论锅炉烟气SO2污染及控制技术论文[合集]

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第一篇:论锅炉烟气SO2污染及控制技术论文

论文关键词:烟气;SO2;控制

论文摘要:我国的能源以燃煤为主,燃烧过程中产生严重污染。本文分析了锅炉烟气SO2污染的产生;提出了控制燃煤SO2污染的三种途径;讨论了烟气脱硫技术。

我国的能源以燃煤为主。占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,燃烧过程中产生严重污染,如烟气中的CO2产生温室效应,SOX导致形成酸雨,NOX引起酸雨、破坏臭氧层以及产生化学烟雾。1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区,各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的逐渐增强,减少污染源,净化大气,保护人类生存环境的问题,正在被亿万人们所关心和重视。寻求解决这一污染源的措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此,治理锅炉烟气具有十分重要的意义。

1锅炉烟气的污染

1.1锅炉内煤的燃烧过程

在煤的燃烧过程中,当煤块受热后温度达100℃,煤中水分就逐渐被烘干。当煤块温度继续升温时,在煤尚未与空气作用的条件下,煤开始干熘出碳氧化合物及少量的氢和一氧化碳,这些气体的混合物叫挥发物(着火250~700℃)。当温度不断升高,挥发物逸出的量不断增多,煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下,遇到空气中的氧就开始着火燃烧,在煤粒外层形成黄色明亮的火焰。煤中的挥发物全部逸出后,所剩下的固态物质就是焦炭。当煤块周围的挥发物燃烧时,放出大量的热将焦炭加热到红热状态,为焦炭的燃烧创造了条件。焦炭是煤的主要可燃物,它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应,它比挥发物难燃烧,如何创造焦炭燃烬的条件,关系到煤块燃烧程度。综上所述,固体燃料的燃烧都包括加热干燥、干熘析出挥发物,形成焦炭燃烧和燃烬形成灰渣等4个阶段。

1.2煤在燃烧过程中SO2的生成煤中的全硫分包括无机硫和有机硫。在高硫分煤中,硫主要以硫铁矿的形式存在。有机硫、游离状态的硫和硫铁矿中的硫皆为可燃性硫。硫燃烧生成SO2、SO3和H2O生成H2SO3。硫酸盐中的硫难于分解出来,为不可燃烧硫,进入灰分中。但在高温下有些金属的硫酸盐是可以分解的。煤在燃烧过程中产生的SO2在锅炉和烟道内要发生一系列复杂的物理变化和化学反应:SO2的氧化反应主要是在金属氧化物、金属盐类和其它粉尘的接触催化作用下转化为SO3进而转化为H2SO4或硫酸盐。在硫的转化过程中,湿度对SO2的转化率有重要的影响。相对湿度低于40%转化速度缓慢,相对湿度高于70%,转化速度明显提高。

2、燃煤锅炉烟气脱硫技术及控制

烟气脱硫方法可分为抛弃法和回收法两大类。抛弃法是将吸收剂与SO2结合,形成废渣,其中包括烟灰、CaSO4、CaSO3和部分水,没有再生步骤、废渣抛弃或作填充处理,其最大问题是污染问题未得到彻底解诀,只是将空气污染变成固体污染;回收法是将吸收剂吸附SO2,然后再生或循环使用,烟气中的SO2被回收,转化成可出售的副产品如硫磺、硫酸或浓SO2气体,回收效果较好,但成本较高、一般按使用的吸收剂或吸收剂的形态和处理过程的不同,将回收法分为干法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和湿法烟气脱硫三类。

2.1干法脱硫干法烟气脱硫是用固体吸收剂(或吸附剂)吸收(或吸附)烟气中SOX的方法,具有系统简单、占地小、同时具有脱氮功能等优点,缺点是钙利用率低,脱硫剂再生、更换费用高。一般钙硫比为2时,脱硫效率可以达到70%,干法脱硫又有活性炭法、活性氧化锰法、接触氧化法和还原法之分。如活性炭法就是利用活性炭的活性和较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与水蒸汽反应生成硫酸的方法。

2.2半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫介于湿法和干法之间,脱硫剂以溶液的形式被喷入烟气中,SOX与脱硫剂发生反应的同时,溶液的水分全部蒸发。一般钙硫比为1.6时,脱硫效率可以达到80%。半干法烟气脱硫要求的控制水平较高,以使喷水量能全部蒸发。

2.3湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是用水或钙盐溶液作吸收剂吸收烟气SOX的方法,一般钙硫比为1时,脱硫效率可以达到90%,缺点是须建立水循环系统,防腐、烟气脱水问题突出。湿法中由于所使用的吸收剂不同,湿法脱硫又有石灰石-石膏法、钠法、氧化镁法、氨和催化氧化法之分。如氨法就是用氨(NH3?H2O)为吸收剂吸收烟气中的SO2,其湿灰(中间产物)为亚硫酸铵(NH4)2SO3和亚硫酸氢铵NH4HSO3。采用不同方法处理湿灰,还可回收亚硫酸铵(NH4)2SO3、石膏CaSO4?2H2O和单体硫S等副产物。由于回收系统工艺复杂、投资高等因素80%湿灰采用经济的抛弃法。

3结论

3.1目前我国燃煤锅炉众多,锅炉烟气脱硫治理难度大、存在问题多及造成污染严重,成为我国当今令人关注的热点之一。

3.2实现烟气脱硫低成本的“经济化”目标是烟气脱硫技术发展的大趋势。

参考文献

[1]刘志全1关于燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策的探讨[J],环境保护,2001,(2):8-101

[2]安恩科1湿法脱硫问题的探讨[J]1环境工程,2001,19(2):25-261

[3]李占双1北方锅炉烟气除尘脱硫问题初探[J]1应用科技,2001(10):42-4311

[4]张佑全1中小型工业锅炉烟气脱硫技术述评1工业锅炉,2000,(3)

第二篇:锅炉烟气二氧化硫污染及控制技术

锅炉烟气二氧化硫污染及控制技术

学 生:

栾义林 指导教师:

陈莲芳 专业名称: 电厂热能动力装置 所在学院:山东大学能源与动力工程学院

目录

1前言

1.1氧化硫的污染现状 1.2二氧化硫的特征和危害

2.氧化硫的产生

2.1煤在燃烧过程中S02的生成

3.主要脱硫工艺

3.1燃烧前脱硫

3.1.1原煤洗选

3.1.2其他正在试验中的原煤脱硫技术 3.2燃烧中脱硫 3.2.1藏化床燃烧技术 3.2.2炉内喷钙

3.2.3型煤固硫燃烧技术

4.烧后脱硫

4.1湿法

4.1.1石灰石

4.1.2 吸收剂再生脱硫工艺

4.2半干法

4.2.1喷雾干燥脱硫法 4.2.2电子束法

4.3干法

4.3.1活性碳吸附法 4.3.2煤灰法

4.4肥料制备系统

4.5烟气循环流化床脱硫工艺

5.际上燃煤脱硫技术发展与应用概况

5.1国际上脱硫技术应用情况

5.2应用情况分析

5.2.1脱硫剂

5.2.2脱硫工艺的应用情况 5.2.3投资与成本

5.2.4新、老电厂烟气脱硫装置应用情况

5.2.5使用烟气脱硫装置较多的国家

6.国内二氧化硫控制技术应用概况

6.1引进的技术

6.1.1湿式石灰石·石膏法

6.2简易石灰一石膏法 6.3半干法

6.4干式洗涤系统(EDSS)7.国内开发技术的应用情况

7.1喷雾干爆法

7.1.1旋转喷雾干燥法 7.1.2加压喷雾脱硫

7.2磷按复合肥法 7.3炉内喷钙法 7.4湿式除尘脱硫 7.5煤的催化燃烧 7.6型煤

7.7循环流化床锅炉

8.硫技术应用中需注意的几个问题 8.1脱硫效率 8.2脱硫费用 8.3脱硫剂 8.4副产物 8.5二次污染 8.6技术的多用性 8.7技术的成熟程度

摘要:现在我国的能源以燃煤为主,燃烧过程中产生了严重污染.,本文分析了锅炉烟气污染的产生、危害,出了控制燃煤二氧化硫污染的途径,合国内外的技术成果进行各种脱硫技术的研究,以及国内外脱硫技术的发展的概况; 关键词:燃烧;SO2 ;危害;脱硫技术;研究方法;发展概况

