時間：2023-05-29 17:45:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇煙氣治理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】堿性廢水；煙道氣；脫硫；除塵；循環(huán)回用
一、廢水處理工程運行管理
城市廢水處理廠由于地域、水源和水質(zhì)要求的不同,采用的工藝也各不相同。特別是近年來,由于新的工藝和方法的不斷出現(xiàn),廢水處理廠從結(jié)構(gòu)到處理過程出現(xiàn)了極大的變化,充分了解城市廢水處理廠的工藝特點是成功治理廢水的前提,皂化廢水含堿性物質(zhì)、油和有機物,COD高達2～H、i藝流程與主要設(shè)計盎數(shù)6萬mg/L,PH值大于 12,皂化廢水由于有機物濃度高,如單獨進行生化或物皂化廢水先進入預(yù)處理地進行沉淀分層,上層皂脂化處理都很難達到工業(yè)廢水排放標準,且單獨采用生化回收利用,下層底泥用來制脫模劑,中層廢水用泵打入法廢水處理費用高,設(shè)施占地面積大,脫硫除塵后的這種廢水都是直接排入自然水系,不僅污染生態(tài)環(huán)廢水經(jīng)過篩式滾動微濾機分離出大顆粒碳粒和部分懸境,而且浪費了大量有用物質(zhì)，大部分廢水返回鍋爐脫硫系統(tǒng)回用,少部分盈余采用濕式水膜廢水先經(jīng)過二級射流氣浮除去大部分有機物,然后與沖除塵裝置除塵,除塵效率達95%，治理關(guān)鍵是消除廢水中鈣、鎂離子和高氟離子。中小型鍋爐濕法除塵廢水循環(huán)系統(tǒng)一般沉淀池容積小,廢水沉降不完全,且由于廢水循環(huán)周期短,SO2被除塵水吸收而生成的HSO離子來不及與煙塵中堿性物質(zhì)中和,使得廢水pH值小和懸浮物過多,造成對循環(huán)系統(tǒng)的嚴重腐蝕和堵塞,治理并保證循環(huán)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是采用中和技術(shù)降低廢水中HSO離子以及采用凈化工藝降低廢水中懸浮物濃度。
二、廢水中和處理技術(shù)
對于中小型鍋爐濕法除塵廢水治理來說,最常用中和處理工藝還是投放石灰,主要原因是石灰價廉,來源廣泛,對于各種酸性廢 水適應(yīng)性強。但石灰的缺點也是顯而易見的,由于石灰在水中的分散性差,形成漿液后流動性不好,在中和反應(yīng)過程中石灰接觸廢水中二氧化硫后,較易被生成而不能繼續(xù)反應(yīng)的CaSO4所復(fù)蓋,此外,煙氣中的 CO2也減緩二氧化硫中和反應(yīng)的進行,這一切都造成石灰對酸性除塵廢水中和反應(yīng)效率差。由于石灰中和反應(yīng)后的泥渣量大,以及對其保管、操作復(fù)雜等方面的問題,都影響了石灰的應(yīng)用。采用工業(yè)堿在上述方面優(yōu)于石灰,但限制真使用的是其價格問題。我國每年排放大量堿性工業(yè)廢水,各地還直接采用堿性工業(yè)廢水稀釋后作為除塵用水進入鍋爐除塵系統(tǒng)直接洗滌燃煤煙氣,可以取得較高的煙氣脫硫和除塵效率,且排放后的廢水pH值達6～7,達到以廢治廢,燃煤煙氣脫硫除塵和除塵廢水及工業(yè)廢水同時治理的目的。脫硫除塵后的廢水由于含有部分原堿性廢水的污染物,必須進行凈化理后才能繼續(xù)循環(huán)回用或排放,各地采用的處理工藝大多以爐渣過濾為主,也有的采用混凝氣浮或進入生化處理,盡管這樣一來提高了除塵廢水的處理費用,但以煙氣脫硫和除塵后循環(huán)回用及堿性工業(yè)廢水聯(lián)合處理的綜合效益考慮,還是十分合算的。
三、中國煙氣治理的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年經(jīng)過治理，電力工業(yè)燃煤排放的二氧化硫等污染物已有相當改觀，但按國家規(guī)定的排放標準，仍有相當部分燃煤機組屬超標排放。就拿擁有全國燃煤機組近一半的原國家電力公司系統(tǒng)來說，目前就有約10％的燃煤機組污染為超標排放。要在今后幾年燃煤機組繼續(xù)增加、發(fā)電量繼續(xù)增長的情況下實現(xiàn)污染物達標排放和減排，任務(wù)十分艱巨。此外，要減少火電機組污染物的排放，電力工業(yè)還需解決環(huán)保治理投資大、時間緊的問題。脫硫任務(wù)重的火電廠大都集中在我國中、西、南部等經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，資金籌集難度大。
四、控制鍋爐煙氣污染的對策
1.天然氣是一種高品位的優(yōu)質(zhì)能源，把它用于發(fā)電燃料時，不能單純的將現(xiàn)有燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，而應(yīng)在鍋爐前增設(shè)燃氣輪機，做功后的尾氣再進鍋爐，提高整個發(fā)電機組的效率，增加發(fā)電量，以消納一部分因燃料價格不同而造成的發(fā)電成本的增加，減輕用戶的負擔。采用天然氣發(fā)電后，其環(huán)保效益從減少排放總量來說，煙塵和二氧化硫的排放量將大幅度減少，氮氧化物的排放量也會有不同程度地減少。其效果是十分顯著的。就其對城市大氣環(huán)境質(zhì)量的影響來看，由于電廠大多建在城區(qū)，又是高煙囪排放，有利于擴散，加之污染治理設(shè)施較為完善，其影響程度可得到有效控制。因此，在發(fā)展天然氣發(fā)電時，因根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境要求、天然氣來源及其價格、發(fā)電廠所處的地理位置等諸多方面因素進行合理性分析，以取得全社會環(huán)境效益事半功倍的效果。
2.在全國建立一批以動力煤的洗選、配煤、型煤、水煤漿等綜合加工配送工程，按燃煤用戶的需要，提供質(zhì)量優(yōu)良的加工產(chǎn)品；結(jié)合電力、工業(yè)和民用燃煤設(shè)備的規(guī)模和特點，通過技術(shù)和經(jīng)濟分析、分期、分區(qū)域?qū)θ济涸O(shè)備進行技術(shù)改造和設(shè)備更新，尤其應(yīng)強化對中小型燃煤設(shè)備的技術(shù)改造和更新工程，推廣應(yīng)用低硫煤和層燃燃煤設(shè)備燃用篩選塊煤等節(jié)能減污技術(shù)；在已有水煤漿技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，為完成“十五”期間的節(jié)油目標，應(yīng)進一步完善水煤漿代油技術(shù)，通過工程示范，積累經(jīng)驗，為大型燃煤設(shè)備的應(yīng)用創(chuàng)造條件。
3.為促進火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化，必須研究制定相配套的鼓勵政策，如向承擔建設(shè)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的企業(yè)和承包火電廠煙氣脫硫工程的工程公司提供長期低息優(yōu)惠貸款政策；對進口煙氣脫硫成套設(shè)備分階段合理征稅，引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)使用國產(chǎn)煙氣脫硫設(shè)備的政策；鼓勵煙氣脫硫國產(chǎn)化依托工程所在的電廠多發(fā)電，提高其經(jīng)濟效益的政策等等。政策是否配套，影響到規(guī)劃目標能否如期實現(xiàn)。國家有關(guān)部門應(yīng)研究制定火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化的政策，逐步形成促進火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的配套政策體系。
結(jié)束語
中國燃煤SO2排放量連續(xù)多年超過2000萬噸，電廠鍋爐和燃煤工業(yè)鍋爐SO2排放量約占全國SO2排放量的70%。對“十五”期間中國燃煤鍋爐治理技術(shù)的市場需求、研究和應(yīng)用現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展狀況進行了綜述。從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、合理利用天然氣，積極發(fā)展和實施潔凈煤技術(shù)，制定促進火電廠脫硫國產(chǎn)化的配套政策三方面對燃煤鍋爐煙氣污染治理具有積極的意義。
參考文獻
[1]中國環(huán)境科學(xué)研究院標準所.大氣污染達標技術(shù)指南,1997
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關(guān)鍵詞：有機催化煙氣綜合治理技術(shù)；脫硝、脫硫反應(yīng)機理；工藝流程；氨逃逸；氣溶膠；技術(shù)特點；預(yù)期應(yīng)用效果
1 概述
根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）及國家環(huán)境保護部最新的公告（2013年第14號）：現(xiàn)有企業(yè)“十二五”期間，位于重點控制區(qū)47個城市主城區(qū)的火電、鋼鐵、石化行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)以及燃煤鍋爐項目執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。烏魯木齊在47個城市之列，重點地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組執(zhí)行表2規(guī)定的大氣污染物特別排放限值，二氧化硫排放濃度限值為50mg/Nm3，氮氧化物排放濃度限值為100mg/Nm3。烏魯木齊市某公司熱電廠現(xiàn)有1、2號燃煤鍋爐（額定煙氣總量530000Nm3/h），二氧化硫排放濃度為1500mg/Nm3，氮氧化物排放濃度為650mg/Nm3，已嚴重超標，必須對其進行脫硝、脫硫技術(shù)改造。
有機催化煙氣綜合治理技術(shù)是國內(nèi)對煙氣中的SO2和NOX同時進行治理的一種新興技術(shù)。該技術(shù)屬脫硫、脫硝和脫汞一體化技術(shù)，即在一個吸收塔內(nèi)完成脫硫、脫硝和脫汞，不需設(shè)獨立的脫硫、脫硝和脫汞系統(tǒng)，大大降低了環(huán)保項目的投資費用和運行費用，不產(chǎn)生二次污染，副產(chǎn)品化肥還可回收經(jīng)濟效益，做到變廢為寶。
2 有機催化煙氣綜合治理技術(shù)
有機催化煙氣綜合治理技術(shù)，是來自以色列的一種獨特的煙氣處理專利技術(shù)，用于治理各種鍋爐所排放煙氣中的氮氧化物和二氧化硫，同時具有脫汞的作用；該技術(shù)已獲歐盟及美國專利。
2.1 脫硝、脫硫反應(yīng)基理
有機催化脫硝技術(shù)是在鍋爐采用低氮燃燒降氮（約40%）后，在煙氣進入吸收塔前（低溫段煙氣）利用強氧化劑強氧化煙氣中的NO，使其轉(zhuǎn)化為易溶于水的高價氮氧化物（NO2或N2O3），從而溶于水生成硝酸和亞硝酸；然后在吸收塔里，通過含有有機催化劑的混合液循環(huán)噴淋對煙氣進行清洗，有機催化劑中的自由電子對基團與亞硝酸結(jié)合成穩(wěn)定絡(luò)合物，有效抑制了不穩(wěn)定的亞硝酸分解再次釋放污染氣體，并促進它們被持續(xù)氧化成硝酸，與有機催化劑自動分離，通過加入氨水與硝酸中和，制成有價值副產(chǎn)品――硝酸銨化肥，有機催化劑循環(huán)利用。通過低氮燃燒與臭氧氧化相組合，有機催化技術(shù)可以實現(xiàn)穩(wěn)定良好的脫硝效果。
在吸收塔里，有機催化劑對脫硫過程中亞硫酸的處理過程與上述對亞硝酸的處理過程相似，因而脫硫和脫硝可以同時進行。脫硫脫硝一體化時得到的是硫酸銨和硝酸銨混合肥。
2.2 工藝流程簡述
煙氣自鍋爐引風(fēng)機出口煙道引出，經(jīng)煙道噴淋降溫、脫硝氧化，然后進入吸收塔進行脫硫、脫硝和脫汞；處理后的干凈煙氣由煙囪排出。
有機催化煙氣綜合治理技術(shù)，整個裝置包括：煙氣系統(tǒng)、循環(huán)吸收系統(tǒng)、氨水制備和供給系統(tǒng)、脫硝氧化系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)、化肥制備系統(tǒng)、事故排空系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等。
有機催化技術(shù)采用的吸收塔從下至上按其功能分為混合液段、吸收段、除霧段。在吸收塔混合液段布置有攪拌器和氧化空氣曝氣管為吸收塔提供氧化空氣，將亞硫酸銨和亞硝酸銨氧化成硫酸和硝酸。吸收塔為噴淋空塔，內(nèi)設(shè)三層噴淋、塔頂設(shè)有二級除霧器和一層防逃逸裝置（設(shè)有在線自動沖洗系統(tǒng)），塔內(nèi)裝有機催化劑。SO2、NOX在吸收塔內(nèi)通過催化劑的作用被氧化和脫除，同時在塔內(nèi)生成硫酸銨和硝酸銨鹽液。通過控制氨水加入量，控制吸收塔漿液的PH值約5.5～6.5。循環(huán)系統(tǒng)采用單元制設(shè)計，每個噴淋層都配有一立的循環(huán)泵，保證吸收塔內(nèi)200%以上的吸收漿液覆蓋率。
