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脱硫除尘技术论文8篇

时间:2022-06-23 19:02:54

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇脱硫除尘技术论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

脱硫除尘技术论文

篇1

水泥工业是国民经济的重要基础产业,又属高能耗、重污染行业。据不完全统计,我国水泥工业粉尘排放占全国总排放量的70%以上,气体污染物如:氮氧化物、氟化物、二氧化硫的排放污染也不可低估,并且对大气污染有加重趋势,温室气体二氧化碳排放量也占有相当的比重。目前,我国水泥工业中的新型干法窑水泥生产环保工作做得比较好,但仍有40%左右非新型干法窑水泥生产的污染治理困难依然较大,尚缺乏成熟的技术,急需开发适合我国国情的水泥污染治理技术和设备。但从整个行业来看,企业环境绩效的取得主要靠末端治理,环保设备投资和运行成本很高,成了进一步做好水泥工厂环保工作、继续提高环境绩效的阻力,如何有效预防污染、改进污染控制技术装备提高其性价比、加强污染控制技术装备应用和管理、提高污染控制技术装备运行可靠性、降低环保设备投资和运行成本是推进水泥工业环保工作最迫切需要解决的问题。为确保实现“十一五”主要污染物总量减排目标,加快现有水泥工业污染防治设施建设,全面推进水泥工业粉尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物综合治理,减降二氧化碳的排放,提升技术装备质量和污染防治技术整体水平,提高污染防治工程技术和设备的国产化程度,加快推动我国水泥工业污染防治技术的发展步伐,满足水泥企业对环保适用技术的迫切需求,使国际先进的污染防治技术和装备及时在国内示范应用,使国产的先进、成熟、适用的污染防治技术和装备更多地走出国门,为供需双方提供相互交流、合作的机会,中国环境科学学会与中国国际贸易促进委员会建筑材料行业分会定于2009年4月1日-3日在北京中苑宾馆召开“2009年全国水泥工业污染预防与控制技术及管理交流会”。由中国水泥协会与中国国际贸易促进委员会建筑材料行业分会举办的“2009中国国际水泥峰会”和“第十届中国国际水泥技术及装备展览会”同期举行。

本次交流会将重点围绕水泥企业关注的环保效益与经济效益、污染物排放标准、清洁生产与污染预防,除尘、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、二氧化碳治理与减排等应用技术实践中的热点、难点问题进行交流研讨。

现将会议征文及有关事宜通知如下:

一、论文征集的主要内容

(一)污染治理技术与设备

1、国际先进的水泥工业污染物控制技术及在我国的示范和应用;

2、国产先进、成熟、适用的污染防治技术和装备在国外的示范和应用;

3、水泥工业除尘、脱硫、脱氮、脱氟系统工程典型案例与分析;

4、水泥企业粉尘污染治理现状与发展趋势;

5、电、袋复合式除尘器的开发与应用;

6、水泥厂袋收尘器存在的问题及其改进建议;

7、脱硫除尘成套设备关键技术的最新研发与应用;

8、水泥工业高浓度煤粉的袋式捕集技术和设备;

9、大风量、长袋、低压脉冲除尘技术和设备;

10、水泥窑头、窑尾袋式除尘技术及高炉煤气袋式除尘技术的研发与应用;

11、在水泥工业除尘工程设计、施工、安装调试及设备运行中存在的问题和采取的办法与解决措施;

12、水泥工厂加强除尘系统和设备的维护与管理提高设备运转率的经验和教训;

13、水泥企业实施清洁生产实现预防污染、节能减排的经验;14、水泥工厂贯彻ISO14000实现减排、提高环境绩效的经

验;

15、水泥企业开展清洁发展机制项目CDM实现CO2减排的做法与经验。

(二)节能减排的新技术与新趋势

1、水泥工业节能减排新技术展望;

2、水泥企业低品位石灰石资源利用新技术;

3、水泥企业用回转窑焚烧生活垃圾、固体废弃物的新技术;

4、水泥企业利用外行业尾矿、工业废渣、粉煤灰等综合利用的新技术;

5、水泥企业采用新型多通道燃烧器利用劣质燃料、二次燃料的新技术;

6、水泥企业采用低NOX生成分解炉的预分解新技术;

7、水泥企业采用低NOX生成的燃烧新技术;

8、水泥企业采用除尘、除有害气体一体化的收尘技术与设备;

9、水泥企业开放场合粉尘控制新技术;

10、全密闭电石炉尾气治理及综合利用;

11、水泥企业采用高新技术“留壳改仁”改造低效率收尘设备的经验;

12、水泥企业采用清洁生产措施预防与控制污染的新技术;

13、新型干法水泥企业提高型清洁生产审核技术与方法;

14、水泥企业开展清洁发展机制CDM项目实现CO2减排新的做法;

15、水泥企业噪声治理新技术;

16、水泥企业工业废水治理新技术;

17、水泥企业治理污染物高浓度、高含湿量、腐蚀性、爆炸性、粘性废气的新技术;

18、低温余热发电、高效节能粉磨(立式磨、辊压机、高效选粉机等)、高效低压损预热器、高效熟料冷却器、散装水泥、高效密闭输送等节能减排型水泥成套技术装备创新及产业化发展。

希望各有关单位及相关人员,根据征文内容撰写论文

二、论文征集

1.本次研讨会面向全国征集与主题相关的学术报告、论文、调研成果,将择优选用并安排会议发言。

2.个人简介:会议演讲者需提供300字左右的个人简介,供会场主持人向参会代表进行介绍。

3.论文要求:①采用A4纸规格,5号宋体字,每页42行,每行45字。一般不超过5页。文责自负。论文摘要在500字左右;②题目下方为作者姓名,单位,邮编;③会议只接收论文的电子版(或软盘)。;④论文截至日期为2009年3月1日。凡被录用论文,将汇编到题为《2009年全国水泥工业污染预防与控制技术及管理交流会论文集》中,同时论文作者获论文证书,参会人员每人一册。

三、主旨报告

1.环境保护部有关领导介绍我国“十一五”环保规划及当前环保形势和任务,国家水泥工业污染治理规划情况及大型水泥工业项目国家污染治理专项资金申请等内容;

2.国家发改委有关领导领导介绍水泥工业污染防治技术政策和节能减排等环保相关管理规定。

四、特邀报告

1.邀请国内外著名专家介绍水泥行业面临的环保形势任务及环保治理技术需求信息;

2.为了吸收与引进国内外的水泥污染控制方面的理念、技术与管理经验,特邀请国内外一批知名领导、专家参加会议,并做基调发言或重要学术报告;

3.专家就中国水泥工业的除尘发展历程、现状以及发展趋势进行概括分析和总结,介绍已经推广使用并取得良好效果的水泥清洁生产技术和综合的解决方案。

五、参会人员

1.管理部门:政府官员、行业协会、污染控制部门管理人员;

2.研究单位:水泥、环保、系统研究单位、设计单位,高校、科研院所、监测机构、环评单位等;

3.企业:水泥生产企业、水泥装备制造企业、环保工程公司、脱硫除尘治理公司,环保工程施工、安装单位,工业企业燃煤锅炉单位技术负责人、科技及管理人员等;

4.其他有意参加研讨交流的单位及人员。

六、会议安排

1.会议安排:会期3天,相关政策主题报告、专题报告、案例分析、分组交流2天,考察1天。

2.工作语言:会议期间主要用中文和英文交流,会场配备同声翻译。

3.有关会议议程、日程安排等事宜将于会前一个月准时通知报名参会人员。

七、会议联系

中国环境科学学会(北京市海淀区红联南村54号,100082)

联系人:

电话:

篇2

关键词:烧结机;烟气脱硫;SD-FGD;

1 前言

我国“十一五”规划纲要明确提出:要建设资源节约型、环境友好型社会,把单位GDP能耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%,这是具有法律效力的约束性指标。当前,SO2的减排呼声最高,压力最大。钢铁企业是SO2排放的第二大户,存在巨大的减排空间,在电厂脱硫已取得较大成效的情况下,减排的压力正日益突出。烟尘主要来自烧结机的烧结过程及冷却机的冷却过程,SO2 主要来自烧结机头烟气。而烧结机头烟气中SO2 仍然采用烟囱高空排放,如果不对这些污染源加以控制,势必造成污染物的肆意排放,仍然会严重污染厂区环境,影响正常的生产,危害职工身体健康。