1前言

1.1氧化硫的污染现状

随着经济的快速发展,煤炭消费不断增长,燃煤产生的 二氧化硫的量也在随之不断地增加。我国已数年二氧化硫 的排放量超过2000万吨,根据1998年中国环境状况公报: “我国的大气环境污染仍然以煤烟型为主,主要污染物是二 氧化硫和烟尘,酸雨问题依然十分严重。

有关研究表明,我国每排放一吨二氧化硫造成的直接 经济损失约2万元,这就意味着去年我国因二氧化硫排放 造成经济损失达5098亿元。环境中大部分的二氧化硫都 来自于人工的排放,其主要的污染源大致分为3类:(1)含 硫矿物燃料的燃烧,约占7O 一80 ;(2)含硫矿物开采和 有色金属的冶炼,约占lO% ;(3)还有一部分来自化学工业 的生产过程,约占1O,例如石油精炼、硫酸、亚硫酸盐、硫

化橡胶、漂白纸浆等含硫化合物制造工业。二氧化硫的唯一天然来源是火山喷发,自然界产生的S02只占总量中很少的一部分,图1-1是我国二氧化硫排放量。

1.2二氧化硫的特征和危害

S02是目前大气污染物中含量较大、影响面较广的一种气态污染物。大气中SO的来源

2很广,几乎所有的工业企业都可能产生。它主要来自化石燃料(煤炭、石油和天然气)的燃烧过程'以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程,火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂以及燃煤燃油的工业锅炉、炉窑等都排放SO2烟气。在排放S02的各种过程中,约90%来自燃料燃烧过程,其中火电厂排放量最大。S02为无色、有强烈刺激气味气体,对人体呼吸器官有很强的毒害作用,还可通过皮肤经毛孔侵入人体或通过食物和饮水经消化道进入人体而造成危害。空气中SO2的浓度只有1×10-6时,人就会感到胸部有一种被压迫的不适感;当浓度达到8×10-6时,人就会感到呼吸困难;当浓度达到10×10-6“时,咽喉纤毛就会排出黏液。

人体主要经呼吸道吸收大气中的S02,引起不同程度的呼吸道及眼黏膜的刺激症状。急性中毒者表现出眼结膜和呼吸道黏膜强烈刺激症状,如流泪,畏光,鼻、咽、喉烧灼感及疼痛,咳嗽,胸闷,胸骨后疼痛,心悸,气短,恶心,呕吐等。长期接触低浓度S02可引起慢性损害,以慢性鼻炎、咽炎、气管炎、支气管炎、肺气肿、肺间质纤维化

等病理改变为常见。轻度中毒者可有眼灼痛、畏光、流泪、流涕、咳嗽,常为阵发性干咳,鼻、咽、喉部有烧灼样痛,声音嘶哑,甚至有呼吸短促、胸痛、胸闷。有时还出现消化道症状如恶心、呕吐、上腹痛和消化不良,以及全身症状如头痛、头昏、失眠、全身无力等。严重中毒很少见,可于数小时内发生肺水肿,出现呼吸困难和紫绀,咳粉红色泡沫样痰。较高浓度的SO2:可使肺泡上皮脱落、破裂,引起自发性气胸,导致纵隔气肿。SO2的危害在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把SO2带到肺部使毒性增加3~4倍,对人体造成危害。

如果S02遇到水蒸气,形成硫酸雾,就可以长期滞留在大气中,毒性比S02大10倍左右。一般情况下,S02浓度达到8×10-6时,人开始难受;而硫酸酸雾浓度还不到8×10-5时,人已经开始不能接受。“八大公害事件”中的伦敦烟雾事件就是硫酸烟雾引起的呼吸道疾病,导致了5天之内4000人死亡,后来又连续发生了3次。而我国重庆市是S02:污染严重地区,肺癌死亡率逐年上升;长沙市个别街区的肺癌死亡率居高不下也与S02污染有关。

S02会给植物带来严重的危害,它的允许浓度只有0.15×10-6,超过这个浓度就会使植物的叶绿体遭到破坏,组织坏死。S02对植物的危害多发生在生理功能旺盛的成熟叶上,而刚吐露出来的未成熟的幼叶和生理活动衰老的叶不受危害。此外,不同种类的植物对S02的抗性量不同,某些常绿植物、豆科植物和黑麦植物特别容易遭受损害。

2.氧化硫的产生

锅炉燃烧需要燃烧所需的空气、一定的温度、燃料和空气充分混合与良好接触。在燃烧过程中,当煤块受热后温度达100℃时,煤中水分就逐渐被烘干。当煤块温度继续升温时,在煤块尚未与空气作用的条件下,煤块开始干馏出碳氧化合物及少量的氢和一氧化碳,这些气体的混合物叫挥发物(着火点250~700℃)。当温度不断升高,挥发物逸出的量不断增多,煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下,遇到空气中的氧就开始着火燃烧,在煤粒外层形成黄色明亮的火焰。煤中的挥发物全部逸出后,所剩下的固态物质就是焦炭。当煤块周围的挥发物燃烧时,放出大量的热将焦炭加热到红热状态,为焦炭的燃烧创造了条件。焦炭是煤的主要可燃物,它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应,它比挥发物难燃烧,如何创造焦炭燃尽的条件,关系到煤块燃烧温度。综上所述,固体燃料的燃烧都包括加热干燥、干馏析出挥发物,形成焦炭燃烧和燃尽形成灰渣等4个阶段。

2.1煤在燃烧过程中S02的生成

煤中的硫分包括无机硫和有机硫。在高硫分煤中,无机硫主要以硫铁矿的形式存在。有机硫、游离状态的硫和硫铁矿中的无机硫皆为可燃性硫。硫燃烧生成SO2、SO2被H2O吸收生成H2SO3,H2SO3与水中的钠离子反应生成Na2SO3,再与石灰水反应还原钠碱和CaSO3,可氧化成CaSO4。硫酸盐中的硫难于分解出来(如CaSO4),为不可燃烧硫,进入灰分中。但在高温下有些金属的硫酸盐是可以分解的。煤在燃烧过程中产生的SO2在锅炉和烟道内要发生一系列复杂的物理变化和化学反应:SO2的氧化反应主要是在金属氧化物、金属盐类和其它粉尘的接触催化作用下转化为SO3进而转化为H2SO4或硫酸盐。在硫的转化过程中,湿度对SO2的转化率有重要的影响。相对湿度低于40%转化速度缓慢相对湿度高于70%,转化速度明显提高。.主要脱硫工艺

3.1燃烧前脱硫

3.1.1原煤洗选

原煤洗选可降低灰分和硫分,减少烟尘和二氧化硫的排放,并提高燃烧效率,也就降低了无效运输。发达国家原煤人洗率在6O 以上。

3.1.2其他正在试验中的原煤脱硫技术

试验中的原煤脱硫技术有:高硫煤强磁分离技术 微波法煤炭脱硫技术、细菌法脱硫技术。

3.2燃烧中脱硫

3.2.1藏化床燃烧技术

流化床燃烧技术(FBC)因其煤种适应性广、氮氧化物排放量少、可在炉内脱硫以及在工业锅炉上的成功应用而受到重视,现正向大型化发展。目前流化床燃烧技术有四种基本类型:(1)具有固态物再循环的沸腾床(BB];(2)内部循环的流化床;(3)循环流化床(CFB);(4)不同流态化的组合系统。其中BB和CFB锅炉已进实用阶段。采用CFB型4年前世界上最大的发电机组为100MW,目前正在运行的最大机组为150MW,在建设中的最大机组为165MW。流化床炉渣可制成建筑材料。

