燃煤烟气净化技术
3、燃煤烟气净化技术
3.1 颗粒物脱除技术
通常采用静电除尘器、袋式除尘器和旋风除尘器
3.1.1 静电除尘器
静电除尘器是利用静电力(库仑力)将气体中的粉尘或液滴分离出来的一种净化设备，也叫电除尘器或电收尘器。静电除尘器在收尘极和放电极之间形成直流高电压，它由变压器和整流器给出。含尘气体从除尘器下部进入，并向上流动，通过一个足以使气体电离的静电场，产生大量的正负离子和电子，并使粉尘荷电。荷电粉尘在电场的作用下向收尘极运动，并在收尘极上沉积，从而达到粉尘和气体的分离的效果。当收尘极上粉尘达到一定的厚度时，通过清灰机构使粉尘落入灰斗并排出除尘器[1]。
静电除尘器的优点：①除尘效率高，可捕集粒径为0.1μm或更小的颗粒，效率可达99%以上；②静电除尘器的阻力小，通常在200-500Pa之间；③烟气处理量大，处理量一般可达到106m3/h；④能耗低，处理1000m3的烟气大约需要0.2-0.6kW·h；⑤耐高温，采用一般钢材可在350℃下运行[1]。
静电除尘器的缺点：①钢材耗量较大，占地面积大；②对制造、安装和运行的要求严格；
③对粉尘的特性较为敏感，粉尘的比电阻宜在104-5×1010Ω·cm之间，如超出上述范围，应采取一定措施，才能达到预期的除尘效果[1]。
3.1.2 袋式除尘器
袋式除尘器或称为布袋除尘器，是使含尘气体通过滤布，将粉尘从气流中分离出来的一种除尘器，按其清灰方式不同，可分为机械振打式清灰和脉冲喷吹式清灰两种。含尘气体从滤袋外通过滤布进入滤袋内，粗颗粒主要靠重力和惯性碰撞作用落入灰斗，细颗粒主要靠过滤捕集。粉尘被阻留在滤袋外表面，在滤袋内，净化后的气体向上流动，在上箱体内汇集后由引风机从出口引出。随着滤袋外表面粉尘不断增加，滤袋的阻力也不断增加，当达到规定的上限时，即对滤袋清灰；滤袋的阻力达到下限时，即可停止清灰。粉尘及颗粒通过灰斗放出。清灰方式，可以采用脉冲喷吹方式，清灰时自动控制系统发出信号，脉冲阀立刻开启，压缩空气迅速释放，经过脉冲气缸送往喷嘴进行喷射，滤袋由于充气，从而迅速向外扩张。滤袋向外扩张时，由于滤袋的抖动，粉尘从滤袋表面脱落进入灰斗。清灰方式，也可以采用机械振打方式，通过滤袋的抖动使粉尘脱落[1]。
袋式除尘器的使用原则：①压力损失：压力损失的选择要适当。采用一级分离时，一般压力损失约为1000-1500Pa；采用二级分离时，压力损失约为500-800Pa。②含尘浓度：气体含尘浓度较高时，选取低负荷；气体含尘浓度较低时，采用高负荷。③运行时间：除尘器连续运行时间长的，选取低负荷；连续运行时间短的，选取高负荷。④清灰周期：清灰周期长的选取低负荷；清灰周期短的选取高负荷[1]。
3.1.3 旋风除尘器
旋风除尘器是利用含尘气体旋转所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种设备。含尘气流由进气口沿切线方向进入后，沿外壁由上向下运动，向下旋转运动的烟气流称作外涡旋，同时还有少量气流沿径向运动到中心区域。外涡旋转到达底锥体底部后，转而沿轴心向上旋转，向上旋转的气流称内涡旋，最后从排出管排出。向下外涡旋与向上内涡旋的气流
方向是相同的。在外涡旋中，灰尘在离心力的作用下向边壁移动，到达壁的灰尘在下旋气流和重力的共同作用下，从烟气中分离出来落入灰斗。
旋风除尘器的性能特点：①设备结构简单、体积小、造价较低；②除尘器内部无运动部件或传动机构，便于管理、维护费用低；③可用于高温度烟气净化；④适用于干式除灰，有利于灰的综合利用；⑤由于可采用耐磨、耐磨蚀内衬，可以净化高腐蚀烟气。
使用旋风除尘器的注意事项：①旋风除尘器适用于处理净化密度较大、粒度较粗的粉尘，对于较细或含纤维性粉尘净化效率较低，也不宜净化粘结性粉尘；②不适于处理气体量波动较大的工况；③设计、使用时应采用措施，防止底部和个体间的漏风和串风。并联使用旋风除尘器时，力求每台除尘器处理烟气量相等。
3.1.4 国际颗粒物脱除研究现状
美国电力研究所开发出紧凑型混合颗粒收集器(COHPAC)，如图2（a）所示，其基本思想是在原有静电除尘器后面加一个脉冲式布袋除尘器。在该系统中，布袋除尘器过滤阻力较小，表面清灰容易,脉冲清灰时间增加,能耗降低，过滤速度可以提高到传统速度的4～8倍，并可压缩滤袋的间距,在占地空间和投资方面都将大幅减小。由于静电除尘器(ESP)除去了大部分的颗粒，这样在ESP后喷入吸收剂脱除SO2和Hg等污染物时，吸收剂可进行多次循环利用，提高了协同脱除效率和吸收剂使用率[2]。
由于一些电厂没有足够的空间在ESP后再加一级COHPAC ，研究者对以上系统进行进一步改进，开发出合成式COHPAC系统，如图2(b)所示，在ESP中用脉冲布袋代替电极板，静电除尘和布袋除尘之间用挡板隔开，防止静电场对布袋的破坏。这种方式继承了COHPAC的技术,具有同样的优点。从美国Alabama电厂进行的中型实验看，其在相对略低的过滤速度下，可以获得与COHPAC系统相近的效果，但是在协同脱除开发方面的优势不大。美国能源环境研究中心ZHUANG等又开发了一种更为紧凑的先进混合除尘器(AHPC)，如图2 (c)所示，把静电除尘和布袋除尘集于一个腔内，滤袋置于静电极板和极线之间，实现了真正的混合。这种系统除了具有前述COHPAC系统的优点外，其体积更小，甚至能减少到单个静电除尘器的2 /3，降低了投资成本。此外，这种系统中静电清灰产生的二次扬尘可被滤袋所捕集，从而大大提高了除尘效率，特别是PM 2.5的脱除效率。此外，在AHPC中可以采用性能较好的覆膜滤料，进一步增加对PM 2.5的脱除效率。该技术较为先进，具有较大的发展应用潜力[2]。
电凝并技术对微细粉尘有很好的收集作用，受到各国政府和学者的重视。日本京都大学( TMU)考虑到常规电除尘器在亚微米级颗粒区的较低收集效率，首次提出了一种新型的电除尘器,将电凝并技术与常规电除尘技术相结合，专门用于高效收集烟气中的亚微米颗粒,其装置结构示意图如图3所示。该除尘装置分3个区：前区为预荷电区,中区为凝并区，末区为收
尘区，前区和末区与常规板式电除尘器相同，中区用厚而长的高压电极代替原来的放电电极，这些电极被施加叠加了直流电压的交流电压以促进电凝并过程。实验结果表明，采用电凝并时，1μm以下的尘粒质量百分比减少20%，平均粒径增加4倍。在处理粒径为0. 06～12μm
的飞灰时，不采用电凝并的除尘效率为95.1 %，采用电凝并后的效率为98. 1 %。应当指出的是，该实验中采用同极性荷电粉尘在交变电场中的凝并方法，根据静电凝并机理，如果在交变电场中采用异极性荷电粉尘，可以加快荷电粉尘在交变电场中的相对运动，有利于粉尘的相互吸引、碰撞、凝并，进一步提高凝并效果[2]。
3.1.5 国内颗粒物研究现状
清华大学[3-4]为了实现纤维滤料低压降、高效率的过滤效果，深入研究静电对纤维滤料
捕集燃煤可吸入颗粒物过程的影响，并在3 种条件下(自然条件、极化条件和荷电条件)研究了飞灰在单纤维上形成颗粒链的生长和形貌，且进行了比较。通过对单纤维以及形成的颗粒链进行研究，可以深入了解纤维滤料的过滤机理以及滤料对荷电颗粒的捕捉过程。在过滤初始阶段，纤维滤料对颗粒的捕捉过程是由单纤维捕捉组成的。被捕捉的颗粒形成颗粒链后，颗粒链参与颗粒的捕捉。王珲等[5]还进行了电厂湿法脱硫系统对烟气中细颗粒物脱除实验研究，湿法脱硫系统对可吸入颗粒物的脱除效率为74.5 %，分级脱除效率随粒径减小而明显下降。上述研究表明湿法脱硫装置有助于净化烟气中的细颗粒物，但净化效果、作用机制等方面还有待更广泛和深入的研究。
在燃煤可吸入颗粒物控制方面，声波团聚是一种有效的预处理措施，其主要机理是利用高强度声场促使不同大小微粒产生相对振动并进而导致相互碰撞团聚长大。东南大学主要从声波团聚清除可吸入颗粒物的影响因素、颗粒物在声场中的动力学特性及其运动轨迹的变化、声波与雾化水滴联合作用以及与种子颗粒联合作用脱除可吸入颗粒物等方面进行了研究
[6-10]。研究结果表明,低频高强声场对亚微米颗粒及亚微米以下颗粒有较好的团聚清除效果，而且随着声场强度的增大，超细颗粒的清除效率也增加。当团聚室内声强达到160dB时，PM 2.5质量浓度减少了68.4 %，PM10质量浓度减少了77.7 %。在声波单独作用及与外加雾化水
滴联合作用下的清除效率高于声波单独作用，是一种有潜在应用前景的脱除方法。目前声波团聚技术存在的主要问题是能耗过高，缺少适宜在高温环境下长期使用的声源。现有的研究主要侧重于声频、声强、微粒粒径及浓度等参数对团聚效果的影响，同时，不少研究所采用的微粒体系与实际含尘烟气存在较大差异。因此，今后的研究重点应放在如何有效降低声波团聚技术的能耗，使微粒在较低声强下即可发生有效团聚，研制适合在高温环境下长期使用且能量转换效率高的声源。颜金培等[11]还提出利用蒸汽相变作为预处理技术高效脱除燃煤可吸入颗粒物的方法，以燃煤细颗粒在过饱和蒸汽环境下凝结长大为基础，用湿式洗涤高效脱除凝结长大后的液滴。脱除效率与蒸汽添加量、洗涤塔的液气比等因素有关，蒸汽添加量的增加可以大幅提高燃煤可吸入颗粒的凝结脱除效果，洗涤塔液气比的提高也有利于提高收集效率。蒸汽相变是脱除燃煤可吸入颗粒物的重要预调节措施之一。
3.2 烟气脱硫技术
根据有无液相介入烟气脱硫有可分为：湿法、半干法和干法脱硫。另外，电子束法也是一种新型有效的脱硫方法。
3.2.1 湿法脱硫
湿法即进入湿吸收剂排出湿物质，它是利用碱性溶液作为脱硫剂，在液、固、气三相中进行反应脱硫的方法。湿法脱硫的温度在44-55 ℃。湿法脱硫又包括：石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫、氨水吸收法和海水吸收法等[12]。
