烟气脱硫超低排放技术介绍
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燃煤电厂烟气脱硫技术简介摘要:现阶段,社会经济发展速度显著加快,一定程度上提升了人们物质生活水平,使煤炭资源紧张程度加剧,且可持续发展思想与环保理念深入人心。
火电厂污染物的排放量大,对于能源的消耗也更多,因而有必要加大控制力度,对脱硫脱硝与烟气防尘技术进行优化与改善,使污染物的实际排放量得以降低,全面优化能源的利用效果。
由此可见,深入研究并分析火电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术十分有必要。
关键词:燃煤;电厂;烟气脱硫技术引言通过燃烧煤炭、天然气、石油等能源物质实现由化学能向电能的转化,是中国现阶段最主要的电力生产方式。
随着人们生活水平的提升,对于电能的需求也在不断增加,进而导致了较为严重的烟气污染问题。
在这样的情况下,有必要围绕电厂实际运行情况落实完善的锅炉烟气脱硫、脱硝及烟气除尘技术,同时进一步提升对于烟气污染的治理能力,确保可以在发电过程中有效落实可持续发展的绿色理念。
1燃煤电厂烟气脱硫技术各国从脱硫技术的要求出发,已经开发了很多燃煤锅炉控制SO2排量技术,并应用于工程中。
这些技术总结起来分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。
利用化学、物理或生物方法脱去煤中硫被称为燃烧前脱硫,因其工艺成本高,尚未得到广泛应用。
在燃烧过程中对煤进行脱硫称为燃烧中脱硫,主要有循环流化床锅炉燃烧脱硫技术和炉内喷钙技术。
燃烧后脱硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)是对燃烧后的烟气进行脱硫,主要有海水法、石灰石—石膏法、氨吸收法和双碱法,是目前世界范围内应用最广泛、规模最大的脱硫技术。
西安某火电厂1#、2#机组(2×300MW)采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,使用石灰石作为脱硫剂,工艺上将其研磨成细粉与水混合制成吸收浆,吸收浆与烟气在吸收塔内混合接触,浆液中的碳酸钙与烟气中SO2、空气混合接触并发生氧化反应,最终生成二水石膏。
脱硫后的烟气经换热器加热升温后排入空气,余下的石膏浆经脱水处理后回收并循环利用。
近年来,我国越来越重视环境污染问题,相关环保政策和大气污染物排放标准的相继出台,对烟气排放的要求越发严格。
在超低排放的背景下,降低燃煤烟气中的硫含量排放势在必行。
目前,我国燃煤烟气脱硫工艺迅速发展,也引进了许多国外先进的脱硫技术并实现了本土化。
常见的脱硫技术以燃烧阶段为基础可以分为三大类,即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。
目前,燃烧后脱硫技术以其成熟的技术优势在世界范围内广泛应用,尤其是在发达国家内更是占有最高的市场比例,取得的效果显著。
1 燃烧前脱硫在煤炭燃烧前将硫分从煤炭中脱离出来,以减少最终排放烟气中二氧化硫含量的技术称为燃烧前脱硫。
这种技术不仅能够提高煤炭自身的燃烧效率,使煤炭充分燃烧,还可以将硫元素对后续存在的工艺设备造成的伤害和影响降至最低。
根据脱硫基本原理燃烧前脱硫可分为物理法脱硫、化学法脱硫和微生物法脱硫。
1.1 物理法脱硫物理法脱硫利用煤中硫分和煤基体的密度、导电性、悬浮性等物理性质之间的差异而在洗选煤过程中脱除存在于煤中的无机硫,是我国目前较为常用的燃烧前脱硫方法。
该法的优点是工艺简单,投资少;缺点是只能脱除煤中的无机硫,对于煤中的有机硫没有脱除效果,并且脱硫效率也不高。
