摘要:通过对当前煤粉工业锅炉的主流污染控制技术进行分析和研究,对电站锅炉的净化布置工艺进行参照,分析当前小型湿式电除尘器的使用情况,提出一种新型的锅煤粉工业锅炉超低排放技术,这种工艺能够让烟尘等超低排放得以实现,有效控制烟气当中的复合污染物,能够在中国得到广泛的推广和使用。
关键词:煤粉;超低排放;工业锅炉;污染控制;湿式电除尘器
1煤粉工业锅炉的污染控制技术分析
煤粉工业锅炉中,控制方式有很多,主要包括了scr脱硝技术、湿法脱硫技术、袋式除尘技术等。
1.1袋式除尘技术
袋式除尘技术主要是通过袋状过滤元件来对气体当中的固体颗粒物进行有效处理的一种非常有效的干式除尘技术,主要工作机理是依照烟气的温湿度酸碱度以及原始灰尘浓度等条件的不同点,将过滤效果出色、耐热性好、化学性能稳定的过滤的产品开发出来,除尘技术的效率非常高,具有非常高的颗粒分级除尘效率,已经在我国各大工业领域得到广泛使用,变成我国大气污染控制过程中主流的一种方法。
1.2湿法烟气脱硫
氨气湿法脱硫技术工艺由吸收剂储存添加系统、浓缩-吸收系统、氧化空气系统、工艺水系统和副产物回收储存系统以及自动控制系统组成。采用集除尘降温、预洗涤、脱硫、吸收液浓缩、亚硫酸铵氧化,烟气除雾排放等一体化设计的新型脱硫塔。吸收塔塔体采用钢衬玻璃鳞片防腐材料。
在烟气与脱硫浆液逆流接触、洗涤过程中,反应如下:
一、SO2吸收反应:
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3
NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3
二、氧化反应
2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
脱硫塔按逆流式喷淋吸收塔设计,塔底部为氧化池,上部布置了三层循环喷淋层。烟气自下而上流过喷淋吸收区,经洗涤脱硫、除雾器除雾后排出吸收塔,脱硫效率可以达到95%以上。
1.3 控制技术
1.3.1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是主要通过燃料分级燃烧、空气分级燃烧烟气再循环等技术让燃烧进程延缓,对烟气显热进行稀释,对氮氧化物进行控制的技术的统称,国家环保技术相关部门通过空气分级燃烧的方法以及烟气再循环等手段让新一代煤粉工业锅炉燃烧器进行开发,很好地控制了氮的排放量。
1.3.2 SNCR脱硝技术
这种技术主要是利用向高温烟气当中排放氨基化合物和尿素等方式作为还原剂将烟气当中的氮氧化物转化为水和氨气的一种脱硝技术,在操作的过程中,温度控制在800℃到1000℃之间,具有较高的脱硝效率。
2超低排放技术方案
我国北方某厂使用了两台25兆瓦的新型高效煤粉工业锅炉和相关的配备设施,为城区周围以及国际机场等进行热源的提供,通过相关测试发现,该厂的两台锅炉烟尘折算排放量达到了20mg/m3,除尘效率达到了99.77%,二氧化硫折算排放量达到了48mg/m3,脱硫的效率达到了85.63%,与国家相关标准相比,具有一定的优势。
2.1现有污染控制技术效果分析
根据基准氧含量90%的条件,国家对超低排放浓度、二氧化硫、一氧化氮、烟尘等进行的排放浓度进行了折算,根据相关标准对空气当中的污染物进行排放限值的设定,根据项目一当中的具体要求,袋式除尘效率可以超过99.77%,经过折算之后,排放浓度依然比超低排放限度要高,通过相关的分析之后可以看出一定要进一步提高烟尘的处理效率,单纯地通过一级除尘器是没有办法很好让超低排放的目的得以实现,需要通过相关技术进行除尘装置的串联,从理论方面进行分析,需要将效率控制在60%以上,在整个项目当中,由于氧化镁湿法脱硫的效率比较低,只能达到85.63%,通过测算,整个项目在条件不变的情况下,如果脱硫效率超过91.62%,则可以达到28mg/m3的排放要求,所以湿法脱硫系统一定要通过一定的优化改造,让超低排放的目的得以实现。低氮燃烧联合sci脱硝技术从本质上可以让sci脱硝效果得到最佳的条件下,让一氧化氮超低排放,由于scr技术往往会受到喷射布置、锅炉工况等具体因素的影响,另外在设计的过程中,如果工况不同,效果差异非常明显,为了进行稳定运行考虑,所以进行低碳燃烧联合scr技术的使用,也就是低氮燃烧一氧化氮,控制其排放小于200mg/m3的条件下使用,串联效率超过80%以上的sci脱硝技术,能够保证一氧化氮的超低排放。
2.2湿式电除尘器
在WFGD的下游进行湿式除尘器的安装。作为电站锅炉系统当中净化烟气的终端处理工艺设备,和干式电除尘法的原理基本相同WFGD的工作原理都需要进行电离操作、荷电操作、收集操作清灰操作,具体情况如图1所示。
图1 湿式电除尘器的工作原理示意图
图2煤粉工业锅炉超低排放技术工艺流程图
2.3超低排放技术工艺路线
利用对煤粉工业锅炉主流污染控制项目的分析,并且与电站锅炉超低排放系统的工艺分部进行结合,提出了一种比较可靠而且与煤粉工业锅炉相适应的超低排放技术工艺。
如图2所述,主要工艺路线是湿法脱硫洗涤塔、袋式除尘器、锅炉本体、scr反应器、低氮燃烧器、湿法电除尘和烟囱合理的进行低氮燃烧联合技术处理氮氧化合物和硫,能够让超低排放控制得以实现,另外在锅炉的下游进行WFGD的安装,对烟尘超低排放进行控制,避免出现较多的复合污染物,将湿法脱硫过程中不能完全解决的蓝烟和石膏雨等问题完全进行控制。
结束语
湿式电除尘技术的特点在于烟气减排效果非常好,而且可靠成熟,在国内已经进行了一定程度的小型化产品试用,在煤粉工业锅炉污染控制系统当中具有非常重要的意义。
参考文献
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论文作者:党海明,姜旭东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/13
标签:技术论文; 超低论文; 烟气论文; 湿法论文; 煤粉论文; 工业锅炉论文; 效率论文; 《基层建设》2018年第17期论文;