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燃煤锅炉改造技术参考资料2015年5月16日
六、水煤浆锅炉技术水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉水煤浆是一种由一定比例煤粉、水和添加剂混合制备而成的液体,可以象油一样泵送、雾化、储运,可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧
一、设备及原理水煤浆锅炉系统主要由锅炉系统(包括锅炉主机、鼓引风机、烟气净化设备、电控设备、水处理设备等)、供浆系统(包括煤浆储罐;煤浆搅拌过滤装置;供浆泵;操控台;水煤浆燃烧器等设备)组成由一定比例的煤粉、水和少量药剂混合制备而成符合条件的水煤浆,经搅拌、输送、过滤,与高压风混合进入燃烧器,在油点火系统等辅助下,在炉膛内独立燃烧烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等,从锅炉尾部排出,通过专用脱硫除尘器等进行尾气处理,达到环保标准后,经引风机进烟囱排入大气炉膛内燃烧后的极少灰渣,通过除渣系统排出炉体外
二、技术特点主要优点
(1)节能环保锅炉燃尽率达到98%以上,烟气排放达到国际排放标准
(2)调整负荷方便水煤浆锅炉的负荷可在35%—100%的范围内任意调节
(3)节约土地燃料及粉煤灰采用罐装密闭运输方式,无扬尘污染,无需储煤场和渣场,节约用地50%以上
(4)自动化程度高,节约人力资源主要缺点
(1)对操作及维修人员要求高;
(2)易耗件多,备件成本高
三、燃料要求气煤、肥煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤等煤种
七、槽式太阳能光热技术直接利用太阳能进行加热供热的设备,一般与天然气锅炉、生物质锅炉或其他热源配合使用
一、设备及原理槽式太阳能光热系统主要由聚光集热子系统(聚光镜、接收器和跟踪装置构成)、换热子系统(由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成)及辅助能源子系统(夜间或阴雨天供热)构成槽式太阳能聚光集热技术,主要是利用槽式抛物面聚光镜(聚光器)将太阳光聚焦在一条线上,通过在这条焦线上安装的管状热量吸收器(集热器)吸收聚焦后的太阳辐射能在集热器管内充装用于吸收太阳辐射能的流体工质,然后通过管线将被加热的工质汇集到太阳热能汇集器(蒸汽发生器),该工质在此装置内给水进行热量交换被冷却的工质再通过循环泵输送回流到集热器再次吸收太阳辐射能
二、技术特点主要优点
(1)清洁无污染直接利用太阳能,减少二氧化硫和氮氧化合物的排放,并减少化石燃料消耗;无烟尘及飞灰污染主要缺点
(1)受天气及场地面积影响较大;
(2)热负荷不稳定
三、适用范围适用于太阳能资源丰富地区、具有安装集热器的场地条件
八、燃煤工业锅炉节能改造技术
一、提高煤炭燃烧效率技术-分层给煤改造技术目前层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧将斗式给煤改造成分层给煤,使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善燃烧状况,提高煤炭的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好项目投资很少,节能效益很〜好,回收很快二富氧燃烧技术锅炉运行时若存在火焰温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度等级无法达标锅炉燃烧效率不高锅炉出力不足的时候,可以考虑采用富氧燃烧技术,增加助燃空气中氧气的含量,使燃料燃烧的更加充分同时降低空气过剩系数,减少燃烧后的烟气排放量,提高火焰温度和降低排烟黑度,实现节能5%〜15%,提高锅炉出力10%以上富氧燃烧技术的节能和环保效益都很好
二、提高热量利用效率技术-受热面除尘、除焦技术减少炉膛内受热面结焦、积灰程度,提高热传导效率一是通过吹灰,减少燃煤锅炉受热面的灰尘沉积程度,避免出现堵灰现象,加大受热面的传热温压,降低排烟温度,减少热损失二是在燃煤锅炉自身上,可以通过加大锅炉设计时的受热面,同时保持锅炉受热面的清洁,以提高的热传导率,避免排烟温度升高和锅炉燃烧效率的降低三是合理控制火焰高度,防止结焦同时在操作上要注意观察,出现结焦就立即处理,防止焦块越来越大四是锅炉使用一段时间后,管束和烟室内会产生积灰与结垢现象,会影响锅炉的燃烧效率,保持烟道畅通,定期的对烟道的灰尘进行清理,降低锅炉排烟的阻力,提高热传导率