目前常用的工艺有:重选法、浮选法、磁选法、电选法。
重选法常用的脱硫设备有水力旋流机、摇床等。
该方法的优点是成本低、处理量大、污染小,但局限性也比较大,几乎不能脱除有机硫,对颗粒较细的煤炭脱除效果也不好。
浮选法利用矿物的疏水性,通过较多气泡黏附在其表面而上浮在浮选液之上,形成一种矿化泡沫层,刮除该层泡沫层从而实现煤炭与矿物杂质的分离。
磁选法首先将煤与含硫矿物经过强磁场,然后进入磁选,利用它们磁性的差异来分离煤中的含硫矿物。
但该方法只能脱除部分无机硫,对有机硫无脱除作用。
1.2 化学法脱硫化学法脱硫是在高温、高压、氧化剂等作用下,将煤中的硫氧化或者置换,最终实现脱硫目的。
该法的优点是能够脱除无机硫和大部分有机硫,但所用设备复杂,能耗大,成本较高,并且脱硫试剂对设备具有一定的腐蚀性,会破坏煤炭结构,难以工业化利用。
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析关键词:超低排放超低排放技术超低排放改造针对燃煤电厂烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求,对现有常用除尘、脱硫、脱硝技术的原理、改造方法,以及改造后投运实例进行了综合探讨,分析了燃煤电厂烟气污染物超低排放改造后的经济效益及环境效益,以期提供参考。
关键词:燃煤烟气;超低排放;经济效益;环境效益1引言2016年入冬以来,全国各地雾霾天气持续不断,已经严重影响人们的日常生活和身心健康。
我国的能源消费结构以煤炭为主,这是造成我国环境空气污染和各类人群呼吸系统疾病频发的重要根源,无论是能源政策还是经济社会发展要求,其共同目的都是通过控制煤炭消费强度来减少大气污染物排放,改善区域环境质量。
煤电超低排放改造是现阶段发电用煤清洁利用的根本途径,超低排放技术可以进一步减少烟气污染物的排放总量,这是当前复杂形势下解决能源、环境与经济三者需求的最佳手段,也是破解一次能源结构性矛盾的必由之路[1]。
国务院有关部门要求燃煤机组在2020年前完成超低排放改造。
实行对燃煤电厂的超低排放技术改造刻不容缓,由此对超低排放技术改造的技术路线并结合改造案例进行综合介绍。
2超低排放的概念超低排放[2]是指燃煤火力发电机组烟气污染物排放浓度应当达到或者低于规定限值,即在基准氧含量为6%时,烟(粉)尘≤5mg/m3,二氧化硫≤35mg/m3,氮氧化物≤50mg/m3。
3超低排放改造的技术路线我国目前大量工业用电、居民用电,基本都靠燃煤电厂供给,因此选择合理的改造技术显得尤其重要。
对现有净化设备利用率高,改造工程量少的技术成为电厂的首选。
以下针对燃煤电厂常用的几种除尘、脱硝、脱硫设备的改造方式进行综合介绍。
3.1除尘技术目前燃煤电厂采取的除尘超低排放技术有:电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘、湿式电除尘以及最新的团聚除尘技术等。
3.1.1电除尘技术电除尘器[3]的工作原理是通过高压静电场的作用,对进入电除尘器主体结构前的烟道内烟气进行电离,使两极板(阴极和阳极)间产生大量的自由电子和正负离子,致使通过电场的烟(粉)尘颗粒与电离粒子结合形成荷电粒子,随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极板移动,荷电粒子沉积于极板表面,从而使得烟气中的尘粒与气体分离,达到净化烟气的目的。
脱硫脱硝技术工作原理
