关于锅炉烟气除尘脱硫技术的应用分析论文_刘强

关于锅炉烟气除尘脱硫技术的应用分析论文_刘强

山东省莱钢永锋科技有限公司 山东省德州市 251100

摘要:目前,越来越多的关注集中在了环境污染这个问题上,环境污染的主要来源就是锅炉烟气中的粉尘和二氧化硫以及氮氧化合物。对环境污染尤其严重,对此一定要采取一定的措施来进行治理,本文主要探讨了锅炉烟气除尘脱硫技术的应用。

关键词: 锅炉;烟气除尘;脱硫技术;技术应用

引言

供暖锅炉是热能生产的主要设备,锅炉内燃烧各种燃料产生热能,供应生产或住宅区域。随着社会经济的快速发展,企业逐渐认识到锅炉燃烧引起的环境污染更加严重,含硫氧化物及粉尘颗粒造成的空气污染破坏了和谐的城市环境。为了控制锅炉燃烧产生的污染现象,采用烟气除尘、脱硫技术是企业经营、生产、管理期间必须要重点考虑的问题。

1、粉尘的危害及治理对策

电厂在进行锅炉的配备时要根据装机容量的大小。粉煤炉、层燃炉、循环流化床炉都是锅炉的一种,只是他们的燃烧方式有区别。但无论是什么样的燃烧方式,只要把粉尘排放到大气中,对会影响到我们的环境。在选择治理设备治理粉尘时要根据锅炉的规模大小进行确定:电除尘器可以治理大中型锅炉,如果排放浓度比较好,就可以达到大约100mg/m3。如果排放的浓度差,就可能是几百mg/m3;在起动时期离线停用,主要由于烟气中有CO还有没有燃尽的煤粉在进行燃烧。如果是中小型的锅炉,大多采用文丘里、斜棒栅除尘器等。主要由于它成本低,机构简单,但是这个设备有些缺点,达不到排放的标准,还会造成二次污染。为了达到保护环境,控制烟气排放的目的,国家特定颁发了相关的法律条文来进行约束粉尘的排放,规定排放浓度要小于30mg/m3。

2、锅炉烟气除尘脱硫技术的应用分析

2.1干法烟气脱硫技术

干法脱硫工艺主要是指通常情况下喷入炉膛的石灰石细粉经过高温煅烧分解成CaO,吸收烟气中的SO2并发生反应,生成硫酸钙,使SO2转化生成硫酸氨或硫酸,通过除尘器收集或经烟囱同飞灰一起排出。干法烟气脱硫技术的优势是治理过程中不会排出废水、废酸,可以有效保护环境;其不足是具有较低的脱硫效率、副产物不能商品化和使用的设备比较庞大。电子束辐射技术脱硫工艺是干法脱硫技术的一种,具有将烟气中二氧化硫和氮氧化物同时脱除、副产品可用于农业生产肥料的优点,是一项物理与化学紧密结合的高新技术。脱硫副产品具有与销售氮肥相同的质量,不会影响植物的发育。电子束辐射脱硫技术可以有效实现综合利用和自然生态循环的氮硫资源,由烟气降温增湿、加氨、电子束照射和副产物收集等构成了电子束辐射技术脱硫工艺的流程。除尘净化处理后的烟气进入冷却塔,在冷却塔内进行烟气的温度和湿度的调节之后流经反应器,冷却烟气约约70℃,这个温度适合于处理脱硫、脱硝的温度。电子束辐射烟气产生活性基团,这些活性基团氧化烟气中SO2和NOx,生成中间物硫酸和硝酸。自由基作用下的Sox和NOx会之后硫酸和硝酸与共存的氨发生中和反应,就会生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。除此之外,还可以利用钠、镁基和氨作吸收剂,副成品集尘器分离和捕集一般反应所生成的硫酸铵和硝酸铵混合微粒,烟气经过净化升压后排放到大气中。由吸收剂制备、吸收塔、吸收剂再循环、除尘器以及控制系统等部分构成了CFB工艺流程,循环流脱硫工艺使用干态的消石灰作吸收剂,通过二氧化硫与粉状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内生成反应,将烟气中的SO2去除,通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,提高烟气脱硫效率。烟气和氢氧化钙以及返回产品气流,在通过反应器底部文丘里管时,在气流的作用下加速而悬浮起来,形成流化床,颗粒与颗粒之间、颗粒与气体之间产生剧烈的摩擦,使得气固之间的传热、传质反应得到了强化。通过向反应器内喷水,使烟气温度冷却并控制在70℃左右,达到最佳的反应温度与脱硫效率。与烟气接触发生化学反应剩下的烟尘和烟气一起离开反应器并进入下游的布袋除尘器。