(二)换热器防垢、除垢技术锅炉换热器结垢是指换热设备内壁与不洁净流体相接触逐渐积聚起来的固态物质结垢对换热设备的影响主要有2个方面,一是由于污垢层具有很低的导热系数,从而增加了传热热阻,降低了换热设备的传热效率二是当换热设备表面有结垢层形成时,换热设备中流体通道的过流面积将减少,导致流体流过设备时的阻力增加,从而消耗更多的泵功率,使生产成本增加锅炉换热器防垢、除垢方法可分为化学法和物理法
1.化学防垢化学法主要有软化法、酸处理法、碳化稳定法及阻垢剂的应用等前面3种方法因费用较高或造成设备腐蚀等原因而应用范围较窄国内外应用最广泛的是阻垢剂,阻垢剂是一类化学药品的总称,通过它的加入可以防止或阻止积垢的生成1天然分散剂二十世纪60年代初,主要以丹宁、磺化丹宁、木质素、淀粉、改性淀粉和竣甲基纤维素等天然有机物质为主这些天然阻垢剂来源广,价格便宜,无毒,易于生物降解但杂质含量高,用量较大,目前只有少量商品复合配方中仍有使用2均聚物聚丙烯酸PAA、聚甲基内烯酸PMAA、聚丙烯酰胺PAM、聚马来酸酊PMA和HPMA等这类均聚物是二十世纪60年代末70年代初开发成功的,它们都是阴离子型聚合电解质聚天冬氨酸PASP是美国Donlar公司于二十世纪90年代初开发出来的一种新型阻垢剂,分子中不含磷,可生物降解,是绿色水处理剂,具有优异的阻垢性能PASP有很好的生物降解性能,与葡萄糖降解性能相近,在28d内降解率达73%以上,对环境无任何有害影响聚环氧琥珀酸PESA分子结构中无P,无N,容易生物降解,属绿色水处理剂与磷酸盐、2-瞬基丁烷-1,2,4三骏酸等多种药剂复配使用均具有较好的协同效应和一定的缓蚀性能3共聚物由于均聚物品种单一,且只能抑制CaC03垢,二十世纪80年代开始,国内外开发出性能优良的二元、三元及多元水溶性共聚物它们的特点是不仅能抑制CaC03垢,同时对磷酸钙垢、磷酸锌、氧化铁、黍泥等也有很好的抑制分散作用,有的还有特殊作用,如能抑制硅垢,甚至能参与缓蚀等磺酸共聚物突出的优点是在阻垢方面不受水中是否存在金属离子的影响,对磷酸盐垢、硫酸盐垢、氢氧化镁垢、CaC03垢等,特别是对磷酸钙垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,稳定金属离子和有机麟酸,药力持久,有易结胶,并具有一定缓蚀作用4含磷阻垢剂无机聚磷酸盐是一种具有较好缓蚀性能的阻垢剂,二十世纪60年代在水处理中广泛使用聚磷酸盐的缺点是它会水解,尤其是在高温下易水解水解后其阻垢缓蚀性能降低,且水解生成的正磷酸盐容易和水中的Ca2+生成溶度积更高的Ca3P042水垢
2.物理防垢1945年,比利时的韦梅朗首次成功地应用磁处理技术,防止锅炉水垢形成,并除去了原先沉积的水垢,开创了物理处理先河半个世纪以来,各种水的物理处理技术应运而生,诸如静电处理、高能电子辐射处理、电磁处理和超声处理物理处理设备相对简单、维护操作简便、寿命长、运行费用较低、无污染问题,减少换热设备积垢形成,以及能除去原先沉积物的作用,因此,在建筑材料、化工、冶金、矿山、农业和医学等领域得到了广泛应用1磁场防垢1945年“CEPI”的磁场防垢装置问世后,大量CEPI的防垢装置在欧洲使用,除了家用热水锅炉外,在挪威有100余艘海船上安装了这种防垢装置,德国不同的工业企业中安装了500余台这种防垢装置我国最早的磁处理防垢器出现于1959年70年代,前苏联、美国、日本先后掀起了磁处理研究热,学术界和企业界竞相投入了大量的人力和资金对磁处理进行研究,取得了大量成果和发明专利,并建成了大型磁处理设备80年代以后,科学家们对磁处理进行了更深入的研究,积累了大量的实验资料美国能源部于1998年开始推荐的工业水处理方法,其中就有磁场技术
(2)电场防垢静电水处理技术是现代工业领域里最新技术之一,在二十世纪60年代末,美国新泻华盛顿公司研制成功第一台静电水垢控制器,此后仅仅几年时间,就有数百台为美国的一流企业所采用,对其实用效果评价很高,并广泛应用于冷却循环、热交换、制冷、锅炉等水系统70年代末日本又有所发展,将静电除垢器与水槽和脱气装置组合,用于蒸气锅炉和热水锅炉的给水处理,可完全取消炉内加药,达到防垢和缓蚀的目的美国国家航空局也推出了电子水处理器我国是研究静电防垢方法较早的国家之一,1975年研制成功第一台静电防垢器其后又推出了电子式水处理器、高频电场水处理器90年代初研制了我国第二代静电除垢器系列产品,并批量生产电场处理又分为高压静电法和高频电子法两种这两类设备的功能相同、优点相同,只是适用条件不同电子防垢器采用直流低压,静电防垢