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廣東啟綠環(huán)保工程設(shè)備有限公司
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30個(gè)廢氣處理問(wèn)答,關(guān)于粉塵、脫硫、脫硝、飛灰等
編輯:?jiǎn)⒕G環(huán)保 瀏覽: 時(shí)間:2019-06-21
1. 什么是燃煤電廠的“超低排放”?
燃煤電廠排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物三項(xiàng)大氣污染物與《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中規(guī)定的燃機(jī)要執(zhí)行特別排放限值相比較,將達(dá)到或者低于燃機(jī)排放限值的情況稱為燃煤機(jī)組的“超低排放”。其中,在燃用煤質(zhì)較為適宜的情況下、采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的煙氣污染治理技術(shù),使得煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別小于10 毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米的煤電機(jī)組,稱為超低排放煤電機(jī)組;使得煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放分別小于5毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米的煤電機(jī)組,稱為滿足燃汽輪機(jī)組排放標(biāo)準(zhǔn)的煤電機(jī)組。
2. 什么是靜電除塵器?它由哪幾部分組成?
靜電除塵器是利用電暈放電,使煙氣中的灰粒帶電,通過(guò)靜電作用進(jìn)行分離的裝置。
它由放電極、收塵極、高壓直流供電裝置、振打裝置和外殼組成。
3. 電除塵的工作原理是什么?
在電暈極和集塵極組成的不均勻電場(chǎng)中,以放電極(電暈極)為負(fù)極,集塵極為正極,并以72kV的高壓電源(高壓硅整流變壓器將380V交流電整流成72kV高壓直流電,由橫梁通過(guò)電暈極引入高壓靜電場(chǎng))產(chǎn)生。當(dāng)這一電場(chǎng)的強(qiáng)度提高警惕到某一值時(shí),電暈極周圍形成負(fù)電暈,氣體分子的電離作用加強(qiáng),產(chǎn)生大量的正負(fù)離子。正負(fù)離子被除數(shù)電暈極中和,負(fù)離子和自由電子則向集塵極轉(zhuǎn)移。當(dāng)帶有粉的氣體通過(guò)時(shí),這些帶電負(fù)荷的粒子就會(huì)在運(yùn)動(dòng)中不斷碰到并被吸附在塵粒上,使塵粉荷電。在電場(chǎng)力的作用下,塵粉很快運(yùn)動(dòng)到達(dá)集塵極(陽(yáng)極板),放出負(fù)電荷,本身沉積在集塵板上。
在正離子運(yùn)行中,電暈區(qū)里的粉塵帶正電荷,移向電暈板,因此電暈極也會(huì)不斷積灰,只不過(guò)量較小。收集到的粉塵通過(guò)振打裝置使其跌落,聚集到下部的灰斗中由排灰電機(jī)排出,使氣體得到凈化。
4. 影響電除塵器效率的主要因素有哪些?
影響電除塵器效率的主要因素有:粉塵比電阻、氣體溫度、煙氣速度、氣體濕度、粉塵濃度、電暈極性、氣流分布均勻性、振打方式等。
5. 造成電除塵氣流分布不均的原因有哪些?
1)由鍋爐而引起的分布不均;
2)在煙道中摩擦引起的紊流;
3)由于煙道彎頭曲率半徑小,氣流轉(zhuǎn)彎時(shí)因內(nèi)側(cè)速度大大減小而形成的擾動(dòng);
4)粉塵在煙道中沉積過(guò)多使氣流嚴(yán)重紊亂;
5)進(jìn)口煙箱擴(kuò)散太快使中心流速高引起流速分布不均;
6)鍋爐漏風(fēng)等。
6. 氣流分布不均對(duì)電除塵的影響有哪些?
1)在氣流速度不同的區(qū)域內(nèi)捕集到的粉塵量不一樣,氣流速度低的地方電除塵效率高?傮w上講風(fēng)速過(guò)高的影響比風(fēng)速低的影響更大;
2)局部氣流速度高的地方出現(xiàn)沖刷,產(chǎn)生二次飛揚(yáng);
3)振打清灰時(shí)通道內(nèi)氣流的紊亂,打下來(lái)的粉塵被帶走:
4)除塵器一些部位積灰反過(guò)來(lái)進(jìn)一步破壞氣流的均勻性。
7. 電除塵器電場(chǎng)產(chǎn)生二次飛揚(yáng)的原因有哪些?
