烟气脱白装置的分类及在工业生产中的应用论文_刘阳,赵永平

摘要:随着社会的发展和经济等的进步,社会各行各业也在生产技术方面进行创新。与此同时,环保和节能也成为等企业所追求的目标。尤其针对于工业生产以及发电厂等企业而言,所使用锅炉产生的白烟,不仅对于社会环境造成了一定的影响,也实际增加了对生产能源的消耗,因此需要对所产生的白烟进行治理和消除,由此烟气脱白装置应运而生。这类装置能够借助于一定的工艺流程,实现对白烟的减轻和消除,从而满足节能环保的生产需要,也实际减少对各类能源的消耗。

关键词:烟气脱白;工业应用;节能环保

一、烟气脱白简述与重要性分析

烟气脱白即是将工业生产当中所排放的白色烟气进行消除,在这过程中借助于一定的装置和工艺手段,对白色烟气进行解决。白色烟气主要是燃煤发电、垃圾发电以及生物质发电和供热锅炉等生产过程中产生的烟气。烟气中会包含多种有毒物质,排放到大气当中,会对环境产生破坏和影响,并且这类烟气也不符合大气排放标准。再者,还会由于烟气内含尘量较高,从而造成滚滚浓烟的现象,这样的烟气尽管多为露水,但也会对于城市环境质量也会产生一定的影响,并且实际生产环境当中也会增加对于能源的消耗。

一方面,进行烟气脱白处理,能够解决环境质量问题。主要由于烟气内含有较多的PM2.5颗粒,所以其对环境和人体都能够产生较大的影响,以此借助于有效的方法和装置应用,对烟气中存在的有毒颗粒进行消除,能够减少甚至控制烟气对环境和人体造成的危害,从而保护社会环境和人体健康;

另一方面,由于烟气的排放会进而产生二次颗粒物,从而对土壤、自然环境等也能够产生较大影响,进一步对烟气进行有效解决和控制,能够符合社会节能环保要求,也符合社会可持续发展观念,最终推动社会稳定发展。

二、烟气脱白装置的分类

(一)烟气换热器

针对于在湿法脱硫工艺过程当中,现阶段常见的烟气换热器有4类:回转式烟气换热器、管式热煤水强制循环式换热器、热管式烟气换热器和管式蒸汽热交换式换热器。其中第1种和第4种烟气换热器具体安装在引风机后脱硫塔的入口位置,这样的过程和方式能够使得脱硫塔入口位置烟气温度降到100摄氏度左右,从而烟气温度降低使其体积变小,相应的脱硫塔内部上升流速也会降低,从而最终使得脱硫效率得到提高。再者,由于脱硫塔入口位置的烟气温度得到降低,从而烟气在入塔时与脱硫液接触时所产生的水蒸气量也会大大减少。至此,所排出的烟气总量就会得到有效控制。

(二)管束除雾器

在实际的生产过程当中,折流板除雾器应用于燃煤锅炉末端所进行的脱硫处理过程,这一生产过程当中借助此装置的应用,能够有效控制烟囱颗粒物的排放量,从而对大气环境起到保护作用,也减少生产过程当中的有害物质排放。但现阶段随着相关节能环保要求的提高,对于生产过程的超低排放标准也逐渐提出,从而折流板除雾器的实际使用,就需要切实针对20微米以下小颗粒的去除效果进行增强,从而才能满足排放要求。具体的,管束除雾器的工艺过程是借助于增加粉煤灰颗粒,使其能够与烟气中细小雾滴进行结合,从而借助凝聚实现对雾滴与粉煤灰的去除。

(三)湿式电除尘器

这种装置的主要工艺实现过程是借助于静电去除烟气中的烟雾颗粒。具体的通过静电控制装置和高压发生装置,使得直流电能够在烟雾当中形成强大的电场,进而借助电离作用能够将烟气和空气的混合体分离成正负离子,以此借助于电场中离子的定向作用,能够将烟雾当中的颗粒进行捕捉。进而实现消除颗粒的作用。

(四)净烟气冷凝器

净烟气冷凝器的使用解决了湿法脱硫系统存在的场地限制问题,从而借助于净烟气冷凝器的冷凝液加升温方式,能够很好的解决烟气中存在的大量颗粒物质。具体的,这一装置设置在出口烟道中,通过其中冷却水的作用使得烟气中所夹带的杂质和颗粒等得到冷凝,进而下降,实现对烟气的处理和清洁。