近年来,整个中国的空气污染越来越严重,雾霾天气也屡见不鲜,这也致使政府对于大气环保方向愈加看重,“蓝天保卫战”超低排放文件也使得使得大气环保方面得到显著的改善,其中烟气脱硫脱硝技术也成为使用较频繁的技术。
方法/步骤一:脱硫脱硝工作原理
脱硫脱硝的工作原理是把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX。
其实简单来说脱硫就是脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫;脱硝就是脱去锅炉烟气中所含的氮氧化物。
脱硫的过程就是将碱性脱硫剂制成浆液,与锅炉烟气混合,二氧化硫遇水成酸,与碱性脱硫剂反应生成硫酸钙等,脱硝与脱硫的原理相似,只是脱硝剂换成了氨水或尿素。
方法/步骤一:烟气脱硫脱硝技术优点
1.系统占地面积小:只需要小的氨或尿素储槽和输送系统,可放置锅炉附近的空旷位置,不
会占用太多空间;
2.系统简单:不需要改变现有设备的设置,只需要在现有设备的基础上增加氨或尿素储槽、氨或尿素喷射装置及其喷射口即可,系统结构比较简单;
3.投资小:由于系统简单,所以造价和运行成本比较低,有较大的经济优势;
4.系统可优化:通过有效的雾化控制模式、更精确的NOX的测量技术,可以更好控制还原剂的喷入量和混合程度,使其可获得更高更稳定的脱硝效率;
5.可兼容:它可与低氮燃烧技术联合使用,实现更高的脱硝效率,满足更加严格的治理要求。
烧结机烟气脱硫脱硝超低排放工艺技术介绍及对比分析摘要:本文主要对烧结机烟气脱硫脱硝超低排放工艺技术进行了介绍,其中着重对重点主流工艺技术进行介绍及分析。
通过对烧结机烟气脱硫脱硝超低排放工艺相关内容分析,以期为相关的环保工作人员提供借鉴。
关键词:烧结烟气;脱硫脱硝工艺;超低排放1 烧结机烟气特性烧结工艺是一项重要的钢铁生产工序,该工艺主要是将铁矿粉、炉尘、石灰及钢渣钢皮按照一定的比例混合后进行加热并烧结成块的过程,在烧结料燃烧过程中会生产大量的含有污染物的烟气。
烧结机烟气的主要特点是:a.因漏风率较高,烧结机产生的烟气量较大,每吨烧结矿约产生4000m3~6000m3的烟气量。
b.烟气的温度较高,温度范围约在120°C~180°C。
c.烟气携带粉尘多,浓度达到5~15g/m3,粉尘含碱性成分较多,具有细黏的特点,粉尘平均粒径约为13~35μm。
d.烟气的含水量大,约占总烟气量的10%左右。
e.含有污染及腐蚀性的气体,烟气中含有氯化氢(HCL)、硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、氟化氢(HF),重金属污染物以及二噁英等。
SO2及NOx浓度分别在1000~3000mg/Nm3及 100~300mg/Nm3左右。
2 国家政策2019年4月28日由国家五部委联合颁布的《关于推进钢铁行业超低排放的意见》明确烧结机及球团焙烧烟气颗粒物、SO2、NO1排放浓度小时均值分别不高于10、35、50毫克/立方米,钢铁烧结机烟气脱硫脱硝除尘装置面临大面积提效改造。
3 烧结烟气脱硫脱硝主流工艺3.1 循环流化床半干法3.1.1 工艺原理及反应机理循环流化床半干法工艺通过物料在床内的内循环和高倍率的外循环,使吸收剂与SO2间的传热传质交换以及吸收剂内的传质过程强烈,固体物料在床内的停留时间较长,且运行温度靠近烟气露点附近,故极大的提高石灰的利用率并提升了脱硫效率。
在较高的Ca/S比情况下,脱硫效率可与石灰石/石膏湿法工艺相媲美,可达到90%~98%左右。
烟气脱硫脱硝的方案烟气脱硫脱硝是用来减少烟气中二氧化硫和氮氧化物含量的技术。
由于燃烧煤炭和其他化石燃料会产生大量的二氧化硫和氮氧化物,这些污染物对环境和人类健康造成严重的威胁。
因此,研发高效的烟气脱硫脱硝技术非常重要。