3.2.1.1石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫
石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫是目前国内和国外应用都最广泛的一种烟气脱硫技术。该工艺采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂，石灰石破碎磨细成粉末状与水混合，制成吸收浆液（当采用石灰作为吸收浆液时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆）。在吸收塔内，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3，以及送入的氧化空气进行化学反应生成CaSO3·2H2O，从而被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置缩水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。
该工艺主要反应：
（1）在脱硫吸收塔内，烟气中的SO2首先被浆液中的水吸收，形成亚硫酸，并部分电离，即：
SO2+H2O →H2SO3 →H++HSO3→2H++SO3
（2）与吸收塔浆液中的CaCO3细颗粒反应生成CaSO3·1/2H2O细颗粒，即：
CaCO3+2H+→Ca2++H2O+CO2↑
Ca2++SO32-+1/2H2O →CaSO3·1/2H2O↓
（3）CaSO3·1/2H2O被鼓入的空气中的氧气氧化，最终生成CaSO4·2H2O：
HSO3-+1/2O2→H++SO42-
Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O↓
上述反应的关键是第一步，即SO2被浆液中的水吸收。根据SO2的化学特性，SO2在水中能发生电离反应，易于被水吸收，因此只要有足够的水，就能将烟气中的绝大多数SO2吸收下来。但伴随着浆液中的HSO3-和SO32-离子数量的增加，浆液的吸收能力不断下降，直至完全消失。因此，要保证系统的良好的吸收率，不仅要充分的浆液量和气液接触面，还要保证浆液充分新鲜。上述反应中，（2）和（3）其实是更深一步的反应过程，只有它们的持
续快速进行，才能保证（1）的正反应。
3.2.2.2氨法脱硫技术
氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2。
其特点是:1.氨的碱性强于钙基吸收剂；2.氨吸收烟气中SO2是气—液或气—气反应，反应速率快、安全，吸收剂利用率高，可以达到很高的脱硫效率；3. 相对于其他钙基脱硫来说，系统简单、设备体积小、能耗低；4.其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥，销售收入能大幅度降低运行成本。
3.2.2.3海水吸收法
海水脱硫法的原理是用海水作为脱硫剂，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾并加热后排放。吸收二氧化硫后的海水经曝气池曝气处理后，使其中的亚硫酸根被氧化成稳定的硫酸根。并使海水的pH值与COD调整后达到排放标准后排入大海。
海水脱硫工艺的局限性是只能用于海边电厂，且只能用于燃煤含硫量低于1.5%的中低硫煤。
3.2.2.4湿法烟气脱硫存在的问题及解决
湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理、沉淀、结垢及堵塞、腐蚀及磨损等等棘手的问题。这些问题如解决的不好，便会造成二次污染、运转效率低下或不能运行等。
3.2.2.
4.1富液的处理
洗后SO2的富液（含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液）进行合理的处理，既要不浪费资源，又要不造成二次污染。合理处理废液，往往是湿法烟气脱硫烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此，吸收法烟气脱硫工艺过程设计，需要同时考虑SO2吸收及富液合理的处理。
所谓富液合理处理，是指不能把碱液从烟气中吸收SO2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉，否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类，废物资源化，才是合理的处理技术。
典型废水处理方法为：先在废水中加入石灰乳，将pH值调至6-7，去除氟化物（产品CaF2沉淀）和部分重金属；然后加入石灰乳、有机硫和絮凝剂，将pH升至8-9，使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉淀。
3.2.2.
4.2烟气的预处理
含有SO2的烟气，一般都含有一定量的烟尘。在吸收SO2之前，若能专门设置高效除尘器，如电除尘器和湿法除尘器等，除去烟尘，那是最为理想的。
然而，这样可能造成工艺过程复杂，设备投资和运行费用过高，在经济上是不太经济的。若能在SO2吸收时，考虑在净化SO2的过程中同时除去烟尘，那是比较经济的，是较为理想的，即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化。
近年来，我国研究及开发的燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫技术，多为脱硫除尘一体化，有的在脱硫塔下端增设旋风除尘器，有的在同一设备中既除尘又脱硫。
3.2.2.
4.3烟气的预冷却
大多数含硫烟气的温度为120-185℃或更高，而吸收操作则要求在较低的温度下（60℃左右）进行。低温有利于吸收，高温有利于解吸。因而在进行吸收之前要对烟气进行预冷却。
通常，将烟气冷却到60℃左右较为适宜。常用冷却烟气的方法有：应用热交换
器间接冷却；应用直接增湿（直接喷淋水）冷却；用预洗涤塔除尘增湿降温，这些都是较好的方法，也是目前使用较广泛的方法。
我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术，尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术，高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作，较高的吸收操作温度，使SO2的吸收效率降低，这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之一。
3.2.2.
4.4结垢和堵塞
在湿法烟气脱硫中，设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞，已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。
一些常见的防止结垢和堵塞的方法有：在工艺操作上，控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量；控制溶液的pH值；控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和；保持溶液
有一定的晶种；严格除尘，控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量，设备结构要作特殊设计，或选用不易结垢和堵塞的吸收设备，例如流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞；选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。
脱硫系统的结构和堵塞，可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器设置热交换器结垢和堵塞。其原因是烟气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4（石膏），并使石
膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中，控制措施为强制氧化和抑制氧化。
3.2.2.
4.5腐蚀及磨损
煤炭燃烧时除生成SO2以外，还生成少量的SO3，烟气中SO3的浓度为10-40ppm。
由于烟气中含有水（4%-12%），生成的SO3瞬间内形成硫酸雾。当温度较低时，硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上，或溶解于洗涤液中。这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。
解决方法主要有：采用耐腐蚀材料制作吸收塔，如采用不锈钢、环氧玻璃钢、硬聚氯乙烯、陶瓷等制作吸收塔及有关设备；设备内壁涂敷防腐材料，如涂敷水玻璃等；设备内衬橡胶等。
含有烟尘的烟气高速穿过设备及管道，在吸收塔内同吸收液湍流搅动接触，设备磨损相当严重。
解决的主要方法有：采用合理的工艺过程设计，如烟气进入吸收塔前要进行高效除尘，以减少高速流动烟尘对设备的磨损；采用耐磨材料制作吸收塔及其有关设备，以及设备内壁内衬或涂敷耐磨损材料。
3.2.2.