本項目中和劑為業(yè)主提供的20%濃度的氨水，再經(jīng)氨水罐和泵不斷地補充到吸收塔內(nèi)。
本項目采用氧氣源，氧氣為該公司化肥廠空分裝置放空氣氧，經(jīng)減壓、穩(wěn)壓后送至臭氧發(fā)生器生成脫硝氧化劑臭氧，經(jīng)臭氧均布器進入煙道參與反應(yīng)。
鹽液從吸收塔漿液池中泵出，經(jīng)固液、液液分離后，泥餅落入接渣車；催化劑回收后循環(huán)使用；化肥鹽液經(jīng)泵輸送至后處理，在后處理廠房內(nèi)經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥、包裝后，生成硫酸銨和硝酸銨混合肥。
事故排空系統(tǒng)在事故狀態(tài)或檢修時，吸收塔內(nèi)漿液通過排出泵送入事故罐臨時儲存，待事故消除或檢修完成時，由事故罐返回泵將漿液送回吸收塔內(nèi)，以滿足準備正常運行的需要。
壓縮空氣系統(tǒng)負責(zé)煙氣溫控裝置、事故降溫裝置、臭氧均布器、固液分離系統(tǒng)、化肥制備系統(tǒng)用氣。
有機催化煙氣綜合治理技術(shù)的核心，是采用一種專利生產(chǎn)的有機催化劑。該催化劑具有對二氧化硫等酸性氣體的強烈捕捉能力，并對脫硫脫硝具有正向反應(yīng)的促進作用，同時還對汞等重金屬具有極強的物理吸附作用，可以持續(xù)地對煙氣中含量很少的汞等重金屬進行吸附、收集，當催化劑吸收重金屬飽和后，可在線分離，重金屬的存在不會對有機催化劑的脫硫、脫硝能力產(chǎn)生任何影響。
3 氨逃逸、氣溶膠問題的解決措施
在濕法脫硫中，氨逃逸、氣溶膠現(xiàn)象是一個眾所周知的瓶頸問題。本項目對吸收塔做了一些改進，以下五個部分均可起到減少氨逃逸、氣溶膠的作用：（1）在圖示1的吸收塔漿液區(qū)，由于有機催化脫硫脫硝工藝的氨水是從脫硫塔的底部注入（即液相加入而非氣相加入），pH值控制在5.5到6.5的弱酸性環(huán)境，并通過自動控制系統(tǒng)實時補充氨水；新加入的氨水迅速與被有機催化劑捕獲并轉(zhuǎn)化生成的硫酸和硝酸進行中和反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硫酸銨和硝酸銨化肥。由于漿液池維持在匱氨的弱酸環(huán)境，沒有富余的堿性物質(zhì)逃逸，也就不易產(chǎn)生氣溶膠的問題，大大減少了氨水在噴淋層產(chǎn)生氨逃逸的機會。（2）在圖示2的吸收反應(yīng)區(qū)，煙氣中的SO2和經(jīng)氧化后生成的NbO3、NOb等酸性氣體首先遇水生成亞硫酸和亞硝酸，亞硫酸和亞硝酸隨即被有機催化劑的硫氧基團穩(wěn)定住，生成臨時的共價化合物，阻止了亞硫酸和亞硝酸的二次分解，并促成其氧化成硫酸和硝酸，從而達到高效脫硫脫硝的效果。在該過程，因首先與亞硫酸反應(yīng)的是有機催化劑而不是氨，不僅降低了吸收反應(yīng)區(qū)的氨濃度（同時減少了氨逃逸），而且避免了亞硫酸氫銨的產(chǎn)生，從而大大減少因亞硫酸氫銨分解、再聚合產(chǎn)生的氣溶膠問題，從源頭上減少了氨逃逸和氣溶膠的產(chǎn)生。（3）在圖示3的位置，采用專有防逃逸系統(tǒng)，使得處理后的煙氣回旋上升，不但減緩了煙氣上升速度，還使得液滴進一步下墜，降低氣液夾帶的機率。（4）在圖示4的位置，選用屋脊式除霧器（液滴
上述五項措施同時有效減少了有機催化劑隨煙氣的流失，降低有機催化劑的年耗量，節(jié)約運用費用。
4 有機催化煙氣綜合治理技術(shù)的顯著特點
有機催化煙氣綜合治理技術(shù)，是先進的新一代濕法煙氣綜合治理技術(shù)。該技術(shù)具有以下顯著特點：（1）具有多效減排能力：在同一個吸收塔內(nèi)，可以同時具有脫硫（達99%以上）、脫硝（可達80%以上）、脫重金屬（達90%）、二次除塵（達60%以上）等多種減排效果；適應(yīng)國家日益嚴格的環(huán)保要求。（2）實現(xiàn)水資源循環(huán)利用，符合國家節(jié)能節(jié)水政策。整個裝置無二次污染，“變廢為寶”，化肥品質(zhì)可達國家GB535-1995標準。（3）催化劑循環(huán)使用；一塔多用，系統(tǒng)占地小；工藝成熟、可靠，便于維護，降低了運行成本。（4）該技術(shù)對燃料含硫量的適應(yīng)性極強，在確保達標排放的同時，允許和鼓勵用戶使用高硫燃料以節(jié)約生產(chǎn)成本。（5）該技術(shù)對煙氣條件的波動適應(yīng)性極強，可廣泛適應(yīng)特殊煙氣如鋼鐵燒結(jié)機、石油石化汽油清潔裝置尾氣等煙氣波動大的工況條件。（6）可以有效降低氨逃逸和氣溶膠現(xiàn)象。
（7）脫硝預(yù)處理在鍋爐本體外的低溫?zé)煹蓝芜M行，不影響鍋爐熱效率，系統(tǒng)壓降低。脫硫、脫硝一體化，操作簡單。工期安排靈活，不需長時間停運鍋爐。
5 預(yù)期應(yīng)用效果
該公司熱電廠1、2號燃煤鍋爐項目，采用“低氮燃燒技術(shù)+有機催化煙氣綜合治理技術(shù)”，有效地脫除煙氣中的二氧化硫和氮氧化物。目前，本項目即將建成投運，投產(chǎn)后將滿足現(xiàn)行規(guī)范及標準的要求，實現(xiàn)達標排放。改造后污染物排放濃度（氧含量6%，標態(tài)，干基）：SO2≤50mg/Nm3，NOx≤100mg/Nm3，NH3≤10mg/Nm3，粉塵
參考文獻
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關(guān)鍵詞：烷基鋁（AIR3）；焚燒爐；濕式多級渦旋離心除塵器
1.前言
烷基鋁殘液中各相組分（三乙基鋁、二乙基氫化鋁、三氫化鋁、鋁粉、7#白油）活性很強，火災(zāi)危險類別為甲類。目前仍采用焚燒方法處理殘液。殘液焚燒處理由三個過程完成，液體霧化、燃燒、煙氣凈化處理。所以燃油燒嘴決定霧化質(zhì)量、合理爐膛結(jié)構(gòu)保證燃油充分燃燒、排煙溫度直接影響后續(xù)除塵效果。某烯烴廠在線烷基鋁殘液焚燒爐油燒嘴易積炭、霧化質(zhì)量不高，火焰較長炭黑多。爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局不協(xié)調(diào)，排煙溫度較高。煙氣處理采用文氏除塵、阻力大，高壓引風(fēng)機帶水現(xiàn)象嚴重，耗水量大，煙氣凈化不達標。為了解決這些問題對現(xiàn)有燃燒、除塵設(shè)備進行技術(shù)分析，對燃油燒嘴、爐膛結(jié)構(gòu)、煙氣處理系統(tǒng)制定如下設(shè)計方案。
2.焚燒爐技術(shù)改造
2.1油嘴的設(shè)計
油燒嘴對燃燒過程中起關(guān)鍵性作用的是燒嘴噴頭的形狀和尺寸，這些因素決定著燒嘴的能力，霧化質(zhì)量和混合速度，從而決定著火焰的特性和燃燒質(zhì)量。烷基鋁在常溫下（25℃），ρ密度0.832g/cm3,沸點194℃。
烷基鋁低位發(fā)熱量：Qarnet=46415.6+3167.7ρ-8790ρ2=42757kJ/l；燃油理論空氣量： Vok=0.203Qarnet/1000+2=10.86m3/kg；小時實際空氣量：V=n×BjVok=1.2×100×10.68=1281.6 m3/kg；單位時間設(shè)計燃油耗量： Bj=100L/h=0.0278l/s；液體燃料煙氣排放量 Vy=0.27 Qarnet/1000+(a-1) Vok=16.88 m3/kg。
油燒嘴的能力計算: 重量流量 B=wρF（F油嘴截面積mm2） 選取速度W=0.2m/s時，F(xiàn)=0.785D2,B=0.0278l/s.則油嘴直徑D=18.8（B/ρ）0.5=7.68mm,當w=0.5m/s時，D=4.85mm，過小不宜。由于采用機械油壓霧化，油管直徑取D=15mm,燒嘴直徑d=(12～13)mm，燃油沿輸油管進入油噴嘴油股流與高速旋轉(zhuǎn)空氣一起噴出，從而獲得高速旋轉(zhuǎn)的動力，因此油被噴出孔口時不但被霧化。而且具有一定霧化擴張角更有利于燃燒。烷基鋁殘液焚燒與煙氣治理系統(tǒng)見圖1
圖1 1-AlR3管路 2-氮氣 3-油嘴 4-燃燒室 5-燃盡室 6-余熱室 7-除塵器 8-煙囪 9-鼓風(fēng)機 10-沉淀池 11-洗滌泵 12-引風(fēng)機
2.2 燃燒室結(jié)構(gòu)的改造
為了達到充分燃燒，適度增大爐膛空間，增強高溫氣流燃燒空間，將爐內(nèi)分為三部分，燃燒室 ：長3600×寬3000×高3000、煙塵沉降室：長3000× 寬740×高3000、余熱室：長3000寬500高3000.達到消煙、降塵、降溫的效果。有利于后續(xù)工況的展開。在燃燒室上方增設(shè)重力防爆門，防爆門直徑Φ600，壓力極限Pmax≤2000Pa。焚燒爐由高壓鼓風(fēng)機將空氣通過爐膛預(yù)熱風(fēng)道使溫度升至100℃左右，加熱燃油，燃油在離心式霧化噴嘴作用下。具有很大旋轉(zhuǎn)動能，當噴出噴孔時與高壓風(fēng)形成一定交角被進一步霧化，旋轉(zhuǎn)燃燒使火焰變短。
2.3 高溫?zé)煔饫鋮s降溫
目前焚燒爐排煙溫度在350℃左右，較高煙氣溫度對除塵效果有很大影響，并且對除塵設(shè)備要求耐熱、粉塵黏度增加難以分離，采用尾部對流管組冷卻的辦法將排煙溫度降至180℃左右，利用工業(yè)循環(huán)水（60m3/h）不需要格外增加動力，使水溫由20℃升高至72℃度。低于標準汽化溫度，吸熱后的水又回到原水池。將爐內(nèi)對流管束入口煙溫由（550～600）℃降至180℃進入除塵系統(tǒng)，為進一步除塵創(chuàng)造有利的條件。
2.4 燃油爐尾部受熱面的設(shè)計
余熱室入口煙氣溫度θ′=570℃，入口煙氣焓：I′=5785.6+（а-1）5090.5=8839.96kJ/kg. ′а=1.6（空氣消耗系數(shù)），余熱出口出口煙氣溫度θ"=180℃，出口煙氣焓 I"=1729.40+（а-1）1548.60=2658.56 kJ/kg
煙氣側(cè)放熱量：Q=Φ×(I′-I"+ΔаI01k) 保熱系數(shù)Φ=0.65；漏風(fēng)系數(shù)Δа=0.1
=0.65×（8839.96-2658.56+0.1×257）=4034.62 kJ/kg
冷卻水平均溫度（t1+t2）/2=46℃ 進口溫度t1=20℃, 出口溫度t2=72℃。（管內(nèi)質(zhì)量流量18.6kg/s ,由煙氣側(cè)放熱量Q使水溫升高52℃）。最大溫壓tmax=450-46=404℃；最小溫壓tmin=180-46=134℃；對數(shù)平均溫壓Δt=245.40℃；
平均煙溫θpj=(450+180)=315；煙氣流速w=BjVy(θpj+273)/F´×273×3600=3.3m/s, (F´-煙氣流道截面=0.32m2)；冷卻水循環(huán)量G=18.6（l/s）×3600=67m3/h
基準放熱系數(shù)（查表得）a0= 50 w/m2℃；對流放熱系數(shù)修正得 a=CsCxCwa0=1×1×0.9×50=45w/m2℃；傳熱系數(shù)k=Φa=0.65×45=29.25w/m2℃
傳熱量Qcr=kΔtF”/B×1000=29.25×245.40×15.37/0.0277×1000=3982.86kJ/kg
對流管束表面積F”=15.37m2；相對誤差Δ=（4034.62-3982.86）/4034.62=0.012
尾部對流管束出口為開式不設(shè)任何閥門，所以相對壓力（PV=0）為零。即對流管束不屬壓力容器。出口溫度為72℃低于汽化溫度，所以是安全的。
3.除塵系統(tǒng)
原系統(tǒng)采用文氏除塵法，由于文氏耗水量大、氣液分離性能欠佳、壓頭損失大，造成引風(fēng)機葉輪帶水沾灰，空中出現(xiàn)落泥點現(xiàn)象，影響周圍環(huán)境。采用本實用新型（HB-TL）多級渦旋分離除塵器，用于工業(yè)廢氣處理凸顯傳質(zhì)一面、用于消煙除塵側(cè)重分離、脫水性能。除塵器筒體、內(nèi)部均采用304、316L材質(zhì)，內(nèi)部工藝結(jié)構(gòu)流暢、不堵塞。
4.結(jié)論
由于采用機械油壓霧化旋風(fēng)燒嘴，將全部預(yù)熱空氣作為霧化劑經(jīng)由燒嘴噴出強化燃燒 、獲得合理擴張火焰，提高燃燒質(zhì)量。鼓、引鳳機轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、風(fēng)量均采用邏輯電路。便于控制風(fēng)量調(diào)節(jié)油嘴溫度防止積炭堵塞噴孔。在焚燒爐尾部增加對流管束受熱面降低排煙溫度，除塵器入口溫度（157～181）℃，出口溫度（60～70）℃，有利于煙氣凈化和氣體回收，引風(fēng)機功率由30kw降至15kw.
