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工业锅炉炉窑的消烟除尘与脱硫基本先容

文章编辑:九州环保   发布时间:2022-04-16
我国的燃煤工业锅炉,主要分为蒸发量≥1t/h生产、采暖锅炉;量大面广的茶浴炉、公福灶及千家万户的炊事灶;工业生产窑炉。

我国的燃煤工业锅炉,主要分为蒸发量≥1t/h生产、采暖锅炉;量大面广的茶浴炉、公福灶及千家万户的炊事灶;工业生产窑炉。

  1、≥1t/h的生产、采暖锅炉这部分锅炉一般为机械燃烧方式,燃烧完全,尾部安装除尘设备。在运行管理好的情况下,能达到O锅炉大气污染物排放标准。其中1~<10t/h的燃煤锅炉,多采用多管旋风除尘器,除尘效率一般在90%~95%,对细微粉尘的分级效率dc50在5μm左右;≥10t/h的燃煤锅炉,多采用麻石文丘里水膜除尘器,除尘效率一般在95%以上,对细微粉尘的分级效率dc50在3μm左右。
  2、茶浴炉、公福灶、炊事民用小煤炉这些炉灶量大面广,又是低烟囱排放,锅炉燃烧效率低。近几年来,这些小炉灶,在大城市采用改变燃料结构及改烧型煤,大大减少了污染物的排放。但是在中小城镇,特别是农村,民用采暖、炊事仍直接燃用原煤,污染物排放浓度高。
  3、工业用炉窑主要用于加热,锻造、烘干、型砂,多为手烧炉,因此在加煤、捅火阶段,黑烟滚滚。近几年虽然在能源结构改造方面做了大量工作,但在许多地区,这部分炉窑的排烟浓度大,林格曼黑度在二级以上,仍急待开发窑炉污染治理设备。
  众所周知,SO2对人体健康,植物,纺织品,建筑材料,历史古迹等都具有极其严重的危害性,还能造成“酸雨”现象,使环境酸化,破坏生态环境。我国SO2主要来源是燃煤,中国是O上O大的煤炭生产国和消费国,煤炭占一次能源消费总量的75%。据O环境监测部门的统计,1990年排放SO2约1622万吨,1995年排放SO2约为2370万吨,1998年排放SO2约2091万吨,近年来,随着O对SO2污染控制的重视,排放量虽有所下降,但我国仍是OSO2排放量的主要大国。SO2主要来源是燃煤,占总排放量的90%左右,而且这里面大部分是来自工业燃煤。采取适当的脱硫方法对解决我国工业脱硫问题和“两控区”建设至关重要。
  二氧化硫的控制技术基本上可以分为三类:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫即烟气脱硫,目前烟气脱硫被认为是控制SO2排放的O行之有效的途径。
  国内烟气脱硫除尘产业有待大跨步提高
  面对当前二氧化硫排放量的增加,烟气脱硫除尘成为是当前环境污染治理的首要工作。客观而言,近年来我国烟气脱硫除尘产业化取得了重大进展,呈现出以下特点:
  首先,我国脱硫除尘设备国产化率达90%以上,石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中的关键设备O已具备研发和生产加工能力,是拥有自主常识产权的烟气脱硫主流工艺技术。其次,各种烟气脱硫技术在我国得到了全面发展,石灰石-石膏湿法脱硫、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、旋转喷雾干燥脱硫除尘、电子束法等多种烟气脱硫工艺技术在我国实际应用。其中,石灰石—石膏湿法烟气脱硫除尘技术是我国的主流工艺技术。再次,烟气脱硫除尘工程总承包能力已基本能够满足O火电厂烟气脱硫工程建设的需要;且由于烟气脱硫设备国产化率大幅度提高、市场竞争等因素,我国烟气脱硫工程的造价大幅度降低。
  脱硫除尘、污泥焚烧、污水处理、烟气脱硫除尘等环保工艺在O近几年的悄然兴起是有客观原因的,与我国重工业的发展密不可分。煤的燃烧和利用引发的资源和环境问题,已成为制约我国国民经济和社会可持续发展的一个重要影响因素。鉴于烟尘和二氧化硫为主要污染物的煤烟型污染是我国大气污染防治的重要内容,因此,脱硫除尘技术的研发显得十分重要。