4.6除雾
湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为10-60m的“雾”。“雾”不仅含有水分，
它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，如不妥善解决，任何进入烟囱的“雾”，实际就是把SO2排放到大气中，同时也造成引风机的严重腐蚀。
因此，工艺上对吸收设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。通常，除雾器多设在吸收塔的顶部。
3.2.3 半干法脱硫技术
半干法即进入湿吸收剂排出干物质，或者进入干吸收剂排除湿物质。半干法的操
作温度控制在60-80℃。包括：炉内喷钙+尾部增湿法、SDA旋转喷雾法、双循环流化
床法等[12]。
3.2.3.1炉内喷钙+尾部增湿法
本工艺又称LIFAC法，是以石灰石粉为吸收剂。石灰石粉有气力喷入炉膛850-1150℃温度区内，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受传质过程的影响，反应速率较慢，吸收剂利用率低。在尾部增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进一步与烟气中的二氧化硫反应。未反应的吸收剂、反应产物呈干态随烟气排出，被除尘器收集下来。炉内喷钙+尾部增湿法介于炉内脱硫和烟气脱硫两者之间，在炉膛内喷
石灰石粉，喷出的烟气进入尾部烟气增湿进行活化反应，从而实现两次脱硫。
本工艺特点：系统简单、投资较少、占地少、用电少、无废水排放，适合于中低
硫煤，便于在老机组上改造使用。
3.2.3.2旋转喷雾干燥法（SDA）
该技术以石灰作为脱硫剂。利用快速离心喷雾机将消石灰浆液喷射成极其细小且均匀分布的雾粒,吸收剂雾粒与热烟气接触，与SO2反应后生成一种固体反应物。由于烟气的加热、脱硫反应物将干态排出，最后连同飞灰一起被除尘器收集。收集下来的固体废渣一部分排入陪浆池循环利用，一部分外排。
本工艺特点：技术成熟、系统可靠、工艺流程简单、占地面积小、耗水较少、无
污水和污酸排放，脱硫效率可达80%-85%。
3.2.3.3双循环流化床法
该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂。烟气从吸收塔(即流化床)底部进入，吸收塔底部为一组文丘里布气管，烟气通过文丘里管后高速流动并带动吸收剂固体颗粒共同沸腾，从而形成流化床。吸收剂与烟气中的SO2反应, 脱硫后带有大量固体颗
粒的烟气进入再循环除尘器，烟气中的固体颗粒被分离出来再次进入流化床。本工艺中，强烈的内部湍流和固体颗粒的回流加强了烟气与吸收剂接触，从而提高了脱硫效率和吸收剂利用率，脱硫率可达90%以上。
本工艺特点：系统简单，没有喷浆系统，没有废水产生，脱硫效率高，占地面积少，在能满足高品位石灰供应和妥善处理脱硫灰的条件下，具有较好的发展前景，尤其适合于老机组烟气脱硫。
3.2.4干法脱硫
干法即进入干吸收剂排出干物质，无液相介入完全在干状态下进行脱硫的方法。干法的操作温度在800-1300 ℃。喷雾干燥法是一种常用的干法脱硫法[12]。
喷雾干燥法以消石灰为脱硫吸收剂。消石灰乳被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气
混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3，烟气中的SO2被脱除。脱硫反应
产物及未被利用的的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔。
干法烟气脱硫技术优点：相对于湿法烟气脱硫来说，具有设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统。
缺点：目前此种方法反应速度慢,脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢
现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短。
3.2.5电子束法
该法脱硫的原理为在烟气进入反应器之前先加入氨气，然后在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气，使水蒸气与氧等分子激发产生氧化能力强的自由基，这些自由基使烟气中的SO2和NO x很快氧化[12]。
电子束法工艺简单，可以同时高效脱硫、脱硝，脱硫率在95%上，脱硝率在80%上；脱硫过程不需要废水处理；反应副产品—硫酸铵和硝酸铵可作为化肥的原料；占地面积小，适合于旧厂改造。但是，投资和运行费用非常高，技术含量高。
3.3烟气脱硝技术
3.3.1燃烧过程中NOx的生成机理
燃烧过程中生成的NOx，可分为三类：燃料型、热力型和瞬时型或快速型。燃料型NOx是燃料中含有的氮的有机化合物在燃烧过程中氧化而生成。热力型NOx是燃烧过程中空气中的氮气在高温下氧化而生成的。快速型NOx是由空气中的N2与燃料中的碳氢离子团反应生成。燃烧烟气中NOx主要为NO和NO2，其中NO约占总量的90%以上[12]。
3.3.2低NOx燃烧技术
3.3.2.1空气分级燃烧
将燃烧用的空气分阶段送入，先将一定比例的空气从燃烧器送入，使燃料先在缺氧条件下燃烧，燃料燃烧速度和燃烧温度降低，燃烧生辰CO；而且燃料中氮将分解成大量的HN、HCN、CN、NH3和NH2等，它们相互复合生成氮气或将已经存在的NOx还原分解，从而抑制了燃料NOx的生成。然后，将燃烧所需空气的剩下部分以二次风形式送入，使燃料进入空气过剩区域燃尽。在此区间，虽然空气量多，但由于火焰温度较低，在第二级内也不会生成大量的NO。因此总得NOx生成量降低[12]。
3.3.2.2燃料分级燃烧
把燃料分成两股或多股燃料流，这些燃料流经过三个燃烧区发生燃烧反应。第一燃烧区为富氧燃烧区，第二燃烧区通常称为再燃烧区，空气过剩系数小于1，为缺氧燃烧区。在此燃烧区，第一燃烧区产生的NO将被还原。还原作用受过剩空气系数、还原区温度以及停留时间的影响。第三燃烧区为燃尽区，其空气过剩系数大于1[12]。
3.3.2.3浓淡燃烧
此法原理是对装有两个燃烧器以上的锅炉，使部分燃烧器供应较多的空气（呈贫燃区），部分燃烧器供应较少的空气（呈富燃区），由于两者都偏离了理论空气量，因此使燃烧温度降低，较好的抑制NOx的生成，实际应用中还发现，采用此种方法还有良好的稳燃作用[12]。
3.3.2.4烟气再循环燃烧
烟气再循环燃烧技术是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气或直接送入
炉膛，或渗入一次风或二次风中，不仅降低了氧浓度，同时还使火焰温度降低，使NOx 的生成受到抑制。但这种方法会引起煤粉燃烧不稳定，甚至灭火。对该技术也有在燃烧器中采用高温烟气再循环，这样既能抑制NOx的生成，又能提高煤粉燃烧的稳定性
[12]。
3.3.3气相反应法脱硝技术
气相反应法包括选择性非催化还原法、选择性催化还原法、炽热碳还原法、电子束照射法和脉冲电晕等离子法[12]。
3.3.3.1选择性非催化还原脱硝
选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术是在没有催化剂存在的条件下，利用还原剂将烟气中的NOx还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。该方法首先将含NHx的还原剂喷入炉膛温度为800-1000℃的区域。在高温下，还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行还原反应生成N2和水。主要的化学反应有：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
2CO(NH2)2+4NO+O2→4N2+2CO2+4H2O
氨必须注入最适宜的温度区（930-1090℃）内，以保证上述两个反应为主要反应。当温度超过这个范围时，氨容易直接被氧气氧化，导致被还原的NOx减少。另一方面，当温度低于此温度时，则氨反应不安全，过量的氨溢出而形成硫酸铵，并有腐蚀危险。
主要影响因素：①温度：NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内。温度过低，反应速率慢，氨反应不完全而造成泄漏。温度过高，还原剂被氧化而生成其他的NOx，同时也降低了还原剂的利用率。②停留时间：是指反应物在反应器中停留的总时间。增加停留时间，化学反应进行的较完全，NOx的脱除效率提高。当温度较低时，为达到相同的NOx脱除效率，需要较长的停留时间。停留时间的大小取决于锅炉气路的尺寸和烟气流经锅炉气路的气速。
③混合程度：要发生还原反应，还原剂必须与烟气分散和均匀混合。混合不均匀将导致脱硝效率下降。④由化学反应方程式可知，脱除1molNO需要消耗1mol的氨。还原剂的利用率可通过还原剂的喷入量与NOx的脱除效率进行计算。化学计量比为脱除1molNOx所需氨的摩尔数。由于受反应速率的影响，要达到100%的脱除效率，实际所需的化学计量比理论计量比要大些。⑤添加剂对SNCR的影响：在尿素中添加有机烃类，可增加燃气中的烃基浓度，从而增强对NO的还原，还可使操作温度降低20℃左右。注入甲醇作为添加剂，可降低NH3的逸出量，减少过程中(NH4)2SO4等腐蚀性固体在空气预热器等上的沉积。
3.3.3.2选择性催化还原脱硝
选择性催化还原（SCR）是指在O2和非均相催化剂存在条件下，用还原剂NH3将烟气中的NO还原为无害的N2和水的工艺。燃煤烟气SCR脱硝的还原剂主要是氨。液氨或氨水由蒸发器蒸发后喷入系统中。在催化剂的作用下，氨气将烟气中的NO还原为N2和水。其化学反应方程式为：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
催化剂在反应中起到降低反应活化能和加快反应速率的作用。在气固催化反应过程中，催化剂的活性位吸附的氨与气相中的NOx发生反应，生成N2和水。N同位素试验表明，反应产物N2分子中一个院子N来自NH3、另一个来自于NO。O2的存在有利于NO的还原。
可用于SCR系统的催化剂主要有贵金属催化剂、碱金属氧化物催化剂和分子筛催化剂三种。典型的贵金属催化剂是Pt或Pb作为活性组分，属于低温催化剂。这种催化剂还原NOx的活性很好，但选择性不高，NH3很容易直接被空气中的氧氧化。由于一些贵金属在相对较低
的温度下，还原NOx和氧化CO的活性高，目前，贵金属催化剂主要研究用于低温催化和天然气锅炉的应用。商业SCR催化剂，其活性组分为V2O5，载体为锐钛矿型的TiO2，WO3和MoO3作助催剂。
主要影响因素：①反应温度：在SCR系统中，由于使用了催化剂，NOx还原反应所需的温度较SNCR系统低。当温度低于SCR系统所需温度时，NOx的反应速率降低，氨逸出量增大；当温度高于SCR系统所需要的温度时，生成的N2O量增大，同时造成催化剂的烧结和失活。
②停留时间和空速：一般而言，反应物在反应器中停留时间越长，脱硝率越高。反应温度对所需停留时间有影响，当操作温度与最佳反应温度接近时，所需的停留时间降低。停留时间经常用空速来表示，空速越大，停留时间越短。③NH3/NO摩尔比：根据化学反应方程式，脱除1mol的NO需要消耗1mol的氨，反应气体理论化学计量比为1。动力学研究表明，当操作化学计量比＜1时，NOx的脱除率与NH3的浓度成正线性关系；当化学计量比≥1时，NOx的脱除率与NH3的浓度基本没有关系。
3.3.3.3炽热碳还原法
利用活性炭、焦炭等碳质固体还原废弃中的NOx属于非催化非选择性还原法。改过程的主要化学反应为：
C+2NO→CO2+N2
C+NO→CO+1/2N2
C+NO2→CO2+1/2N2
C+1/2NO2→CO+1/4N2
当尾气中存在O2时，O2与C反应生成CO,CO也能还原NOx
C+1/2O2→CO
CO+NO→1/2N2+CO2
CO+NO2→1/2N2+CO2+1/2O2
动力学研究表明，O2与C的反应先于NO与C的反应。故烟气中O2的存在使炭耗量增大。虽然烟气中O2含量高时，碳质固体消耗较大，但O2和NOx与C的反应都是放热反应，消耗定量的C所放出的热量与普通燃烧过程基本相同，这部分反应热量可以回收利用。
3.3.3.4电子束照射法和脉冲电晕等离子法
这两类方法都是利用高能电子撞击烟气中的H2O、O2等分子，产生O、OH、O3等氧化性很强的自由基，将NO氧化成NO2，NO2与H2O生成HNO3，并与喷入的NH3生成硝铵化肥。
3.3.4液相反应脱硝技术
由于烟气中的NOx的95%是以NO形式存在，NO在水中和碱中的溶解度都很低，在湿式吸收过程中，溶解难度较大。湿式络合利用液相络合剂直接同NO反应，增大NO在水中的溶解性，从而使NO易于从气体相转入液相，对于处理主要含有NO的燃煤烟气具有特别意义[12]。
3.3.