本文以济钢铸管集团公司为例,介绍了一种新型的SD-FGD系列喷射旋流曝气脱硫塔技术。

2 工程概述

2.1 工程简述

济钢铸管公司现有两台52m2烧结机,烧结机工艺设计分为两条主抽风烟道,配备有多管除尘器,排放烟气含尘浓度

2.2 烧结机烟气的特点

(1)烟气温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在120~180℃之间。

(2)烟气挟带粉尘多。粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成,一般浓度达10g/Nm3。

(3)含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量在10%左右。

(4)含有腐蚀性气体。高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均产生一定量的HCl、SOx、NOx等。

(5)CO含量较高。

(6)含SO2平均浓度较低,根据原料和燃料差异而变化,一般在1000~3000mg/Nm3。

(7)重金属污染物。

(8)含二噁英类。目前钢铁行业的二噁英排放居世界第2位,仅次于垃圾焚烧行业。

3 烧结机脱硫技术

3.1 脱硫工艺的选择

目前国内外的脱硫方法主要有干法脱硫、半干法脱硫及湿法脱硫。除尘技术主要有电除尘、机械除尘、过滤式除尘等,根据除尘过程中是否用水或其他液体,还可将除尘器分为干式和湿式两大类。2006年石钢3#、4#烧结机新上的脱硫系统采用的是密相干塔工艺,即干法脱硫,除尘系统采用的是电除尘器;2007年福建三钢的180m2烧结机脱硫采用的是循环流化床干法脱硫,除尘系统采用布袋除尘器;2008年5月梅钢180m2烧结机采用的是喷旋冲湿式石灰石-石膏法脱硫工艺,属于湿法脱硫;2008年12月邯钢400m2烧结机采用的是气固再循环半干法脱硫,除尘系统为布袋除尘器。

由于烧结烟气具有前述的特点,必须采用适合烧结烟气特点的烟气净化装置;而且应具有脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等特点。山东球墨铸铁管有限公司所提供场地面积较小,因次对工艺的选择必须考虑到系统占地面积等因素,在本项目中我公司选择了双碱法作为脱硫主要工艺。

3.2 除尘方案的选择

由于冶金行业的烟气具有粉尘细,易黏附结垢的特点,而湿式除尘器利用水与含尘气体作用,在净化粉尘的同时,具有净化有毒气体的作用,且设备体积较小、投资较省,考虑到现场的情况我们选择湿式除尘方案。湿式除尘方法中文丘里管除尘器具有除尘效率高,能消除1:m以下的细尘粒,结构比较简单,而且还能用于除雾、降温等方面,符合烧结机烟气的特点,因此在本项目中我们选择了文丘里管湿式除尘法。

除尘射流器应用原理是依据文丘里原理开发出的一种产品,文丘里除尘的工作原理是靠高速运动的气流及流经的管道截面发生变化,使气溶胶与洗涤液或吸收液在高速气流中发生相对运动,从而达到气溶胶与空气分离的目的,文丘里洗涤器净化原理图如图1所

图一 文丘里洗涤器净化原理图

3.3 工艺流程

我公司与日本住友金属工業(株)和歌山製鉄所環境部合作,结合我国冶金行业的特点,对日本及欧洲冶金行业的脱硫成熟技术进行引进与消化吸收。共同开发出了SD-FGD系列喷射旋流曝气脱硫塔。该设备集脱硫、除尘于一体,脱硫、除尘效率均较高,投资低、占地少,在国内处于先进水平该技术在日本冶金行业得到广泛应用。该技术吸取了我公司在济南庚辰钢铁有限公司24平米烧结机应用石灰石法脱硫工艺中的不足,解决了塔内及管道结垢缺陷,解决了出风含水量大的问题。我公司针对山东球墨铸铁管有限公司实际情况,对52平米烧结机进行专项设计,除尘、脱硫工艺中所配备的SD-PS80-Ⅱ喷射旋流曝气脱硫塔,具有气液传质好、脱硫除尘效率高、液气比小、装置内无活动部件、工程造价低、节省运行费用等优点。

本系统主要包括除尘系统、脱硫系统、脱硫液循环系统、除尘液循环系统。

4、 设计参数

4.1 文丘里洗涤器的最佳操作条件

(1).喉管面积A0=2.83m2

(2).喉管直径D0=1.7m

(3).喉管长度L0=1.6m

(4).收缩管的进气截面积A1=7.6m2

(5).收缩管的进气端直径D1=3.2m

(6).收缩管的长度L1=2.3m

(7).渐扩管出口直径D2=3.2m

4.2 脱硫方法

由双碱法的原理可以看出氧化反应主要是将SO32-和CaSO3氧化,而H++SO32-(HSO3-,故系统pH的高低也决定着氧化反应发生的程度。

对于脱硫效果来讲,塔进口pH越高,吸收液脱硫能力也就越强。但pH过高后,可能会增加系统中Ca2+的浓度,从而增加系统中CaSO4的过饱和度,引起系统的结垢和堵塞。为了防止系统的结垢和堵塞,下面对系统运行各个阶段的pH进行研究。

图1 清液池pH与再生池pH变化规律

图2 混浆池pH=11时再生池各阶段pH

由图1可知,随着清液池pH升高,无论是低pH运行还是高pH运行,再生液的pH都会升高。当低pH运行时,由于塔出口pH较低,且塔出口中大部分为HSO3-,HSO3-+OH-(SO32-,快速消耗OH-,故在开始阶段上升幅度较大,在pH=11.0左右时,再生液pH上升趋势才趋于平缓,此时再生液的pH也接近于7。高pH运行时,塔出口pH较高,随着清液池pH值升高,再生液pH继续升高,但上升的幅度整体趋于平缓。如果不断提高混浆池的pH值,即增加投入Ca(OH)2的量,可以增强脱硫液的脱硫效率,但一方面增加了系统的运行花费,另一方面投入Ca(OH)2的量增加,Ca2+也随着增加,将有可能引起系统结垢和堵塞。

4.3 脱硫液循环系统

脱硫液与烟气接触反应后,经塔体底部水封口由排水沟流入循环水池,循环水池由再生反应池、氧化池、沉淀池和清水池四部分组成。从脱硫装置底部出来的脱硫液首先进入再生反应池,与石灰浆液发生再生反应,然后进入氧化池,通过搅拌并鼓入空气将水池中的CaSO3氧化为CaSO4,经沉淀后的池底浓浆由浓浆泵将CaSO4抽出,送到板框压滤机,制成脱硫渣滤饼综合利用或抛弃,滤液流到循环水池。在清水池旁设有pH值检测仪,并补充NaOH溶液,调节pH值后,由循环水泵抽送到脱硫装置进行脱硫。

4.4 除尘液循环系统

除尘液与烧结烟气接触后,经管道流到后面的惯性分离器,固液分离后,除尘液经底部水封口流入循环池,循环池由泥浆池和清液池组成。从分离器底部出来的除尘液首先进入泥浆池沉淀,停留一段时间后,上清液进入清液池,由循环水泵抽送到除尘装置进行除尘;池底泥浆则由浓浆泵抽送到板框压滤机,压缩脱水后,定期由运渣车外运。

以上四个单元是本系统的主要单元,除此之外,本系统还包括脱硫剂制备系统及电气和自控系统等。

4.5 SD-FGD曝气脱硫塔原理

应用文丘里除尘、惯性分离等原理设计的高效喷射旋流曝气除尘脱硫塔,高效旋流曝气脱硫塔为圆柱形塔体,塔外有高效射流器,塔内安装有若干层高负荷旋流装置和高效除雾装置。脱硫工作时,烟气由塔底切向进入,形成旋转气流上升,烟气通过塔板旋流叶片的导向作用使烟气呈旋转上升。经二次扩散,使得气体里所含的二氧化硫散发,并与上部两层喷淋的脱硫浆液充分接触,从而增大气液间的接触面积;液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下,经过溢流装置到下层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触。如上所述,液体在与气体充分接触后得到有效分离,避免雾沫夹带,其气液负荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄,开孔率大而使压降较低,比达到同样效果的一般旋流板塔的压降约低50%,因此,综合性能优于常用的旋流板塔。