參考文獻：
關(guān)鍵詞：煙氣脫硝；硫酸氫銨（ABS）；氨逃逸；空預(yù)器堵塞；治理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.011
1 概述
對于SCR法煙氣脫硝，氨氣和NOX不能能全部混合，逃逸是不可避免的，當逃逸率超標時氨氣與三氧化硫反應(yīng)生成硫酸氫銨堵塞空預(yù)器。硫酸氫銨因其特殊物理性質(zhì)，極易吸附并粘結(jié)在空預(yù)器換熱元件上，常規(guī)的蒸汽吹灰和激波吹灰難以去除。目前解決辦法有在線高壓水沖洗，由于在機組運行期間進行沖洗，對空預(yù)器及其后電除塵安全有較大影響，極易發(fā)生空預(yù)器電流波動大而跳閘，有較大安全風(fēng)險，對設(shè)備和機組工況要求較為苛刻，在公司#4爐運行期間曾進行過實驗，空預(yù)器曾發(fā)生電流波動超過額定值，壓差減小效果不明顯而未繼續(xù)實施。
大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司的2臺630MW――HG-1900/25.4-YM4型鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司利用英國三井巴布科克能源公司（MB）的技術(shù)支持，進行設(shè)計、制造的。鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動系統(tǒng)的本生（Benson）直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置。鍋爐島為露天布置。鍋爐燃用義馬和三門峽當?shù)鼗烀骸⒊４迕杭般~川煤。30只低NOX軸向旋流燃燒器（LNASB）采用前后墻布置、對沖燃燒，6臺ZGM113N中速磨煤機配正壓直吹制粉系統(tǒng)。
大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司2臺630MW鍋爐于2014年完成脫硝改造，最初設(shè)計排放值為小于200mg/Nm3。采用的選擇性催化還原法SCR脫硝工藝，SCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器出口和空氣預(yù)熱器之間，設(shè)計有三層催化劑層，要求運行溫度在300℃-400℃范圍，針對鍋爐低負荷及深度調(diào)峰情況SCR入口煙溫不到300℃問題，脫硝入口設(shè)計煙氣旁路，鍋爐水平煙道后部引出高溫?zé)煔膺M入SCR入口與原煙氣混合后，保證SCR脫硝反應(yīng)溫度在設(shè)計范圍內(nèi)。SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑采用液氨，II期2臺鍋爐的脫硝系統(tǒng)共用一個還原劑儲存與供應(yīng)系統(tǒng)，在脫硝反應(yīng)器進、出口安裝實時監(jiān)測裝置，具有就地和遠方監(jiān)測顯示功能，監(jiān)測的項目包括：進出口NOX、煙氣流量、煙氣溫度、O2、NH3逃逸、差壓等。針對硫酸氫銨堵塞問題，空預(yù)器更換兩段式換熱元件，中溫段和低溫段一體化，但#4機組改造后運行一段時期后，空預(yù)期堵塞現(xiàn)象嚴重，引風(fēng)機入口負壓已到極限值，爐膛負壓大幅波動 。2015年根據(jù)河南省政府藍天行動文件要求，河南省內(nèi)所有火電機組必須逐步達到超低排放標準。#4機組在2015年12月份完成超凈排放改造后，為了控制出口不超過50mg， 必然會加大噴氨量來控制排放。硫酸氫銨堵塞的問題進一步嚴重。在機組啟動運行僅36天后，就出現(xiàn)了空預(yù)器壓差急速增大，爐膛負壓波動，日常性的蒸汽和激波吹灰不能遏制空預(yù)期壓差發(fā)展。
2016.3.12.#4機組啟動后第36天，#4B空預(yù)器壓差情況，最大值4.6Kpa。
2 硫酸氫氨生成原理及危害
硫酸氫氨的生成作為選擇性催化還原法SCR脫硝的副反應(yīng)，與煤種硫份和SCR未反應(yīng)完全逃逸到煙氣中NH3有直接關(guān)系。
通常情況硫酸氫氨露點為147℃，當環(huán)境溫度達到此溫度時，硫酸氫氨以液體形式在物體表面聚集或以液滴形式分散在煙氣中，硫酸氫氨是一種粘性很強的物質(zhì)，極易粘附在物體上難以去除，而且有較強的吸潮性，當溫度繼續(xù)升高至250℃以上，硫酸硫酸氫氨由液態(tài)升華為氣態(tài)。鍋爐空預(yù)器運行溫度梯度一般在120℃-300℃，硫酸氫氨的物理性質(zhì)和決定隨著煙氣溫度在空預(yù)器中大幅降低在空預(yù)器中低溫區(qū)域沉積，未沉積的硫酸氫氨吸附在煙氣中煙塵轉(zhuǎn)換為固態(tài)，在電除塵中進行除去[1]。
防止硫酸氫氨的生成主要有控制氨逃逸率和降低入爐煤硫份。鍋爐運行中氨逃逸超標的主要原因有以下幾種，一是脫硝煙氣流場不均勻，造成局部噴氨量過大引起逃逸；二是脫硝噴嘴未針對煙氣流場進行調(diào)整，造成NH3濃度場分布不均；三是對氨逃逸率監(jiān)視手段有限；四是空預(yù)器堵塞后，煙氣量減少、排煙溫度降低擴大了硫酸氫氨的沉積區(qū)域；五是機組一直低負荷運行排煙溫度偏低，也擴大了硫酸氫氨的沉積區(qū)域；六是機組負荷波動頻繁，NOX生成隨負荷變化而變化，噴氨調(diào)節(jié)存在一定的滯后性，造成過噴現(xiàn)象。硫酸氫氨沉積在空預(yù)器中，造成空預(yù)器堵塞，對鍋爐安全運行有極大的危害：一是由于兩臺空預(yù)器阻力不同，造成低負荷、低煙氣量時引風(fēng)機發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，造成爐膛負壓大幅波動，危及機組安全運行；二是由于空預(yù)器的堵塞不均勻，引起一、二次風(fēng)壓和爐膛負壓周期性波動；三是空預(yù)器阻力增大后風(fēng)煙系統(tǒng)電耗增大；四是空預(yù)器堵塞后阻力增大，局部煙氣流速變快，空預(yù)器蓄熱元件磨損加劇，嚴重時會造成蓄熱元件損壞；五是空預(yù)器堵塞造成煙氣系統(tǒng)阻力增大，引風(fēng)機出力無法滿足機組滿負荷運行，造成機組限出力；六是最終很可能由于空預(yù)器堵塞機組被迫停運檢修[2]。
3 解決硫酸氫氨造成空預(yù)器堵塞問題原理及方法
3.1 解決思路
針對硫酸氫銨的物理性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)根據(jù)溫度不同，呈現(xiàn)不同的物理狀態(tài)，在147℃以下，呈現(xiàn)堅固的固態(tài)；在147℃-250℃范圍內(nèi)，呈現(xiàn)稱嚴重的鼻涕狀態(tài)，常規(guī)的蒸汽吹灰和激波吹灰難以去除，在250℃以上升華。由于空預(yù)器溫度梯度變化從320℃-120℃之間，這使得極易吸附并粘結(jié)沉積在空預(yù)器換熱元件中部[3]。由于這種相變在短時間是可逆的，因此提高運行溫度，改變沉積區(qū)域，對已經(jīng)沉積在受熱面的硫酸氫銨再溶解升華，改變其沉積區(qū)域，盡量使其粘在灰上，而在下部空預(yù)器元件為一體化，不利于硫酸氫氨的粘結(jié)，隨著煙氣冷卻，硫酸氫銨固化并隨煙塵早電除塵除去。針對硫酸氫銨掛灰主要兩段之間部位，提高溫度使得過程后移，而后面條件不利于沉積在受熱面上，所以進行了去除。
3.2 提高煙溫治理硫酸氫銨堵塞可行性分析
提高煙溫會來造成空預(yù)器整體運行溫度區(qū)間的改變，空預(yù)器工作溫度從原來的350℃-120℃（煙氣側(cè)），預(yù)計將會提升到380℃-230℃，之后各個運行設(shè)備運行溫度均會發(fā)生改變，因此煙溫改變后設(shè)備是否能安全運行，直接關(guān)系到治理方案是否可行。
（1）設(shè)備安全運行溫度極限考察，確定提高煙溫的邊界條件。
通過查閱空預(yù)器說明書、低溫省煤器、電除塵、引風(fēng)機、脫硫吸收塔運行說明書，空預(yù)器蓄熱片為普通碳鋼變形溫度為420℃，表面噴涂陶瓷的冷端蓄熱元件爆瓷溫度在300℃以上，因此升溫對蓄熱片無影響；電除塵內(nèi)部主要有陽極、陰極、電極瓷瓶等，沒有對煙溫有特別要求材料，但電極瓷瓶耐受溫度可能是制約點，為了防止瓷瓶出現(xiàn)裂紋，以歷史運行經(jīng)驗表明，溫度在160℃無影響；引風(fēng)機根據(jù)廠家提供的資料，葉片為合金鋼銑制而成，提升到180℃溫度后不會有影響，但應(yīng)加強對引風(fēng)機軸承溫度監(jiān)視；脫硫吸收塔內(nèi)除霧器為塑料材質(zhì)，對煙溫有明確要求，要求吸收塔煙氣入口溫度不大于160℃。
鍋爐低溫省煤器為降低電除塵及脫硫吸收塔煙溫提供了解決途徑，鍋爐通過低溫省煤器能大幅降低空預(yù)器后煙溫，保證其后設(shè)備在安全溫度下運行。
（2）溫度提高后設(shè)備變形量增加，引發(fā)動靜摩擦或損壞。
溫度提升后，主要是考慮空預(yù)器膨脹問題。空預(yù)器轉(zhuǎn)子按半徑6m，高度4m計算，根據(jù)不銹鋼膨脹系數(shù)，冷端端徑向溫升150℃計算，冷端變形量10.8mm，軸向平均溫升較小，按100℃極端，軸向變形量在4.4 mm，詢問鍋爐專業(yè)空預(yù)器間隙調(diào)整的余量，經(jīng)過計算此形變在空預(yù)器軟性密封的允許范圍之內(nèi)。
（3）提高煙溫手段及余量分析。
因為空預(yù)器入口煙溫是在350℃，因此適當減少空預(yù)器冷二次風(fēng)、一次風(fēng)量，就能達到提高煙溫至250℃要求。查閱煙氣比熱容，密度，煙氣流量，一次風(fēng)量，二次風(fēng)量，換熱效率進行估算。經(jīng)過計算70%鍋爐負荷，將煙氣量、送風(fēng)量、一次風(fēng)量進行如下調(diào)整，就能滿足出口煙溫調(diào)整要求。以提高鍋爐A側(cè)空預(yù)器出口煙溫為例，鍋爐A側(cè)風(fēng)煙系統(tǒng)調(diào)整為BMCR 40%煙氣量，BMCR25%（送風(fēng)量+一次風(fēng)量），B側(cè)風(fēng)煙系統(tǒng)調(diào)整為BMCR 30%煙氣量BMCR45%（送風(fēng)量+一次風(fēng)量），在就能滿足。考慮到鍋爐還布置了熱二次風(fēng)再循環(huán)、脫硝煙氣旁路，因此還有較大調(diào)整余量。
通過以上設(shè)備運行情況考察，風(fēng)機出力分析。認為過考察熱二次風(fēng)再循環(huán)、脫硝煙氣旁路、送引風(fēng)機協(xié)同調(diào)整，提高排煙溫度，整體提高空預(yù)器運行溫度。在70%鍋爐負荷，僅通過風(fēng)機與低省配合就能滿足煙溫需要，并且低省后煙溫滿足安全運行需要。因此從方案可行，公司現(xiàn)場具備提高煙溫進行治理條件。
4 現(xiàn)場治理方案實施及效果
2016年03月18日 ，由于#4B空預(yù)器壓差較大，在進了充分準備情況下，進行了#4B空預(yù)器升溫試驗。機組帶70%負荷，緩慢增大#4B側(cè)引風(fēng)機出力，降低#4B送風(fēng)機出力，同時開啟#4爐送風(fēng)機B側(cè)熱風(fēng)再循環(huán)，開啟SCR去B側(cè)煙氣旁路擋板提高B側(cè)空預(yù)器入口溫度。最終B側(cè)送風(fēng)機動調(diào)開度降至30%維持。#4B側(cè)空預(yù)器排煙溫度達180℃左右，經(jīng)過2小時候時其阻力開始降低，最終排煙溫度升高到230℃，考慮到空預(yù)器冷端漏風(fēng)的影響，空預(yù)器冷端蓄熱片的底部應(yīng)該達到了250℃，在此溫度下硫酸氫氨基本全部氣化，空預(yù)器阻力大幅降低。B側(cè)低溫省煤器全程投入，兩組換熱器流量調(diào)整至300t/h，有效的把電除塵入口煙溫降至158℃，滿足其后設(shè)備安全運行。
空預(yù)器升溫過程中的危險點及注意事項：
一是控制好升溫速率，防止由于膨脹不均造成卡澀；二是投入空預(yù)器冷端吹灰連續(xù)運行，加強引風(fēng)機軸承溫度監(jiān)視；三是緩慢調(diào)整參數(shù)，防止煙溫過調(diào)超限危害電除塵、脫硫吸收塔設(shè)備安全；四是提高凝結(jié)水壓力，保證低溫省煤器大流量運行，有效降低空預(yù)器后煙溫；五是加強另一側(cè)風(fēng)機參數(shù)監(jiān)視，防止過負荷；六是兩側(cè)空預(yù)器運行工況差別大，主要對鍋爐壁溫、主再熱汽溫影響，防止單側(cè)參數(shù)嚴重超標。
5 結(jié)語
通過實踐檢驗，證明硫酸氫銨在煙溫提升后確實按預(yù)想進行了升華，壓差出現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)，而空預(yù)器及后設(shè)備主要參數(shù)未有影響，從而驗證此項技術(shù)可靠、安全、有效，值得推廣。另外由于堵塞時間較長，通過此次實踐發(fā)現(xiàn)部分硫酸氫銨沉積發(fā)生不可逆逆轉(zhuǎn)，建議出現(xiàn)堵塞后盡快治理，若有硫酸氫銨沉積可通過長時間多次在線治理來逐步改善和解決此問題。
參考文獻：
[1]李云東.基于硫酸氫銨造成的空預(yù)器堵塞治理對策[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，14（18）.
[2]馬雙枕，金鑫，孫云雪，崔基偉.SCR煙氣脫硝過程硫酸氫銨的生成機理與控制[J].熱力發(fā)電，2010（08）：012.