1)高比電阻粉塵的反電暈會(huì)產(chǎn)生二次飛揚(yáng);
2)煙氣流速過(guò)高產(chǎn)生二次飛揚(yáng);
3)氣流分布不均產(chǎn)生二次飛揚(yáng);
4)振打頻率過(guò)快,使粉塵從收塵極板上落下時(shí)呈粉末狀而被煙氣帶走,產(chǎn)生一次飛揚(yáng);
5)電除塵器本體漏風(fēng)或灰斗出現(xiàn)旁路氣流帶走粉塵而產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。
8. 如何防止電除塵器電場(chǎng)產(chǎn)生二次飛揚(yáng)?
1)使電除塵器內(nèi)部保持良好的氣流分布;
2)使設(shè)計(jì)出的收塵電極具有充分的空氣動(dòng)力學(xué)屏蔽性能;
3)采用足夠數(shù)量的高壓分組電場(chǎng)并將幾個(gè)分組電場(chǎng)串聯(lián);
4)對(duì)高壓分組電場(chǎng)進(jìn)行輪流均衡地振打;
5)嚴(yán)格防止灰斗中的氣流有環(huán)流現(xiàn)象和漏風(fēng)。
9. 什么是飛灰比電阻?
單位面積、單位厚度飛灰的電阻值,常以其電阻率表示,單位為Ω/cm。長(zhǎng)度和截面積各為1個(gè)單位時(shí)的電阻為比電阻,即導(dǎo)線長(zhǎng)度為1cm,截面積為1cm2時(shí)的阻值,用ρ表示,單位為Ω•cm。
粉塵分通常分為低比電阻粉塵(ρ<104Ω•cm)、中比電阻粉塵(104Ω•cm<ρ<5×1010Ω•cm)和高比電阻粉塵(ρ>5×1010Ω•cm),比電阻是影響除塵器效率的重要因素。
10. 比電阻對(duì)除塵效果有何影響?
通常粉塵的比電阻值在104~5×1010Ω•cm之間,比電阻對(duì)除塵效果影響有以下幾方面:
1)比電阻大于5×1010Ω•cm,影響電暈電流,粉塵荷電量和電場(chǎng)程度,使除塵效率下降;
2)高比電阻會(huì)使粉塵粘附力增大,不易被振打下來(lái),易產(chǎn)生二次飛揚(yáng),使除塵效率下降。
3)低比電阻易因靜電感應(yīng)獲得正電荷,使極板上的粉塵重新排斥到電場(chǎng)空間。
11. 機(jī)組啟動(dòng)期間為什么要注意電除塵器的投用時(shí)機(jī)?
鍋爐點(diǎn)火期間如果出現(xiàn)油槍霧化不良,未燃盡的油滴會(huì)玷污電除塵器的極板,從而降低除塵器的除塵效率,所以早期運(yùn)行機(jī)組要求啟動(dòng)期間不投用電除塵器或使用旁路煙道。同時(shí)投用電加熱器和電振打器,以防止支持瓷瓶的表面結(jié)露造成閃絡(luò)短路,并能夠及時(shí)使極板上的灰塵被振打下來(lái),預(yù)防除塵效率下降。
目前一般通過(guò)油槍升級(jí)改造,提高燃燒效率、避免未燃盡油滴對(duì)除塵器的影響,解決了啟動(dòng)期間不能投用除塵器的問(wèn)題。
12. 電除塵器運(yùn)行時(shí)的安全注意事項(xiàng)有哪些?
電除塵器在運(yùn)行時(shí),各電場(chǎng)內(nèi)都存在高壓電和濃度很高的灰塵。在停止運(yùn)行時(shí),電場(chǎng)內(nèi)部也會(huì)存在高壓感應(yīng)電,所以必須注意以下幾方面的安全事項(xiàng):
1)電除塵器運(yùn)行時(shí)禁止開(kāi)啟高壓開(kāi)關(guān)柜,嚴(yán)禁打開(kāi)各種門孔封蓋;
2)進(jìn)入電除塵器內(nèi)部工作時(shí),必須嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度,切斷所有電源,隔離煙氣通道,除塵器內(nèi)部溫度降至40℃以下時(shí),工作部分應(yīng)有可靠接地,并制訂可靠安全措施;
3)進(jìn)入電場(chǎng)前必須將高壓隔離開(kāi)關(guān)閘刀投至“接地”位置,對(duì)電場(chǎng)放電,可靠接地,消除殘余靜電;
4)進(jìn)入電場(chǎng)前應(yīng)將灰斗內(nèi)的儲(chǔ)灰放凈,充分通風(fēng)。
13. 煙氣濕度對(duì)除塵效率有何影響?