由于装置内部提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2被碱性液体吸收的效果好;采用较低的液气比是1:0.8~1.2。高效喷射旋流脱硫除尘装置上部装有高效除雾装置,安装两层折板除雾器,从而使气流带出塔的雾滴很少。减少出口烟气带水的危害。

烟气进入射流器,由于有降尘水及烟尘里有烧结机烟尘带出来的氧化钙,可以作为一级脱硫处理,效率在30%左右。在旋流脱硫塔内进行二级脱硫处理,效率在65%以上,总的脱硫效率在95%以上。

5 存在不足

由于此工程为老厂改造,因此可用场地面积较小,该系统整体的设备与管路布局不够理想,造成系统阻力稍大。另外由于工程指标要求该技术没有涉及到脱硝的内容,以后的应用中将逐步完善技术,使其应用范围更加广泛。

6 结论

1. 在钢铁行业烧结机脱硫塔主体材料采用玻璃钢塔为国内首创。脱硫塔采用玻璃钢整体制造,密封性能好,无跑冒滴漏现象,耐腐蚀性比其它材料强,使用寿命长达25年不用维护。

2.该工艺采用的两段法工艺,在预处理部分采用的除尘液为高炉冲渣水,该水呈碱性,除对烟气的润湿作用外也提高了对硫化物的吸收率,并且提高了水资源的利用率,减少了水资源的消耗。脱硫部分采用的双碱法湿式脱硫。

3.脱硫塔为我公司自创的喷射旋流曝气脱硫塔(SD-FGD),塔底部设有导气旋流装置,使烟气在塔内流动均匀,并且通过控制脱硫塔进口的pH值解决了塔内的结垢问题。

参考文献:

[1] 郝继锋, 汪莉, 宋存义, 等.钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨.太原理工大学学报, 2005, 36( 4):78-91.

[2] 单尚华,李春风.加快实施烧结烟气脱硫,促进区域环境改善[C].中国钢铁 年会论文集.北京:冶金工业出版社,2007.

[3] 张凡,张伟,杨霓云等.半干半湿法烟气脱硫技术研究.环境科学研究,2000,13(1):60-63.

[4]郜学.我国烧结球团行业脱硫现状及减排对策[J].烧结球团,2008,33(3):1-5.

[5]赛俊聪,吴少华,汪洪涛,等.中国烟气脱硫脱销技术现状及国产化问题.电站系统,2003,

19(1):53-54.

篇3

关键词:电厂锅炉;烟气;除尘脱硫;治理技术

中图分类号:TK27文献标识码: A

引言

随着社会经济的快速发展,全国有色金属行业以及油脂压榨厂等工业迅速壮大,锅炉是进行热能生产的重要设备,工业生产通过锅炉内各种燃料的燃烧供应热量。然而锅炉运作中会产生大量的烟尘,烟气的直接排放会造成严重的空气污染。为保护环境,防止污染,锅炉烟气除尘技术在近些年来取得了快速的发展和广泛的应用。

一、粉尘的危害及治理对策

1、电厂根据装机容量大小,配备相应锅炉。根据燃烧方式的区别,分为粉煤炉、层燃炉、循环流化床炉三类。不论何种方式,都存在粉尘随烟气排放到空气中,严重威胁环境质量。

2、治理粉尘要根据锅炉的规模大小确定不同的治理设备:如果是大中型锅炉可以用电除尘器,其排放浓度好的100mg/Nm³左右,差的几百mg/Nm³;在起动阶段,因顾及烟气中含较高CO和未燃尽煤粉发生燃烧而离线停用;中小型锅炉则普遍采用文丘里、斜棒栅除尘器等。该类除尘器尽管结构简单,投资省,但是排放普遍达不到标准,还存在污泥污水等二次污染。

3、为了控制烟气排放,保护环境,国家制定颁发《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001),按上述标准,其粉尘排放均要求≤30mg/Nm3。

4、FDYL型窑炉脉喷袋式除尘器该除尘器的单机处理风量150-200万m³/h,可以满足5000-10000水泥窑窑尾废气和电厂300MV机组锅炉烟气的除尘处理目标。该类除尘器被广泛的应用在新建水泥窑窑尾的除尘与;老厂原电收尘的改造,同样适用电厂锅炉烟气的除尘改造。

二、烟气脱硫脱销

1、SO2及酸雨对生态环境与人身健康都有一定危害性,可能损毁森林、可能腐蚀建筑物,对土地及植物也存在着一定的危害性。当前我国的二氧化硫的排放量已经超过环境容量,政府应给予高度重视。

2、我国的产煤量与煤消耗量在世界排行居前,占燃料消耗总量的70%,在2010年我国消耗24.5亿吨,超过环境可以消耗的数值。燃煤是SO2的主要来源,70%的NOx也来自燃煤。火电行业是最大源头,必须要从根本加以控制。

3、为了降低二氧化硫与氮氧化合物的污染,国家提出了减硫目标,随着经济的快速发展与煤炭消耗量的增加,二氧化硫的排放量有了明显的下降,并提出颁发一系列严格政策法规与环境质量标准,所有的火电厂只要脱硫项目不合格,都不能批准,已经建完的火电厂,必须要加建脱硫项目,无法达到排放标准的要加收SO2排污费200-500元/KW,对各类工业锅炉的烟气排放,亦制定了相应的标准:火电机组(2012年后):SO2≤100mg/Nm³NOx≤100mg/Nm³一般锅炉:SO2≤900mg/Nm³

4、燃煤分为有机硫与无机硫两类,在燃烧过程中,一部分与煤灰相溶形成无机盐,多数被氧化成二氧化硫随烟气排出。在高温状态下生成氮氧化物。如燃煤含S量0.8%,烟气中生成SOx1550mg/Nm³,NOx约850mg/Nm³,又如一台20t/h锅炉,燃煤SY1.56%,烟气中SO22500mg/Nm³,如果燃煤含S量2%,转化率80%,则烟气中SO2浓度几近4000mg/Nm³,我国产煤的硫含量大多数在1%以上,可见脱硫脱氮任务艰巨。

5、国内采用的主要脱硫技术

5.1 采用最广的当属工艺比例湿法,85%(其中石灰石石膏法36.7%,其它湿法48.3%)喷雾干湿法0.4%、吸收剂再生脱硫占3.4%。炉内塔钙1.9%。该法尽管应用范围较广,但是投资大且占地面积较广,运行电耗高,耗水量较大,而且会产生更多副产品,影响正常使用。

5.2 新氨法脱硫,甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉尘的吸收、洗涤产生副产品农肥硫铵,脱硫成本仅250元/t-SO2。

5.3 半干半湿法烟气脱硫。生石灰是其脱硫剂,设脱硫塔、喷水系统、排气返回等部分,烟气进烟道,从顶部进吸收塔,下面出来进袋收尘器。不必压缩空气,生石灰和收尘器回灰用高温蒸汽经文氏管引流输送入烟道,使其与烟气混合充分,在烟道与塔顶喷入适量的工艺水,用来控制温度,遇到蒸汽氧化钙会加快消解,脱硫效率是靠回灰量与脱硫剂供给量保证的,返风是保证烟道与塔内的流速,使其符合不同锅炉的负荷率,脱硫效率90%,排放浓度SO2100mg/Nm³,粉尘30mg/Nm³。

5.4 干式吸附过滤技术

干式吸附主要利用可循环再生固定吸附材料,能够完成除去烟气中SO2和烟尘的目的,经水洗后可循环使用。该装置一般分为两部分,预除尘器以及吸附塔。该种装置能够实现很高的脱硫除尘效率,经实验研究证实其除尘效率达到95%,脱硫效率超过80%。且排出烟气温度低,不会造成环境的二次污染,副产品可回收利用。虽然性能好,但是要求吸附塔入口烟气含尘须小于150mg/m3,不然会产生堵塞和吸附剂中毒问题。实际中的吸附剂要定期再生,过程繁琐,且投资额较大。使用等离子体锅炉进行排出烟气的脱硫除尘,是近些年新发展的技术设备,在电子束照射到烟气中含有的N2、O2及水蒸气后,大部分能力会被其会吸收,生成大量具有极强反应活性的自由基,如OH、O、HO2等。这些生产的自由基结合烟气中SO2变硫酸,再同氨中和合成硫酸铵。