  我国的脱硫除尘产业不断发展,脱硫设备和脱硫厂家不断增多,脱硫工艺和脱硫技术也随着不断进步,目前O的脱硫工程在不断完善,O的除尘技术主要有袋式除尘、机械式除尘和电除尘等三种;脱硫技术主要有湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫。在脱硫工艺的实际应用上,O除尘主要以袋式除尘器和静电除尘器为主;脱硫工艺主要以湿法脱硫为多。
  但是大家还应该清醒的看到,虽然脱硫除尘、污泥焚烧、污水处理、烟气脱硫除尘器等环保工程项目在我国获得不断发展,但是发展速度还不是很快,脱硫除尘产业还有很大的市场发展潜力,此外,我国环境污染的现状也不容乐观,客观上也要求脱硫除尘产业大踏步前进,为我国的环保事业做出贡献。
  烧结机烟气脱硫技术的研发动态与进展
  钢铁企业二氧化硫的排放主要是烧结机头废气,约占钢铁企业二氧化硫总排放量的四分之三。我国到目前为止还没有成熟的烧结脱硫技术,企业在建设烧结机时就没预留位置,二氧化硫尾气直接排放,造成严重污染。我国多数钢铁企业的二氧化硫排放量只能达到2kg/t钢的水平,远低于Olkg/t钢的标准。因此,组织有关企业进行烟气脱硫技术攻关迫在眉睫。
  在现有的较为成熟的烟气脱硫技术中,石灰石-石膏法和其他各类湿法洗涤系统占脱硫设备的83%;喷雾干燥法占10%;可再生及联合脱硫脱硝法占4%;吸取剂喷射法占3%。
  随着人们环保意识的加强,环保标准越来越严格。为了降低投资及成本,提高脱硫效率,近年来各国投入了大量人力、物力,研发经济、O的实用脱硫新工艺,比较有代表性的新型脱硫除尘器技术主要有以下几种:
  (1)深度烟气脱硫法
  这种方法是日本千代田化工建设企业开发的O技术。核心是射流沸腾反应器,烟气以沸腾状通过浆液,发生反应,省略了再循环泵、雾化喷嘴、氧化槽和浓缩装置,其投资比石灰石-石膏系统低50%~75%。
  (2)脉冲电晕等离子体法
  这种方法是靠脉冲高压电源在普通反应器中形成等离子体,产生高能电子。它可以省去昂贵的电子束加速器,同时具有工艺设备简单、操作简便等优点。目前已建成14000m3/h的试验装置,能耗12~15kWh/m3。(3)烧结机头脱硫技术
  日本新日铁企业于1987年在名古钢厂的3号烧结机中设置了一套选用活性炭吸附的烧结烟气脱硫、脱硝设备(烟气量:90万m3/h),建设投资约为55亿日币(折合人民币4.2亿元),年运行费用10亿日币(折合人民币7700万元)。经过多年的运行,发现该装置不仅可以同时实现较高的脱硫率(95%)和脱硝率(40%),而且具有很好的除尘效果。此外,还发现使用低价的活性焦炭,也完全能够达到要求的效果。现在名古屋钢铁厂的1号、2号烧结机也已安装该处理装置(烟气量:130万m3/h)。
  活性炭吸附脱硫、脱硝原理是:烧结含硫烟气通过除尘器除尘后经鼓风机和升压鼓风机送入移动层吸取塔,并在吸取塔入口处添加脱硝所需的氨。吸附了硫酸和铵盐的活性炭送入脱离塔,经加热至400℃左右即可解吸出高浓度二氧化硫,送往派生品回收装置,可利用它生产高浓度硫磺或浓硫酸;再生后的活性炭经冷却筛去杂质后送回吸取塔进行循环使用。
  值得指出的是,目前我国冶金企业进行烧结烟气脱硫,在学习O上的烧结烟气脱硫新技术的基础上,新的烧结烟气脱硫技术正在实践阶段。
  采用循环流化床技术对鞍钢烧结机机头废气(5000m3/h)进行了烟气脱硫工业性试验。由烧结机风箱引出的烟气(SO2浓度范围为300~500mg/m3),经预除尘器和加压风机,以一定速度经过气流分布板进入流化床,使床内吸取剂颗粒(CaO)处于流化状态,床内两相流喷嘴不断喷出50~80mm液滴,使吸取剂表面湿润,表面润湿的吸取剂与烟气中SO2快速化学反应而达到脱硫目的。吸取剂粒子在流态化磨损过程中,表层得以不断更新、脱落的表层粒子随净化烟气离开流化床,经气固分离器分离收集重返流化床循环使用。
  工业性试验结果表明,流化床内气体含湿量(床内喷液量)、床重、床速是影响脱硫效率和装置压力损失的主要因素。随床内气体含湿量增大、床重增加、床速降低硫效率提高。装置压力损失随床重增加、床速提高而增大。当床重为270kg/m2,床速为2.98m/s,床内气体含湿量为24.7g/Nm3条件下,烟气脱硫效率>85%,床层压力损失约2000Pa。
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