鍋爐煙氣都含有水分,從原理上分析煙氣中水分越多,除塵效率就應(yīng)該越高,但若電除塵設(shè)備的保溫效果不好,煙氣溫度達(dá)到露點(diǎn),特別是在煙氣中二氧化硫含量比較大時(shí),過(guò)高的濕度就會(huì)使電極系統(tǒng)及金屬部件產(chǎn)生腐蝕,反而損壞了設(shè)備,影響除塵的效果。對(duì)于布袋除塵器,煙氣濕度過(guò)大后還有造成布袋損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
14. 電除塵器漏風(fēng)對(duì)其運(yùn)行有哪些影響?
1)電除塵器處于負(fù)壓運(yùn)行,若殼體有漏風(fēng)點(diǎn),就會(huì)使外部空氣漏入,造成電除塵器的煙速增大;
2)從灰斗下部漏風(fēng)會(huì)使灰斗內(nèi)的積灰產(chǎn)生二次飛揚(yáng),都會(huì)造成除塵效率降低。
15. 布袋除塵器的工作原理?
含塵氣體從布袋除塵器入口進(jìn)入后,由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室,在導(dǎo)流裝置的作用下,大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗,其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉(cāng)室過(guò)濾區(qū)中的濾袋,當(dāng)含塵氣體穿過(guò)濾袋時(shí),粉塵即被吸附在濾袋上,而被凈化的氣體從濾袋內(nèi)排除。當(dāng)吸附在濾袋上的粉塵達(dá)到一定厚度電磁閥開(kāi),噴吹空氣從濾袋出口處自上而下與氣體排除的相反方向進(jìn)入濾袋,將吸附在濾袋外面的粉塵清落至下面的灰斗中,粉塵經(jīng)卸灰閥排出后利用輸灰系統(tǒng)送出。
16. 布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
除塵效率高;捕集細(xì)小粉塵的能力強(qiáng);處理煙量大;對(duì)煤種的適應(yīng)力強(qiáng)。
17. 布袋除塵器塵粒沉積在濾袋纖維上的基本機(jī)理是哪幾種?
基本機(jī)理包括:攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散、重力、靜電吸引。
18. 電袋除塵器有何優(yōu)點(diǎn)?
結(jié)合了電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)。
19. 濕式電除塵的技術(shù)原理是什么?
濕式電除塵的金屬放電線在直流高電壓的作用下,將其周圍氣體電離,粉塵在電場(chǎng)中荷電并在電場(chǎng)力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到集塵極表面時(shí),隨液體膜流下而被除去。采用液體沖洗集塵極表面來(lái)進(jìn)行清灰,同時(shí)粉塵形成漿液而排出去。
20. 濕式電除塵的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
濕式電除塵收塵性能與粉塵特性無(wú)關(guān),對(duì)黏性大或高比電阻粉塵能有效收集,同時(shí)也適用于處理高溫、高濕的煙氣,由于沒(méi)有二次揚(yáng)塵,出口粉塵濃度可以低于5mg/Nm3。由于沒(méi)有如錘擊設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件,可靠性高,能有效收集煙氣中的硫酸霧氣溶膠及亞微米級(jí)顆粒。
常規(guī)電除塵煙道的設(shè)計(jì)流速為15m/s,濕式電除塵器設(shè)計(jì)流速范圍為2~3 m/s,因此濕式除塵器的截面積較煙道截面積大5~7倍,占地面積大。由于濕式除塵器體積大,重量重,需要的支架較常規(guī)煙道支架重。由于濕式除塵器采用水力清灰,因此在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢水。由于濕式除塵器吸附的石膏漿液具有粘性,除塵器極板上存在結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)運(yùn)行要求高。由于除塵器吸收下來(lái)的石膏漿液等具有腐蝕性,因此需選擇合適的防腐蝕材料。
21. 常用脫硫方法?
國(guó)內(nèi)外目前普遍采用脫硫方法可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后脫硫三大類。
燃燒前脫硫,是采用洗煤技術(shù)對(duì)煤進(jìn)行洗選,將煤中大部分的可燃無(wú)機(jī)硫洗去,降低燃燒煤中的含硫量,從而達(dá)到減少污染的目的;燃燒中脫硫(即爐內(nèi)脫硫),是在煤粉燃燒過(guò)程中同時(shí)投入一定量的脫硫劑,在燃燒時(shí)脫硫?qū)⒍趸蛎摮。典型技術(shù)是循環(huán)流化床技術(shù);燃燒后脫硫(即煙道氣體脫硫),是在煙道外加裝脫硫設(shè)備,對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫的方法,典型技術(shù)有石灰石-石膏法,噴霧干燥法,電子束法,氨法等,其中應(yīng)用最多的是石灰石-石膏法。
22. 什么是濕法煙氣脫硫?