烟气脱硫主要采用湿法脱硫和干法脱硫两种方法。
湿法脱硫主要是通过将烟气与碱性溶液进行接触,使二氧化硫转化为可溶性的硫酸盐,并被溶液吸收。
一种常见的湿法脱硫方法是石灰石石膏法。
这种方法使用石灰石和水生成石灰石石膏悬浮液,烟气通过悬浮液时,二氧化硫会被氧化成硫酸盐,并被石灰石石膏吸收。
这种方法具有处理能力大、脱硫效率高、对二氧化硫和硫酸盐的转化效率高等优点。
另一种湿法脱硫方法是海水脱硫法。
这种方法利用海水中丰富的碱性成分,通过将烟气与海水进行接触,使二氧化硫转化为硫酸盐,并被海水吸收。
这种方法不需要外部吸收剂,处理成本低,但需要海水资源丰富的地区才能使用。
除了湿法脱硫,还可以采用干法脱硫。
干法脱硫通过将烟气与多孔物质(如活性炭、催化剂等)接触,使二氧化硫转化为硫酸盐,并被吸附在多孔物质上。
这种方法可以适用于低硫煤的燃烧过程中,处理效果好,但对多孔物质的选择和再生成本较高。
烟气脱硝主要是通过选择性催化还原(SCR)技术来实现。
SCR技术利用氨作为还原剂,在催化剂的作用下,氮氧化物与氨还原生成氮气和水蒸气。
这种方法可以将氮氧化物的排放控制在规定标准以下,达到脱硝的目的。
SCR脱硝技术具有高效脱硝、操作稳定、适应性广等优点。
在SCR技术中,选择合适的催化剂对脱硝效果至关重要。
常见的催化剂有硅铝材料、钒钼材料等。
此外,控制氨与氮氧化物的比例也非常重要,过量的氨会导致亚硝酸盐形成,从而增加氮氧化物的排放。
总之,烟气脱硫脱硝技术在大气污染治理中起着重要作用。
通过选择合适的脱硫脱硝方法和催化剂,可以降低烟气中二氧化硫和氮氧化物的排放,有效保护环境和人类健康。
燃煤电厂烟气污染物超低排放技术当今社会,发展迅速,能源的消耗量也逐渐增大,煤炭加工量也随之增加,其加工利用过程中产生的污染物也是越来越多,严重影响了大气环境。
因此,要想从本质上改善这种状况,就要从根源上减少烟气污染物的排放,对排出的污染物开展处理再利用,引进先进的技术让燃煤电厂烟气处理超低排放得到本质上的提高。
1燃煤电厂烟气超低排放技术现状从雾霾来看,我国雾霾天气出现的次数越来越多,严重影响了正常工作和生活。
在我国,能源的消耗主要是煤炭,发电在很长一段时间是燃煤为主。
目前我国,相对成熟的除尘设备是静电除尘器和布袋除尘器。
关于静电除尘器,这种除尘器的使用周期比较长,维护费用也相对较低,适用性广。
静电除尘器的缺点是:其耗电量比较大、设备构造比较复杂、体积大而且对粉尘的要求高。
关于布袋式除尘器,这种设备适用性很强、效率高、运行平稳、使用范围广、后期维护容易、操作简单,并可处理温度较高的、高比电阻类型的粉尘,但布袋除尘器使用寿命会受到滤袋寿命的影响,并且这种除尘器不适合湿度大、粘性强的粉尘,尤其是要注意烟气温度,烟尘的温度一旦低于了露点温度就会结露,造成滤袋堵塞。
2燃煤电厂烟气超低排放技术探讨(1)关于湿式电除尘器的应用探讨湿式电除尘器,其使用原理是直接让水雾喷向电极、电晕区,在芒刺电极来形成一个强大的电晕场内荷电后分裂,水雾进一步雾化,在这里,电场力与荷电水雾相互碰撞拦截、吸附凝结,一起对与粉尘粒子捕集,最后粉尘粒子会在电场力驱动作用下,在集尘极被捕集到;与干式电除尘器不同的是,干式电除尘器是通过振打,让极板灰振落至灰斗,而湿式电除尘器的原理是将水喷到集尘极上,从而形成了连续水膜,利用水清灰,并没有振打装置的存在,利用流动水膜的作用来将捕获粉尘开展冲刷,冲刷至灰斗中,随水排出完成除尘。
(2)关于低低温静电除尘器的应用探讨低(低)温静电除尘技术,其原理是利用温度的降低来开展除尘。
烟气途经低温省煤器,烟气尘的温度会迅速的降低,入口处的烟气温度低于烟气露点温度。