3.2.2炉内喷钙

该技术将石灰石粉(或白云石、石灰)喷人炉内适当的温度区,使烟气与之有良好的接触和适宜的停留时间,以取得较高的脱硫效率。一般钙硫比为2时炉内脱硫效率约40蟛,如在烟道增湿活化,总脱硫率可达70 以上。该技术特点是设备占地较少,适用于中低硫煤。NELCO公司在波兰32t/h锅炉上应用喷石灰浆工艺,炉内脱硫率4o,加湿后总脱硫率8o,喷人尿素还可脱硝40%。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。

3.2.3型煤固硫燃烧技术

该技术可分为三种:催化剂固硫(催化剂、固硫剂)、无催化剂固琉(固琉剂富集、多孔化)、综合固硫(型煤固硫加烟气脱硫)。型煤固硫效率一般在50%,并可节煤和减少烟尘排放。

4.烧后脱硫 烟气脱硫

4.1湿法

湿法脱硫是利用各种碱性溶液(脱硫剂)洗涤含硫烟气,在此情况下排放的烟气将被加湿降温到饱和温度以下。

使用的脱硫剂有:石灰、石灰石、氢氧化钠、氢氧化镁、氨等。

使用的脱硫塔按气液接触方式分为:文丘里式、喷射式、多孔板式、填料塔式、喷气沸腾

式等。

4.1.1石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。该技术特点为脱硫效率高,吸收剂利用率高,设备运转率高。图4-1是石灰石、石膏法脱硫系统

图4-1

4.1.2 吸收剂再生脱硫工艺

A)镁法该法脱硫剂费用较高,但设备造价较低,脱硫效率可达9O%以上。

B)gt碱法以氢氧化钠为脱硫剂,反应后生成亚硫酸钠,用石灰(或石灰石)再生。由于脱硫剂是氢氧化钠,生成物是亚硫酸钠,所以系统不会结垢,脱硫效率可达9O% 以上。c)海水脱硫利用海水中的镁、钠等碱性离子脱硫,脱硫后的废液排回大海,脱硫费用较低,但旯适用于海边的火电厂。

D)其它湿法脱硫除上述方法外,还有:稀硫酸一石膏法、苏打一芒硝法、氨一硫铵法、铝一石膏法等。

4.2半干法

半干法介于湿法和干法之间,半干法的特点是:虽然对烟气加湿冷却,但是在饱和温

度以上进行脱硫。

半干法工艺是利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫的,这两种吸收剂都可使用,也可以使用含适当碱性的飞灰。

4.2.1喷雾干燥脱硫法

A)旋转喷雾干燥法 用旋转喷雾器向脱硫塔内喷人石灰浆脱硫,效率在80%左右。多用于燃烧中、低硫煤的电厂。

B)加压喷雾干燥法加压向脱硫塔或烟道内喷人石灰浆或其它碱液脱硫,装置较旋转喷雾法简单,一般用于中、小锅炉。图4-1干燥脱硫工艺的示意图

图4-1旋转喷雾干燥法工艺示意图

4.2.2电子束法

应用高能电子束的光化学反应效应,使烟气在辐射反应器中被分解,生成大量富有反应活性的游离基(氢氧基、氧原于等),促使烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸和硝酸,再与添加的氨反应生成硫铵和硝铵复合肥料。日本已进行了200Nm /h中试,脱硫效率在9o%以上,脱硝效率在80% 以上。

4.3干法

干法的特点是不加湿,故无废水排放,烟气温度也不降低

4.3.1活性碳吸附法

用活性碳吸附烟气中的二氧化硫,再脱附分离出二氧化硫,制成硫酸、硫磺等副产物。我国“七五”攻关项目“磷铵复合肥法”第一级脱硫就是活性碳吸附法,脱硫效率在6O% ~90 %。

4.3.2煤灰法

利用煤灰、熟石灰、石膏为脱硫剂,直接加人烟道或反应器中,脱硫效率较低。

4.4肥料制备系统

在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉(P2O5 含量大于26%),过滤后获得稀磷酸(其浓度大于10%),加氨中和后制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。

4.5烟气循环流化床脱硫工艺

烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3 和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。

此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。

典型的烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为2%左右,钙硫比不大于1.3时,脱硫率可达90%以上,排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10~20万千瓦等级机组。由于其占地面积少,投资较省,尤其适合于老机组烟气脱硫。

图4-3烟气循环流化床脱硫工艺

5.国际上燃煤脱硫技术发展与应用概况

5.1 各国燃煤电厂烟气脱硫装置的类型和数量到I 991年底,有美国、日本、德国、奥地利、瑞典、丹麦、法国、芬兰、意大利、加拿大、荷兰、中国、土尔其、印度等14个国家燃煤电厂应用了烟气脱硫设备,另有7个国家划应用。参与统计的脱硫装置共581套,总装机容量149 457MW,平均装机容257MW/套。具体情况见表1。

5.2应用情况分析

5.2.1脱硫剂

现有锅炉多数用钙基脱硫剂(占84),少数用钠基脱硫剂(占11),其余5 %使用其它脱硫剂。

5.2.2脱硫工艺的应用情况

湿式脱硫工艺应用最多,占装机容量的83.0 %,喷雾干燥法次之,占10.3%。

5.2.3投资与成本

湿法与干法比较,基建投资较多,但是运行成本较低。据美国EPRI对I 5种烟气脱硫(FGD)工艺的技术经济评估结果(按1990年价格计算),湿法烟气脱硫:基建投资平均为l 150/MW,运行成本平均为$400/t=氧化碳干法烟气脱硫:基建投资平均为$IO0/MW,运行成本平均为$600/t=氧化碳。

5.2.4新、老电厂烟气脱硫装置应用情况(见表2)

5.2.5使用烟气脱硫装置较多的国家

烟气脱硫装置最多的是美国(273套,81 569MW),其次是德国(194套,41 788MW),日本(45套,13 379MW),瑞典(1 3套,1 006MW),奥地利(1 3套,2og0MW)等

6.国内二氧化硫控制技术应用概况

6.1引进的技术

6.1.1湿式石灰石·石膏法

重庆珞璜电厂2X 360MW 机组引进日本三菱重工技术与设备,分别于1991年l1月和1993年5月运转

6.2简易石灰一石膏法

(1)潍坊化工厂引进日本三菱重工技术,1 985年制造安装,1 986年试车。

(2)重庆长寿化工厂引进日本千代田化工建设株式会社喷气沸腾式简易脱硫装置,1 995年7月开始运行。

(3)太原热电厂l2号机组(300MW)引进日本日立高速平流湿式脱硫技术,1 994年安装,1 995~1996年试车。

(4)南宁化工厂(35t/h锅炉)引进日本川崎重工简易石灰石/石灰一石膏法脱硫工艺,1995~1 996年试车验收。

6.3半干法

黄岛电厂4号机组引进日本三菱重工旋转喷雾干燥法脱硫工艺,1994年制造安装,1995年试车。

6.4干式洗涤系统(EDSS)德州电V(65t/h锅炉)正在引进美国阿兰科公司EDSS技术建设示范工程,1 995年试车。各种方法的处理参数见表3。

7.国内开发技术的应用情况

7.1喷雾干爆法

7.1.1旋转喷雾干燥法

西南电力设计院等单位承担该项技术“七五”攻关,在自马电厂建成7万Nm3/h中试装置,在1991年1月完成额定2 000小时运行。

燃煤含硫量;3.5%,钙硫比为1.4,系统脱硫率大于80%。

7.1.2加压喷雾脱硫

该法脱硫效率可达8O%,已应用于2t/h以上的锅炉。

7.2磷按复合肥法

四川省环科所、西安热工所等单位将该项技术列为“七五”攻关课题,在豆坝电厂建成了5 000Nm3h中试装置,至1990年底完成2 000小时运行。烟气二氧化硫浓度:5.72~8.58mg/m ;系统脱硫效率:90% 以上;磷矿萃取率大于90% ;获得磷铵复合肥料(有效肥分大于35)数十吨。