6、常用的烟气治理技术

目前,我国的企业锅炉中常用治理烟气的技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘三种。

6.1 旋风除尘

旋风除尘器主要借含尘气体旋转时产生的离心力,实现粉尘从气流中的分离。该分离设备结构简单、安装容易、造价及运行成本较低,对于清除直径在5~10μm以上的较大粉尘颗粒有很高的净化效率,但对于直径在5~10μm以下的较细粉尘却效率较低,因此该设备通常会用于对较大颗粒粉尘的处理,同时也较多用于多级净化的前期处理。

6.2袋式除尘

袋式除尘器是利用无机纤维或有机纤维布清除烟气中的固体粉尘因,达到过滤分离粉尘效果的一种高效除尘装置。该装置总体结构简单、适应性强、除尘效率高,但纤维布需进行定期更换,所以会增加装置的运行及维护成本。

6.3湿式除尘

以某种液体(通常为水)为处理媒介,基于惯性碰撞、扩散等原理,从含尘气流中将粉尘捕集的装置称为湿式除尘器。该装置在消耗同等电能资源的条件下,要比干式的除尘效率高。湿式除尘器适用于处理高温、高湿的烟气或者含有较大黏性粉尘的延期,同时也适用于非纤维性的、与水不发生化学反应的锅炉废气。装置结构简单,总体投资少,占空间体积小,处理方法简单、高效。形式主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、旋风水膜除尘器等。

三、半干法锅炉烟气除尘脱硫一体化系统

1、依托高效袋收尘器,用生石灰或者石灰浆作介质,烟气从塔底弯管进入与脱硫介质解除,在吸收塔内进行SO2和Ca(OH)2的传质吸收反应,生成CaSO3和部分CaSO4固体微粒随咽气和粉煤灰一起入袋收尘器捕集,收下的粉尘一起入溢流回料仓,使大部分物料返回吸收塔,少量作为回集灰外排。

2、该循环过程可以迅速提高吸收塔内介质的浓度加上料气,保证时间充足,使效率在90%以上,SO2排放浓度250-300mg/Nm³,粉尘排放浓度≤30mg/Nm³。

3、除尘脱硫一体化装置紧缩在同一构架范围内,结构紧凑,占地面积小,投资小。

4、锅炉负荷40-110%内变动,对系统的运行与脱硫效率没有影响。

5、脱硫介质是用水消解的一种生石灰浆,废气可用时可以将其用作生石灰的消解输送介质。从而可取消石灰浆搅拌池及喷枪,使系统更加简化。

6、收集的灰渣主要为粉煤灰和亚硫酸钙(白色粉末)还有部分CaSO4、2H2O难溶于水,在空气中缓慢氧化为硫酸钙。宜用于筑路或填埋,或水泥厂辅材。

四、锅炉烟气除尘脱硫技术的发展趋势

根据我国中小型燃煤锅炉的具体情况,首选的烟气脱硫技术应是技术可靠、经济可行以及无二次污染。而对于燃煤中小型锅炉的SO污染源,朝着因地制宜地采用成熟的烟气脱硫技术方向发展:对新建燃煤中小型锅炉,采用除尘脱硫一体化净化设备;现有燃煤中小型锅炉,对于已有除尘系统正常运行者,其烟尘脱硫用低阻、中效、占地面积小的半干式喷雾脱硫器,对于除尘系统失效者以除尘脱硫一体化的净化设备取代;对于有废碱行业的中小型锅炉,可利用碱法造纸废水进行湿法脱硫。

结束语

目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的,很少有人来通过改良脱硫除尘剂的配方来实现这一目的。假如能够在现有的成熟的高效率脱硫工艺的基础上,在投资成本和运营成本都不高的情况下,通过一些工艺的改良和脱硫药剂的改善来提高其除尘效率,使得该脱硫除尘一体化装置既有良好的脱硫效果,又能获得较高的除尘效率。这种技术的研制和开发一定会有很好的推广价值,产生良好的社会效益和经济效。

参考文献

[1]李雅平.火电厂烟气脱硫技术综述[J].科技传播,2011(02):78.

[2]魏志奇.论我国火电厂烟气脱硫建设转折与发展[J].科技传播,2011(11):158.

篇4

【Abstract】According to the characteristics of China's industrial boiler flue gas emissions, a new type of flue gas desulfurization and denitrification process suitable for industrial boiler has been developed. It has been widely used in desulfurization and denitrification of industrial boilers. In this paper, the desulfurization and denitrification technologies combined with ozone oxidation and chemical absorption are studied and analyzed.

【关键词】燃煤工业锅炉;脱硝改造;臭氧氧化;脱硫脱硝

【Keywords】coal fired industrial boiler; denitration modification; ozone oxidation; desulfurization and denitrification

【中图分类号】TK229.6 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)06-0150-02

1 引言

在我国,燃煤工业锅炉广泛运用于各种工业生产之中,其数量较多,分布较广。每年我国的燃煤工业锅炉消耗标煤约四亿吨,约占全国煤炭消耗总量的四分之一左右,产生了大量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物。随着环境保护重视程度的不断提高,燃煤工业锅炉的尾气污染治理问题已经成为了环保问题治理的重要内容。目前大部分的燃煤工业锅炉已经配备了除尘脱硫设备,但未安装相应的脱硝装置,需要进行脱硝改造。如何在保证脱硝效果的基础上,降低投资和设备运行的成本,是目前必须予以充分考虑的问题。

2 燃煤工业锅炉脱硝技术的选择

我国燃煤工业锅炉在运行过程中受生产供气需求的影响,负荷变化较大,产生的氮氧化物浓度波动较大,并且燃煤工业锅炉的炉膛工况较为复杂。大部分燃煤工业锅炉的现有场地在设计时未考虑脱硝改造的需求,也给脱硝改造带来了巨大难度。火电厂电站锅炉上应用较多的SCR及SNCR脱硝技术,适合运行平稳的大型锅炉脱硝处理,不适合直接应用在燃煤工业锅炉的尾气脱硝处理上。采用氧化吸收法结合湿法脱硫脱硝技术,不仅能够解决锅炉负荷变化较大带来的烟气处理难度,还具有同一设备实现高效率的脱硫脱硝的优势,值得进行探讨研究。

氧化吸收法,即利用强氧化剂将烟气中的氮氧化物氧化成NO2及N2O5等高价态氮氧化物后,再利用吸收液将氮氧化物及二氧化硫同时去除。

目前常用的脱硝氧化剂有亚氯酸钠、过氧化氢和臭氧等。[1]

亚氯酸钠氧化法是通过亚氯酸钠作为氧化剂,将尾气中的NO氧化为硝酸,SO2氧化为硫酸,达到脱硫脱硝的目的。但H.K.Lee等通过研究发现,仅当尾气中的SOX被亚氯酸钠完全去除后,NOX才会被除去。[2]由此可见尾气中的SOX会影响脱硝反应,导致脱硝效率不高。而且亚氯酸钠价格较高,反应产物复杂,容易导致二次污染,对设备腐蚀性较大。

过氧化氢氧化法是利用过氧化氢直接将NO氧化成可溶性的NO2,再通过洗涤方式与SO2一同被去除。但过氧化氢是一种弱酸,在酸性环境下较稳定,影响了NO的氧化反应。同时,过氧化氢在高温下分解加速,导致氧化剂利用率低,影响了脱硝效率。

臭氧氧化法的原理是利用臭氧自身的强氧化性,很容易地将气体NO氧化为溶解度较高的高价态氮氧化物,比如NO2、NO3、N2O5等,然后通入吸收塔内,将SO2和氧化生成的NOX一并吸收去除,达到同时脱硫脱硝的目的。臭氧脱硝的氧化化过程非常迅速,无危害环境的副产物生成,残留的臭氧很容易分解为环境友好的O2。

3 臭氧氧化脱硝的机理

臭氧氧化脱硝技术的关键因素就是NO的氧化过程。NO的氧化是逐步完成的,烟气中的NO必须先氧化生成NO2后,如果O3过量才会生成NO3和少量的N2O5。反应机制如下:

O3+NO=NO2+O2(1)

O3+NO2=O2+NO3(2)

NO2+NO3=N2O5(3)

