效率沒有影響。
        3.5 脫硫介質是用水消解的一種生石灰漿,廢氣可用時可以將其用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。
        3.6 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。
        4超高溫“零排放”除塵過濾器
        從上文分析中可以看到,袋式除塵器存在工作溫度低、壽命短、排放濃度高等缺陷,不適宜大面積推廣。因此,必須要不斷地創新除塵脫硫技術,要實現超高溫、零排放的目標。最好可以在600-800℃高溫中長期工作,可免除為煙氣冷卻(噴霧增濕)等一系列麻煩和燒袋的顧慮;同時還要具備較高的過濾風速,這就實現了占地面積小,設備鋼耗低的目標;同時排放的濃度也較低,可以更好地抵御腐蝕;延長其使用壽命,降低維護的費用,提高設備的隨機運轉效率。其可以更大范圍的內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。
        結語
        電廠鍋爐煙氣除塵脫硫技術需要結合具體的實踐不斷地創新,不斷地完善,才能更好地解決二氧化硫及氮氧化合物的污染,提高空氣的質量,改善環境。

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