7.3炉内喷钙法

“七五”攻关对该技术进行了小试,钙硫比小于3,脱硫效率70 以上,有待开发。

7.4湿式除尘脱硫

湿式除尘是传统的除尘技术,“七五”期间对其脱硫功能进行了研究,在加人碱性物质时脱硫效率可达50% 以上。由于其设备简单、操作方便、投资和运行费用较低,并可同时除尘、脱硫目前在国内发展较快,主要工艺有:(1)双碱法

杭州等地应用旋流板塔双碱法除尘脱硫,二氧化硫去除率可达8O %以上(2)冲旋式除尘脱硫

特点是不排水,无二次污染,设备简单,占地面积少,投资和运行费用较少。但由于间断加入脱硫荆,脱硫效率不稳定 在1~35 t/h锅炉上有应用。(3)带文丘里管的脱硫除尘塔

利用锅炉冲渣水,脱硫效率约50%(中、低硫煤),已用在2~10t/h锅炉。

(4)筛网式除尘脱硫

利用喷雾、冲击和筛网进行除尘脱硫,脱硫效率约6o%,已应用于35 t/h以下锅炉。

7.5煤的催化燃烧

近年来国内已开发应用了多种燃煤添加剂,可促进煤的充分燃烧,并可固硫、消烟和降尘,可节煤近10 %,减少二氧化硫排放2O% 以上,减少烟尘排放30%。

7.6型煤

工业型煤一般适用于6 t/h以下的层燃锅炉和部分工业炉窑,固硫率约50%。

7.7循环流化床锅炉

可燃用高灰分、低热值的劣质煤,减少氮氧化物排放,节煤lo%。如掭加钙基脱硫剂,脱硫效率可达8O%。目前已有国内研制的75 t/h以下的循环流化床锅炉运行,但在使用中都没有加脱硫剂。

8.硫技术应用中需注意的几个问题

8.1脱硫效率

脱硫效率高低的选择与环境要求和经济承受能力有关 在实际应用中,如果对二氧化硫排放要求不很严格,可选用脱硫效率略低但很便宜的技术。如一种技术同时兼有多种污染物去除功能或可节能,即使脱硫效率较低,也不失为一种实用技术。

8.2脱硫费用

选择技术工艺首先要考虑的是脱硫费用,包括基建投资和运行费用两个部分。

8.3脱硫剂

首先应考虑脱硫剂的来源是否充足,其次考虑价格、可重复利用性、利用率、消耗量及是否会结垢等。

8.4副产物

抛弃副产物时所用工艺的投资、设备和占地较少,但容易带来二次污染和资源的浪费 而回收副产物所用工艺的投资、设备和占地较多,技术要求也高,但是可以降低运行成本,达到一定规模后还可盈利,并能减少二次污染与资源的损失。

8.5二次污染

脱硫副产物对环境的污染程度及无害化处理或综台利用的难易程度,也是选择脱硫技术的重要因素。

8.6技术的多用性

一种技术如兼有脱硫、脱硝、除尘、节能、综合利用等多种功能,就提高了它的利用价值,同时也降低了每种功能的费用。

8.7技术的成熟程度

一种脱硫技术只有完成了由实验室到工业化应用的转化,成为一种成熟的实用技术,才具有商业价值 脱硫技术的成熟程度表现在脱硫效率、设备投资、运行成本、处理规模、设备耐用性、与其它设备的配套性、操作的难易程度等诸因素,其中经济上是否可行是脱硫技术能否实用化的关键。结论

第三篇:锅炉烟气SO2连续超标事件调查报告

锅炉烟气SO2连续超标事件调查报告

一、事件概况

事件地点:锅炉脱硫区

事件发生时间:2016年1月25日至2月23日

事件类别:一般环境事件

二、事件经过

2016年1月19日14时,公司生产部组织相关部门召开会议,说明低硫煤库存仅剩3000吨,由于临近年关,好多煤矿被强制关停,及时采购不到低硫煤,被迫将锅炉燃料煤暂按高、低硫1:1比例进行掺烧,要求各部门(中心)作好相关准备及工艺调整。在2月23日停脱硫装置之前近一个月的时间内,由于过春节、下雪等原因,燃料煤不能稳定供应,频繁更换煤种。自从1月下旬以来,脱硫装置运行一直不够稳定,1月25日以后,运行状态进一步恶化,总排SO2连续超标,并有失控迹象。安环部发现后,及时向公用工程中心提出控制要求,并发书面隐患整改通知单(2016)001号。同时,安环部会同生产部共同催促协调物资采购部尽快采购低硫煤,于1月30日,低硫煤购进并投用。在公司分管生产副总乌忠理组织指挥下,通过各生产职能部门及公用工程中心相关人员的共同努力,于2月2日,将总排SO2处理在最高允许排放指标200mg/m3以下,但一直不够稳定,总排SO2含量时有超标现象。这种工况一直维持在春节过后(2月14日),经反复调整试验,得不到任何改善,反而继续恶化。直到2月23日,脱硫装置无法继续运行,经公司会议研究决定,并报靖边县和榆林市环保局批准后,组织对两套脱硫装置进行停车检修。

三、引发后果

本次冲击过程对脱硫装置本身造成非常大的伤害,高浓度脱硫浆液在系统内长时间循环,因(NH4)2SO4结晶导致部分设备堵塞,造成脱硫装置无法正常运行;更换低硫煤后,SO2排放浓度仍达不到之前的水平,甚至不能满足200mg/m3高限外控指标,被迫停工检修;引发一系列的环保问题,因排放总量的增加需缴纳高额排污费。

四、事件性质认定和事件原因分析

(一)事件性质

一般责任事件

(二)事件直接原因

在低硫煤中掺入高硫煤后,原烟气SO2含量逐步升高,脱硫装置负荷逐步加大,原本脆弱的脱硫装置在打破原有工艺平衡之后,由于操作人员缺乏经验,对脱硫装置性能掌握不够,未能及时调整到新的平衡点,致使工艺运行状况逐步恶化,脱硫效率急剧下降,导致锅炉烟气SO2连续严重超标。

(三)事件间接原因

1、江苏和亿昌设计施工的锅炉脱硫装置处理能力不足。因脱硫塔内径偏小,烟气流速过高,反应停留时间不足,后处理浓缩系统设计偏小,整体操作弹性较小,施工质量缺陷等原因,给工艺运行操作带来较大困难。

2、脱硫烟气旁路挡板关闭不严实,致使原烟气内漏直接进入总排口,加重了超标状况。

3、公用工程中心对掺烧高硫煤而可能引发的后果认识不足,未能及时制定出有效的应对措施。

4、公用工程中心将涡旋泵长时间停运,造成浆液固含量升高而影响后处理系统结晶。

5、生产部对SO2超标排放后果严重性认识不足,低硫煤储备量预警不及时,协调不力;SO2严重超标后,未能果断降低锅炉负荷。

6、安环部虽在SO2超标后要求公用工程中心进行及时有效的调整,作为环保监督管理部门执行相关环保管理制度不严格,处置不果断。

五、事件责任认定、责任单位及责任者处理建议

(一)公用工程中心

1、公用工程中心作为锅炉直接管理部门,对本次锅炉烟气SO2连续严重超标负主要责任。依据公司《事故事件管理制度》规定,扣罚公用工程中心月度HSE考核分10分,折合人民币约8107.8元(参照5月份月度奖金)。