[關(guān)鍵詞] 環(huán)保；節(jié)能；煙氣治理系統(tǒng)；防水卷材；生產(chǎn)
[中圖分類號] TU57 [文獻標志碼] A [文章編號] 1003-1324（2102）-02- 0072-04
0 前言
改性瀝青防水卷材是一種可應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑上，性能優(yōu)異的防水材料。由于生產(chǎn)改性瀝青防水卷材所用改性瀝青涂蓋層在高溫攪拌配料和生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生煙氣，通過分析證明瀝青煙氣的主要成分為酚類化合物、蒽、萘、吡啶等，瀝青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物，在紫外線作用下可引起光生物效應(yīng)，反應(yīng)生成的自由基、過氧化物引起細胞損傷，是一種非免疫性疾病，加熱瀝青產(chǎn)生的煙氣即污染環(huán)境又危害人體健康，需要進行治理。但由于生產(chǎn)改性瀝青涂蓋層在攪拌配料和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣除瀝青油煙外，還有機油煙氣、水蒸氣、填充料粉塵、膠粉粉塵、機油油煙等，成分復(fù)雜，在通過管路時容易混合形成污泥使管路堵塞，從而導(dǎo)致整個煙氣治理系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)，并且瀝青混合煙氣刺激性氣味很大，所以改性瀝青防水卷材在高溫攪拌配料和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瀝青煙氣很難治理。原來治理瀝青煙氣的原理大致可分為濕法和干法兩大類，濕法治理是將收集起來的瀝青煙氣經(jīng)噴淋水凈化后在高壓風(fēng)機的作用下進入吸附除味裝置，除掉煙氣中的刺激性氣味，最后通過煙筒排入大氣，濕法處理的優(yōu)點是設(shè)備簡單，節(jié)省投資，但是物化的油滴難溶于水，只能靠油霧降溫，積聚成大的油滴后與空氣分離除油的效率很低，含油的煙氣進入到除味裝置后，也會加快活性炭的失效，失去除味作用。干法治理是將收集起來的瀝青煙氣進入冷凝器，使高溫?zé)煔饫鋮s下來，汽化油變成油滴流到放油口，冷凝處理后的煙氣在高壓風(fēng)機的作用下進入吸附除味裝置，除掉煙氣中的瀝青異味，最后通過煙筒排入大氣。干法處理的優(yōu)點是采用煙氣不和冷卻水直接接觸的冷凝原理回收煙氣中的油份，不會造成冷卻水的二次污染，但此方案由于煙氣中含有粉塵很容易造成冷凝器中的煙管堵塞，而降低降溫效果，需要多級冷凝器降溫才行，投資較大且需要經(jīng)常維護清理，實踐證明，干法治理也不是最佳方案。近年來，以犧牲環(huán)境為代價來換取GDP增加的辦法，政府不允許，廣大群眾也不答應(yīng)，因此很多改性瀝青防水卷材企業(yè)迫于環(huán)保的壓力，不能正常生產(chǎn)。良友公司生產(chǎn)改性瀝青防水卷材已有多年，在煙氣治理這方面做過許多探索，但是效果總是不好，氣味處理不了，影響了周圍居民，不能保證正常的生產(chǎn)經(jīng)營，2011年七月份良友公司技術(shù)中心建立課題進行攻關(guān)研究，請教了國內(nèi)知名的煙氣治理專家和相關(guān)科研院所，參觀了國內(nèi)大型卷材生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保設(shè)備，咨詢了多家環(huán)保設(shè)備制造商，制定了分類收集、降溫、除油、去味的干濕綜合治理方案，2011年10月試機成功。良友公司采用的煙氣治理系統(tǒng)設(shè)計合理、運行可靠、性能穩(wěn)定、容易操作、節(jié)省投資，在實際生產(chǎn)中效果顯著。
1 煙氣治理系統(tǒng)的設(shè)計方案
改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中，各工序產(chǎn)生煙氣的濃度、溫度不同，所以采用分類收集、區(qū)別處理、除油去味、廢物回收的工藝過程，從而實現(xiàn)達標排放的治理方案
1.1 分類收集
在改性瀝青防水卷材生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生煙氣的部位主要是：改性瀝青罐、瀝青池、計量罐、浸油池、涂油池、撒砂機。我們把改性瀝青罐、瀝青池、計量罐的煙氣濃度大、溫度高、含滑石粉、橡膠粉粉塵，這部分煙氣在高溫狀況下易著火，所以把這部分產(chǎn)生的煙氣集中在一根煙管中，稱作高溫瀝青煙。浸油池、涂油池、撒砂機部位產(chǎn)生的煙氣溫度低、濃度也低，這些煙氣中含有塵土，將這些煙氣合并集中在一根煙管中，稱作低溫瀝青煙。在高溫瀝青煙盒低溫瀝青煙的收集過程中，各支路煙管上均設(shè)可調(diào)節(jié)風(fēng)門，在控制煙氣不自由散發(fā)的前提下，將風(fēng)門調(diào)節(jié)到最小狀態(tài)，從而將煙氣的風(fēng)量降低到最小化，以減輕煙氣處理工序的負荷量。
1.2 區(qū)別處理
由于高溫瀝青煙氣易著火、溫度高、濃度大、含粉塵的特點，將高溫瀝青煙氣收集到同一根煙管后，立即進行管道噴淋和塔式噴淋處理，通過水淋，一方面降低了煙氣溫度利于下道工序的處理，另一方面也有效阻止了著火現(xiàn)象，還使煙氣中的粉塵吸水變重、凝聚與煙氣分離，煙氣中的油霧也通過水淋降溫而凝聚成大油滴而與氣體分離。這樣高溫瀝青煙氣經(jīng)水淋降溫初步凈化后與低溫瀝青煙氣合并，進入電捕焦油器除塵系統(tǒng)。改性瀝青罐內(nèi)的溫度隨著改性工序的推進，而不斷降低，產(chǎn)生煙氣的溫度也不斷降低，當罐內(nèi)物料溫度降到190°С以下時，高溫瀝青煙氣的噴淋水可以停止，這時煙氣也不會著火。
1.3 去油除味
去油環(huán)節(jié)，我們設(shè)計選用立式電捕焦油器，立式電捕焦油器其工作原理是：在金屬導(dǎo)線和金屬管壁施加高壓（10S·V）直流電，以維持足以使氣體產(chǎn)生電離的電場，使陰陽極之間形成電暈區(qū)，正離子吸附于帶負電的電暈極，負離子吸附于帶正電的沉淀極，所有被電離的正負離子均勻充滿電暈極和沉淀極之間的整個空間。當含焦油霧滴、粉塵等雜質(zhì)的煙氣通過該電場時，吸附負離子和電子的雜質(zhì)在電場庫倫力的作用下，移動到沉淀極釋放出所帶電荷，并吸附于沉淀極上從而達到凈化氣體的目的。當吸附于沉淀極上的雜質(zhì)質(zhì)量增加到大于其附著力時，會自動向下流淌，從電捕焦油器底部排出，凈化后的氣體則從電捕焦油器上部離開進入下道工序。除味環(huán)節(jié)設(shè)計采用活性炭雙層塔式過濾器，炭床1*1米，炭層0.3m厚，雙層炭床。瀝青煙經(jīng)過水淋降溫初步凈化，電捕焦油器除油除塵后，焦油及粉塵的捕集效率達到99.5%，但是凈化后的氣體中仍含有異味，本設(shè)計使含有異味的空氣以端截面均勻的風(fēng)速通過炭床，使空氣中的異味吸附于活性炭表面，達到進一步凈化的目的。凈化后的空氣達到GB16297-1996大氣污染物排放標準，目測排氣煙筒出口處，無肉眼可見煙氣，距車間50m的居民聞不到瀝青煙氣的氣味。
1.4 廢物回收
首先是回收廢油，在水噴淋冷卻環(huán)節(jié)和電捕焦油器除油環(huán)節(jié)進行廢油回收，在水噴淋冷卻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的含油循環(huán)水通過重力沉降法分離，油滴上浮聚集從沉淀池上部取出廢油。經(jīng)過沉降后的循環(huán)水含油小于0.5%可以繼續(xù)循環(huán)使用，不外排所以不會造成廢水超標排放而污染環(huán)境。進入到焦油電捕器的含油、水混合氣體經(jīng)過處理后，油水及無機粉塵顆粒的去除率可達到99.5%，處理下來的油水靠重力作用沉降到除污口，進行回收。通過水淋和電捕焦油器環(huán)節(jié)回收的廢油可以用作生產(chǎn)肥皂、生物柴油，由專業(yè)公司回收。其次是失效后的活性炭利用方案：活性炭表面變成灰褐色或灰白色時，說明活性炭已吸附飽滿就失去了作用，將失效的活性炭放在室外太陽光下曬7-8h后，可繼續(xù)使用，這樣可循環(huán)三次，最終將失效的活性炭作為導(dǎo)熱油爐的燃料使用。
2 煙氣治理系統(tǒng)的煙氣流程圖及風(fēng)網(wǎng)示意圖（圖1）
3 瀝青煙氣治理系統(tǒng)的主要技術(shù)指標
3.1 瀝青煙氣風(fēng)量
瀝青煙氣風(fēng)量越低，對于各級處理設(shè)備來說負荷越小，因此各個吸風(fēng)口均設(shè)置調(diào)風(fēng)門，在產(chǎn)生煙氣設(shè)備不向大氣自由散發(fā)瀝青煙的前提下，將各個調(diào)風(fēng)門關(guān)到最小，根據(jù)生產(chǎn)進程逐步停機的設(shè)備，要關(guān)掉風(fēng)門或把風(fēng)門調(diào)節(jié)到微啟狀態(tài)。在不影響生產(chǎn)工人操作的前提下各個產(chǎn)生煙氣的設(shè)備要最大限度的密封，從而降低系統(tǒng)吸風(fēng)量。本系統(tǒng)設(shè)計的煙氣總量不大于13000m2/h，
3.2 設(shè)計排放濃度
其值≤50mg/m2。
3.3 循環(huán)水
不排放廢水，噴淋水全部循環(huán)使用，油水分離后的冷卻水直接泵送到噴淋設(shè)備，消耗的噴淋水及時補充。
4 主要設(shè)備選型
4.1 通風(fēng)機
選用的風(fēng)機為高壓離心通風(fēng)機：型號為9-26NO9D，配用電動機功率為30kW，轉(zhuǎn)速1450r/mio，流量14913 m2/h，最高風(fēng)壓為4869Pa。
4.2 電捕焦油器
選用立式列管電捕焦油器，型號為CY260型，處理風(fēng)量為13000 m2/h，除塵效率為99.5%，有效截面積為3.6m2，設(shè)計排放濃度50mg/m3。
4.3 噴淋器裝置
噴淋管道按45度角設(shè)計，管道直徑400mm，管道長度13m，立式噴淋塔9 m2，噴淋水量0.6 m2/h。
4.4 活性炭吸附裝置
設(shè)計為兩層活性炭床，每層活性炭床厚300mm，截面為1.5×1.5 m。
5 改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)的運行維護
該煙氣治理系統(tǒng)必須有專人負責(zé)，包括高壓風(fēng)機的開關(guān)調(diào)節(jié)、循環(huán)冷卻水泵的開停控制和循環(huán)冷卻水的及時補給、電捕焦油器的開停、活性炭的更換、各級風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)門調(diào)節(jié)、油水分離、電捕焦油器底部放油。
6 改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)的運行帶來的社會和經(jīng)濟效益
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，該環(huán)保配套設(shè)備一年可回收輕質(zhì)油約20t/臺，價值10S元。收回的廢油價值與該系統(tǒng)的運行電費基本持平，更重要的是從根本上解決了瀝青防水卷材煙氣污染的問題，這一系統(tǒng)的試驗成功，具有理想的社會效益，主要是公司職工及周圍居民身體健康得到保障，生產(chǎn)環(huán)境得到了凈化，公司能正常開展生產(chǎn)和經(jīng)營活動。
7 改性瀝青防水卷材生產(chǎn)中煙氣治理系統(tǒng)建設(shè)和運行中注意的問題
（1）建設(shè)中要根據(jù)各企業(yè)生產(chǎn)場所的具體情況來確定風(fēng)機風(fēng)量和焦油電捕器的處理風(fēng)量，以保證有充足的動力使煙氣能正常循環(huán)。
（2）活性炭要及時進行更換、焦油電捕器要及時進行廢油回收、噴淋器及時清理沉淀。
（3）必須先開電捕焦油器再開高壓風(fēng)機。
（4）由于在改性瀝青防水卷材配料過程中要加機油，機油屬于易燃原料在高溫配料過程中易著火，本煙氣治理系統(tǒng)第一道處理已采用了內(nèi)有螺旋噴頭的傾斜式煙管進行噴淋水降溫處理，如果一旦著火可防止火焰被風(fēng)機引入立式噴淋塔、立式電捕焦油器和活性炭過濾塔，引起整個系統(tǒng)癱瘓，所以要注意及時開啟噴淋循環(huán)水泵。
8 結(jié)束語
中國科協(xié)中國科學(xué)技術(shù)咨詢服務(wù)中心系統(tǒng)工程專家委員會在我國煙氣污染治理情況調(diào)研報告中提出，目前，我國治理煙氣中的二氧化硫污染采取的煙氣脫硫技術(shù)，存在兩大誤區(qū)，于是形成了治理原來的污染又產(chǎn)生新的污染，最終還需要繼續(xù)治理。
治理了煙氣中的二氧化硫污染，但是沒有想到由此產(chǎn)生的脫硫石膏怎么處理，這樣造成二次污染。這是人們認識上的第一大誤區(qū)。
據(jù)調(diào)查，我國目前采用的煙氣脫硫技術(shù)，主要是濕式石灰石石膏法工藝和設(shè)備。這一技術(shù)雖然對減輕煙氣中的二氧化硫污染起到了一定的作用，但是同時又產(chǎn)生了硫化石膏副產(chǎn)品。濕式石灰石石膏法設(shè)備每處理一噸二氧化硫產(chǎn)生脫硫石膏2．7噸。預(yù)計到2010年，我國堆存的脫硫石膏和其他石膏副產(chǎn)品將超過1億噸。由于脫硫石膏質(zhì)地松散，其優(yōu)點無法與礦石膏相比，所以導(dǎo)致脫硫石膏被拋棄處理，占有了上百萬畝的土地。被拋棄的脫硫石膏長久散發(fā)著余毒：經(jīng)太陽暴曬后，蒸發(fā)出刺鼻的酸味；揮發(fā)后的酸性物質(zhì)又加重了酸雨的危害；雨天堆積的“脫硫石膏山”隨時都會倒塌下來，沖擊道路和村舍；經(jīng)雨水沖刷后的脫硫石膏滲入土地、農(nóng)田，污染地下和地表水，從而進入我們的食物鏈。專家認為，煙氣脫硫技術(shù)雖然轉(zhuǎn)換了污染的形態(tài)，但是形成了脫硫石膏這種危害嚴重的污染源，如果不采取積極有效的措施，它釋放的有害物質(zhì)將誘發(fā)對人體造成極大傷害的新病情。
認識上的第二大誤區(qū)是治理了煙氣中的二氧化疏污染，但是又新增加了大氣中的二氧化碳排放量，產(chǎn)生了新的污染。