通^实验发现,O3与NO之间发生的氧化速度要高于O3与SO2的氧化反应速度。因此,SO2不会对O3与NO之间所产的氧化过程产生影响。

4 燃煤工业锅炉脱硝改造工艺流程

目前大部分现有燃煤工业锅炉已经配备了多管除尘器、布袋除尘器或水膜除尘器,并配备了脱硫吸收塔。因此必须尽量利用现有的除尘脱硫装置的基础上增加脱硝装置,并利用原有的吸收塔同时进行脱硫与脱硝。改造后的工艺流程是:经过除尘后的烟气通过引风机后、在进入吸收塔之前,将会与臭氧在臭氧反应器内进行充分的氧化反应,从而将NO氧化为高价态氮氧化合物后,再输送至吸收塔内进行反应,从而达到脱除烟气中SO2和NOX的目的,最后经过除雾器脱水后,烟气输送至烟囱排放。在整个烟气脱硫脱硝的过程中,所产生的硝酸盐和硫酸盐将会进入循环池。

5 臭氧氧化同时脱硫脱硝的主要影响因素

影响O3氧化同时脱硫脱硝的主要因素有O3/NO摩尔比、反应温度、吸收液等。

5.1 O3/NO摩尔比

从实验研究的结果进行分析发现,当O3/NO摩尔比≤1时,NOx的脱除效率相对较低,约为50%左右。因此,在实际的脱硝过程中,通常选择O3/NO摩尔比>1,因为NO氧化度过低将会对NOx的脱除工作产生不利的影响,反之如果臭氧对NO氧化度较高,则NOx的脱除效率可达90%以上。[4] 实际运行时,可以通过调节臭氧的产生量来达到预期的脱硝效率。

5.2 反应温度

除尘器后部、吸收塔前端的烟气温度一般在100~150℃左右,该温度为臭氧脱硝的合适温度。此时臭氧的分解率较低、实际的生存时间将会大于NOx的动力学反应时间,有利于氧化反应顺利进行。

5.3 吸收液及吸收塔

目前燃煤工业锅炉的湿法脱硫常用石灰/石灰石―石膏法、双碱法等。这些脱硫工艺的洗涤吸收液在脱硫的同时也能吸收NOx。但是,因为烟气中的NOx增加了吸收塔的负荷,原有的吸收塔必须进行技改,增加喷淋层层数或者增加吸收液的循环水量,才能保证脱硝和脱硫正常运行。

6 臭氧硝的优势

①脱硝效率较高,脱硝效率可达90%以上;

②臭氧脱硝采用在吸收塔之前的烟道内安装O3喷射格栅,对锅炉设备产生的影响较小;

③脱硫脱硝在吸收塔内同时进行,节省了设备的占地面积,适合现有锅炉的脱硝改造;

④可以根据锅炉的工况变化,通过调节臭氧用量,从而将脱硝效率控制在经济可行的范围内。

7 结语

臭氧氧化结合湿法吸收同时脱硫脱硝技术,有效地解决了燃煤工业锅炉烟气脱硝改造存在的问题,在保留传统湿法脱硫工艺的基础上促进了脱硫脱硝效率的稳步提高,降低了投资运行的成本。因此,这一技术的推广和应用对于促进我国现阶段的工业锅炉烟气脱硫脱硝效率的提高,具有积极的促进作用。

【参考文献】

【1】柏源,李忠华,薛建明,等.烟气同时脱硫脱硝体化技术研究[J].电力科技与环保,2010(03):56.

【2】韩颖慧. 基于多元复合活性吸收剂的烟气CFB同时脱硫脱硝研究[D].保定:华北电力大学,2012.

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论文关键词:主人翁精神,岗位,闪光,邢台,国泰

 

在高高的脱硫塔上、循环浆液泵房内、炽热的干除渣机前、噪声轰鸣的增压风机边每天都可以看到一个熟悉的身影,手拿测温仪、振动表认真地对设备系统进行巡查,他就是担任邢台国泰发电公司两台300MW机组脱硫除灰工作班长――刘明辉。自担任班长工作以来,他几年如一日,始终认真履行着自己的岗位职责,克服种种困难,带领全班员工,立足岗位,忠诚敬业,模范地尊遵守着规章制度,认真维护脱硫除灰设备,精心调整系统运行参数,确保脱硫系统安全高效运行,实现了烟气高标准排放,以新主人翁精神在本职岗位上彰显着对事业的热爱和无限的忠诚。

以主人翁精神投身工作,把每一件简单事情做好

脱硫设备的安全可靠高效运行,直接关系到烟气的排放品质。为了完成好节能减排任务,确保烟气排放达到国家标准,刘明辉深知自己肩负的重任。为此,他从自身做起,对自己的工作提出了高标准和严要求。每天提前40分钟到达生产现场对管辖的设备系统进行全面的检查是他几年来一贯的作法。严寒的冬季里、酷暑的烈日下随处可见他的身影,他总是那样出现在繁忙的生产现场。消除设备缺陷、维护设备系统、定期倒换运行方式等运行管理工作,这些看起来似乎很平常的事情,他做的总是那样的认真,那样的标准,那样的执着,这都是出于他对岗位的热爱和对公司的忠诚,这不就是新主人翁精神的具体体现吗,这不就是我们企业持续发展所需要的人才吗。运行员工严谨的态度、朴实的精神、规范的工作在刘明辉身上得到了充分的展示。

在多年的基层班组生产管理工作中,使他养成了良好的职业习惯和模范执行规章制度的工作态度。凡是要求员工做到的他首先率先垂范,身体力行。记得在邢台国泰发电公司两台300MW脱硫除灰设备刚投运期间,他积极参加了脱硫系统、气力除灰系统设备的调试工作。为了全面掌握设备系统情况,他放弃了无数个节假日休息天,全身心地投入到生产工作中。查找设备安装问题、安全隐患和设备缺陷和针对查找出来的各类问题及时提出了改进建议是他工作的重要部分。在机组除尘脱硫等设备建设调试初期做出了大量前期准备工作,对照图纸查系统,对照设备查规范,对照参数查依据等等这些富有成效的基础工作,为他以后的设备系统调试打下了坚实的基础。设备投入生产后他又参与了#11脱硫氧化风机管路增加两路支管、电除尘器、气力除灰系统加装设备报警、增压风机油泵电源改造和#10GGH主、辅电机电源、改造真空皮带机纠偏气源等技改工作,在优化运行方式、实现节能降耗活动中以及为六期脱硫设备系统的可靠运行付自己的艰辛与努力。

把企业当作自己的家,自己的人生价值将不断升值

在工作上作为班长的刘明辉,凡是遇到问题总是反复琢磨,有时为了点小问题,跑到现场直到弄懂为止。凭着这种执着的好学精神,他积累到了生产所需的实践经验,对整个除灰脱硫系统和设备的布局及容易出现问题的设备了如指掌,对各项操作异常分析处理更是驾轻就熟。他不仅带领班上的同志们克服困难,努力奋斗,钻研技术,时刻都把工作任务放在首位,把同志们的安全系在心上,尤其是对刚进班组的新人更是亲力亲为带着大伙学理论,查系统,出点子,献计策,常常晓之以理,动之以情,使班组每个成员都团结在集体“家”的氛围中,最大程度上激发和提高了大家工作的积极性,保质保量完成生产任务。

众所周知,邢台国泰发电公司两台300MW机组脱硫除灰班所辖设备繁多,是个机电一体的综合性班组。针对班组大量的电气操作,他结合班组人员技术状况,狠抓了员工的技术培训工作。主持制定了《班组电气操作培训管理办法》、《电气操作行为规范》、《设备启停操作票》等多项技术保障措施,在运行部专业的指导下,重点抓了班组员工的现场操作动手能力。针对电气操作的重要性、规范性、程序化,特别是母线操作项目多,措施涉及面广,他每次都亲临现场,监护员工的每一项操作。由于班组负责的6KV脱硫段,母线以及380V除尘、除灰、卸煤、脱硫配电室所有负荷开关、变压器及母线停送电操作,为了确保人身和设备的安全运行,他结合员工技术状况亲自主持编写了《电气作业操作票》,进一步规范了员工的操作行为。在他的带领下六期脱硫班的安全生产工作开展的扎扎实实。“三票三制”是运行员工所必须遵循的操作程序,为落实好这一法规性制度,在机组的检查工作中,他严格要求员工按照规章制度办事,教育员工树立大局意识和服务意识,操守职业准则,对待每项工作要有强烈的责任感、事业心,要通过务实的工作全力为检修人员提供安全可靠的作业环境。几年中在办理的近1880余张的工作票和近6000余份的电气操作票中,合格率均达到100%。