2、公用工程中心副书记王永锋分管锅炉工作,对本次连续超标排放事件负有主要管理责任。扣罚安全风险抵押金3000元。

3、公用工程中心经理惠军旗作为中心负责人,对本次连续超标排放事件负有管理责任和领导责任。扣罚安全风险抵押金2000元。

4、公用工程中心对本中心其他相关责任人作出相应处理,并将处理结果报安环部备案。

(二)生产部

生产部经理陈琪对低硫煤储备协调不力,在锅炉烟气 SO2严重超标的情况下,工艺调整不果断,对本次连续超标排放事件负有生产组织不力责任。扣罚安全风险抵押金1000元。

(三)安环部

安环部经理贺存葆在锅炉烟气 SO2严重超标的情况下,不能坚持原则,容忍超标排放,对本次连续超标排放事件负有监管不力责任。扣罚安全风险抵押金1000元。

六、防范措施和事件教训

1、对脱硫装置停工检修,将存在的缺陷和问题进行逐项整改消除。

2、适时对脱硫旁路进行彻底封堵。

3、公用工程中心需加强培训学习,摸索总结脱硫装置操作特性,使脱硫相关人员都能熟练掌握脱硫装置性能,操作人员应根据不同负荷、不同工况作出快速有效调整操作,提高应对异常工况的综合能力。

4、物资采供部需进一步提高生产服务意识,根据生产实际储备足量的生产原材料,提高生产供应保障能力。

5、生产部要高度重视环保设施运行管理,将其作为主装置纳入生产运行管理,组织调度装置生产时需统筹考虑环保设施的安全平稳运行,随时掌握影响环保设施正常运行的原材料库存,如库存降到规定量时及时作出预警。

6、安环部要加强对有关环保处理设备设施及工艺流程的学习,加强环保监督检查及考核力度,坚持原则,确保各项环保指标达标排放。

7、技术部要加强对生产运行存在问题的技术支撑力度,提高解决问题的效率。

8、公司各部门、中心以此次环保事件为教训,认真学习,深刻领会,进一步提高各级人员的环保意识,将环保设施运行管理按照生产主装置的标准进行管理,将各项环保指标按照主产品质量来要求。(徐燕)

第四篇:锅炉烟气处理论文

锅炉烟气处理

刘宾 热能1003班

2010000874

工业锅炉主要是以煤为燃料。煤在锅炉内燃烧后,产生大量的烟尘及硫和氮的氧化物等有害气体,这些有害气体排放到大气中,严重地污染了周围大气环境。尤其工业锅炉大多集中在城市和市郊区,又属于低空排放,对生产、人民生活和人体健康都会造成极大伤害。因此,通过消烟除尘措施,将锅炉排放的烟尘污染降低到国家规定的允许范围内,对改善大气环境质量是至关重要的。目前布袋除尘效率最高,煤粉中的硫会在燃烧中生成硫氧化物,会腐蚀管道以及污染大气形成酸雨。

关键词:烟气

烟尘

硫氧化物

布袋除尘器

双碱除硫 1.、烟尘的危害

燃煤锅炉排烟中的烟尘由两部分组成。一部分是煤在燃烧过程中放出的硫及氮的氧化物气体,以及碳氢化合物在缺氧条件下分解和裂化出来的微小碳粒(炭黑),烟气中炭黑多时即形成黑烟。另一部分是由于烟气的扰动作用而被带走的灰粒和未燃尽的煤粒,也称飞灰。这些微粒具有很强的吸附能力。很多有害气体、液体或某些金属元素(如镍、铬、锌等)都能吸附在烟尘粒子上,随人的呼吸而被带入人体内,刺激呼吸道,造成气管炎、支气管炎、哮喘,以至进入人体肺泡,引起肺气肿和肺心病等,甚至引起肺癌等病症。烟尘降落到植物叶面上,会妨碍植物的光合作用,造成植物叶片褪绿,农作物产量降低,园林受害。烟尘使空气污染,降低了空气的可见度,会增加城市交通事故;由于烟尘的遮挡,减弱了太阳紫外线辐射,会引起儿童佝偻病;另外,大量废热排入空中,使空气中的灰尘起到形成水蒸气凝结核的作用,会使空气的温度、湿度及雨量发生变化。空气中烟尘浓度大,还将影响某些工业如纺织、食品及仪表等产品质量。

总之,锅炉排放的烟尘是一种空气的污染物,对人体、环境、生态及经济都有严重的危害,必须加以限制,不能任意排放。1.1.布袋除尘器

虽然布袋除尘器的使用已经有了一百多年的历史,但其在电力行业中锅炉上使用了还不到30年。自1973年,美国圣勃雷燃煤电厂(总装机容量为176MW)的四台锅炉将静电除尘改为布袋除尘器以来,布袋除尘器在大容量的电站锅炉上开始广泛地应用,特别是在美国、欧洲和澳大利亚。例如,在澳大利亚新南韦尔斯州的电站锅炉中80%已经采用布袋除尘器。现在布袋除尘器不但在新设计的电厂上广泛使用,有些国家更在对原有的静电除尘器进行改造。目前安装布袋除尘器的最大机组为850MW。

为什么布袋除尘器之所以能在电站锅炉上得到如此迅速地发展,这是因为它有其自身的优点:

1、除尘效率高,其效率一般在99.5%以上,高的能达到99.99%;

2、对亚微米级的粉尘的收集效果很好,除尘器出口的气体含尘浓度都能低于30mg/m3,好的能低于5mg/m3;

3、处理的气体量和含尘浓度的允许化范围大,且除尘效率稳定;

4、对粉尘的特性不敏感,(对煤尘来说,不受比电阻的影响);

5、设备简单,维修方便,不需要高技术的工种。1.2、布袋除尘器的原理

现在不对布袋除尘器的原理作深入的阐述,因为在一些教材中都已经对此作过详细的论述。不过,有必要在此把一些已经成为当今工业术语,并且对设计和评估布袋除尘器的性能非常有用的一些关键概念作一介绍。

大家都有戴口罩的经历,口罩就是一种简易的过滤除尘设备。布袋除尘器的除尘机理很简单,它与口罩的除尘机理一样,是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外,先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层(一般称为滤饼或滤床),它又起到了很好的过滤作用,特别是用编制布做滤袋的除尘器,这层滤床起到了主要的过滤作用。过滤组件。过滤组件可以由棉毛纤维、玻璃纤维或各种化学纤维经过纺织(或针刺)成滤料,再缝制成垂直悬挂的滤袋,不同场合要选用不同的滤料。在滤袋上收集到的粉尘通过周期性的机械抖动、过滤后的烟气反吹或压缩空气的脉冲反吹等途径使布袋变形而将灰清除。

烟气能够通过滤袋和滤料表面所形成的滤饼(滤床)是依靠滤层两边的压差—这个压差通常称为管板压差d.p.(有时也称为滤床压差)。飞灰收集中,一个特殊的参数是过滤烟速——每分种每平方米的滤布所过滤的气量。滤床的压差d.p.是与烟速呈线性比例关系,因此也与烟气流量呈线性比例关系。这个固定的比例关系系数通常称为滤阻。按此定义,滤阻与烟气流量无关,有点类似于电阻的概念。我们把平均的过滤速度表示为,气布比——它是烟气量与整个过滤面积之比(单位用m3/m2/min表示)。这个参数在布袋除尘器的选择和设计中是一项非常重要的技术指标。

布袋除尘器其余的压力损失是由布袋除尘器进口法兰之间的烟道和挡板门所产生的。这个压降的大小与烟气的流速的平方成正比关系,因此整个布袋除尘器的压降Δp.与烟气量是二次方的关系。Δp total=K1Q1+K2Q2

K1=Kdrag/A(Kdrag=滤阻,A=过滤的表面积)K2=烟气道和挡板门的压损系数 Q=烟气量

注:在设计最大的过滤压降是选择锅炉吸风机容量的约束条件 1.3、布袋除尘器的分类

布袋除尘器的分类从除尘本质上讲是没有实际意义的,它只是便于人们对布袋除尘器的掌握和记忆,因此,按照不同的定义就有不同的分类。—按气布比来划分:(仅针对电站锅炉而言)