4.1硫酸亚铁法
FeSO4与NO之间的反应如下：
FeSO4+NO→Fe(NO)SO4
FeSO4吸收NO的反应时一个放热反应，低温有利于吸收，加热则发生解吸。吸收液一般含有少量的H2SO4，因为Fe2+在酸性溶液中比较稳定。
3.3.
4.2Fe（Ⅱ）EDTA络合法
Fe（Ⅱ）EDTA吸收NO的反应如下：
EDTA- Fe（Ⅱ）+NO→EDTA- Fe（Ⅱ）(NO)
EDTA- Fe（Ⅱ）吸收NO以后，可以用蒸汽解吸的方法回收高浓度的NO，同时使吸收液再生。将含有NO和SO2的烟气通过含有Fe（Ⅱ）EDTA螯合物的溶液，燃煤中的NO与Fe（Ⅱ）EDTA反应形成亚硝酰亚铁螯合物，配位的NO能够和溶解的SO2和O2反应。
Fe（Ⅱ）EDTA作为一种常用试剂，具有价格低廉的优势，但由于添加剂中铁离子容易被水中的溶解氧或化合物Fe（Ⅱ）EDTA·NO中分解出来的官能团氧化使Fe（Ⅱ）失去活性。实际操作中需向溶液中加入抗氧化剂或还原剂，抑制铁离子氧化。
3.3.
4.3半胱氨酸亚铁络合法
与传统的亚铁络合吸收剂相比，该法具有以下优势：在碱性条件下，吸收剂中Fe2+不容易被氧化。而且半胱氨酸本身就是一种还原剂，能够快速的将氧化形成的Fe3+还原为Fe2+；半胱氨酸还可以将NO直接还原为N2/N2O。可以有效抑制HSO3-还原Fe3+和NO时S2O62-以及其他N-S化合物的形成，因此可以持续高效的吸收NO。
在中性或碱性条件下，半胱氨酸亚铁主要以Fe(CyS)2络合物形式存在。Fe(CyS)2与NO发生复杂的化学反应，主要形成二亚硝酰络合物，随后半胱氨酸被氧化成胱氨酸，而吸收的NO 被还原成无害的N2。脱除NO后生成的胱氨酸，能被烟气中的SO2快速还原成半胱氨酸。再生的半胱氨酸又可用于烟气的NO吸收，因此，半胱氨酸亚铁络合法不仅能脱除烟气中的NO，而且能同时脱除SO2，并且胱氨酸被还原成半胱氨酸，使脱硫脱硝反应得以循环进行。
液相络合吸收法目前仍存在的主要问题是回收NOx必须选用不使Fe（Ⅱ）氧化的惰性气体将NOx吹出；Fe（Ⅱ）总会不可避免的氧化为Fe（Ⅲ），用电解还原法和铁粉还原法再生Fe（Ⅱ）均使工艺流程复杂和经济费用增加。此外，络合反应的速度也有待进一步提高。
3.3.5活性炭吸附
活性炭具有较大的比表面积，对低浓度的NOx有较高的吸附能力，相对很对吸附材料而言，具有吸附速率快和吸附容量大的优点，其吸附量超过分子筛和硅胶。
采用活性炭吸附法净化NOx具有工艺简单，净化效果较高，无需消耗化学物质，设备简单，操作方便，且能同时脱除SO2等优点。但由于吸附剂容量有限，需要的吸附剂量大，故设备庞大，且由于大多数烟气中有氧存在，300℃以上活性炭有自燃的可能，给吸附和再生造成相当大的困难，故吸附法的工业广泛应用受到一定限制[12]。
3.3.6微生物法
微生物法主要利用反硝化细菌的生命活动脱除废气中的NOx。在反硝化过程中，NOx通过反硝化细菌的同化反硝化作用（合成代谢）还原成有机氮化物，成为菌体的一部分；或通过异化反硝化作用（分解代谢）最终转化为N2。生物净化主要是利用反硝化细菌的异化反硝化作用[12]。
3.4燃煤烟气汞排放的控制技术
目前公认最有前景的燃煤烟气汞排放控制技术有三种:①选煤技术;②湿法洗涤;③吸附
剂喷射.
3.4.1选煤技术
选煤技术能达到汞脱除效率和煤种关系较大.所以不是很稳定,而且选煤除汞陈本高,需
要与其他控制技术联合才能达到满意的效果.
3.4.2湿法洗涤
湿法洗涤利用湿法脱硫装置能有效脱除二价汞但是无法处理单质汞,没有催化氧化的情况下烟气中二价汞的含量在10%-80%,主要取决于燃料的类型和特征.而采用适当的催化剂可以将烟气中汞的比例增加到95%以上,HCl是促进单质汞氧化的重要因素,但是其催化氧化的机理仍不是很清楚.需要发展高效可靠得氧化技术将烟气中的汞氧化成二价汞,然后经湿法洗涤去除.