調(diào)查還表明，濕式石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)，處理1噸二氧化硫要排放0．7噸二氧化碳。以我國現(xiàn)在消耗含硫礦物的總量計算，采用這種方法除硫，每年要新增加二氧化碳幾千萬噸。遠超過大自然光合作用和海水吸收淡化的能力。二氧化碳在地球表面超量沉積，將導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強。
專家認為，我們必須糾正認識上的誤區(qū)，系統(tǒng)的、科學(xué)的面對工業(yè)煙氣污染中的二氧化硫污染，采用更合理，更環(huán)保的技術(shù)和方法來治理，否則我們將走進治污又生污的怪圈。
座落在浙江大學(xué)國家大學(xué)科技園內(nèi)的杭州三和環(huán)保技術(shù)工程公司是由浙江大學(xué)教授、留學(xué)歸國博士以及一班有十多年環(huán)保工程經(jīng)驗的專業(yè)人員共同創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，是浙江大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研示范基地。成立多年來，公司一貫堅持以高端人才為本，努力開拓創(chuàng)新，敢為人先研發(fā)，至臻至誠創(chuàng)建具有自身特色的環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈。
公司董事長施耀教授留學(xué)美國著名的加州大學(xué)，曾多次到勞倫斯國家實驗室能源與環(huán)境部及美國宇航局NASA進行高級訪問研究，學(xué)成歸來，報效祖國。他說，把國家對環(huán)保事業(yè)的需求放在第一位，是我們創(chuàng)業(yè)辦公司理念思路的深化，社會責(zé)任的升華，歷史使命的重托，將世界前沿高新技術(shù)服務(wù)于祖國的經(jīng)濟建設(shè)以及環(huán)保事業(yè)，逐步形成自身的經(jīng)營模式，在國際化、標準化、規(guī)范化的框架內(nèi)將“三廢治理、工程設(shè)計與承包、環(huán)保技術(shù)咨詢與服務(wù)”交融互動，聯(lián)動發(fā)展，為治理大氣污染，為治理企業(yè)三廢做出我們應(yīng)有的貢獻。
記者縱觀該公司一些工程設(shè)計、管理與承包的大中型治理項目，科技含量先進，設(shè)計手法純熟，門類眾多，環(huán)保效應(yīng)顯著。尤其是公司擁有一批致力于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的時代精英，他們技術(shù)創(chuàng)新的能力，邏輯思維的嚴謹，市場定位的準確，給記者留下了深刻印象。
大力推進技術(shù)創(chuàng)新，努力構(gòu)筑人才高地，積極營造產(chǎn)業(yè)基地，優(yōu)化配置治理資源，在眾多的治理項目中熠熠生輝。
公司擁有自主專利權(quán)的旋流板塔煙氣脫硫技術(shù)，是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛、最成功的煙氣脫硫裝置技術(shù)之一。公司以浙江大學(xué)為技術(shù)依托，是浙江大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的產(chǎn)業(yè)化合作伙伴。浙大二十多年前就開始從事環(huán)境工程的研究與設(shè)計，針對國內(nèi)外煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，著力進行能源環(huán)保的煙氣處理研究，包括旋流板塔煙氣脫硫脫氮除塵技術(shù)，氧化鎂、氨法脫硫新技術(shù)和噴霧干燥法煙氣脫硫等。旋流板塔煙氣脫硫除塵技術(shù)已經(jīng)成為我國中小型鍋爐煙氣脫硫除塵市場占有率最高的技術(shù)。
近30年來，公司先后完成了國家自然科學(xué)基金項目、國家各類科技攻關(guān)項目、省部級科研項目等50余薦。公司的資質(zhì)和榮譽有口皆碑：1978年，獲全國科學(xué)大獎；1984年，獲國家發(fā)明獎；1986年，獲四川省科技進步獎；1992年，獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎；1993年，獲化工部科技進步二等獎；1996年，獲國家教委科技進步三等獎；1999年，獲浙江省環(huán)境保護二等獎等。同時，取得美國專利一項，中國專利6項，發(fā)表學(xué)科論文100多篇。
獲得專利的旋流板塔及濕法脫硫工藝是浙江大學(xué)譚天恩教授、施耀教授為首的研發(fā)小組發(fā)明的一種高效、節(jié)能的專業(yè)設(shè)備，適宜于進行快速吸收、洗滌、增減濕、氣體直接傳熱、除霧、除塵等操作過程，在環(huán)保、石油、化工、輕工、冶金等行業(yè)得到普遍重視和應(yīng)用，特別是近幾年來更是成為煙氣脫硫除塵和工業(yè)廢氣治理領(lǐng)域一顆璀璨的明珠，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效應(yīng)。
2000年12月，由國家環(huán)保總局主持召開的專家鑒定會上，專家一致認定，旋流板塔技術(shù)與裝備多項性能一流，特色明顯，操作性強，除塵性能可達98%以上，已經(jīng)達到國際先進水平。
特別值得一提的是，以旋流板塔作為吸收塔已廣泛應(yīng)用于各種煙氣治理技術(shù)中，例如：雙堿法、氧化鎂法、簡易石灰石膏法、簡易煙氣脫硫除塵一體化工藝等。
關(guān)健詞:煤矸石;燒結(jié)磚;污染源;治理
中圖分類號:F270文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)01-0189-02
引言
煤矸石燒結(jié)多孔磚、空心磚生產(chǎn)技術(shù)是中國綜合利用煤矸石的一項成熟技術(shù),自20世紀80年代末,中國在消化吸收國外先進生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)出適合中國國情的煤矸石燒結(jié)多孔磚、空心磚生產(chǎn)技術(shù)。利用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚、空心磚,達到了節(jié)能、保護耕地、保護環(huán)境的良好效果,同時也取得了較好的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。但由此也產(chǎn)生了一些污染問題,現(xiàn)以淮北雙林煤矸石燒結(jié)磚廠為例,探討煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚產(chǎn)生的污染及治理方案。
一、煤矸石化學(xué)成分
該廠為利用煤矸石自身能源焙燒產(chǎn)品,生產(chǎn)能力為年產(chǎn)5 000萬標塊煤矸石燒結(jié)磚。煤矸石年用量為14.5萬噸。原料用臨渙選煤廠的矸石,該煤矸石的發(fā)熱量為2 472 kJ/kg(干基),主要化學(xué)成分(見表1)。
表1 原料化學(xué)成分表(%)
二、工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點圖
整個工藝流程由四部分組成:原料制備;成型及切坯;干燥與焙燒;成品檢驗與堆放。具體工藝流程及排污節(jié)點如下(見下頁圖1):
三、污染源治理方案
從下頁產(chǎn)污節(jié)點圖可以看出,該廠在運行的過程中會有廢氣、噪聲和固體廢物產(chǎn)生,固體廢物主要為切條及切坯工序產(chǎn)生的廢泥坯、出窯時產(chǎn)生的廢磚及除塵灰等。切條及切坯工序產(chǎn)生的廢泥坯及除塵灰,可返回生產(chǎn)工序,廢磚經(jīng)破碎后也回用于生產(chǎn)工序。噪聲治理通過將破碎機、攪拌機、空壓機、真空機等機械噪聲比較大的設(shè)備基礎(chǔ)底座上安裝減振墊,加裝隔聲罩,風(fēng)機安裝消聲器,經(jīng)過治理后,對廠界噪聲影響較小。破碎車間的粉塵可以通過袋式除塵器處理,其除塵效率≥95%,收集下來的粉塵可以進行回收利用作為制磚的原料。
主要污染源來自于焙燒窯廢氣。焙燒窯正常燃燒后是利用原料本身的熱值就能夠滿足生產(chǎn)過程中的熱能消耗,不需添加其他燃料,產(chǎn)生的污染物主要有煙塵、SO2。
淮北市是一座以煤為主要能源結(jié)構(gòu)的工業(yè)城市,SO2的總量控制指標已經(jīng)接近飽和,對于該廠,根據(jù)淮北市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所提供的檢驗報告,煤矸石中硫的含量為0.256%,煤矸石磚中殘留的硫含量為0.16%,每年需要用煤矸石14.5萬噸,如果不進行煙氣治理,經(jīng)計算,SO2產(chǎn)生濃度407mg/m3,SO2產(chǎn)生量為278.4t/a,煙塵產(chǎn)生濃度為42.9mg/m3,產(chǎn)生量為32.5t/a。煙氣必須進行除塵脫硫。
隧道窯煙氣經(jīng)干燥窯及煙道降塵,污染物被坯垛過濾、吸附、沉降后,尾氣采用脫硫除塵器處理。
脫硫除塵采用雙堿法,當爐、窯尾氣由引風(fēng)機牽引進入一級反應(yīng)室與鈉型堿霧得以充分混合、碰撞,反應(yīng)室液氣比達2L/m3,尾氣中的粉塵顆粒以及二氧化硫被堿溶液充分吸收,其反應(yīng)方程式:
SO2+H2OH2SO3,H2SO3+Na(OH)2NaSO3+H2O
然后被堿霧充分混合的尾氣在通過立式文丘里管時被充分壓縮,細小的粉塵濕顆粒以及反應(yīng)的產(chǎn)物相互碰撞、混合而結(jié)合成粒徑相對增大的顆料,質(zhì)量也相應(yīng)增加,通過文丘里管后進入到脫硫除塵器內(nèi)的二級置換反應(yīng)室,進入置換反應(yīng)室后混合煙氣與石灰漿溶液發(fā)生混合反應(yīng),細小的顆粒進一步增大,二氧化硫與堿溶液進一步反應(yīng),鈉鹽溶液與氫氧化鈣溶液也產(chǎn)生反應(yīng),其方程式 :
Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3+ CaSO4+NaOH
H2SO3+Ca(OH)2CaSO3+H2O
酸堿反應(yīng)沉淀物、廢氣中的顆料以及濕煙氣從置換反應(yīng)室進入到分離反應(yīng)室,干凈煙氣進入脫水室經(jīng)二級脫水后外排,顆粒與沉淀物進入初沉池沉淀反應(yīng)。整個過程由于NaOH最終被置換出來,故消耗量很少。主要脫硫劑為石灰Ca(OH)2,生成物為穩(wěn)定的硫酸鈣及亞硫酸鈣。經(jīng)過雙堿法進行脫硫除塵處理后,煙氣排放中除塵效率達到50%以上,脫硫效率達到80%以上,煙氣林格曼黑度
隧道窯煙氣經(jīng)脫硫除塵后,煙塵排放濃度為21.5mg/m3,排放量為16.25t/a,煙(粉)塵排放量為23.65t/a。放濃度為81.4mg/m3,排放量為55.7噸/年。這樣,SO2的一年排放量減少了222.7噸,符合了達標排放和總量控制的要求。
結(jié)束語
采用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚,是有利于城市環(huán)境和生態(tài)的好項目,通過對固體廢物的利用,既消除了污染源,又節(jié)約了燒磚用的耕地和煤,但生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2會嚴重污染環(huán)境空氣,因此,只有通過切實可行的治理措施,才能做到達標排放并符合總量控制的要求。為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也奠定了良好的基礎(chǔ),同時也為同類型的企業(yè)煙氣治理提供了有益的借鑒,具有較好的環(huán)境效益和社會效益。
參考文獻:
關(guān)鍵詞：電袋組合式除塵器； 工業(yè)； 廢氣治理
中圖分類號：C93 文獻標識碼： A
1、前言
近年來，隨著國家社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活的不斷提高，以及國家提倡節(jié)約型社會，建設(shè)花園式、生態(tài)型現(xiàn)代化居住和工作環(huán)境，成為新一輪城市、農(nóng)村、廠礦建設(shè)的目標。
2003年12月國家頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》，對新建項目提出了更高的排放要求。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國電力行業(yè)有15.73萬MW容量機組的燃煤鍋爐除塵器尚未達標排放，需要進行改造，這意味著市場需要近800臺（套）用于200MW機組的除塵器。
據(jù)調(diào)查，云南省鍋爐所配除塵設(shè)備大部份不符合現(xiàn)階段治理要求：旋風(fēng)除塵器和多管除塵器占69%，不是目前提倡的先進、高效除塵設(shè)備，90%以上不能滿足現(xiàn)行排放標準，視覺觀測明顯超標，環(huán)境污染嚴重，治理污染排放形勢十分嚴峻，刻不容緩。
目前市場上運用較廣泛的工業(yè)粉塵污染治理的技術(shù)分為兩大類：即電除塵技術(shù)與布袋除塵技術(shù)。但是，無論是電除塵器還是布袋除塵器，均有自身的不足。為適應(yīng)當前市場技術(shù)改造和對工業(yè)粉塵污染達標治理的需求，尋求一種穩(wěn)定、高效、投資和運行成本省的新一代除塵技術(shù)，一項新的技術(shù)――電袋組合式除塵器得以發(fā)明及應(yīng)用推廣。該技術(shù)的推廣是當前無法滿足新標準要求的工業(yè)粉塵治理市場中的一個技術(shù)亮點，將對除塵技術(shù)的更新?lián)Q代，改善目前我國除塵行業(yè)無法滿足工業(yè)粉塵治理要求的嚴峻形勢具有重要意義和作用，為實現(xiàn)國家新的排放標準提供了有效的技術(shù)支撐和保障，是我國除塵技術(shù)未來發(fā)展方向之一。
2、技術(shù)基礎(chǔ)
電袋組合式除塵設(shè)備可應(yīng)用于電站、冶金、鋼鐵、有色冶煉、建材、化工、民用等煙氣除塵行業(yè)。