濕法煙氣脫硫采用液體吸收劑洗滌煙氣,以吸收SO2,脫硫效率高。濕法脫硫技術(shù)先進(jìn)成熟,運(yùn)行安全可靠,脫硫效率較高,適用大機(jī)組,煤質(zhì)適應(yīng)性廣,副產(chǎn)品回收等優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)系統(tǒng)復(fù)雜,設(shè)備龐大,占地面積多,一次性投資多,運(yùn)行費(fèi)用較高,耗水量大。
23. 什么是干法煙氣脫硫?
干法煙氣脫硫是指無(wú)論加入的脫硫劑是干態(tài)的或是濕態(tài)的,脫硫的最終反應(yīng)產(chǎn)物都是干態(tài)的。干法煙氣脫硫投資費(fèi)用較低;脫硫產(chǎn)物呈干態(tài),并與飛灰相混;無(wú)需裝設(shè)除霧器及煙氣再熱器;設(shè)備不易腐蝕,不易發(fā)生結(jié)垢及堵塞。但干法煙氣脫硫吸收劑的利用率低;用于高硫煤時(shí)經(jīng)濟(jì)性差;飛灰與脫硫產(chǎn)物相混可能影響綜合利用。
24. 什么是NOx排放控制技術(shù)?
利用燃燒過(guò)程產(chǎn)生的氮基中間產(chǎn)物或者往煙道中噴射氨,在合適的溫度、氣氛或催化劑條件下將NOx還原,這是燃煤鍋爐控制NOx排放的主要機(jī)理。由此衍生出爐內(nèi)低NOx燃燒(簡(jiǎn)稱LNB)、爐膛噴射還原劑的選擇性非催化還原煙氣脫硝(簡(jiǎn)稱SNCR)和爐后煙道噴射還原劑的選擇性催化還原煙氣脫硝(簡(jiǎn)稱SCR)等三類技術(shù),這些技術(shù)可單獨(dú)或組合使用。
25. 什么是SCR和SNCR脫硝?
SCR是選擇性催化還原的簡(jiǎn)稱,在催化劑的作用下,噴入氨把煙氣中的NOx還原成N2和H2O,還原劑以NH3為主,催化劑有貴金屬和非貴金屬兩類。
SNCR是選擇性非催化還原的簡(jiǎn)稱,將含有NH3基的還原劑,噴入爐膛溫度為800~950℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3,無(wú)須經(jīng)過(guò)催化劑的催化,直接與煙氣中的NOx進(jìn)行反應(yīng)生成N2的工藝。
SCR與SNCR脫硝技術(shù)的比較
26. 循環(huán)流化床鍋爐脫硝裝置的主要技術(shù)手段是什么?
SNCR主流,部分新建機(jī)組為滿足超低排放采用預(yù)留SCR空間的方式。
27. 循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝的還原劑是什么?
脫硝系統(tǒng)的還原劑主要有三種:液氨、氨水以及尿素,還原劑的選擇是影響脫硝效率和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要因素之一。大部分電廠使用尿素,少部分為氨水,一些化工自備廠或管理經(jīng)驗(yàn)豐富的電廠也有使用液氨的。
脫硝還原劑比較
28. 什么SNCR脫硝的反應(yīng)煙窗?
還原劑的反應(yīng)高效溫度范圍稱為反應(yīng)煙窗,有時(shí)也稱溫度窗。適宜SNCR反應(yīng)發(fā)生的溫度區(qū)間,一般為800~950℃。當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí),由于氨的分解會(huì)使NOx還原率降低,另一方面,反應(yīng)溫度過(guò)低時(shí),氨的逃逸增加,也會(huì)使NOx還原率降低。
29. 為什么循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝的效率遠(yuǎn)高于煤粉鍋爐?
CFB鍋爐特有的結(jié)構(gòu),有助于煙氣和噴入還原劑的均勻混合,這主要得益于旋風(fēng)分離器的強(qiáng)烈混合作用。工業(yè)試驗(yàn)研究也表明,在分離器前水平煙道設(shè)置噴入點(diǎn),能顯著降低氨氮比、提高脫硝效率并減少氨逃逸量。常規(guī)SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大,多用作低NOx燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段。而CFB鍋爐機(jī)組,由于采用了低氮燃燒技術(shù),燃燒溫度較低、二次風(fēng)分級(jí)給入、爐膛下部缺氧燃燒、爐膛中心存在缺氧還原區(qū)域,能有效抑制NOx生成,相對(duì)燃燒相同煤種的煤粉爐其NOx排放低40%~60%。因此CFB鍋爐脫硝最適宜采用SNCR技術(shù),目前的趨勢(shì)是用更為安全的尿素代替氨作為還原劑。
30. 為什么循環(huán)流化床鍋爐不宜采用SCR脫硝?