为强化培训效果,刘明辉结合多年来的生产经验和设备实际状况,主持编写了《六期脱硫岗位实际操作技能题库》,作为班组的培训教材,使班组人员在熟悉“安规”和“运规”的基础上,根据自己的实际情况有计划有目标的的学习。此题库得到运行部领导的充分肯定。近日领导决定将此题库出书作为脱硫专业的学习教材,在部门内部组织专业员工学习。这些成绩的取得,用班组一名员工的话说:这与我们班长刘明辉求真务实的工作作风和精益求精的管理方法是密不可分的。这样的工作成绩让他连年荣获河北建投集团公司“先进工作者”的荣誉称号,2012年度荣获公司“除尘脱硫技术明星”称号。

做岗位真正主人,为企业发展做贡献

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关键词 石膏浆液

中图分类号:P619文献标识码: A

一、沧东公司石膏脱水系统简介

我公司2台1、2号600MW燃煤机组一期脱硫装置自2006年陆续投运后一直稳定运行。但由于工况变化,自2011年5月份开始,1、2号脱硫相继出现石膏脱水问题,石膏含水率增大,最高达到20%多,已经严重影响脱硫系统正常运行,下面首先介绍一下影响石膏品质的各种因素,然后分析沧东公司石膏品质差的主要原因。

二、石膏性质

(1)石膏的质量标准如下。

(2)石膏品质差的形式

石膏品质差主要表现为以下四种方式:1、石膏中含水量超标(>10%)。2、石膏中未反应的CaCO3和MgCO3含量超标(>3%)。3、石膏中可溶性Cl-、F-、Mg2+含量或总可溶性盐(杂质)含量超标(>3%)。4、石膏中CaSO3•1/2H2O含量超标(>0.4%)。影响石膏品质的因素很多,综述来说,主要为浆液品质差、烟气杂质含量多和脱水系统设备问题三种原因。

三、浆液品质的影响

(1)浆液pH值的影响 浆液pH值的大小对石膏品质的影响起到决定性的作用。过高的pH值会使CaCO3的溶解度降低,未溶解的CaCO3随石膏浆液排出会影响石膏的品质还会堵塞真空皮带机滤布,造成脱水困难。

(2)石灰石纯度的影响 合格的石灰石其CaCO3含量要大于90%,石灰石中的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物为石灰石中的主要杂质,石膏中的杂质含量一般要控制在3%以下,因为这些杂质直接影响石膏的粒度和纯度,不利于石膏结晶。

(3)氧化空气量的影响 如果氧化空气量不能满足设计需要,将会导致浆液中的CaSO3•1/2H2O无法被充分氧化,石膏浆液中的CaSO3•1/2H2O含量会升高,影响石膏的品质。

(4)浆液密度和过饱和度的影响 随着烟气与浆液的反应,CaSO4•2H2O的含量逐渐上升,导致浆液密度逐渐增大,会促使石膏在现有的晶种上结晶,使晶体长大,有利于石膏形成,同时石膏浆液中CaCO3含量减少,有利于提高石膏品质。但当密度过高时,晶体的生长速率会成倍增加,会产生许多新的晶体颗粒,此时产生的石膏会是许多细小的颗粒,通过旋流器浓缩后,浆液浓度达不到40%,真空皮带机上滤饼的厚度不够而漏空,直接影响到真空度,不利于脱水。

(5)浆液的搅拌强度的影响 浆液的搅拌强度也会对石膏的形状造成影响,搅拌强度过大,会使石膏晶体尖角部分的晶束从晶体中脱落,不易于脱水,搅拌力度不够又会使石膏晶体形成针状、片状,也不易于脱水。

四、烟气杂质含量的影响

(1)氯离子含量的影响 氯离子的主要来源是烟气中的氯化氢气体,其次是工艺水中的氯离子。氯离子的危害主要表现为:(1)浆液中的氯离子会与浆液中的钙离子反应生成性质稳定的六水氯化钙,锁住石膏中的水分,使石膏中水分增加。(2)石膏晶体分子间的氯化钙,阻止了游离水与石膏晶体的分离,使石膏无法高效脱水。

(2)烟尘的影响 随烟气进入吸收塔的飞灰,大部分会留在浆液中,排出时,一部分会进入废水系统,其余的将会进入石膏,影响石膏品质。

五、脱水系统设备的影响

(1)真空皮带机真空度的影响 真空皮带机是石膏浆液二级脱水的主要设备,主要原理是利用真空把石膏中的水分去除,正常运行的设备能把含水40%的石膏浆液脱水至10%以下。

(2)石膏旋流站运行状况的影响 石膏旋流站是石膏浆液一级脱水的主要设备,它能使石膏浆液中的水份从80%下降至40%左右。但由于长时间运行磨损、运行控制方式改变等原因造成石膏旋流站旋流子口径变化、入口压力改变等均会影响脱水效果。

(3)石膏膏体厚度的影响 石膏浆液经过给料系统落在真空皮带机上,石膏膏体的厚度由皮带机的转速和进料门开度的大小控制。石膏厚度过薄会造成部分滤布没有覆盖石膏,造成真空度下降,影响石膏含水量;石膏过厚又会造成水份脱除不彻底,增加石膏含水量。

六、实际问题研究及对策

经过我们深入研究,发现烟气中的烟尘浓度较以前有大幅上升,原因为1、2011年初将1号、2号机组电除尘器改造为节能运行方式,虽然节能运行仍能满足除尘率,但一定程度上使除尘效果不如以前。2、1号机组电除尘器2、3电场部 分收尘区存在虚 接短路情 况,造成二 次参数较低,基本上处于无 效收尘状 态。2号机组C除尘 器三四电场阴极螺 旋线断 裂等原因,造成后两级电 场均不能正常收 尘运行。3、由于两台机组浆液通过脱水系统后的滤液水而混和,导致一台脱硫浆液品质恶化会“传染”至另一台脱硫。

另外,运行人员为了提高脱硫效率加入大量的石灰石浆液,最终导致浆液中CaCO3含量过剩,经化验,石膏中的CaCO3含量、杂质含量、氯离子含量均已超标,滤布已经堵塞,造成石膏无法有效脱水,导致石膏含水量增大。

所以,这次石膏的问题其本质主要是随着锅炉工况的变化(掺烧石炭煤或高硫煤)、石灰石品质的降低、电除尘设备故障等综合因素的影响,导致吸收塔浆液品质发生了本质的变化,使得吸收塔中的浆液致盲。其中电除尘设备运行方式改变和部分设备故障是导致问题发生的主要问题。

应对措施:首先通过对电除尘设备的维修;对电除尘运行参数的调整;暂停石灰石浆液的加入,待pH值下降至4.0左右时,人工计算石灰石浆液的加入量,使pH值逐步上升,最后一边向吸收塔内补充新鲜的石灰石浆液和工艺水,一边外排吸收塔浆液至事故浆液箱进行置换,同时加强废水排放,降低吸收塔中的氯离子含量和重金属含量直至石膏品质符合再利用要求。

为了预防石膏品质差,需要长期做的具体工作为:1、保证石灰石纯度。2、控制浆液pH值不要剧烈波动。3、控制浆液密度不要过大、过小。4、保证足够的氧化空气量。5、浆液的搅拌强度不要过大。6、保证电除尘系统高效运行,严密监测烟气中烟尘含量。7、严格控制浆液中氯离子含量,定期化验,谨防超标。8、保证石膏旋流站稳定运行并定期检测。9、严密监测真空皮带机真空度。10、严格控制真空皮带机上石膏膏体厚度。11、滤饼冲洗水流量和安装位置要合理。