3.4.3吸附剂喷射
主要是利用吸附剂吸附烟气中的单质汞和二价汞,使他们富集于吸附剂中成为颗粒汞,颗粒汞经除尘设备捕获,达到烟气脱汞的目的.利用现有的污染物控制设备结合吸附剂喷射方法控制燃煤电厂锅炉汞的排放是一种经济可行的方法,其重点是吸附剂的选择。
①飞灰再注入法:燃煤产生的飞灰本是一种污染物，但是其能吸附烟气中的汞，所以可
以考虑将收集到的飞灰重新注入烟气中来进一步捕集汞，变废为宝。
②活性炭吸附：活性炭主要是因为它发达的孔隙结构和巨大的比表面积，造就了它对
各种物质的吸附能力。活性炭作为气态微量元素的吸附剂得到了广泛的应用。一是在烟气脱除装置前喷入活性炭颗粒，二是将烟气通过活性炭吸附床。有实验结构显示，在燃煤烟气中活性炭对汞的捕获是非常有效的，最大不捕获率可达100%。但活性炭吸附剂成本高且消耗量大运行费用昂贵，使其不能广泛应用在工业领域。
③钙吸附剂注入：钙基类物质容易获得，而且价格低廉，无论是氢氧化钙还是氧化钙
对二价汞都有很好的吸附作用，但对单质汞的吸附效率很低。
燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计
吉林师范大学环境科学与工程学院 课程设计报告 课程名称：环境工程学 设计题目：燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 姓名： 专业：环境科学 班级：2013 级 学号： 指导教师：汤茜、米小娟、王艺璇 2015 年12 月25 日
摘要：我国燃煤火力发电机组容量占电力总装机容量的75%左右，年耗煤量近5亿吨，火力燃煤烟尘排放量占全国工业烟尘排放总量的37%以上，列第1位。实现电力工业的可持续发展，在推广净煤燃烧和调整火力结构同时，提高火电厂烟尘浓度排放标准已势在必行，即将颁布的火电厂污染物排放标准将燃煤锅炉的粉尘（标准状态）排放要求提高到100mg/m3。发电燃煤锅炉烟尘控制设备以电除尘为主，至1999年火电厂用电除尘器的锅炉容量接近80%。因此，电力行业的迅速发展需要能达到新排放标准要求性能更高的电除尘器。 关键词：火力发电燃煤锅炉电除尘器选型设计
目录 1 设计任务书 (1) 1.1 课程设计任务及要求 (1) 1.1.1 设计题目 (1) 1.1.2 设计内容 (1) 1.1.3 设计要求 (1) 1.2 课程设计原始资料 (1) 1.2.1 设计条件 (1) 1.2.2 设计依据标准 (1) 2 选题背景 (3) 2.1 大气污染现状分析 (3) 2.2 燃煤电厂粉尘污染治理 (3) 2.3 电除尘器的工作原理及特点 (5) 3 电除尘器的设计计算 (6) 3.1电除尘器的选型 (6) 3.2电除尘器总体尺寸的确定 (7) 3.3零部件计算 (8) 4 管道系统的布置及烟囱设计 (9) 参考文献 (11) 附件 (12)
1 设计任务书 1.1 课程设计任务及要求 1.1.1 设计题目 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 1.1.2 设计内容 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计包括以下几部分内容： （1）电除尘系统布置并确定其主要运行参数。 （2）管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。 （3）风机及电机的选择：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 1.1.3 设计要求 （1）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选型和有关设计简图等内容；课程设计说明书应有封面、目录、设计任务书、各构筑物设计计算、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。 （2）图纸要求。用AutoCAD软件绘制A1图纸2张，包括： ①锅炉烟气除尘系统平面布置图和剖面图。图纸应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。 ③电除尘器装置结构图（主视、俯视和左视）。局部构件可采取适当剖视。 1.2 课程设计原始资料 1.2.1 设计条件 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计原始参数如表1.1所示。 1.2.2 设计依据标准
烟气净化技术规格书
庐江县生活垃圾焚烧发电项目 烟气净化系统 技术规范书 庐江盛运环保电力有限公司 2016年1月
目录 第1章工程概述 (3) 1.1工程概况 (3) 1.2工程建设条件 (4) 第2章总体要求 (8) 2.1供货原则和范围 (8) 2.2技术要求 (12) 2.3服务要求 (18) 2.4项目进度要求 (20) 第3章系统供货范围 (21) 3.1烟气净化系统 (21) 3.2电气系统 (44) 3.3仪表与控制系统 (46) 第4章技术服务 (52) 第5章资料和图纸清单 (57) 5.1设计图纸资料 (57) 5.2技术资料清单 (60) 5.3供货及服务计划 (60) 5.4供货清单 (60)
第1章工程概述 1.1 工程概况 项目名称：庐江县生活垃圾焚烧发电项目 建设单位：庐江盛运环保电力有限公司 建设地点：庐江县蛇形山 建设规模：处理规模为400吨/日 1.1.1 项目规模及设备配置 焚烧炉形式：往复式机械炉排 焚烧炉数量：1台 单台焚烧炉处理能力：400吨/日 生活垃圾设计低位热值：6280 kJ/kg 烟气处理方式：半干法（石灰浆）+活性炭喷射+布袋除尘飞灰处理方式：“飞灰+水泥+螯合剂+水”固化工艺 汽机配备：1×7.5MW 水冷凝汽式汽轮机 发电机配备：1×7.5MW 年额定运行时间：≥8000 小时 全厂整体合理使用寿命：≥30年 1.1.2 工程技术参数
1.2 工程建设条件 1.2.1 气象条件 庐江属亚热带季风气候区，四季分明，寒暑显著，阳光充足，雨量充沛，利于各种动植物生长繁殖。优越的生态环境，养育着丰富的生物资源，有桔梗、党参、鸡内金、柴胡等538种中药材，有松、杉、竹、果等70多种林木。53.86
某燃煤锅炉房烟气净化系统设计
前言 在目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。 随着我国经济的高速发展，我国的二氧化硫污染越来越严重，必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。 一、题目 某燃煤锅炉房烟气净化系统设计 二、目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。 三、原始资料 锅炉型号：SZL6－1.25－AII型，共2台（每台蒸发量为6t/h） 所在地区：二类区。2006年新建。 锅炉热效率：75%，所用的煤低位热值：20939kJ/kg，水的蒸发热：2570.8kJ/kg 锅炉出口烟气温度：160℃ 烟气密度：（标准状态下）1.34kg/m3 空气过剩系数：α=1.3 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：98kPa 平均室外空气温度：15℃ 空气含水率(标准状态下)按0.01293kg/m3 烟气的其它性质按空气计算
煤的工业分析： C ：65% H ：4% S ：1% O ：4% N ：1% W ：7% A ：18% 净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m 以内。图2为锅炉立面图。 图1 锅炉房平面布置图 图2 锅炉房立面图 四、 设计计算 (一)、用煤量计算 每台锅炉的所需热量为：Q ＝蒸发量×水的蒸发热 =6×103×2570.8=1.54×107kJ/h 所需的煤量为：热 η?n H Q =%75209391054.17??=982.2kg/h H n ——煤的低位热值 η 热 ——锅炉的热效率 (二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 以1kg 煤燃烧为基础，则 重量（g ） 摩尔数（mol ） 产物摩尔数（mol ） 需氧数(mol) C 650 54.167 CO 2:54.167 54.167 H 40 40 H 2O: 20 10
燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计说明
石河子大学化学化工学院 燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计——大气污染控制工程课程设计任务书 院（系）：化学化工学院 专业：环境工程 学号： 姓名： 指导教师：
完成日期： 2016.01.02 目录 一、前言.................................................................... - 1 - 二、设计资料和依据...................................................... - 2 - 2.1设计依据标准.......................................................... - 2 -2.2设计条件.............................................................. - 2 -2.3烟气性质.............................................................. - 2 -2.4气象条件.............................................................. - 3 - 2.5设计内容.............................................................. - 3 - 三、系统设计部分....................................................... - 3 - 3.1空气量和烟气量的计算.................................................. - 4 -3.2电除尘器的选型............................................ 错误!未定义书签。 3.3电除尘器总体尺寸的确定................................................ - 5 - 3.4 电除尘器零部件的设计和计算……………………………………………………………….- 5 - 3. 5 供电系统的设 计………………………………………………………………………………… .-13- 3.6 壳 体 (14) 四、烟囱的设计............................................. 错误!未定义书签。 4.1烟囱高度的确定：.......................................... 错误!未定义书签。
工业硅电炉烟气除尘净化系统技术方案