一方面會(huì)給鍋爐設(shè)計(jì)安裝帶來(lái)不便,已投產(chǎn)鍋爐普遍存在空間受限的問(wèn)題。另一方面CFB鍋爐尾部灰濃度遠(yuǎn)高于煤粉鍋爐,催化劑使用壽命短,相關(guān)運(yùn)行費(fèi)用增加快。由于催化劑的加入會(huì)將SO2氧化為SO3并與逃逸氨反應(yīng)生成硫酸氨和硫酸氫銨,易造成空預(yù)器積灰堵塞和腐蝕,影響機(jī)組運(yùn)行安全。
31. 采用尿素溶液作為還原劑時(shí)SNCR對(duì)鍋爐效率的影響?
噴入爐內(nèi)的尿素溶液濃度為10%左右,對(duì)鍋爐效率的影響主要是溶液中的水汽化所造成的熱損失,尿素在爐內(nèi)熱解成氨時(shí)的吸熱及氨與NOx反應(yīng)的放熱幾部分:
從上式可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),對(duì)鍋爐效率是提高的,但考慮到該反應(yīng)為ppm級(jí),可忽略其對(duì)效率的影響。以NOx濃度按150mg/Nm3,NSR按1.5為基準(zhǔn)計(jì)算,溶液中的水汽化所造成的熱損失大約使鍋爐效率降低0.1%左右。
32. 增加SCR/SNCR后,對(duì)空氣預(yù)熱器有哪些特殊要求?
鑒于現(xiàn)在的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,流化床鍋爐也需要增設(shè)深度脫硝設(shè)備,由于少量NH3的逃逸是不可避免的,爐內(nèi)SO3也客觀存在,因此勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生部分硫酸氫氨,該物質(zhì)在146~207℃之間呈液態(tài)且有較強(qiáng)的粘結(jié)性,因此會(huì)與飛灰結(jié)合附著在空預(yù)器的低溫段,為了便于清理,最好采用脫硝專用板型的搪瓷板式回轉(zhuǎn)預(yù)熱器,若采用管式預(yù)熱器,也應(yīng)在低溫段采用搪瓷管式。
33. SNCR脫硝裝置對(duì)鍋爐受熱面運(yùn)行有何影響分析?
SNCR脫硝技術(shù)向爐內(nèi)噴射尿素溶液作為還原劑。鍋爐在正常運(yùn)行過(guò)程中,不會(huì)對(duì)爐內(nèi)受熱面系統(tǒng)造成明顯的腐蝕:
1)脫硝系統(tǒng)向爐內(nèi)噴射的是脫硝劑并未增加爐內(nèi)氣氛的酸性。尿素為弱堿性,因此脫硝劑整體上呈現(xiàn)弱堿性,從酸堿性腐蝕的角度來(lái)說(shuō),是有利于降低腐蝕的。從脫硝的化學(xué)過(guò)程來(lái)看,NH3消耗了NOx反應(yīng)生成中性的N2和水,而NOx的酸性比氰酸更強(qiáng),因此經(jīng)過(guò)脫硝反應(yīng)后,爐內(nèi)氣氛的酸性程度將會(huì)降低;
2)向爐內(nèi)噴射的脫硝劑只占爐內(nèi)物料、氣體的很小一部分,除用于選擇性地脫除NOx外(NOx在煙氣中的含量也是較低的),脫硝劑對(duì)爐內(nèi)氣氛和爐料的性質(zhì)并無(wú)重大影響;
3)還原劑噴射點(diǎn)在旋風(fēng)分離器入口煙道,脫硝主要反應(yīng)區(qū)為旋風(fēng)分離器入,鍋爐此區(qū)域均敷設(shè)有耐火耐磨材料,具有很好的抗腐蝕性能。
4)CFB爐內(nèi)脫硫使得SO2及SO3含量降低,從而使得生成銨化合物NH4HSO4以及(NH4)2SO4的可能性降低,但在特殊工況下由于脫硝產(chǎn)物中的水再加上煙氣介質(zhì)惡劣環(huán)境仍可能會(huì)有腐蝕和受熱面沾污情況發(fā)生。
來(lái)源:環(huán)保電力
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