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2.2半干法烟气脱硫技术

喷雾干燥工艺(SDA)是半干法烟气脱硫技术中的一种,具有投资小、能耗低、腐蚀性小、无废水排放等优点,它的市场占有率比湿法烟气脱硫技术略低。在反应塔内喷雾的吸收剂浆液Ca(OH) 2,脱硫剂以湿态加入,利用烟气显热蒸发浆液中的水分。在干燥过程中,脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应,生成干粉状的产物。反应器及其后的除尘器内的烟气温度。在相对湿度为40%至50%时,消石灰活性增强,能够非常有效地吸收二氧化硫。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿,这样做,可以最大限度的利用循环吸收剂。在半干法工艺中,也尽可能少采用复杂的专用设备。在搅拌机内搅拌循环物料和反应剂消耗的电力比传统干法烟气净化系统的相应电耗要低得多。

2.3湿法烟气脱硫技术

世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(Ca CO3)、石灰(Ca O)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有5 0年的历史,经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。

3、湿法烟气脱硫的基本原理

3.1物理吸收的基本原理

气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特点是,随着温度的升高,被吸气体的吸收量减少。物理吸收的程度,取决于气--液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行。物理吸收速率较低,在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。

3.2化学吸收法的基本原理

若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,则称为化学吸收。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应,而将其从烟气中分离出来的过程,也属于化学吸收,例如炉内喷钙(Ca O)烟气脱硫也是化学吸收。在化学吸收过程中,被吸收气体与液体相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力,即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多。

4、湿法烟气脱硫的类型及工艺过程

根据各种不同的吸收剂,湿法烟气脱硫可分为石灰石/石膏法、氨法、钠碱法、铝法、金属氧化镁法等,每一类型又因吸收剂不同。湿法烟气脱硫的工艺过程多种多样,但他们也具有相似的共同点:含硫烟气的预处理(如降温、增湿、除尘),吸收,氧化,富液处理(灰水处理),除雾(气水分离),被净化后的气体再加热,以及产品浓缩和分离等。石灰石/石灰——石膏法,是燃煤煤电厂应用最广泛、最多的典型的湿法烟气脱硫技术。

结束语

随着我国工业化发展进程的加快,各种先进的电力生产设备得到了推广运用。供暖锅炉作为燃烧原料的常用设备,其在生产运行期间会引起粉尘及硫氧化物的污染,破坏了周围的生态环境。考虑到可持续发展观对环境保护的需要,用户在使用供暖锅炉期间必须要控制好锅炉的燃烧产物,采用先进的除尘脱硫技术降低锅炉污染。只有引进高科技辅助设备操作运行,才能在保证生产质量的前提下创造理想的经济效益。

参考文献

[1]张蕊.除尘脱硫改造技术方法探析及其未来发展[J].现代企业教育.2014(06)

[2]涂依.燃煤锅炉烟气除尘与脱硫技术及其发展方向[J].民营科技.2017(03)

[3]胡伟;侯文博.关于锅炉烟气除尘脱硫技术的应用分析[J].智能城市2017(01)

论文作者:刘强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/18

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