30000KV硅锰电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案 一、概述 工业硅锰电炉在冶炼过程中产生大量含尘烟气，其烟尘主要成份为SiO2，烟气粒径大部分小于1um—0.05um，对周边环境造成很大的污染。而这种污染物硅微粉，越来越广泛地应用于水利电力工程、耐火材料、公路工程、桥梁隧道、化工橡胶、陶瓷等工业领域，市场上供不应求。因此，投资建设工业硅锰电炉除尘回收系统，不仅具有巨大的社会效益、环保效益，更具有良好的投资效益。 我公司致力于开发环保创新技术、生产性能优越的除尘设备及系统配置，并可介入环保设备的运营管理，为客户培训技术人员，以提高设备的运转率，实现最大的经济效益。本着以最少的投入达到最理想效果的原则，特制定本方案。 二、设计依据 2.1 本设计根据中华人民共和国冶金工业局《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章铁 合金电炉烟气净化之规定而设计的。 2.2 本方案排放标准执行GB9078—1996《工业窑炉大气污染物排放标准》表2 第1 序号“铁合金熔炼炉”一类地区排放标准：≤100mg/Nm3。 三、工业硅矿热电炉废气工艺参数： 3.1 30000KV工业硅炉废气参数： 炉气量：350000Nm3/h 烟气温度：600℃ 含尘浓度：4-6g/Nm3 烟气成份：% N2 O2 CO H2O 76.6 16.67 4.44 2.29 烟尘成份：% SiO2 Fe2O3 MgO CaO C 92.45 0.08 0.076 0.33 0.36 烟尘粒度：um＞1 1~0.04 0.04~0.01 % 10 30 60 烟尘堆比重：0.2t/m3 3.2 废气特征及废气主要工艺参数的确定 每生产1t 工业硅大约生成1700~2300m3炉气(标态)，相比硅铁电炉, 工业硅锰电炉的炉气量要大30%左右,其烟气主要成份CO，含量约60~80%，其次是N2 和H2O，发热值约10000~12000KJ/m3（标态），冶炼时炉气穿过料层进入烟罩，与空气接触的CO燃烧后生成 烟气，烟气量的大小及温度的高低与混入空气量的大小有直接关系。 根据上述废气特征，需对工业硅矿热电炉设置适应其废气特征的除尘系统，除尘系统可 分为余热回收型和非热能回收型，考虑到余热回收型投资太高，其投资的性价比也不经济，但可以采集热能进行其它的利用，如烘干物料或生产生活热水。因此，本方案对工业硅锰电炉的除尘系统工程按非热能回收型考虑，选型参数为： 温度：100—200℃（前置U 型冷却器，并附设混风阀） 根据计算，工况烟气量：450000m3/h 四、除尘非热能回收系统工艺流程根据上述废气特点，结合国内相同炉型除尘系统业已成功的范例，本方案认为：除尘系统可使用目前国内最先进的除尘技术，即采用新型长袋离线脉冲袋式除尘器。该系统具有钢耗量
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用 发表时间：2018-07-05T15:20:25.287Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王硕 [导读] 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。 （国电南京自动化股份有限公司 210032） 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析，进而对烟气排放治理提出相关策略，并对燃煤电厂烟气高效除尘技术阐述。 关键词：燃煤电厂；除尘技术；选择；应用 现阶段，随着社会经济的不断进步和发展，工业化发展的速度也在不断的加快，这直接导致环境污染的程度越来越严重。雾霾天气的天数增加，对人们的生活和工作产生了严重的影响。因此国家也越来越重视和关注环境污染问题。我国针对空气污染问题，使用了很多的方法和技术对空气的质量进行保护。燃煤电厂烟气高效除尘技术在我国环境污染治理的过程中发挥着重要的作用。它不但在发展的过程中能够在最大程度上对环境进行保护，同时它可以促进我国国民经济的进步和发展。 1 烟气排放组成及危害影响 煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量也巨大。 煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤变质，影响农业发展的雾霾中包含20多种类的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。 2 燃煤电厂烟气的主要除尘技术 2.1 机械式除尘 机械式除尘该方式原理是烟气被机械设备带动旋转，在离心力作用下，将烟气之中的大颗粒烟尘向边缘偏离，该设备对漂浮在烟气中的尘埃物有有效吸附的作用。但是，其弊端在于直径小于10um的微小颗粒所受到的离心力小，机械除尘设备无法对其进行有效吸附。所以，其只能应用于初级除尘的领域。 2.2 布袋除尘 布袋除尘的原理是将燃烧后所产生的烟尘，通过无纺布、针刺毡等原料制作成的布袋进行过滤。但是，虽然布袋过滤除尘的效率极高，却也有问题存在，那就是烟气的硫、高温以及湿度都对布料性能提出巨大的考验，致使布袋除尘在应用上会有一定的限制。 2.3 联合除尘机制 静电除尘器和布袋除尘器本身都有一定的局限性和优缺点，因此很多专家把袋式除尘器和静电除尘器进行联合使用，以达到更好的应用效果。联合使用多种除尘系统的除尘机构将之有机结合，从而结合不同过滤器的优点，避免各种除尘系统的缺点，使整个联合除尘机构形成有效的补充形式。这种联合除尘机理的除尘效果和广泛的应用范围值得称道，但目前联合除尘机理正属于高效除尘技术的尖端研究方向。 2.4 电除雾器 目前，国内很多电厂都已经将电除雾器处理废弃的方式引入日常废弃处理工作中，该方法具有拖出效率高、能耗水品很低、设备寿命长、施工周期较短、成本低的多项有点，是发电企业十分理想的废弃处理手段。电除雾器的工作原理为通过静电对滞留高压发生装置进行控制，向除雾装置中将交流电转换成的直流电进行输送，进而在雾酸捕集板和电晕线之间产生强大电场，将空气分子电离，瞬间产生大量的正负离子以及电子，在电场力的作用下，电子、正负离子定向运动，构成媒介对酸雾进行捕集，令酸雾微粒荷电，使其在电场力作用下，向阳极板运动。最后，荷电将电子在极板上释放，酸雾被聚集，重力作用使其下流至储酸槽中，进而达到净化目的。 3 现行燃煤电厂烟气的高效除尘技术的选择和应用 除尘设备虽然能缓解排烟治理压力、以及自然的雾霾、酸雨现象，却无法从根本治理污染。因此，在保证经济可持续发展的前提下，应推动除尘技术的创新，实施技术创新的驱动战略，燃煤电厂须积极跟上国际治理烟气技术形式，不断将新技术、新设备引进到生产环境中，同时要注意发电设备的更新换代，有计划地推进环保。 3.1 脱硫技术在燃煤电厂烟气的高效除尘技术中的应用方法 3.1.1 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，主要使用石灰石粉作为吸收剂，在气力的作用下，将石灰石粉喷入炉膛850～1150℃温度区，在热力的作用下，石灰石粉分解为二氧化碳和氧化钙，氧化钙和烟气中的二氧化硫会产生反应，从而形成亚硫酸钙。因为在气固两相之间进行反应，在传质过程的作用下，反应速度缓慢，吸收剂的利用率也低。在尾部增湿活化反应过程中，增湿水以雾的形状喷进，和没有反应的氧化钙共同反应，形成Ca（OH）2，Ca（OH）2和烟气中的二氧化硫共同作用，再次对二氧化硫进行脱除。如果Ca/S大于等于2.5，则系统脱硫率在65%～80%之间。 3.1.2 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术 炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺，主要是结合炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR），以此达到同步脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的目的。由尿素溶液和各种钙基构成喷射浆液，其总含固量是30%，pH值在5～9之间，相比较
烟气净化系统施工方案
烟气净化系统施工方案 一、概况 铝电解生产过程中，从电解槽排出大量氟化氢气体和含氟粉尘等有害物质，为防止对周围环境的污染，采用干法净化技术进行净化回收。 铝电解生产原料氧化铝对氟化氢气体有较强的吸附能力，用它对含氟烟气进行干法吸附净化。 吸附方法为管道化法：电解槽含氟烟气从总烟管进入袋式收尘器之前，将新鲜氧化铝、循环氧化铝分别加入排烟总管中。在气固两相充分接触过程中，氟化氢被氧化铝吸附。加入的氧化铝和从电解槽中随烟气带出的粉尘，均在袋式收尘器内被分离下来返回电解槽使用，净化后的烟气经排烟机送入烟囱排空。 ****铝厂电解车间由两栋长831.6m,宽24m跨的厂房组成，厂房间距40m。两厂房内共配置236台240KA预焙电解槽，其中6台备用。设计三套电解烟气净化系统,配置在两栋电解厂房中间。 干法净化系统主要由排烟净化和供排料两部分组成。 1 、排烟净化系统 所有电解槽均用小型活动盖板和上部盖板密闭,槽内烟气通过集气罩及上部的连结支管与系统连接。 每台电解槽的支管均接在室外架空的水平干管上,干管接至脉冲袋式除尘器,经过净化后的烟气,通过排烟风机后送入60米高的烟囱排空。 2、供、排料系统 干法净化的供、排料系统包括新鲜氧化铝和循环氧化铝两部分的输送。新鲜氧化铝来自电解车间新鲜氧化铝仓,采用风动溜槽送入烟管内与氟化氢气体接触反应；循环氧化铝是从袋式除尘器回收下来的含氟氧化铝,经风动溜槽、空气提升机等,送至含氟氧化铝仓,一部分重返烟气总管进行循环吸附,另一部分供电解槽使用。 二、除尘器的性能和工作原理 除尘器含尘气体由风管进口阀进入尘气室，在挡风板形成的预分离室内，大颗粒
烟气净化系统
烟气净化系统工程特点、重点与难点： 工程特点：烟气净化工艺设计主要包括焚烧炉出口烟气的净化处理，引凤系统及飞灰输送系统和灰仓。 目前常采用半干法旋转喷雾干燥净化流程，配有机械旋转喷雾干燥脱酸反应塔加活性炭吸附和布袋除尘器，可以有效控制氯化氢、二氧化硫、二恶英等有害气体和烟尘的排放，吸收剂采用石灰浆。石灰浆是一种实用而高效的烟气净化工艺，具有过程清洁、无废水产生、无二次污染、不结垢、不堵塞还有操作方便、占地少等诸多优点而获得广泛的应用，该法的最大的特点是充分利用烟气中的余热使得吸收剂石灰浆中的水分蒸发，净化反应产物以干态固体形式排除，避免了湿法净化技术需要处理污水的缺点。其净化过程是喷入石灰浆将烟气从高温冷却到低温的同时，与烟气中的酸性气体反应并得到干燥的盐类产物，再用除尘器加以回收。即将水、石灰浆雾化成很细的雾滴与烟气中的酸性气体进行充分的传质传热，不但提高了效率，同时也可以使反应生成物得到干燥，最终得到易处理的干粉状生成物。水气的完全蒸发吸热使烟气降至合适的温度。 为确保二恶英达到排放标准，采用添加活性炭吸附的辅助净化措施。烟气中的二恶英和汞等重金属被喷入的活性炭所吸附。经过化学反应生成的CaCI2和CaSO3等粉末状的干料和吸附过二恶英和重金属的活性炭颗粒，在后续的布袋除尘器中作为飞灰被收集下来，由于飞灰输送设备送至飞灰稳定化系统，进行稳定化处理。 难点与监控重点：
烟气净化方案的优劣，直接影响着的排放效果，假如烟气净化工艺仍未确定，应做好烟气净化工艺的比选，主要做好脱酸系统比较、除尘设备比较、脱酸系统和除尘系统的不同组合工艺比选、脱酸系统和除尘系统组合的比选、二恶英和重金属去除工艺的选择、CO含量的控制、烟气排放及在线检测等方案的选择。 目前常见的烟气净化系统主要包括：石灰浆备置系统、旋转喷雾干燥脱酸反映塔、活性炭喷射吸附、布袋除尘器、引凤系统；飞灰输送和储存系统组成，各系统间的衔接与配套调试是整个系统的运行成功的关键，首先应确保组成系统的各部分准确的按照规范和图纸的要要求完成，之后应注重各分系统之间的对调，保证各系统运行顺畅，另外，布袋除尘器对进入烟气的温度要求比较严格，烟温过高，滤袋损坏，烟温过低，烟气中的酸气冷凝成酸滴，滤料受腐蚀而损坏。因此，应注意上游设备的配套性。布袋除尘器是整个烟气净化系统较关键设备，应重视其制造和安装质量，每台布袋除尘器由气密式焊接钢制壳体及分隔仓组成，每个隔离仓清灰时可与烟气流完全隔离。壳体及分隔仓的设计应能承受系统内的最大压力差。支承结构采用钢结构。每个分隔仓都需配备进口及出口隔离挡板。当一个隔离仓隔离时，能保持布袋除尘器正常工作。也就是说，当布袋除尘器在运行时，能在线更换分隔仓的滤袋。为此目的，需配备足够的检查及维修门。布袋除尘器的顶部和室顶之间的间隙应足够大，以便更换布袋时进行操作。如有必要，还需提供更换布袋用的吊机的钢梁。壳体、检修门及壳体上电气及机械连接孔的设计均能保证布袋除尘器的密封性能。为
高温带腐蚀烟气净化方案.