1、高气布比的布袋除尘器,通常气布比:大于1.0m3/m2/min。

2、低气布比的布袋除尘器,通常气布比:小于0.8m3/m2/min。

布袋除尘器气布比的选定是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、清灰的方式、需除尘介质的含尘浓度或成分、场地的大小以及布袋除尘器的布置等方面的因素来考虑的。

—按布袋除尘器的清灰方式划分主要有:

1、烟气反吹式布袋除尘器:它是利用过滤后清洁烟气低速反向吹布袋,使得布袋变形来达到清灰的目的。布袋在袋的封口端垂直悬挂着,灰在袋内收集。该形式的除尘器在清灰时作用在布袋上的机械张力较小,适用于玻璃纤维滤袋的除尘器。

2、机械抖动式(振动式)布袋除尘器:与烟气反吹布袋除尘器一样,灰也是在袋内收集。它对滤袋的机械强度要求较高,所以对玻璃纤维滤袋不适用。

3、脉冲清灰式布袋除尘器:与前两种型式的袋除尘器不同,灰是在滤袋外被收集,滤袋靠袋内部的金属笼支撑。它的清灰是靠清洁的压缩空气周期性地喷入滤袋内,使滤袋变形,把存积在滤袋外面的灰除去。压缩空气的压力、脉冲的强度和持续时间随不同的使用场合调节,根据这些参数可以把脉冲反吹式布袋除尘器又分为:

——高压脉冲式:压缩空气压力为:0.60-0.80Mpa ——中压脉冲式:压缩空气压力为:0.20-0.40Mpa ——低压脉冲式:压缩空气压力为:0.06-0.10Mpa 选择什么形式的布袋除尘器,一般是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、场地的大小、制造厂的设计特点和运行维护的管理等因素来考虑。1.4、布袋除尘器的结构和清灰控制

在前面布袋除尘器的分类一节中已经介绍了根据不同的清灰方式所分的三种形式的布袋除尘器,事实上,还有其它一些清灰的方式,比如磁振动式,声波助振荡式等等。不管采用哪种形式的清灰装置,清灰的目的和需要遵循的原则是一样的。即当滤袋上的积灰不断增加,滤袋的前后压差增加到某一个值时,就要对滤袋进行清灰,使滤袋恢复到比较理想的清洁状态。有两点需注意的是:

1、清灰不能太频繁太剧烈,滤袋表面必须保存一层滤层(不能把滤料上面已经收集到的一层滤层清掉),这就要在清灰强度(包括清灰频率)设计时加以考虑。

2、需要清灰的滤袋压差设定点要根据滤袋的使用情况合理设定。压差设定点不能定得太高,否则,运行时间不长细灰颗粒就会嵌入滤袋太深,影响滤袋使用寿命。在滤袋使用寿命的后期,因细灰颗粒嵌入滤袋已较多,清灰的频率要增加。随着科技的不断发展,清灰的控制现在都采用PLC程控。理论上最理想的清灰程序是每一个滤袋前后压差达到设定值时开始清灰,到压差降到某一个设定值时停止清灰。但事实上测定每个滤袋的压差是不可能的。因此,一般清灰程序都是按每个过滤单元前后的压差和压差变化的时间长短这两个参数来设计的。在正常情况下,清灰系统会根据所测量到的参数按照预先编制好的各种清灰程序进行自动清灰(“定时清灰”或“定压清灰”)。在特殊情况下(比如测量组件故障,运行工况异常……等),可以切换到手动控制进行清灰。当然PLC程控装置具有自动报警功能,出现异常情况会随时报警,提醒运行人员注意或采取应急措施。

不同的清灰方式,有不同的清灰特点,自然其结构也明显不同,就是相同清灰方式的布袋除尘器,因不同的制造厂有各的技术专利,其结构也有不同,因此,在这里只可能把几种类型的布袋除尘器的清灰控制,结合其结构作简单介绍。——烟气反吹式布袋除尘器

这种形式的布袋除尘器在美国电站使用初期用得较多。含尘烟气从布袋除尘器的下部经过进口阀后,流过灰斗上面的缓冲板进入滤袋后,滤袋为圆形。一定数量的滤袋以方阵布置组成一个除尘单元。在前面已经介绍过,布袋是在袋的封口端垂直悬挂着,下部口袋用卡环固定在管板上,袋内没有笼骨(长的滤袋有支撑环),烟气进入袋内把袋鼓起,灰在袋内收集。为了防止滤袋未张紧在底部下垂,滤袋上部的固定有弹簧式和重锤式两种,过滤后的清洁烟气经过出口提板阀排出。

当滤袋两边压差达到设定值时进行清灰。清灰时,要被清灰的这一个除尘单元的出口提升阀关闭,打开反吹提升阀(反吹风由一个低压反吹风机提供),一股低压风进入清洁烟气室与清洁烟气一起反向吹向滤袋,使滤袋压瘪变形,灰抖落掉入灰斗达到清灰的目的。清灰结束,被清灰单元的出口提升阀打开,反吹风提升阀关闭,该单元投入运行。然后转到下一个除尘单元进行清灰。这种方式的清灰动作比较缓慢,作用在滤袋上的机械张力较小,对滤袋的损伤也较轻。但清灰效果相对而言要差一些,所以有时候需连续反吹几次再转到下一个单元清灰。这种清灰方式所配的反吹风机的参数一般为:压头:H=50(mmH2O),流量:Q=总风量/过滤单元(m3/h)。

另外,每个除尘单元的出口提升阀的严密性非常重要的,否则反吹风会泄露掉,影响清灰的效果。

——机械抖动式(振动式)布袋除尘器

机械抖动式(振动式)布袋除尘器:与烟气反吹式布袋除尘器相类似;滤袋也是在袋的封口端垂直悬挂着,袋内没有笼骨(长的滤袋有支撑环),烟气进入袋内把袋鼓起,灰在袋内收集,不同的是:它是依靠滤袋顶部的支承机构的机械抖动(振动)使滤袋摆动起到变形作用,使灰从滤袋上清理下来。抖动(振动)的方式因滤袋上端的悬挂方式不同而略有不同,一般是靠马达驱动滤袋顶部反承机构抖动。

当滤袋前后压差达到设定值时进行清灰,要被清灰的这一个单元的进出口门关闭,除尘单元处于停用状态。马达启动抖动开始(一台马达带动一片组滤袋抖动),持续一段时间后停止,达到清灰的目的。清灰结束,被除尘单元的进出口门打开,该单元投入运行,然后转到下一个除尘单元进行清灰。

这种清灰方式的振打“强度”的设计是很重要的。振打“强度”太大对滤袋的损伤太大,因此振打“强度”不能超过极限(振打“强度”的增大并不能使滤袋清理得更干净)。相反振打“强度”太小又不能起到很好的清灰效果。

振打“强度”是由振幅、振动频率(该两项参数也就确定了振动加速度)和振动持续时间三个主要因素所组成的,它们之间又相互影响。因此,在清灰程序的编制和有关值确定的时候,当振幅或频率确定之后,振动持续时间的长短是很重要的。在调试期间还要根据经验资料和现场情况综合考虑。

这种清灰方式的布袋除尘器与其它方式的布袋除尘器比较,对滤袋的机械强度要求最高,而清灰效果不是最好。

上述两种清灰形式的布袋除尘器所选用气布比都必须是低气布比,因此,体积庞大,造价高。另外,含尘烟气从袋口进入滤袋,袋口处局部烟速大,并存在涡流区,虽然管口设有防磨短管,但滤袋还是比较容易损坏。随着科技的进步,现在已经不主张采用这两种形式的布袋除尘器。

——脉冲清灰布袋除尘器

与前两种形式的布袋除尘器明显的区别是灰在滤袋内部被收集,滤袋靠袋内部的金属笼骨支撑,上端用各种方式固定在花板上。它的清灰是靠清洁的压缩空气周期性地脉冲喷入滤袋,使滤袋变形,使积存在滤袋外面的灰去掉。前面已经讲到它们有高压脉冲、中压脉冲和低压脉冲三种形式,其结构、滤袋的固定方式、脉冲压缩空气的参数等都各不相同。2 烟气硫处理技术