電袋組合式除塵器是通過電除塵技術(shù)與布袋除塵技術(shù)有機結(jié)合，研制出來的一種新型高效的除塵設(shè)備。電袋組合式除塵器將充分發(fā)揮電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)點，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的優(yōu)點，同時能克服電除塵器和布袋除塵器的缺點。
電袋組合式除塵技術(shù)即滿足了目前國家對工業(yè)粉塵的控制要求，又在國家控制標準上有所提升（≤50mg/m3），很大程度上消減了粉塵排放量，減少了工業(yè)企業(yè)排放粉塵對大氣的污染。
3、技術(shù)的原理和工藝
3.1電袋組合式除塵器的結(jié)構(gòu)形式
如下圖所示
圖1是電袋組合式除塵器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1進口煙箱， 2電除塵陰陽極部分，3電除塵與布袋除塵間導(dǎo)流隔板，4布袋和骨架，5 煙氣煙道隔板，6灰斗，7提升閥，8布袋清灰系統(tǒng)，9殼體，10煙氣出口。
3.2技術(shù)原理
電袋組合式除塵設(shè)備本體為鋼結(jié)構(gòu)，是綜合利用和有機結(jié)合電除塵技術(shù)與布袋除塵技術(shù)的除塵優(yōu)點，先由電場捕集煙氣中大量的粉塵、再經(jīng)過布袋收集剩余細微粉塵的一種組合式高效除塵設(shè)備。串聯(lián)式前級為電除塵電場，陰陽極振打均采用側(cè)部振打方式，后級為純袋除塵結(jié)構(gòu)。在電袋組合式除塵設(shè)備中，煙氣先通過前級電除塵系統(tǒng)后，再緩慢進入后級布袋除塵系統(tǒng)，前級電除塵系統(tǒng)捕集70-80%的煙氣粉塵，后級濾袋捕集的粉塵量僅有常規(guī)布袋除塵的1/4。這樣后級濾袋的粉塵負荷量大大降低，清灰周期得以大幅度延長；粉塵經(jīng)過前級電場電離產(chǎn)生荷電，荷電效應(yīng)提高了粉塵在濾袋上的過濾特性，使濾袋的透氣性能、清灰性能方面得到大大的改善。能實現(xiàn)離線清灰、在線換袋檢修。在煙氣溫度高和有油煙的情況下，能防止燒袋和油煙糊袋。達到充分合理利用電除塵器和布袋除塵器各自的優(yōu)點，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的功能，同時能克服電除塵器和布袋除塵器的缺點。
3.3工藝流程
電袋組合式除塵設(shè)備，由電除塵系統(tǒng)和布袋除塵系統(tǒng)串聯(lián)組成。電除塵系統(tǒng)和布袋除塵系統(tǒng)在一個殼體內(nèi)組成一個整體。各部分組成是：進口煙箱、電除塵陰陽極部分、電除塵與布袋除塵間導(dǎo)流隔板、布袋和骨架、煙氣煙道隔板、灰斗、提升閥、布袋清灰系統(tǒng)、煙氣出口。
電除塵陰陽極采用側(cè)部振打，清灰效果好，放電極采用BS型芒刺線，電流密度大；
電除塵與布袋除塵間的導(dǎo)流隔板由導(dǎo)流板和隔板組成，起到導(dǎo)流和均布氣流的作用；
煙氣煙道隔板中設(shè)有煙氣切換閥，該切換閥與煙道內(nèi)的溫度檢測元件相配合，能夠在煙氣溫度過高時，自動將煙氣排入煙囪，防止燒袋和糊袋的情況發(fā)生。
由布袋和骨架組成的除塵室的下部和上部均設(shè)有提升閥，能實現(xiàn)離線清灰和在線檢修的功能。
布袋清灰系統(tǒng)采用低壓脈沖清灰裝置，除塵下來的灰經(jīng)灰斗排出，凈化后的煙氣經(jīng)除塵器后側(cè)部排入煙囪。
工作流程是：待凈化的煙氣通過進口煙箱進入前級電除塵的陰陽極部分，經(jīng)電除塵后的煙氣通過電除塵與布袋除塵間的導(dǎo)流隔板進入布袋除塵部分，導(dǎo)流隔板起到導(dǎo)流和均布氣流的作用；在布袋除塵中間設(shè)置煙氣煙道隔板，氣流經(jīng)過均布后從下部流入由布袋和骨架構(gòu)成的除塵室，除塵室的下部和上部均設(shè)有提升閥，能實現(xiàn)離線清灰和在線檢修的功能；煙氣煙道隔板中設(shè)有煙氣切換閥，該切換閥與煙道內(nèi)的溫度檢測元件相配合，能夠在煙氣溫度過高時，將煙氣排入煙囪，防止燒袋和糊袋的情況發(fā)生。
4、技術(shù)特點
4.1 目前市場技術(shù)發(fā)展趨勢
4.1.1靜電除塵器
靜電除塵器是利用強電場電暈放電使氣體電離、粉塵荷電，在電場力作用下使粉塵從氣體中分離出來。其特點是：
（1）除塵器本體壓力損失小
（2）耐高溫，普通鋼材可在350℃以下運行。
（3）第一電場的除塵效率高，一般能達到80-90%，特別是粒徑粗和比電阻適中的粉塵，具有很高的除塵效率，其余電場僅收集含塵量的10-20%的煙塵。
（4）對粉塵的特性較敏感，適宜的比電阻為1X104--5X1010Ω?cm，效率容易受到煙氣工況條件因素的影響而發(fā)生變化。
4.1.2布袋除塵器
布袋除塵器也稱過濾式除塵器，它是利用纖維編織物制作的袋狀過濾元件來捕集含塵氣體中的固體顆粒物，它的特點：
（1）除塵效率高，出口排放穩(wěn)定。
（2）排放濃度對粉塵的特性不敏感，不受粉塵比電阻的影響。
（3）清灰周期、濾袋使用壽命受煙氣粉塵濃度影響大，粉塵濃度越高，清灰時間和濾袋使用壽命越短。
（4）運行阻力大，一般為1500-2000Pa，運行費用高。
（5）不適宜高溫狀態(tài)下運行，一般在160～200℃。
4.2 電袋組合式除塵器的特點
它克服了電除塵、布袋除塵技術(shù)的缺點和局限性，又將二者優(yōu)點有機結(jié)合，具有以下特點：
4.2.1適用高比阻粉塵收集，除塵效率具有高效性和穩(wěn)定性。
電袋除塵器的效率不受高比阻細微粉塵影響，不受煤種、煙灰特性影響，排放濃度容易實現(xiàn)在50mg/m3以下，可達到30mg/m3，且長期穩(wěn)定。
4.2.2運行阻力比純布袋除塵器低500Pa，可以減少引風(fēng)機功率消耗。
運行阻力比純布袋除塵器低500Pa，每10000m3/h風(fēng)量引風(fēng)機功率可減少1.74KW。
4.2.3清灰周期長、氣源能耗小。
由于濾袋收集的粉塵量少，阻力上升緩慢，其清灰周期時間是純布袋除塵器的2倍以上，壓縮空氣消耗量不到純布袋的1/3。
4.2.4延長濾袋使用壽命
（1）運行阻力低、濾袋的負荷差壓小延長了濾袋使用壽命；
（2）清灰周期長、清灰次數(shù)少延長了濾袋使用壽命；
（3）在相同運行條件下電袋的使用壽命比純布袋除塵器的壽命延長2～3年。
4.2.5一次性投資少，運行維護費用低
適量提高過濾風(fēng)速可減少濾袋、閥件等數(shù)量以降低設(shè)備成本及費用，運行能耗低和濾袋使用壽命長降低了運行及維護成本。
綜上所述，電袋組合式除塵設(shè)備著重在工業(yè)性應(yīng)用中解決當前除塵器常見的四大難題：
（1）電除塵器的達標排放（除塵效率）難題
（2）布袋除塵器的阻力大的難題
（3）布袋除塵器袋使用壽命短難題
（4）除塵效率不受煤種、煙氣工況、飛灰特性影響難題，以確保排放濃度長期高效、穩(wěn)定在≤50mg/m3。
5、結(jié)語
電袋組合式除塵技術(shù)的推廣應(yīng)用將對除塵技術(shù)的更新?lián)Q代，改善目前我國除塵行業(yè)無法滿足工業(yè)粉塵治理要求的嚴峻形勢具有重要意義和作用，為實現(xiàn)國家新的排放標準提供了有效的技術(shù)支撐和保障。基于目前國家除塵行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及對新建項目更高的標準，電袋組合式除塵器勢必成為我國除塵技術(shù)發(fā)展方向之一，占有目前市場上除塵設(shè)備不可比及的市場份額。
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（大同煤礦集團同達熱電有限公司，山西 大同 037001）
摘要：近年來，全國霧霾頻發(fā)，國家大氣污染治理的要求不斷提高。燃煤煙氣污染治理是重中之重。在選擇燃煤煙氣治理路線的過程中，既需實現(xiàn)“超凈排放”，更應(yīng)當注重Hg等重金屬污染物、SO3所形成的細微顆粒物（PM2.5）和廢水“零排放”等指標，注重?zé)煔舛喾N污染物協(xié)同治理，才能實現(xiàn)社會與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。相比傳統(tǒng)的濕法“超凈排放”路線，循環(huán)流化床干法脫硫脫硝除塵一體化工藝路線能夠?qū)崿F(xiàn)燃煤煙氣“超凈+排放”，是煙氣治理路線的不二選擇，現(xiàn)對該路線進行分析和研討。
關(guān)鍵詞 ：循環(huán)流化床；超凈+排放；濕法脫硫；干法脫硫脫硝除塵一體化工藝
0引言
隨著工業(yè)不斷發(fā)展，大氣污染越發(fā)嚴重，很多城市出現(xiàn)了嚴重霧霾，對污染企業(yè)的整頓已經(jīng)刻不容緩。為此，史上最嚴的《新環(huán)保法》于2015年1月1日開始實施，相關(guān)法規(guī)也開始施行，我國環(huán)保整治力度空前提高。
為了加快空氣質(zhì)量的改善，促進霧霾問題的解決，2014年國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局聯(lián)合制定并了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》，要求我國東部、中部、和西部重點地區(qū)的燃煤機組達到“超凈排放”的環(huán)保要求。所謂“超凈排放”，就是要求燃煤機組在達到國家新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223—2011）關(guān)于新建燃煤鍋爐污染物排放限值（NOx小于100 mg/Nm3、SO2小于100 mg/Nm3、煙塵小于30 mg/Nm3）的基礎(chǔ)上進一步提升，達到燃氣鍋爐污染物排放限值，即大氣污染物排放達到：NOx小于50 mg/Nm3、SO2小于35 mg/Nm3、粉塵小于5 mg/Nm3（簡稱“50355”排放）。
1傳統(tǒng)濕法“超凈排放”技術(shù)的局限
從世界范圍的現(xiàn)有技術(shù)分析，目前燃煤鍋爐煙氣要實現(xiàn)GB13223—2011規(guī)定的特別排放限制中燃氣輪機的“超凈排放”要求，傳統(tǒng)濕法技術(shù)路線如圖1所示。
該工藝路線主要通過對鍋爐燃燒進行控制，采用低氮燃燒技術(shù)優(yōu)化爐內(nèi)燃燒，從而減少NOx產(chǎn)生；如由必要還需在鍋爐上部布置SNCR脫硝裝置，以進一步降低鍋爐NOx的排放值，其基本能夠有效控制在300～400 mg/Nm3范圍；最后在省煤器與空預(yù)器之間布置3層催化劑以上的SCR脫硝裝置，其脫硝效率能達到90%左右，這樣通過二級或三級脫硝，能夠有效控制NOx濃度＜50 mg/Nm3；
經(jīng)空預(yù)器降溫的煙氣進入電除塵器或電袋除塵器進行高效除塵，之后進入濕法脫硫裝置，經(jīng)過單塔雙循環(huán)或雙塔等兩級脫硫形式，實現(xiàn)SO2濃度＜35 mg/Nm3；最終通過大型濕式電除塵器深度凈化，實現(xiàn)粉塵濃度＜5 mg/Nm3，達到煙氣“超凈排放”。但傳統(tǒng)濕法“超凈排放”技術(shù)路線具有三大局限性：
1.1Hg等重金屬的排放污染
燃煤產(chǎn)生的Hg等重金屬污染物會隨煙氣排放進入大氣，這些重金屬屬于劇毒物質(zhì)，其遷移性和廣覆蓋性將對人和環(huán)境造成不可逆的影響，其中最受關(guān)注、最具有代表性的無疑是燃煤煙氣中的Hg及其化合物的排放污染。我國是汞污染最嚴重的國家之一，對全球汞排放的年貢獻值約占世界總量的1/4；而中國大氣汞排放中，約有47%源自燃煤［1-2］。相比美國的MATS中規(guī)定汞及化合物排放濃度小于0.45 μg/Nm3，我國GB13223—2011首次增加的汞排放限值為30 μg/Nm3，限值意義不大，其“汞外交”意義遠大于環(huán)保意義。隨著2013年國際首個汞減排公約——《水俁公約》出臺，我國燃煤行業(yè)的汞減排進程將進入快車道。在“超凈排放”背景的帶動下，燃煤煙氣的汞排放指標勢必會更加嚴格。
1.2SO3的排放污染
實踐證明，傳統(tǒng)濕法工藝在實現(xiàn)SO2的“超凈排放”上是行之有效的。然而，僅僅是SO2的“超凈排放”還遠遠不夠。從控制燃煤后硫化物的排放來說，對SOx（SO2和SO3）進行排放限值規(guī)定更為合理。燃煤煙氣所排放的SO3會造成更為嚴重而直接的近地污染。研究表明［3］，煙氣中的SO3進入濕法脫硫塔內(nèi)，可與水汽結(jié)合形成H2SO4蒸汽，并通過均相成核及以煙氣中的細顆粒為凝結(jié)核的非均相成核作用形成亞微米級的H2SO4氣溶膠，傳統(tǒng)的濕法脫硫技術(shù)對其難以有效捕集。H2SO4氣溶膠與大氣中的銨根離子或金屬微粒（主要為銨根離子）相結(jié)合生成二次PM2.5。這些二次細顆粒物具有極強的消光效應(yīng)，會直接造成大氣能見度降低，與濕法脫硫后煙氣所含的一次細微顆粒物（石膏顆粒）均屬于形成霧霾的主要因素。目前，我國僅僅規(guī)定SO2的排放限值，為有效防治因SO3造成的細微顆粒物污染，科學(xué)合理地指定SO3排放限值勢在必行。
細顆粒物具有的可傳輸性與廣覆蓋性，將以遠距離輸送的形式遷移，在氣候條件等的影響下，將導(dǎo)致其他區(qū)域的霧霾加劇。因此，傳統(tǒng)濕法工藝要實現(xiàn)煙氣中一次粉塵和SO3所形成的二次細微顆粒物（PM2.5）的“超凈排放”，末端必須加裝大型濕式電除塵器（WESP）。
1.3脫硫廢水污染
燃煤煙氣治理離不開水資源的利用，這就帶來了一個不可避免的廢水綜合利用問題。濕法脫硫工藝通過石灰石—石膏漿液噴淋實現(xiàn)SO2的“超低排放”，但同時帶來了極其嚴重的廢水問題。脫硫廢水是最難治理的廢水之一，不僅含有懸浮物、有機物、硫酸鹽，還存在水質(zhì)復(fù)雜，Cl-富集，重金屬汞、硒、鉛、砷、鎘等有毒重金屬元素含量高等特點。經(jīng)常規(guī)廢水處理工藝后，脫硫廢水仍存在諸多污染物超標問題。這些濕法脫硫廢水并不能直接用做工廠或者生活用水，肆意地排放只能造成生態(tài)環(huán)境的日益惡化，因此需要對其進一步地深度處理，才能實現(xiàn)脫硫廢水的“零排放”。
2“超凈+排放”工藝路線
在燃煤煙氣治理要求中，雖然現(xiàn)行的“超凈排放”在Hg、SO3和脫硫廢水等方面未做出相關(guān)的排放要求，但《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》已明確支持同步開展大氣污染物聯(lián)合協(xié)同脫除，減少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。隨著環(huán)保要求的不斷提高，SO3、Hg等重金屬和脫硫廢水的排放指標必然會很快相繼出臺或更新。屆時，傳統(tǒng)濕法“超凈排放”工藝又會面臨進一步的升級改造。