攀枝花钢城集团有限公司西磁分公司二车间湿法除尘系统 实施方案
攀枝花钢企瑞天安全环保有限公司二〇一三年四月
项目名称： 二车间湿法除尘系统项目设计阶段：实施方案 负责人： 报告审核人： 报告编制人：
工程摘要 1. 工程名称 攀枝花钢城集团有限公司西磁分公司二车间湿法除尘系统项目 2. 工程规模 烟气经洗涤后，固体粉尘排放浓度符合《大气污染物综合排放标准》。 3. 工艺方案 粉尘治理采用引风方式将烟气收集后进行冷却降温，再经洗涤塔去除氧化铁粉尘后经室外高空排放，工艺过程：引风管→喷淋降温→复合洗涤→调节阀→风机→排烟囱； 4. 系统参数 抽风量：6000～8000m3/h 风机功率：18.5kw 冷却净化塔组合：2-□1400×1400×（高6000） 5. 主要技术经济指标 （1）工程费用:68.78万元 其中：设备制造费：22.86万元 建安费：21.23万元 措施费： 1.45万元 规费： 4.78万元
（2）其它费用： 1.24万元（4）税金： 2.84万元（3）项目总投资：50.31万元
目录 1．总论 ......................................................................................................................................... ７1．1项目改造背景及必要性....................................................................................................... ７1．2 设计的范围 ......................................................................................................................... ９1．3设计目标 ...........................................................................................................................１０2．生产现状 ..............................................................................................................................１１2．1生产工艺流程简介............................................................................................................１１2．2现状及存在问题................................................................................................................１１2．3研究重点 ...........................................................................................................................１１3．环境及工艺条件...................................................................................................................１２3．1环境条件 ...........................................................................................................................１２3．2工艺条件 ...........................................................................................................................１２3．3工艺状况 ...........................................................................................................................１２4．设计依据及原则...................................................................................................................１２4．1设计依据法规和规范标准：............................................................................................１２4．2设计原则 ...........................................................................................................................１３5．技术方案 ..............................................................................................................................１３5．1粉尘污染现状 ...................................................................................................................１３5．2系统解决方案 ...................................................................................................................１６5．3工艺流程及说明................................................................................................................１７5．4 设备选择 ..........................................................................................................................１９6．平面布置 ..............................................................................................................................２１6．1循环水池 ...........................................................................................................................２１6．2设备布置 ...........................................................................................................................２１7．各系统主要设备及参数.......................................................................................................２１8．建设进度 ..............................................................................................................................２３
燃煤烟气净化技术
3、燃煤烟气净化技术 3.1 颗粒物脱除技术 通常采用静电除尘器、袋式除尘器和旋风除尘器 3.1.1 静电除尘器 静电除尘器是利用静电力(库仑力)将气体中的粉尘或液滴分离出来的一种净化设备，也叫电除尘器或电收尘器。静电除尘器在收尘极和放电极之间形成直流高电压，它由变压器和整流器给出。含尘气体从除尘器下部进入，并向上流动，通过一个足以使气体电离的静电场，产生大量的正负离子和电子，并使粉尘荷电。荷电粉尘在电场的作用下向收尘极运动，并在收尘极上沉积，从而达到粉尘和气体的分离的效果。当收尘极上粉尘达到一定的厚度时，通过清灰机构使粉尘落入灰斗并排出除尘器[1]。 静电除尘器的优点：①除尘效率高，可捕集粒径为0.1μm或更小的颗粒，效率可达99%以上；②静电除尘器的阻力小，通常在200-500Pa之间；③烟气处理量大，处理量一般可达到106m3/h；④能耗低，处理1000m3的烟气大约需要0.2-0.6kW·h；⑤耐高温，采用一般钢材可在350℃下运行[1]。 静电除尘器的缺点：①钢材耗量较大，占地面积大；②对制造、安装和运行的要求严格； ③对粉尘的特性较为敏感，粉尘的比电阻宜在104-5×1010Ω·cm之间，如超出上述范围，应采取一定措施，才能达到预期的除尘效果[1]。 3.1.2 袋式除尘器 袋式除尘器或称为布袋除尘器，是使含尘气体通过滤布，将粉尘从气流中分离出来的一种除尘器，按其清灰方式不同，可分为机械振打式清灰和脉冲喷吹式清灰两种。含尘气体从滤袋外通过滤布进入滤袋内，粗颗粒主要靠重力和惯性碰撞作用落入灰斗，细颗粒主要靠过滤捕集。粉尘被阻留在滤袋外表面，在滤袋内，净化后的气体向上流动，在上箱体内汇集后由引风机从出口引出。随着滤袋外表面粉尘不断增加，滤袋的阻力也不断增加，当达到规定的上限时，即对滤袋清灰；滤袋的阻力达到下限时，即可停止清灰。粉尘及颗粒通过灰斗放出。清灰方式，可以采用脉冲喷吹方式，清灰时自动控制系统发出信号，脉冲阀立刻开启，压缩空气迅速释放，经过脉冲气缸送往喷嘴进行喷射，滤袋由于充气，从而迅速向外扩张。滤袋向外扩张时，由于滤袋的抖动，粉尘从滤袋表面脱落进入灰斗。清灰方式，也可以采用机械振打方式，通过滤袋的抖动使粉尘脱落[1]。 袋式除尘器的使用原则：①压力损失：压力损失的选择要适当。采用一级分离时，一般压力损失约为1000-1500Pa；采用二级分离时，压力损失约为500-800Pa。②含尘浓度：气体含尘浓度较高时，选取低负荷；气体含尘浓度较低时，采用高负荷。③运行时间：除尘器连续运行时间长的，选取低负荷；连续运行时间短的，选取高负荷。④清灰周期：清灰周期长的选取低负荷；清灰周期短的选取高负荷[1]。 3.1.3 旋风除尘器 旋风除尘器是利用含尘气体旋转所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种设备。含尘气流由进气口沿切线方向进入后，沿外壁由上向下运动，向下旋转运动的烟气流称作外涡旋，同时还有少量气流沿径向运动到中心区域。外涡旋转到达底锥体底部后，转而沿轴心向上旋转，向上旋转的气流称内涡旋，最后从排出管排出。向下外涡旋与向上内涡旋的气流
14种燃煤电厂烟气脱硫技术