在锅炉燃烧中,由于供应的空气是过量的,产生的烟气中除了烟尘外,还有SO2、SO3、NO和 NO2,以及碳氢化合物等。其中SO2、SO3浓度超标会诱发人体呼吸道疾病,会腐蚀工业设备及建筑物,更严重的会造成酸雨,破坏植被、森林、庄稼和生态平衡。而NO对人体的危害与煤气CO相同,被吸入人体后,使人会因缺氧而麻痹和痉挛。NO2本身毒性比NO和SO2都强,不仅对人体肺部有危害,而且对各种器官和造血组织都有损害。因此,对燃烧后排放的烟气进行脱硫与脱硝是刻不容缓的。

烟气脱硫通常有三种途径:

1.煤燃烧前脱硫。常用的方法是洗煤和煤气化后脱硫,这两种方法难于应用在工业锅炉中。

2.煤在燃烧过程中脱硫,即炉内脱硫:常用的方法有型煤固硫和向锅炉炉膛直接喷固硫剂。这在技术上都是可行的,但设备投资与运行管理费用大。

3.烟气脱硫。目前有回收法和抛弃法两大类。

回收法可回收硫,但流程长,设备多,投资大,效率低和成本高。抛弃法分为喷雾干燥烟气脱硫和石灰湿法脱硫。这两种方法对工业锅炉尤为适用。

喷雾干燥烟气脱硫,是把石灰粉加水搅拌成石灰乳液,经喷雾器雾化成细雾进入脱硫干燥塔,与烟气充分接触反应,吸收SO2并蒸发干燥,生成CaSO4颗粒,随烟气进入袋式除尘器、电除尘器或高效除尘器而排出系统,烟气则得到净化。这种方法,系统简单、投资小,只要雾化和脱硫塔设计、运行良好,可得到较高的脱硫效率。

石灰湿法脱硫,是以石灰水为吸收剂,在脱硫塔内,烟气与吸收液充分接触反应,最后生成硫酸钙与亚硫酸钙水溶液,经沉淀池处理达到可循环使用后的标准后,返回使用。但系统中设备及管道易结垢,需经常冲洗。

此外,采用流化床直接脱硫,也可以不设置投资很大的排烟脱硫装置而达到脱硫的目的。

煤在高温燃烧后产生的氮氧化物与硫化物不同,改变燃烧条件 2.1脱硫技术现状

为了控制大气中二氧化硫,早在19世纪人类就开始进行有关的研究,但大规模开展脱硫技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。经过多年研究目前已开发出的200余种SO2控制技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可分为:①燃烧前脱硫(如洗煤,微生物脱硫);②燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙);③燃烧后脱硫,即烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization,简称FGD)。FGD是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。

烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫,将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫,从而达到脱硫的目的。FGD的方法按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类:①湿法,即采用液体吸收剂如水或碱性溶液(或浆液)等洗涤以除去二氧化硫。②干法,用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。按脱硫产物是否回用可分为回收法和抛弃法。按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为再生法和非再生法(抛弃法)。

2.2低阻高效喷雾脱硫工艺

喷淋塔也成为喷雾塔,是在吸收塔内上部布置几层喷嘴,脱硫剂通过喷嘴喷出形成液雾,通过液滴与烟气的充分接触,来完成传质过程。空塔喷淋吸收塔主体为矩形塔体,塔体内配置有多个高效喷嘴及高效除雾装置,浆液在吸收塔内通过高效雾化喷嘴雾化,雾化覆盖面积可达200%,形成良好的气液接触反应界面,烟气进入塔内之后,在塔内匀速上升,与雾状喷液进行全面高效混合接触,脱除SO2等酸性气体。根据燃煤含硫量、脱硫效率等,一般在脱硫塔内布置几层喷嘴。喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。减少液滴直径,可以增加传质表面积,延长液滴在塔内的停留时间,两者对脱硫效率均起到积极的作用。液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关。带雾点的烟气上升至高效除雾装置时,通过除雾装置的作用,气液进行接触二次吸收并同时得到有效分离,从而避免烟气夹带雾沫,最大限度地减少烟气带水现象。2.3脱硫系统组成

整个工艺由五大部分组成:(1)脱硫剂制备系统

由成品石灰(粒径小于10mm(100%)的粉状石灰)运至厂里后手工加入石灰消化池进行消化,消化后的石灰浆液自流至再生池中进行脱硫液再生反应。

钠碱由运输车给料至钠碱池,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度,自流到再生池。(2)烟气系统

热烟气自锅炉出来后进入吸收塔,向上流动穿过喷淋层,在此烟气被冷却到饱和温度,烟气中的SO2等污染物被脱硫液吸收。经过喷淋洗涤后的饱和烟气,经除雾器除去水雾后,通过烟道经引风机进入烟囱排空。

从锅炉出口至脱硫塔进口段的连接烟道采用A3钢制作,并根据需要设置膨胀节。连接烟道上设有挡板系统,以便于烟气脱硫系统事故时旁路运行。挡板采用手动抽板阀门,包括1个入口挡板、1个旁路挡板和1个脱硫装置出口挡板。在正常运行时,入口挡板和出口挡板开启,旁路挡板关闭。在故障情况下,开启烟气旁路挡板,关闭入口挡板和出口挡板,烟气通过旁路烟道绕过烟气脱硫系统直接排到烟囱。

(3)SO2吸收系统

在吸收塔内,脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、SO3、HF、HCl等发生化学反应,生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。脱硫后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。

采用喷淋塔作为吸收塔,喷淋塔是目前中小型锅炉脱硫装置中应用较为广泛的脱硫塔,其具有气液流通量大、压降低、操作弹性宽、不易堵、效率稳定等优点。

吸收塔脱硫主要反应原理如下: a)吸收

在吸收塔中,烟气中的SO2和SO3按照以下反应式被溶液中的水吸收:

SO2 + H2O<==> H2SO3 SO3 + H2O<==> H2SO4 b)中和反应

H2SO3和H2SO4必须很快被中和以保证有效的SO2和SO3.吸收。H2SO3、H2SO4、HCl和HF与悬浮液中碱按以下反应式发生反应:

Na2CO3 + H2SO3 <==>Na2SO3+CO2  +H2O Na2CO3 + H2SO4 <==> Na2SO4 + CO2  + H2O Na2CO3 + HCl <==> NaCl +CO2 +H2O Na2CO3 + HF <==>NaF +CO2 +H2O c)副反应 烟气中所含的氧量将把脱硫反应中生成的亚硫酸钠(Na2SO3)氧化成硫酸钠(Na2SO4): Na2SO3+O2 <==>2 Na2SO4(4)脱硫液循环系统与脱硫渣处理系统

泵前池的脱硫液通过循环水泵泵送到脱硫塔内与烟气接触反应后,从脱硫装置底部排出,排出的含有CaSO4、CaSO3及少量粉尘渣(大部分烟尘在原除尘器中除去)的混合渣浆液体进入再生池、沉淀池,与从石灰浆液池过来的石灰浆液发生再生反应,并进行脱硫副产物的沉淀,上清液流经泵前池,经沉淀后的池底渣浆由人工清出,滤液返流回泵前池,由循环水泵抽送到脱硫装置进行脱硫循环利用。

(5)电气控制系统 ①供电方式

系统内的动力设备为分散式布置,均为三相电源供电,厂内民用动力和民用照明为单路三相电源供电分配使用,设计处理系统供电采用放射式供电方式,优点是安全可靠。

②接地系统

处理系统低压配电系统接地接零保护采用TN--C--S系统,所有电气设备金属外壳均需可靠接地和接零,民用动力、照明接地接零保护采用TT系统。

③低压配电位置的确定

设计要求低压配电位置尽可能靠近负荷中心,由于区内大功率用电设备主要为循环泵、渣浆泵等,其它动力及照明负荷较小,故在泵房内设一电控室,安装电源总柜、动力柜和仪表柜等。