七、结束语

影响石膏脱水问题的因素还有很多,还有待我们更加深入的去研究各个因素以及更加合理的处理方法,通过这些研究,不断提升石膏产品的质量,提高我们设备可靠性和准确性。

参考文献

顾圣秋,俞利强.石灰石一石膏湿法脱硫中吸收塔浆液泡沫过多问题探讨.上海电气技术,2010,03

徐铮.脱硫石膏品质控制技术及其资源化研究:[硕士学位论文].保定:华北电力大学环境工程,2007

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关键词:大气污染物;预防;治理

大气是人类生存环境的重要组成部分,大气环境质量的优劣与人类的生存息息相关,一些常见的大气污染物会对人体产生直接或间接的危害。大气污染物一般有2种形态,即颗粒状污染物和气态状污染物,颗粒状污染物主要以烟尘为主,气态状污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和含氢气体等。大气污染物能够在大气中扩散,具有污染范围广、区域性和整体性强的特征。因此,大气污染的程度与该地区的自然条件、能源构成、工业结构和布局、交通状况以及人口密度等多种因素有关。防治大气污染物的根本方法,是从污染源头着手,通过削减污染物的排放量,促进污染物扩散稀释等措施来保证大气环境质量,同时从区域环境的整体出发,充分考虑该地区的环境特征,对能够影响大气质量的各个因素进行全面、系统的分析,充分利用环境本体的自净能力,采用最佳的防治方法,已达到控制大气环境质量,减轻大气污染的目的。大气污染物的综合防治应主要从以下几个方面入手。

一、采取各种措施,减少污染物的产生

1.1全面规划,合理布局

大气污染综合防治,必须从协调地区经济发展和保护环境之间的关系出发,对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、空间分布做全面的调查研究,在此基础上制定控制污染物的最佳方案。例如:工业生产区应设在城市主导风向的下风向;在工厂区与城市生活区之间,要有一定间隔距离,并营造城市绿化带,以减轻大气污染的危害。严格对新建、改建、扩建项目审批,对无污染治理设施或污染治理设施不完善的要责令其停工限期整改,对于现有污染严重、资源浪费、治理无望的企业,要坚决采取关、停等措施。

1.2改善能源结构,提高能源有效利用率

我国是燃煤大国,煤炭燃烧过程中释放出大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳以及悬浮颗粒等污染物。我国以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有根本改变,因此应优先推广型煤和低硫等洗选煤的生产和使用,降低烟尘和二氧化硫的排放量。此外,要根本解决大气污染问题,还要从改善能源结构入手。例如,使用天然气和焦化煤气、石油液化气等二次能源,加大对太阳能、风能、地热、潮汐能、生物能和核聚变能等清洁能源的利用。

1.3实行区域采暖和集中供热

家庭中的燃煤炉灶和分布在市区的各类采暖、烧水小锅炉排放大量二氧化硫和烟尘是造成城市大气环境恶化的一个重要原因。城市采取区域采暖,集中供热措施,能够很好地解决这一问题。区域采暖,集中供热的好处表现在:一是可以提高锅炉设备利用率,降低燃料消耗量;二是可以充分利用热能,提高热利用率;三是便于采用高效率除尘设备,大大降低粉尘排放量。四是减少燃料的运输量,从而减少运输设备的使用,间接减少大气污染物的排放。

1.4植树造林,绿化环境

绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施,植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能,是空气的天然过滤器。蒙尘的树叶经雨水淋洗后,又能够恢复吸附与阻拦尘埃的功能,使空气得到净化。植物的光合作用能够释放出氧气,可吸收二氧化碳,一般1hm2的阔叶林,每天能够消耗约1t二氧化碳,释放出750kg氧气,起到了良好的空气调节作用。

二、采用各种专业技术,控制污染物排放

2.1颗粒状污染物的治理

大气中的烟尘(主要由颗粒状污染物组成)大部分是由于固体燃料(煤)的燃烧产生的。去除大气中颗粒状污染物的方法很多,根据其作用和原理,可分为以下几种类型:一是干法去除颗粒状污染物。利用机械力(重力、离心力)将粉尘从气流中分离出来,达到净化的目的。常用的设备有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。其中最简单、廉价、易于操作维修的是沉降室。携带尘粒的气流由管道进入宽大的沉降室时,速度和压力降低,其中较大的颗粒(直径大于40μm)则因重力而沉降下来。旋风除尘器的作用原理是使气流在分离旋转,尘粒在离心作用下被甩往外壁,沉降到分离器的底部而被分离清除。这种方法对5μm以上尘粒去除效率可达50%~80%。二是湿法去除颗粒状污染物。该方法是用水或其他液体使颗粒湿润,进而加以埔集去除的方法。常用的方法有喷雾塔式、填斜塔式、离心式分离除尘器、文丘里式除尘器等多种,这些方法能除去直径大于10μm的颗粒,如果采用离心式分离除尘器,其去除率可达90%左右,但这种方法的缺点是能耗较高,同时存在污水处理问题。三是过滤法去除颗粒状污染物。有较高的除尘效率,其中最常用的袋式滤尘器对直径1μm颗粒的去除率接近100%,它使含尘气体,通过悬挂在袋室上部的织物过滤袋而被除去,这种方法效率高,操作简便,适应于含尘浓度低的气体;其缺点是维修费高,不耐高温高湿气流。四是静电法去除颗粒状污染物。该法的原理是所有尘粒通过高压直流电场时吸收电荷的特性而将其从气流中除去。带电颗粒在电场的作用下,向接地集尘筒壁移动,借重力而把尘粒从集尘电极上除去。其优点是对粒径很小的尘粒具有较高的去除效率,且不受含尘浓度和烟气流量的影响,但设备投资费用和技术要求高。

上述各种除尘方法原理不同,性能各异,使用时应根据实际需要加以选择或使用,主要考虑因素为尘粒的浓度、直径、腐浊性等以及排放标准和经济成本。一般情况下,颗粒较大(数十微米以上)宜于采用干法,对于细小颗粒(数微米)则以采用过滤法和静电法为宜。

2.2气态污染物的治理

二氧化硫不仅在大气中形成酸雨,造成空气污染,而且严重腐蚀锅炉尾部设备,影响生产和安全运行。因此,烟气脱硫对我国来说更为重要。烟气脱硫技术包括燃料脱硫(目前主要是重油脱硫)和烟气脱硫2种。重油脱硫是采用加氢脱硫催化法,使重油中有机硫化物中的C—S键断裂,硫变成简单的气体或固体化合物而从重油中分离出来。含硫量较高的重油首先进行脱硫处理,再提供给用户,主要应用在那些没有烟气脱硫能力的中小工厂,而大型工业企业则要求安装烟气脱硫设施。

烟气脱硫可分为干法和湿法2种,湿法是把烟气中的SO2和SO3转化为液体或固体化合物,从而把它们从烟气中分离出来,湿法脱硫主要包括碱液吸收法、氨吸收法和石灰吸收法等。碱吸收法是用氢氧化钾、氢氧化钠水溶液等作为吸收剂;氨吸收法用氨气作为吸收剂;石灰乳法使用石灰浆作吸收剂,同时可回收石膏。

湿法脱硫后,烟气温度降低、湿度加大,排出后影响烟气的上升高度而难以扩散。为克服上述缺陷,采用固体粉沫或非液体作为吸收剂或催化剂进行烟气脱硫,称为干法脱硫。干法脱硫又分为吸附法、吸收法和冷凝法、催化转化法、直接燃烧法、膜分离法以及生物法等,其中吸收法和吸附法是应用最为广泛的2种方法。吸附法是利用多孔性固体吸附剂处理气态污染物,使其中的1种或几种组分,在固体吸附剂表面,在分子引力或化学键力的作用下,被吸附在固体表面,从而达到分离的目的。常用的固体吸附剂有骨炭、硅胶、矾土、沸石、焦炭和活性炭等,其中应用最为广泛的是活性炭。吸收法是利用气体、液体中溶解度的不同,以分离和净化气体混合物的一种技术,也适用于气态污染物的处理。在吸收法中,选择合适的吸收液至关重要,是关系到处理效果的关键。

三、完善环境监管,加大执法力度

在现阶段我国的一些企业,为了实现利益最大化,根本不考虑其排放污染物对大气造成的危害。因此,监管措施和执法力度直接关系着对大气污染物的防治效果。这就要求加快建立和完善减排指标体系、监测体系、考核体系等一系列规章制度;此外,还要加大对排污大户的惩罚力度,走出“守法成本高,违法成本低”的怪圈,使企业逐渐走上规范化经营和良性竞争之路;鼓励公众参与监督,形成社会联动、企业互动的强大合力。

参考文献:

[1]黄振中.中国大气污染防治技术综述[J].世界科技研究与发展,2004,26(2):30-35.