14种燃煤电厂烟气脱硫技术 国内外已经建成的烟气脱硫设施以燃煤电厂居多，脱硫技术的研究也以电厂为主，石油炼化企业脱硫技术研究可在一定程度上借鉴电厂烟气脱硫已有的成熟技术。目前，按副产物的形态，烟气脱硫技术可分为湿法、干法、半干法三种。 湿法烟气脱硫技术（WFGD） 吸收剂在液态下与SO2反应，脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定，但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。 湿法烟气脱硫技术优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快、脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟、适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的 80% 以上。缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 石灰石/石灰-石膏法 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的 SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（ CaSO4），以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到 90% 以上。 间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理: 钠碱、碱性氧化铝（Al2O3˙nH2O）或稀硫酸（H2SO4）吸收 SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 柠檬吸收法
垃圾焚烧电厂烟气净化处理工程-旋转喷雾工艺简介
垃圾焚烧电厂烟气净化处理工程 旋转喷雾烟气脱酸工艺简介 无锡市华星电力环保修造有限公司的旋转喷雾烟气净化系统，适用于垃圾焚烧发电厂及燃煤热电厂烟气处理工程。旋转喷雾主要包括六大部分：石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统(适用于垃圾焚烧发电厂)、烟气系统、反应塔系统、除尘器系统及输灰系统组成。 一、烟气净化工艺原理、流程 2.1工艺原理 本烟气处理工艺为经高速离心雾化的吸收剂在半干式反应塔与烟气中的酸性气体充分接触、反应，来实现脱除酸性气体及其它有害物质。从而使焚烧炉尾气在半干式反应塔中得以净化。喷雾脱酸工艺分为5个步骤：（1）吸收剂制备；（2）吸收剂浆液雾化；（3）雾滴与烟气接触混合；（4）蒸发－酸性物质吸收；（5）废渣排除。其化学物理过程如下所述。 2.1.1.化学过程： 当消石灰浆液经过雾化喷嘴在半干式反应塔中雾化，并与烟气充分接触，烟 气被冷却并增湿，浆液中的Ca(OH) 2颗粒同HCL、SO 2 等反应生成副产物，并利用 烟气的热量将反应生成物干燥固体，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，下述的反应式说明了在140-160℃下的温度范围烟气脱酸的本质（给出的公
式是累积的公式，并不反应出单独步骤的真实反应过程） Ca(OH) 2+ SO 2 = CaSO 3 *?H 2 O + ?H 2 O Ca(OH) 2+ SO 3 = CaSO 4 *?H 2 O + ?H 2 O Ca(OH) 2+ H2O + SO 2 + ?O 2 = CaSO 4 *2H 2 O CaSO 3*?H 2 O + ?O 2 = CaSO 4 *?H 2 O Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2HF = CaF 2 + 2H 2 O 在烟气中含有HCl的情况下，最佳工作温度大概是比烟气饱和温度高15-25°C。 2.1.2 物理过程： 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程，浆液从蒸发开始到干燥所需的时间，对反应塔的设计和脱酸效率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温度值。液滴的干燥大致分为两个阶段：第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大，基本上属于液滴表面水的自由蒸发，蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发，液滴中固体含量增加，当液滴表面出现显著固态物质时，便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小，水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散，干燥速率降低，液滴温度升高并接近烟气温度，最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。 2.2工艺流程描述 2.2.1从锅炉尾部排出的含尘及有害物质的烟气进入半干式反应塔顶部，经旋转导向板，形成螺旋状的烟气。石灰浆和水通过雾化器的高速转动, 石灰浆和水的混合液被雾化成微小液滴，该液滴与呈螺旋状向下运动的烟气形成逆流，并被巨大的烟气流裹带着向下运动，在此过程中，石灰浆与烟气中的酸性气体HCl、HF、SO2等发生反应。在反应过程的第一阶段，气-液接触发生中和反应，石灰浆液滴中的水份得到蒸发，同时烟气得到冷却；第二阶段，气-固接触进一步中和并获得干燥的固态反应生成物CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等。 2.2.2由于烟气温度过高，不利于化学反应及布袋的常用温度，因此必须向反应塔内进行喷水降温。由于烟气中吸收酸性成分的能力是随着温度的降低而增加
燃煤电厂烟气治理方法及脱硫脱硝技术探讨
燃煤电厂烟气治理方法及脱硫脱硝技术探讨 发表时间：2018-08-13T15:54:21.587Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：杨英凯[导读] 摘要：进入新时期后，化工生产的整体水准正在获得突显的提升。（国家电投集团江西电力工程有限公司景德镇分公司脱硫项目部）摘要：进入新时期后，化工生产的整体水准正在获得突显的提升。对于燃煤电厂来讲，其应当能够全面关注于治理烟气涉及到的技术举措。在当前现状下，各地燃煤电厂仍然倾向于排放相对较多的烟气污染，因而带来了显著的当地污染。但是实质上，燃煤电厂现阶段运用的脱硫脱硝手段以及烟气治理措施都体现为复杂性，对此如果要综合予以运用那么将会耗费较高比例的烟气治理资金与其他成本。因此 可见，燃煤电厂应当将关注点全面转向脱硫脱硝以及妥善治理烟气，通过运用上述举措来显著优化整个电厂能够达到综合性治污水准。关键词：燃煤电厂；烟气治理方法；脱硫脱硝技术在目前阶段中，工业化已经获得了显著的提升与优化，其中涉及到与之密切相关的化工环保举措。作为燃煤电厂而言，其如果要实现日常性的发电操作，那么必须依赖于化石燃料。针对化石燃料具体在燃烧时，存在较大可能将会排出较高比例的氮氧化物、二氧化硫以及其他物质。在严重情形下，上述污染物就会引发程度较重的光化学烟雾或者带来酸雨效应。因此，燃煤电厂在目前阶段中有必要运用综合性的举措来妥善处理上述的污染物，因地制宜运用脱硝与脱硫的手段与方式来显著优化电厂烟气整治能够达到的实效性。 一、全面治理燃煤电厂烟气的重要意义燃煤电厂如果要产生电能，则必须借助燃烧锅炉予以实现。然而与此同时，锅炉燃烧附带的污染物包含了较多种类，其中典型为二氧化硫、一氧化碳、氮化物以及其他物质。从目前来看，化工行业仍需依赖于上述的锅炉运行，因而亟待探求可行性较强的烟尘治理举措，确保从根源上全面消除烟气给燃煤电厂日常运行带来的干扰或者影响。然而截至目前，仍有某些燃煤电厂过多关注了自身能够获取的经济实效，但却忽视了最根本的环保举措。电厂排出来的烟气如果飘散至周边区域，那么将会引发程度显著的人身健康伤害以及植被生长威胁。由此可见，当前有关部门亟待借助脱硫脱硝的手段来全面处理烟气污染，进而全面优化当地现有的整体生态。 二、选择合适的烟气治理策略从现状来看，有关部门已经真正意识到了燃煤电厂涉及到的烟气排放威胁性，在此前提下也在着眼于妥善处理上述的烟气污染。具体在涉及到治理电厂烟气时，基本宗旨应当落实于保障健康并且实现全方位的生态保护，确保将烟气治理全面纳入综合性与发展性的视角下。具体来讲，针对长期以来的烟气污染应当着眼于侧重进行治理，同时也要密切监控新近出现的烟气污染。通过运用上述的综合性举措，对于治理烟气消耗的各类资源就能予以全方位的节约，在此前提下显著优化了治理烟气能够达到的实效性。例如近些年以来，有关部门正在着眼于推广新型的电厂除尘设施，其中典型性的除尘设施应当包含旋转式的电除尘器。相比于传统除尘设施，新型除尘设施本身体现为相对更低的设施运行成本，此项举措在客观上有助于杜绝高能耗。因此在现阶段，电除尘器已经受到了相对更多的关注与认可。具体在涉及到全方位的整治污染性烟气时，应当更多关注潜在性的污染防治，而并非停留于浅层次的烟气整治或者污染监控。除此以外，有关部门针对现有的各类烟气治理举措以及治理手段也要致力于全面加以转型，运用上述举措来服务于烟气脱硫水准的全面优化。作为燃煤电厂来讲，其有必要侧重于滞后技术的转型，同时也要引进新型的废气治理举措以及洁净煤措施。在全面实现此项节能改进的前提下，燃煤电厂就能够创设最大化的电厂节能实效性，进而从根源入手来突显最优的电厂节能整体效果。 三、脱硫脱硝技术的具体运用从烟气本身具备的各项成分来看，燃煤电厂涉及到的典型污染应当包含二氧化硫以及其他各类污染。由此可见，电厂在着眼于全面治污的具体举措中，关键点就在于妥善处理氮氧化物与二氧化硫引发的某些典型污染。具体在涉及到燃烧脱硫或者烟气脱硫时，电厂通常都会选择适用碘活性炭法、亚纳循环法、石膏与石灰石相结合的方法或者磷肥处理法。早在上世纪末，脱硫脱硝技术就已诞生，截至目前其已经获得了相对较高的完善度。具体来讲，脱硫脱硝方式适用于整治燃煤烟气污染应当包含如下举措：（一）烟气脱硫以及燃烧脱硫在目前阶段中，针对燃煤烟气如果要着手予以妥善处理，那么通常来讲都会用到烟气脱硫或者燃煤脱硫。因此可见，上述两类脱硫手段共同构成了实效性较强的烟气治理方式。具体而言，燃烧脱硫针对整个燃烧进程能够适度予以改变，其中结合了分段送风、循环与重复性的燃气运行、温度降低等处理举措，在此前提下针对硫化物现有的总量能够显著加以降低。此外在涉及到烟气脱硫时，针对此类脱硫方法应当能够将其分成干法与湿法的不同脱硫方式。从现状来看，湿法脱硫装置在当前的电厂脱硫中占据了核心性的位置。相比来讲，湿法脱硫突显了自身具备的独特优势。但是与此同时，湿法脱硫存在较大可能将会耗费较高的资金与其他成本，同时还将会呈现显著的设备腐蚀以及泄露污染等不良状态。与之相比，干法脱硫设有相对较高的脱硫技术指标，但是其却有助于杜绝全方位的脱硫污染。通过运用全方位的烟气净化举措，针对后续性的重复加热就能全面加以避免。（二）石膏法与石灰石法相结合湿法脱硫本身包含了石膏法与石灰石脱硫相融合的典型脱硫方法。具体在实践中，运用上述脱硫方法在客观上有助于显著改善现有的脱硫实效性。这是由于，上述脱硫方法涉及到的吸收剂应当为二氧化硫，在某些情形下也可能涉及到石灰石作为其中的脱硫浆液。因此可见，石灰石与石膏共同运用于脱硫处理的举措在客观上有助于减低综合性的脱硫成本，其中涉及到更小比例的脱硫二次污染。近些年以来，技术人员针对烟气脱硫必需的脱硫装置着眼于进行改造，在此前提下研发了联合引风机的全新脱硫方式。除此以外，针对催化法、生物法以及活性焦炭共同运用于烟气脱硫的相关措施也致力于全面予以优化。（三）运用SCR技术来处理燃煤烟气非催化还原的选择性技术，对此也可以称之为SCR技术。从基本特征来讲，SCR运用于烟气治理指的是将还原剂沿着窗口进行喷入处理，据此就可以实现脱硝反应的全面产生。与此同时，运用上述技术有助于尽快实现相应产物的还原处理，同时也能够借助氮氧化物等还原剂予以全方位的烟气处理。因此可见，SCR技术在根源上节省了催化剂，其有助于全面减低处理烟气消耗的总成本。结束语