三、烟气脱白装置在工业生产中的应用

(一)燃煤电厂烟气处理

1、烟气消除机理

在实际生产当中,针对燃煤电厂生产过程出现的烟气,主要是由于烟囱内部烟气处在饱和状态,进而排放到大气当中,在烟囱口位置遇到温度下降,从而烟气内部水蒸气遇冷形成水滴,这样的现象使得烟气透光率下降,从而观察到的现象就是白色烟气。因此对于烟气的消除过程,就要确保烟囱当中排出的烟气内水蒸气含量处于非饱和状态,并控制其发生冷凝过程,进而烟气就能够得到有效控制。

2、具体应用

应用烟气换热器。这种装置能够对烟气进行加热处理,具体是通过加热锅炉出口当中的净烟气,从而使得烟气温度被加热到80度摄氏度左右,此使烟气排放到大气当中,就能够有效降低烟气所造成的环境污染。并且由于烟气换热器涉及多个种类,从而不同种类的不同工作流程也存在差别。例如使用热回收器+再加热的工作方式能够使得烟囱中排出的烟气得到有效控制,进而减少污染源。

图3.1 热管原理

如上图3.1所示为热管原理,即热管换热器。这种装置由相应的管套和内部工质组合而成,如图所示,管道的吸热段受热之后,将热量传递给内部工质,工质在吸热之后能够沸腾升温,从而形成蒸汽,蒸汽在压差的作用之下能够流向放热段,至此放热段外冷流体的冷却作用能够将烟气进行处理。此装置的这一过程经过不断的循环往复,能够有效对燃煤电厂的烟气进行处理。

(二)锅炉烟气脱白应用

图3.2 锅炉烟气脱白系统工艺流程

如图3.2所示为锅炉烟气脱白系统的工艺实现过程。这一装置具体借助冷却器、热煤水循环泵以及脱硫塔和烟气再热器等设备的作用,实现对锅炉烟气的有效脱白处理。

1、烟气冷却器

冷却器设置在脱硫塔的入口烟道之内,其中设置载热媒介,从而借助循环泵的作用,能够使得烟气的热量得到交换。不仅对于烟气当中的颗粒物有很好的抑制作用,也能够对其中存在的更多细微粉尘进行有效捕捉。所以将其应用到工业生产当中,能够符合更加严格的节能排放标准。

2、烟气冷凝器

冷凝器的主要作用是借助管道内冷却水的冷却作用,实现对烟气的换热冷凝与降温,以此烟气实现换热与降温处理之后,能够再次进入到加热器内部,这一过程能够对烟气进行再次加热处理,从而实现对烟气的有效处理。

3、烟气再热器

烟气经过冷凝器的冷凝处理之后,就会进入到再热器当中进行处理。这一过程当中的烟气能够实现与管外低温烟气的热交换,从而降温之后被送到循环水泵当中,在水泵的驱动之下能够再次进入到冷却器进行循环处理。而这当中产生的低温烟气就能够进行直接排出。

4、辅助装置应用

对于相应的烟气脱白装置应用,还必要加装其他辅助设施,例如补水、稳压和排污设施等,从而借助辅助装置的应用,能够确保烟气脱白装置在应用过程当中稳定发挥有效作用。

四、总结

现阶段社会经济发展过程当中,工业生产起到了很大的推动作用,其中杭州和利时自动化有限公司针对工业生产过程产生的烟气污染问题进行了高度重视,进而通过对烟气脱白装置应用的研究,具体借助烟气脱白装置对烟气中颗粒物和有害物质进行的有效收集,使得所排出的烟气符合节能环保排放标准,最终实现节能环保的目标,也减少对各类能源的消耗。

参考文献:

[1]杨帆. 冀中能源某矿电厂75t/h燃煤锅炉烟气烟羽脱白技术研究与示范[D].河北工程大学,2019.

[2]龚文,杨智,潘剑锋.余热锅炉烟气脱硝装置技术改造后存在问题及对策[J].石油化工设备,2019,48(06):73-76.

[3]武旭阳. 1000MW燃煤锅炉烟气脱硝装置的仿真及运行特性分析[D].华北电力大学,2018.

论文作者:刘阳,赵永平

论文发表刊物:《中国电业》2019年22期

论文发表时间:2020/4/7

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