“新一代”的循環(huán)流化床干法脫硫脫硝除塵一體化工藝，是一種“超凈+排放”技術(shù)路線，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣“50355”排放，且能進一步實現(xiàn)“530”的煙氣排放指標，即：SO3小于5 mg/Nm3、Hg小于3 μg/Nm3、脫硫廢水零排放（簡稱“50355+530”排放）。
循環(huán)流化床干法“超凈+排放”技術(shù)路線如圖2所示。
該工藝路線相對于傳統(tǒng)濕法路線，前端的低氮燃燒/SNCR/SCR配置相同，此外還預(yù)留與干法脫硫配套的“高效低溫氧化脫硝”（H-COA）工藝接口，在高濃度NOx排放狀況下，可進一步有效控制NOx濃度排放，實現(xiàn)NOx排放低于50 mg/Nm3，甚至能實現(xiàn)“NOx接近零排放”；煙氣經(jīng)過噴水降溫后，利用高物料密度的循環(huán)流化床進行脫硫，實現(xiàn)SO2排放低于35 mg/Nm3，同時協(xié)同脫除HF、HCl、SO3、Hg及重金屬等大氣污染物；最后配置布袋除塵器，是煙氣實現(xiàn)排放小于5 mg/Nm3的最經(jīng)濟及最合理的手段。整個工藝無廢水產(chǎn)生，無二次污染，實現(xiàn)了煙氣的“超凈+排放”。
2.1NOx排放控制技術(shù)
燃煤煙氣中90%以上的NOx為NO，但NO在水中的溶解度極低。H-COA脫硝技術(shù)的反應(yīng)機理就是將煙氣首先與吸收劑和循環(huán)灰進行充分預(yù)混合，在吸收塔內(nèi)形成高密度的物料區(qū)域，利用區(qū)域內(nèi)部物料顆粒與煙氣之間激烈的湍動，強化氣固間的傳熱、傳質(zhì)。脫硝溶液通過雙流體噴槍噴入反應(yīng)塔，將煙氣中占絕大多數(shù)的NO轉(zhuǎn)化為較容易脫除的NO2，最終被脫硫的堿性吸收劑吸收完成脫除。在脫硫高壓霧化水的降溫、增濕作用下，確保氣—固之間的反應(yīng)轉(zhuǎn)為快速的離子型反應(yīng)。由反應(yīng)區(qū)煙氣流速較低，約為4～6 m/s，在反應(yīng)區(qū)接觸時間足夠，保證了對NOx的高效脫除。H-COA脫硝工藝利用循環(huán)流化床吸收塔作為反應(yīng)器，同時又是相對獨立的系統(tǒng)。
2.2SO2排放控制技術(shù)
循環(huán)流化床干法脫硫裝置的吸收塔內(nèi)，當固體顆粒中有流體通過時，隨著流體速度逐漸增大，固體顆粒開始運動，且固體顆粒之間的摩擦力也越來越大，當流速達到一定值時，固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等，每個顆粒可以自由運動，所有固體顆粒表現(xiàn)出類似流體狀態(tài)的現(xiàn)象，使得塔內(nèi)傳質(zhì)、傳熱效果最佳。
在高密度床層反應(yīng)區(qū)，脫硫反應(yīng)為快速進行的離子型反應(yīng)。SO2的遷移是整個脫硫反應(yīng)的關(guān)鍵步驟，而循環(huán)流化床的流態(tài)化特性能促使SO2在氣相中快速遷移至液相并參與離子型反應(yīng)，同時由于循環(huán)流化床內(nèi)物料激烈湍動的流化態(tài)運動特征，物料顆粒間相互激烈摩擦，很容易將吸收劑表面包裹的脫硫生成物剝離，露出新鮮的Ca（OH）2表面重新參與反應(yīng)，從而進一步提高Ca（OH）2的利用率，實現(xiàn)循環(huán)流化床的高脫硫效率。
2.3粉塵排放控制技術(shù)
在干法循環(huán)流化床的環(huán)境下，激烈湍動的顆粒經(jīng)噴水等產(chǎn)生凝并作用長大，將亞微米級的細顆粒凝并成粗顆粒，也就是通過循環(huán)流化床吸收塔后，煙氣中細顆粒幾乎都絮集為較大顆粒，使原本布袋除塵器都難以阻擋的PM2.5的亞微米級細顆粒得以高效地被除去。脫硫塔頂及出口等的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，更保證了這些已絮集的顆粒不易被破壞重新分散，更有利于細粉塵顆粒被后級布袋除塵器過濾脫除，從而實現(xiàn)煙塵小于5 mg/Nm3排放。
再者，煙氣中排出大氣后形成二次PM2.5的SO3酸性氣體，在循環(huán)流化床的高顆粒密度作用下，也被有效地脫除形成脫硫灰，然后通過布袋除塵器得以去除，杜絕了濕法脫硫后形成的二次PM2.5問題。循環(huán)流化床干法工藝不受入口粉塵的影響，能高效脫除PM2.5。
2.4SO3（硫酸霧）排放控制技術(shù)
循環(huán)流化床干法一體化工藝幾乎能100%脫除SO3（硫酸霧），其機理為：在循環(huán)流化床工藝的反應(yīng)溫度下（約70 ℃），SO3是以硫酸氣溶膠的形式而不是以分子形式存在，氣溶膠的直徑大約為0.1 μm，而分子的直徑大約為0.000 1 μm；在循環(huán)流化床塔內(nèi)，具有平均密度達到4 000 g/m3的激烈湍動的高密度顆粒床層，床層底部密相流動區(qū)床層密度達到10～20 kg/Nm3，Ca（OH）2顆粒粒徑為2～5 μm，比表面積（BET）達20 m2/g，具有巨大的吸附表面積，對SO3氣溶膠具有較強的吸附能力，硫酸氣溶膠很難從床層穿過而不被吸附到Ca（OH）2顆粒表面（圖3）。
由于SO3易溶于水，低溫下已形成酸霧，本身就是離子狀，接觸到濕潤的吸收劑顆粒表面，馬上就會與吸收劑的離子發(fā)生酸堿中和的離子型反應(yīng)。被捕集的SO3氣溶膠與Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，形成穩(wěn)定的CaSO4，具體反應(yīng)方程式如下：
Ca（OH）2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O
所以循環(huán)流化床工藝幾乎能100%脫除煙氣中SO3（硫酸霧），煙囪無需防腐，煙囪出口呈透明狀，感官效果好。
2.5Hg排放控制技術(shù)
燃煤煙氣汞的主要附存方式包括三種形態(tài)：氣態(tài)汞元素單質(zhì)（Hg0（g））、氣態(tài)離子汞（Hg2+）和固態(tài)顆粒附著汞（Hg0（p））。其中，氣態(tài)離子汞易溶于水，易于脫除；固態(tài)顆粒附著汞可以通過除塵器脫除；而單質(zhì)汞由于不溶于水，且揮發(fā)性極強，是汞附存方式中相對難以脫除的部分，濕法脫硫裝置對此無能無力。
循環(huán)流化床工藝在不增加吸附劑的前提下，利用循環(huán)流化床中高密度、大比表面積、激烈湍動的鈣基吸收劑物料顆粒來實現(xiàn)對氣態(tài)離子汞及單質(zhì)汞的高效吸附反應(yīng)，再借助脫硫系統(tǒng)配套的除塵裝置對附著在Ca（OH）2和飛灰細顆粒表面上所形成的顆粒汞及Hg2+化合物進行捕集、脫除，實現(xiàn)Hg排放小于3 μg/Nm3。
其中循環(huán)物料中的Ca（OH）2與氣態(tài)汞元素單質(zhì)的相互作用可能發(fā)生在兩個方面：一方面，SO2的存在促進了Ca（OH）2對氣態(tài)汞元素單質(zhì)的化學(xué)吸附；另一方面，煙氣中含有一定量的HCl，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，HCl可以通過與Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)提供活性位或?qū)鈶B(tài)汞元素單質(zhì)氧化成氣態(tài)離子汞來促進對汞的吸附，完成脫汞過程。
2.6無廢水產(chǎn)生、系統(tǒng)不需防腐，原煙囪排放
循環(huán)流化床干法工藝具有脫除多組分煙氣污染物的能力，經(jīng)凈化后的煙氣返回到原煙囪排放，出口煙溫在露點20 ℃以上，無需防腐和煙氣再熱排放，煙囪出口排氣透明。
由于系統(tǒng)吸收劑及副產(chǎn)物都是干粉狀態(tài)的物質(zhì)，密封輸送，工藝無廢水產(chǎn)生，沒有二次污染。整個系統(tǒng)自動化水平高，設(shè)備運行穩(wěn)定、操作簡單。
3結(jié)語
（低氮燃燒/SNCR/SCR+預(yù)留H-COA）+循環(huán)流化床干法脫硫除塵工藝具有硫、硝、煙塵、汞、硫酸霧等多組分污染物協(xié)同凈化的優(yōu)點，并在300 MW、200 MW、150 MW等多種機組成功投運，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣意義，有助于我國空氣質(zhì)量改善的加快和霧霾問題的解決，為大氣污染物的減排措施樹立了標桿。
循環(huán)流化床干法脫硫脫硝除塵一體化工藝技術(shù)完全可滿足我國煙氣“超凈+排放”治理的需求，是適應(yīng)燃煤煙氣環(huán)保新形勢的科學(xué)選擇，滿足“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會建設(shè)的需要，能實現(xiàn)社會與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：鋁電解生產(chǎn)；集氣效率；煙氣凈化；回收效率；濕法凈化回收；干法凈化回收 文獻標識碼：A
中圖分類號：TQ151 文章編號：1009-2374（2017）04-0021-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.011
鋁電解在生產(chǎn)時應(yīng)用最多的一種成分溶劑是氟化鹽，這也是最主要的一種材料，但是在高溫條件下，氟化鹽和水分融合就會產(chǎn)生一種氣體，就是氟化氫，它是一種非常嚴重的污染物。在處理這種污染物時，一般所應(yīng)用的方法就是干法凈化技術(shù)，它可以有效地治理排出吸附的煙氣，從而達到一個凈化有害物的作用。只有控制了氟化物的排放，降低環(huán)境污染，才能達到環(huán)保的排放要求。我們所應(yīng)用的煙氣干法凈化系統(tǒng)是非常經(jīng)濟、高效以及較為先進的一種凈化技術(shù)，可以降低煙氣的排放，降低煙氣當中的有害物質(zhì)，減少排放，從而達到一個理想的效果。
1 鋁電解煙氣凈化工藝流程
濕法凈化回收和干法凈化回收是鋁電解煙氣凈化的兩種主要方法，經(jīng)過多年的發(fā)展應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)，干法凈化容易控制、流程簡單、環(huán)境好、操作容易，且干法凈化回收過程中產(chǎn)生的二次污染小、凈化效果好，濕法凈化回收系統(tǒng)已逐漸不適應(yīng)環(huán)保的要求，趨于被淘汰，目前大部分濕法凈化工藝已經(jīng)法凈化工藝所取代。
干法凈化就是以某種固體物質(zhì)的吸附性能來吸附另一種氣體物質(zhì)所完成的煙氣凈化過程，具有吸附作用的物質(zhì)稱吸附劑，被吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。鋁電解煙氣干法凈化是用電解鋁生產(chǎn)用的Al2O3作為吸附劑來吸附煙氣中的HF等大氣污染物，并生成載氟氧化鋁返回電解槽生產(chǎn)使用，實現(xiàn)對鋁電解煙氣中的氟化物等污染物的回收再利用，同時降低鋁電解生產(chǎn)過程中的氟化鹽消耗。鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)一般采用局部通風(fēng)和全面通風(fēng)相結(jié)合的聯(lián)合通風(fēng)方法對鋁電解生產(chǎn)所產(chǎn)生的有害氣體進行控制和凈化，電解槽在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害煙氣集氣系統(tǒng)收集，進入干法凈化系統(tǒng)，這部分氣體就是我們所說的一次集氣，干法凈化系統(tǒng)的工藝流程為：電解生產(chǎn)產(chǎn)生的煙氣通過主排煙風(fēng)機提供的動力，由電解槽集氣罩收集經(jīng)電解槽支煙管進入主煙管，在主煙管中或除塵器入口煙管中煙氣與投料系統(tǒng)投入的氧化鋁混合發(fā)生吸附反應(yīng)，將氣態(tài)氟轉(zhuǎn)化為固態(tài)載氟氧化鋁，經(jīng)過除塵器的氣固分離將載氟氧化鋁從氣體中分離出來，再通過供料系統(tǒng)輸送到電解槽供生產(chǎn)用料，氣固分離后的凈氣通過煙囪排放進入大氣；少量的煙氣通過集氣罩的縫隙進入電解廠房，這些氣體由窗戶進入的大量空氣稀釋，受熱氣的作用上升到天窗，由天窗排入大氣中，這部分沒有進入干法凈化集氣系統(tǒng)的煙氣就是我們所說的無組織排放氣體。從鋁電解煙氣凈化工藝來看，一次集氣的效率是鋁電解煙氣中污染物凈化回收基礎(chǔ)，集氣效率越高，無組織排放的污染物就越少，集氣效率對整個凈化系統(tǒng)綜合凈化效率起著決定作用。
2 影響電解煙氣效率的主要因素
在鋁電解的生產(chǎn)當中，電解槽內(nèi)會產(chǎn)生一定的煙氣，而煙氣的主要成分就是氟，一般是通過凈化系統(tǒng)的煙囪以及天窗進行排放的。但是在生產(chǎn)車間內(nèi)，由于具有大量的煙氣，都是無組織的煙氣，含有一定的有害物，所以在進行治理時有很高的成本，在通常情況下是不會做特別處理的，這就需要加強對煙氣的捕集效率，降低煙氣的排放。控制電解槽當中的煙氣污染物就是為了可以控制好它的總量不會超標，也就是把煙氣進行凈化后所排出的煙氣和氟含量是通過自然通風(fēng)的作用下來控制的，不只是控制煙氣在凈化后的排放，對此，怎樣可以使這些污染因素得到有效地排放，是治理煙氣凈化的主要因素。
第一，在鋁電解的生產(chǎn)過程當中，電解槽內(nèi)會產(chǎn)生一定量的煙氣，而這些煙氣在排放時是有組織的，主要是通過排放風(fēng)機來減少負壓的，最主要的目的也是為了確保在板間縫的位置有一定量的微負壓，從而控制煙氣不會擴散。由于排煙量的多少會影響到電解槽內(nèi)的集氣量，只有提高排煙量才能有效地增加集氣效率，也可以控制污染源的排放。從這些年來看，在設(shè)計一些大容量的電解槽時可以看出，排煙量都有所增加，這種處理雖然可以提高凈化系統(tǒng)，但同時也會增加大量的費用。對此，選用合理的電解槽排放量是解決凈化系統(tǒng)的根本，也是提高凈化效率的基礎(chǔ)。