[2]黄成.我国城市大气污染现状及防治对策[J].科技信息,2008(21):136,137.

篇8

关键词:烧结机;年修;设备故障;设备维护;

中图分类号:C35文献标识码: A

概述

烧结机是钢铁厂的重要组成部分,烧结机废气中除含粉尘外,还有SO2、HF、NOX、HCl等有害气体。未经处理的烟气排放到大气中,造成了严重的环境污染。国家提出了更高的排放标准,也制定了严厉的惩罚制度,烧结机生产环境安全治理技术难度加大了许多。 邯钢邯宝公司炼铁厂烧结机配置了完备的除尘设备,在设备运行维护中,出现了各种设备故障,我们采取日常维护和年修相结合的办法取得良好的效果。

烧结烟气的主要特点

2.1、由于漏风率和固体料循环率高,有相当一部分空气没有通过烧结料层,使烧结烟气量增加,每产生一吨烧结矿大约产生4000~6000m3烟气。CO含量较高。

2.2、烟气温度较高,随着工艺操作的变化,烟气温度一般在120~180℃左右。

2.3、烟气携带粉尘多。粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成,一般浓度达10g/Nm3.平均粒径为13~35um。

2.4、含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量新能源较大,按体积比计算,水分含量在10%左右。

2.5、含有腐蚀性气体。高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均产生一定量的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、氟化氢(HF)等。

2. 6、含SO2浓度较低,根据原料和燃料差异而变化,一般在1000~3000mg/Nm3.

2.7、含有重金属污染物、二噁英类物质。

3.除尘设备配置情况

设置九台高效宽间距四电场电除尘器和一台布袋除尘器,其中二台60m2机头电除尘器,二台60m2配料电除尘器,二台180m2机尾电除尘器,二台70m2整粒电除尘器,二台90m2成品电除尘器,保证电除尘出口烟气粉尘含量小于50mg/m3,一台布袋除尘出口粉尘含量小于30mg/m3。另外机头除尘还配置了二台2×300级烧结机烟气脱硫项目,采用石灰石——石膏湿法、一机一塔脱硫装置。脱硫率不小于95%。脱硫后SO2 排放浓度≤100mg/Nm3, 粉尘排放 浓度≤50mg/Nm3。

除尘系统采用技术先进的除尘管道阻力平衡器,矿槽上部采用移动卸料车除尘风量切换装置,除尘管道系统中易磨损的部位采用耐磨技术,针对不同性质粉尘的除尘管道,采用不同的耐磨措施,以延长除尘管道的使用寿命,减少除尘管道的维护工作量。除尘系统的运行通过PLC系统实现集中自动控制。

粉尘采用气力输送,机尾、配料、成品、整粒电除尘器收集到的粉尘经各除尘器灰斗下仓式泵、粉尘输送管道管道正压气力输送至配料室粉尘仓;将机头电除尘器收集到的粉尘利用刮板输送机将每一电场的粉尘分别收集至一粉尘中间仓,然后利用正压气力输送至配料室粉尘仓。

4.故障情况和现场分析

成品除尘器、机头机尾除尘器。成品除尘器为两期共用,阳极板、芒磁线受氯化钙腐蚀严重。机头除尘器顶板腐蚀严重,已经漏风,东区曾出现顶板塌落现象。机尾除尘器阳极板、阴极线磨损断裂比较多。除尘器在日常检修中,受到本身设备特点和检修时间的限制,很难有机会大面积进行内部整修。

一二期主抽风机叶轮由于长时间运转,叶轮表面存有粘灰,需要进行喷砂清洗。一二期烧结机机头除尘器进风伸缩节更换。伸缩节已经有约500mm的开裂,漏风严重,对主抽风机的运转状况,和叶片使用寿命造成不良影响。

邯宝炼铁厂烧结机的定修周期目前已经达到50天,一般工期为16小时,遇到遇到高炉同步检修时,工期为24小时。这样短的时间里,无法对除尘设备的内部设施进行检查处理。一般只能做设施和管道的维护。所以,除尘设备内部的检修只能等到烧结机年修才能进行。

5.除尘设备的检修

炼铁厂1#烧结机于2008年3月26日投产,连续运转4年多时间,2012年提出年修申请。除尘部分主要年修项目:机头电除尘器顶盖更换、机尾电除尘器一电场极板极线更换、成品除尘器大修、风箱补偿器部分更换、主抽风机叶轮清洗和动平衡检测等。

5.1配料电场内部清灰,风机更换油,叶轮清灰,更换除尘管道。

5.1.1配料电场内部清灰完成叶轮清灰完成,风机更换油,

5.1.2一期一系列一次筛更换除尘更换φ800、2米、90°弯头1个,一期一系列二次筛更换除尘更换φ800、2米、90°弯头1个,7转1A机尾除尘更换更换φ290、3米45°弯头1个、φ400、3米二筛1A机尾除尘管道更换φ400、4米、45°弯头1个φ290、1.5米弯头45°1个,二筛2A机尾φ400、4米、45°弯头1个φ290、1.5米弯头45°1个,除1A机头除尘管道更换φ400、2米。

5.2机尾,2电场、3电场、4电场内部清灰清理垃圾,风机更换油、更换除尘管道。

2、3、4电场内部清灰清垃圾完成风机更换油完成。

一期一系列一次筛除尘管道更换φ450、1米 90°弯头1个,一期一系列二次筛更换除尘管道φ450、1米 90°弯头1个,7转2A机尾除尘管道更换φ290、1.5米、45°弯头1个,3转1A机头除尘管道焊接四道焊口,二筛4A机头除尘管道更换φ400、5米,取1A机尾除尘管道更换φ330、3米、90°弯头1个。

5.3整粒电场内部清灰主管道清垃圾,更换除尘管道。

5.3.1整粒电场内部清灰主管道清垃圾完成。

一期二系列一次筛除尘管道更换φ800、2米、90°弯头1个,一期二系列二次筛除尘管道更换φ800、2米、90°弯头1个,一期机尾板式给料机机头除尘管道更换φ920、5米、90°弯头1个,5转1A机尾除尘管道更换φ400、8米、90度弯头2个、φ290、3米,二筛墙外房顶上直管补焊4米φ400。

成品风机更换油,风机叶轮清灰、除尘管道更换。

成品风机更换油、风机叶轮清灰完成。

一期二系列一次筛下料口除尘管道更换φ400、5米、90°弯头1个,φ290、3米、90°弯头1个,一期二系列二次筛系列口除尘管道更换φ400、5米、90°弯头1个φ290、3米90°弯头1个,一期机尾24,米平台主管道补焊完成。

5.5 机头电场内部检查,除尘管道更换。

5.5.1 机头电场内部检查完成。

5.5.2二筛1A机头除尘管道更换φ290、9米、90°弯头1个,二筛2A机头除尘管道更换φ290、9米 90°弯头1个。

5.6 机头除尘器:

前期的方案制定及施工准备过程做了大量的工作,施工人员提前近一个月的时间进场,开始部分结构件和施工桁架的制作。检修的五天中先后出动520人次。

5.7 机尾除尘器:

检修单位投入300人次,50吨吊车2台。检修项目部在人员协调、工器具准备、检修方案制定等前期准备工作准确到位,使得检修计划实施基本顺利,在规定的工期之内完成检修,并达到了预期的效果。

烧结机头除尘器进风伸缩节更换:

检修单位由于检修前准备工作充分,使得更换补偿器项目按计划时间顺利进行,包括吊装方案、人员安排都制定并执行得比较好,使得该项目圆满顺利完成。

6.结束语

邯钢邯宝公司十分关注工业污染的治理,在除尘设备投入和维护上不遗余力。在目前钢铁市场严峻的形势下,在除尘设备维护的投资没有减少。并且,不断探索除尘设备维护的新思路,为工业绿色生产和城市工业污染治理再做努力。

参考文献

[1] 李兴义,卢静,包文琦,赵军.烧结机机尾除尘改造[J].山东冶金,2011. 33(3):54-57

[2] 党小庆,翟瑛,张彦华,任璟,马娥,黄家玉.电改袋技术在除尘技术改造中的应用[J].西安:重型机械,2008. (4):56-60.

[3] 沈运超.重钢集团环保搬迁项目360㎡烧结机除尘系统机头电除尘器技术分析[J]:科技风,2011. (11):103-106

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