④动力设备起动和控制方式

§所有动力设备均设有欠压、短路和过载保护,电源总柜设过流保护。§民用动力和民用照明设有短路、过载和漏电保护。

§动力电缆采用铠装电缆沿电缆沟暗敷设,无电缆沟地方软电缆和信号电缆均采用穿钢管埋地暗敷设,电缆沟支架均可靠接地,形成接地网。

脱硫系统内所有设备间电缆的设计、供货由供方负责。供货及岛外部分(分界点为脱硫岛外1米)的敷设由业主方负责。脱硫岛采用手动控制.本工程系统涉及的所有规范、标准或材料规格(包括一切有效的补充或附录)均为最新版本,即以合同生效之日作为采用最新版本的截止日期。

对脱硫系统及其辅助系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的报警。工艺系统和仪表、控制设备的设计、供货能够满足上述要求。

本系统供电电源均采用380V,50HZ交流电源,配电柜和动力控制柜根据用电负荷由设计院负责设计。

参考文献:钠碱法脱硫工艺简介

袋除尘器的基本原理、结构和控制布置

脱硫工程设计方案

双碱法烟气处理技术

第五篇:论施工计划及控制管理论文

摘要:工程进度管理主要是根据施工组织设计中确定的施工进度计划进行全面的和综合性的管理工作,确保工程建设顺利进行,将项目的计划工期控制在事先确定的目标工期范围之内,在兼顾费用、质量控制目标的同时努力缩短建设工期。

关键词:建设工程进度计划 控制管理 进度计划调整

一、建设工程施工进度计划

1.施工进度计划的作用。工程施工进度计划是在选定施工方案的基础上,根据规定的工期和各种资源供应条件,按照施工过程的合同施工顺序及组织施工的原则,用横道图和网络图对工程从开工到竣工的全部施工过程,在时间和空间上的合理安排。其主要作用有:(1)保证在工期内完成符合质量要求的工程任务。(2)确定各个施工过程的施工顺序、持续时间及相互衔接,合理配合关系。(3)为编制各种资源需要量计划和施工准备工作计划提供依据。(4)是编制季、月、旬生产作业计划的基础。

2.施工进度计划编制的依据:(1)经过审批的建筑总平面图、施工图以及其他技术资料。(2)施工组织设计对本单位工程的有关规定。(3)主要分部分项工程的施工方案、(4)劳动定额和机械台班定额。(5)工期要求及开竣工日期。(6)施工条件、劳动力、材料等资源及成品、半成品的供应情况,分包单位情况等。(7)其他有关要求和资料。

我认为施工计划的编制依据不仅仅是以上几条,应该更准确的说是以下5条:一是本项目的承包合同、合同中工期的规定是确定计划值中工期的基本依据,合同规定的开竣工日期必须通过进度计划来落实。二是本项目的施工组织设计。施工组织设计的内容明确了施工部署与施工组织的方法,体现了项目的施工特点,所以它是确定施工过程中各个阶段目标计划的基础。三是企业的生产经营计划。项目进度计划是企业计划的组成部分,所以既得服从企业经营方针的指导又要满足企业计划综合平衡的要求。四是项目设计进度计划。施工离不了图纸资料,只有让施工进度计划与设计进度计划相衔接,才能根据每部分的图纸资料、交付日期来安排相应部位的施工时间。五是项目内部材料设备供应计划。施工进度计划要与有关材料和设备及周转材料的供应计划相协调。另外还应注意的是有关现场施工条件的材料,主要包括施工现场的水文、地质、气候环境资料,以及交通运输条件,能源供应条件,辅助生产能力等,最后在编制项目施工进度计划之前,对已经建成的同类或相似项目的实际施工进度资料进行收集、分析、整理,列出所出现的约束条件,明确影响工期的因素,为编制项目进度计划做好充分的准备。

二、工程施工进度的控制管理

工程施工进度是针对建筑施工阶段、按照工作内容、施工程序、持续时间和衔接关系,根据工程总进度计划、项目总工期目标及可利用资源的优化配置等原则编制好的施工进度计划,在其付诸实施工程中检查实际进度是否按计划要求进行,对出现的偏差情况进行分析,采取补救措施或调整、修改原计划后再付诸实施,如此循环,直至建设工程竣工验收。

在工程开工之后,应该对整个工程进行专业分析,监理工程分项的月、旬进度控制图表,以便对分项施工的月、旬进度进行监控。图表最好采用直观反映工程进度的形式,这样在出现差距时才能及时发现并向承包人发出进度缓慢信号,要求承包人采取措施,加快进度。如果承包人实际的施工进度确实影响到整个工程的竣工日期,则要求承包人尽快的调整进度计划,另外承包人要每月按实际完成的工程进度和现金流动计划向监理工程师提供报表,它由两项资料组成:一是工程现金流动计划图,二是工程实施计划条形图。由监理工程师审查后报业主,并采取相应有效的措施。

我认为要搞好项目的进度管理需要解决以下问题:(1)建立管理团队和组织机构。只有拥有了成功的管理团队和先进的管理目标及一流的企业文化,再制定一套规范的管理模式,操作程序、业务制度,才能组织发展成功的项目。(2)建立一个严密的合同网络体系。一个较大的工程是由许多建设者参与的共同体,这就需要一个严密的合同体系,调动大家的积极性,从而避免推诿扯皮。(3)制定一个确实可行的三级工程计划。(4)设计单位的确定及设计合同的签订以及设计质量、进度检查、评审。(5)施工单位的招标、评标及施工合同的签订。(6)工程前期手续的办理及市政配套工程的安排。

三、进度控制的调整

在项目执行中,由于人、材、机的变化以及不可抗力的天气或业主主观因素的改变等,都将会对计划的实施带来障碍。这就要求根据实际情况随时调整,具体方法如下:(1)关键线路调整,当关键线路上的某项的工程无法按规定完成时,监理工程师应要求承包人调整计划或制定新的计划。但由于这种调整非常困难,往往承包人先把注意力集中在非关键线路上,看非关键线路上是否有提前量,但是并不能把这种提前量赋予关键线路上,二是只能把非关键线路上的人员、机械调整到关键线路上,以改变关键线路上的时间。即使非关键线路上有提前量,当人员机械不符合现场情况时,承包人也无法靠自己的力量满足计划进度。但在实际操作中,即使是承包人主观上想延长时间,也往往由于施工工序的衔接、工艺流程、工序安排顺序、工作场地及作业面大小等问题,也使其无法达成愿望,从而给计划的实施带来问题,所以监理工程师在日常工作中要随时注意关键线路上的工程有无受影响,并及时了解有关信息,个别情况除要求承包人执行周报、月报外,必要时与承包人开碰头会,以便解决计划受阻的有关问题。(2)非关键线路的调整。当在非关键线路上出现实际进度与计划进度差别时,需局部调整计划,也可延长一定的时间,但不能影响到关键线路,更不能拖延竣工日期。

工程进度涉及到业主和承包人的重大利益,是合同能否顺利执行的关键。工程施工进度计划的控制管理及调整,一般都把计划进度和实际进度间的平衡作为控制进度和计划管理的关键环节。

参考文献:

[1]高嵩,工程项目施工阶段进度延误原因分析。科技资讯,2006,(23).[2]刘睿、张宇清、赵振宇,建设项目中的工期延误影响因素研究。建筑经济,2007,(S1).[3]朱保建、陈书利,施工项目进度控制。山西建筑,2007,(33).[4]郝金霞、李剑,论施工项目管理和施工进度的控制。黑龙江交通科技,2007,(01).[5]伊安海、倪化秋,进度管理走出窘境的方法。施工技术,2008,(02).[6]毛鹤琴,土木工程施工(第3版)武汉理工大学出版社。2007(12).

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