第二，處理煙氣凈化系統(tǒng)時，一旦出現(xiàn)煙氣分布不均勻的現(xiàn)象時將會導(dǎo)致煙氣量超標，這是因為除塵器的過濾單元沒有達到設(shè)計的要求，從而加大了過濾單元的負擔。在這種情況下，不僅會縮短過濾袋的使用時間，同時也會降低凈化效率，影響凈化系統(tǒng)的應(yīng)用，所以在對凈化系統(tǒng)設(shè)計時必須要把管道制成幾何形狀，從而來確保過濾單元的排放量。此外，在投放氧化鋁時也應(yīng)均勻分布，這是非常重要的一點，在進行投放時應(yīng)連續(xù)并均勻，應(yīng)用合理的反應(yīng)器，把風(fēng)速控制好，保證電解煙氣和氧化鋁可以均勻地混合吸附。還應(yīng)注意的是，進行氧化鋁的凈化時必須要對其篩分，從而避免氧化鋁當中存在的大顆粒物質(zhì)的沉積，降低對設(shè)備造成的影響。
第三，由于在凈化系統(tǒng)當中的除塵布袋所起到的除塵效率是非常低的，對凈化效率造成直接的影響。所以袋式除塵器的效率越高，所投入的原材料回收率也就越高，也就是說應(yīng)用氧化鋁的材料越少，鋁電解的成本就相對較低，而對環(huán)境的污染也較少。
3 提高凈化效率的主要方法
鋁電解在生產(chǎn)過程中應(yīng)用最多的成分就是氟化鹽，它是最重要的一種溶劑，但是在遇到高溫的情況下，當氟化鹽和水分產(chǎn)生反應(yīng)時就會產(chǎn)生大量的氟化氫，其氣體是重要的污染。在現(xiàn)階段，一般治理污染的方法就是通過干法凈化技術(shù)，從而排出污染的煙氣，通過氧化鋁來吸附氟化氫氣體，從而起到一個凈化的作用，降低對環(huán)境造成的污染。
第一，在對凈化系統(tǒng)進行設(shè)計時必須要選用合理的設(shè)備，應(yīng)用具有效率較高的電解槽，而在設(shè)計電解槽時也必須要提高它的密封性，設(shè)計管道系統(tǒng)時必須要減少煙管的長度，主要是為了降低管道摩擦所產(chǎn)生的阻力，對各種管件的應(yīng)用時也要合理搭配，必須要選用具有較小阻力的除塵器，從而減少阻力所造成的損失，加強負壓，提高凈化效率。
第二，對電解槽煙管的閥門進行調(diào)節(jié)時必須要調(diào)控好它的開啟度，應(yīng)按照凈化系統(tǒng)煙管的電解槽數(shù)量調(diào)節(jié)好它的閥門開啟度。盡量把尾端的煙管閥門打開到最大，再由遠到近地依次進行操作，根據(jù)比例的大小來減少開啟的角度，但是有一點需要注意的是，在調(diào)節(jié)的過程當中必須要確保負壓均衡，如果電解槽停止時同時也要關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，避免出現(xiàn)泄漏。
第三，設(shè)備再好，也需要操作技術(shù)，對此必要全面地提高電解操作人員的技術(shù)質(zhì)量，減少電解槽操作當中集氣罩蓋板打開的時間要求，確保蓋板的密實度，爐門是否達到嚴密關(guān)閉狀態(tài)。此外，也要加強對電解槽的日常維護工作，如果發(fā)現(xiàn)有破損的密封墊或者是槽蓋板必須要及時的更換，確保它的密封性。一旦發(fā)現(xiàn)除塵器或者是凈化管道有泄漏問題時應(yīng)快速的補救，要確保管道系統(tǒng)達到一個良好的密封性。此外也要定期地對設(shè)備除塵維護，降低運行當中遇到的阻力。
4 提高吸附效率的方法
如果要想從根本上來提高煙氣的吸附率，必須要從影響它的吸附率條件著手，從多方位角度來觀察，及時進行調(diào)整，提高氧化鋁的吸附率。在鋁電解的生產(chǎn)過程當中，從氧化鋁產(chǎn)品的性質(zhì)以及它的質(zhì)量方面來看，它的主要成分以及它的一些形態(tài)是不能改變的，所以在特定的環(huán)境下，比如說位置、溫度或者是濕度等條件都是不能去改變的，由此我們也可以看出，如果要提高煙氣的凈化率就必須要從可以控制的方面入手，包括接觸的時間、溫度的人為控制、加料的方法等，具體體現(xiàn)在四個方面：
第一，可以應(yīng)用高效的反應(yīng)器來提高煙氣擴散混合的程度，從而促使污染物在較短的時間內(nèi)快速擴散，同時提高氧化鋁的接觸時間，增加吸附率。
第二，可以通過提高煙氣系統(tǒng)的凈化率，也就是說必須要提高氧化鋁與煙氣在除塵器當中的均勻分配，可以讓煙氣進行入每一臺的反應(yīng)器中，保持一個平衡的狀態(tài)。
第三，必須要控制好氧化鋁的加入量，保證凈化吸附率達到環(huán)保要求，需要注意的是，氧化鋁也不能過量，這會造成它的破損，給系統(tǒng)造成過度的負荷，不利于煙氣的擴散。
第四，對于電解槽的材料可以進行一定的改變，通過其他方式來降低煙氣的溫度，也可以在管道的外壁應(yīng)用一些散熱片或者是在管道的內(nèi)壁用噴水冷卻的方式來降低煙氣的溫度，通過應(yīng)用這種方法不僅可以降低煙氣量，也可以減少負荷的產(chǎn)生，提高凈化效率。除此之外，也可以在管道內(nèi)增加短路風(fēng)的概念，它會與大氣相連，當溫度較高時，便可以通過冷風(fēng)進行降溫，但需要注意的是，這種方法會增加系統(tǒng)的負荷。
5 結(jié)語
在鋁電解生產(chǎn)當中會產(chǎn)生很大的污染源，所以我們在處理這種污染物時，一般所應(yīng)用的方法就是干法凈化技術(shù)，這種方法可以有效地治理吸附排出的煙氣，從而達到一個凈化有害物的目的。只有控制了氟化物的排放，降低環(huán)境污染，才能達到環(huán)保的排放要求。同時，煙氣干法凈化系統(tǒng)是非常經(jīng)濟和高效的，是非常先進的一種凈化技術(shù)，可以降低煙氣的排放，降低煙氣當中的有害物質(zhì)，達到一個理想的凈化率。
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【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電；有害氣體；煙氣脫硫脫硝技術(shù)；治理方法
引言
煤炭富含碳、氮、氧、硫等多種元素，一經(jīng)燃燒，就會生成CO、CO2、NO、S02等有害氣體，同時伴有礦物質(zhì)微粒雜質(zhì)形成的煙塵。我國目前的電力的近80%來自火力發(fā)電，其原料就是煤炭，在火電廠的專用鍋爐中，燃煤溫度可以達到1200℃以上，大量的有害氣體通過煙囪排到大氣中，污染周邊環(huán)境，致使呼吸道疾病增加，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，各種工業(yè)民用設(shè)施用品遭到酸雨腐蝕。NO、S02是產(chǎn)生酸雨的主要原因，我國的酸雨污染以硫酸，哨酸復(fù)合型為主要特征，煙氣脫硫脫硝技術(shù)是自動化程度高，管理簡便的脫硫脫硝技術(shù)，現(xiàn)階段，該技術(shù)是有效控制SO2、NO等有害氣體的最好辦法，其方法分作：干法、濕法、生物法、活性炭再生法等。
1 煙氣治理方法
火電廠排放的有害氣體與煙氣是相伴的，清理火電廠煙氣，清除微粒雜質(zhì)污染，是為了充分發(fā)揮煙氣脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用。使用除塵器對微粒雜質(zhì)進行處理。該方法主要是機械除塵、靜電除塵、布袋除塵及濕式電除塵等。
機械除塵，是通過旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生離心力，吸附高溫環(huán)境中漂流的塵埃物。成本低、自動化程度低，多適用于小型火電廠。其缺點是無法吸附直徑小于10?m的微粒雜質(zhì)，因此，機械除塵只是初級除塵。
靜電吸塵，是利用靜電吸附原理，在高溫高壓的鍋爐管道中，將帶有不同正負電荷的SiO、A12O3等粉塵，通過靜電場的吸附作用，達到捕捉微粒雜質(zhì)的目的。該方法可以吸附直徑10?m以下的灰塵，成本不算太高，多用于大中型鍋爐設(shè)施。
布袋除塵是另一種高效的除塵方法，是使用無紡布、針刺氈等材料做成的布袋，對微粒雜質(zhì)進行過濾吸收，除塵率可以達到99.9%以上，是目前使用最為廣泛的方法。其缺點是布袋受腐蝕、高溫、水汽等影響較大，其使用的效率與方便性受到限制。
濕式電除塵，前面幾種方法雖然有良好的除塵效果，但是都屬于初級水平，不能達到精細化的除塵效果。在空氣質(zhì)量要求較高的地區(qū)，在脫硫系統(tǒng)后加裝濕式電除塵器，其原理與靜電除塵一樣，具體的方式是用水沖代替了震動，通過三級加裝，可以有效消除PM2.5以下的微塵。
2 脫硫脫硝技術(shù)綜述
自上世紀60年代，發(fā)達國家開始研究脫硫脫硝，在70年代形成了比較成熟的脫硫脫硝技術(shù)，并逐漸推廣開來。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，脫硫脫硝技術(shù)主要有干法、濕法、生物法、活性炭再生法等。在此做一個比較詳細的論述。
2.1 干法脫硫脫硝技術(shù)
干法主要有脈沖電暈同步脫硫脫硝技術(shù)、電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)，主要優(yōu)點是投資較低，流程簡單，無廢棄物。
（1）脈沖電暈同步脫硫脫硝技術(shù)
該技術(shù)與上世紀80年代被提出，其基本原理是：利用電暈放電產(chǎn)生高能電子，激活煙氣中的H2O、O2等分子，使其發(fā)生裂解或電離，生成具有強氧化性的O-、OH-等自由基，與SO和NO等發(fā)生催化氧化反應(yīng)，生成SO4和NO3或相應(yīng)的酸，然后加入氨等化學(xué)原料，得到銨鹽，最終沉降下來。該技術(shù)成本低，無二次污染，需要注意的是磁脈沖調(diào)制、脈沖電源Tes La變壓器諧振充電等技術(shù)的匹配問題；煙氣中飛灰，水蒸氣等各種成分對脫除反應(yīng)的影響問題。解決好這兩方面的問題，才可以大范圍使用。
（2）電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)
該技術(shù)是物理與化學(xué)原理相結(jié)合的脫硫脫硝技術(shù)。其工作原理是：安置電子加速器，用電子束撞擊煙氣中的NO和S0，將其氧化成N02和SO3，再與水蒸氣反應(yīng)，生成霧狀的硝酸和硫酸，然后加入氨氣，生成硝銨和硫銨，加以收集利用，最終達到脫硫脫硝的效果。該技術(shù)投資與運行成本低。
（3）其它干法技術(shù)
近年來，干法煙氣脫硫脫硝技術(shù)在不斷發(fā)展，新出現(xiàn)了一些技術(shù)，例如：活性焦吸附法、NH3/VO一TiOz法、流光放電等離子體法、電催化氧化法等。總之，干法煙氣脫硫脫銷技術(shù)依據(jù)同樣的原理，使用不同的催化介質(zhì)，派生出眾多的新式方法，具有廣闊的發(fā)展前景，但是，這些技術(shù)要從實驗階段進入到工業(yè)化生產(chǎn)階段，還存在若干問題亟待解決。
2.2 濕法脫硫脫硝技術(shù)
濕法主要有鈣基吸收劑催化氧化煙氣脫硫脫硝法、KMnO4―NaOH溶液脫硫脫硝法、酸性NaCI02溶液脫硫脫硝法、臭氧氧化結(jié)合化學(xué)吸收脫硫脫硝法等，其主要優(yōu)點是脫硫脫硝效率高，粉塵對外界的影響小。
（1）鈣基吸收劑催化氧化煙氣脫硫脫硝法
該技術(shù)是利用Ca（OH）2與SO根和NO根可以在常溫下發(fā)生反應(yīng)的原理，在傳統(tǒng)的石灰石―石膏法中，用Ca（OH）2替代石灰石，作為吸收劑和反應(yīng)物，利用OH根的氧化性，催化NO根，達到同時實現(xiàn)脫硫脫硝的目的。該技術(shù)使用方便，原料成本低廉，方便設(shè)備升級換代，唯一的問題是脫硝率比較低，需要加入高活性的添加劑。
KMnO4―NaOH溶液脫硫脫硝法，是在此基礎(chǔ)上，使用KMnO4作為高活性的添加劑，提高脫硝率的方法。
（2）酸性NaC102溶液脫硫脫硝法
該項技術(shù)在上世紀70年代就有初步研究，其原理是：利用高濃度NaCIO2和NaOH溶液，對煙氣中的NO根和SO根進行氧化吸收，最終達到脫硫脫硝的目的。其優(yōu)點是脫硫脫硝的效率高，無結(jié)垢，投資成本與維護費用低等。
（3）臭氧氧化結(jié)合化學(xué)吸收脫硫脫硝法
O3具有高氧化性，其氧化能力來自臭氧的自由基，在脫硫脫硝的技術(shù)應(yīng)用中，利用臭氧的自由基把NO根氧化為高價態(tài)的氨氧化物，輸送到在洗滌塔內(nèi)，把氮氧化物與二氧化硫轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)，達到脫除的目的。結(jié)合尾部濕法洗滌裝置，可以同時對SO根和NO根進行脫除，脫硫效率幾近100%，脫硝率可達到85%以上。
2.3 生物脫硫脫硝法
生物脫硫脫硝法是利用自然界的嗜硫菌、嗜硝菌對硫離子、硝離子的吞噬性，通過生物降解方式，達到脫硫脫硝的目的。嗜硫菌、嗜硝菌本身就喜歡生活在高溫高濕的環(huán)境中，上世紀80年代，我國科技人員利用輕質(zhì)陶粒生物滴濾塔，模擬出了生物脫硫脫硝的試驗狀態(tài)。經(jīng)研究表明，該技術(shù)一旦使用，具有脫硫脫硝效率高、設(shè)備簡單、投資及運行費用低、操作維護簡單、無污染等優(yōu)點，是很好的研究發(fā)展方向。
2.4 活性炭再生法
活性炭材料復(fù)雜的微孔結(jié)構(gòu)構(gòu)成了活性位，吸附在活性位上的氧形成了富氧官能團。活性炭在脫硫脫硝中的物理吸附是指活性炭微孔吸附；化學(xué)吸附是富氧官能團的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果。
當沒有水蒸汽和氧離子存在時，主要發(fā)生物理吸附，吸附量較小；當煙氣中富含水蒸汽和氧離子時，主要發(fā)生化學(xué)吸附。其反應(yīng)速度取決于活性炭中SO2的吸附量。當煙氣中SO2的濃度比較高時，活性炭內(nèi)進行的是SO2脫除反應(yīng)，當煙氣中SO2的濃度較低時，主要是NH根的催化還原法，NO根的脫除反應(yīng)占主導(dǎo)地位。活性炭再生是指當活性炭在高溫水蒸氣狀態(tài)中，活性炭中的C元素可以將H2SO4還原成SO2，從而可以增加活性炭中SO2的吸附量，繼而提高反應(yīng)速度。
3 結(jié)論
隨著國家對環(huán)保要求的提高，脫硫脫硝技術(shù)成為治理大氣污染的研究重點，開發(fā)出效果明顯、經(jīng)濟實用的脫硫脫硝技術(shù)是科研工作者的努力方向。
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