器采用电流高压虽是高压,但电流很微小,又采用了固化绝缘措施,所以不存在使用安全问题静电防垢器的阳极用四氟乙烯制作,耐磨损、不腐蚀、不老化、不粘附,可连续使用20年使用运行过程中基本上不用清洗电子防垢器的阳极用钛合金制作,表面覆有保护膜因而不腐蚀、不老化、强度高3超声防垢高于人耳听觉上限阈值的声波,称为超声波功率超声又称为超声波的“主动应用”,是用较大功率的超声对物质作用,以改变或加速改变物质的一些物理、化学和生物恃性或状态的技术超声波防垢强化传热技术是一种节能环保技术,国外如韩国俄罗斯等国有相关的产品,目前国内也有一些超声波防垢装置投放市场,但应用还不广泛超声波防垢机理的研究还不深入,与其它物理防垢方法如电场、磁场或电磁场等的研究相比还有一定的差距,影响了该技术的推广4物理方法协同防垢上述的物理防垢方法在化学、冶金、矿山农业和医学等领域得到广泛应用但大多数物理处理技术,对水的一些基本物理化学性能影响比较小,很难诱发水的物理化学性能发生根本性的变化,所以一些物理处理技术在实际应用过程中其效果受到许多因素的制约,应用还不是很广泛为了能得到更好的处理效果,物理防垢技术开始转向几种工艺相互耦合的组合技术上光子与磁场协同防垢东北大学的郑少波提出了采用光子来强化和稳定水的磁处理效果的新技术,从理论上分析了磁场下光子对冷却子的物理化学作用,得出光磁协同处理可减少冷却过程中硬垢生成,降低水的腐蚀性,杀灭水中的细菌通过不同频率光波与磁场的协同试验,表明红外光协同磁场处理的效果最佳激光与电场协同防垢夏茂等以“激光电场调控活性氧”为理论基础,采用激光和高频电场以及单片机控制技术,具有除垢防垢、杀菌灭藻、抗腐蚀、水质净化等多种功能特定的电场能改变CaC03燃煤锅炉改造技术参考资料目录
十二、锅炉大气污染排放标准GB13271-201432的结晶形式,抑制方解石结晶盐类(硬垢)的产生,提供产生文石结晶盐类(软垢)的能量,达到防垢的目的电磁场与过滤结合美国Drexel大学的YlCho教授用电磁场与过滤结合进行防垢实验,研究表明,经过电磁场处理后,晶体聚集,颗粒变大,再经过过滤装置截留,只有少量的晶体进入换热器,减少了积垢的形成电磁场与膜技术结合北京工业大学环境与能源工程学院的陈金辉将膜技术和电磁技术结合,在低频电磁场的作用下,对冷态工况下的抗垢、减垢强化传热技术进行实验研究结果表明在电磁场的作用下,污垢晶体由致密型变为松散型,经过膜过滤后,晶体量减少,起到了防垢的作用超声场与03协同大连理工大学的刘天庆研究超声与03控制生物垢的生长经过处理的生物垢厚度明显低于未经过处理的对照管内的生物垢他还进行了生物垢移除实验,生物垢在用03处理后,再用超声波处理,则90%以上的生物垢可以被移除,其效果远大于单独使用03和超声的效果的加和
(三)余热回收利用余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,它包括蒸汽余热、热水余热及空气余热等
1.余热利用途径余热的回收利用途径很多一般说来,综合利用余热最好,其次是直接利用,再次是间接利用(如余热发电)综合利用就是根据余热的品质,按照温度高低顺序不同按阶梯利用,品质高的可以用于生产工艺或余热发电;中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量,用于空调或工业;低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用
(1)余热蒸汽的合理利用顺序是
①动力供热联合使用;
②发电供热联合使用;
③生产工艺使用;
④利用汽轮机发电或直接替代电机驱动机泵;
⑤生活用;
⑥利用余热吸收制冷设备,实现热、电、冷联产
(2)余热热水的合理利用顺序是
①供生产工艺常年使用;
②返回锅炉及发电使用;
③生活用
(3)余热空气的合理利用顺序是
①生产用;
②暖通空调用;
③动力用;
④发电用
2.余热回收设备
(1)热管余热回收器,即利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置,主要应用于工业节能领域,可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源按照热流体和冷流体的状态,热管余热回收器可分为气一气式、气-汽式、气一液式、液一液式、液一气式按照回收器的结构形式可分为整体式、分离式和组合式
(2)间壁式换热器换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即间壁式、混合式和蓄热式在三类换热器中,间壁式换热器应用最多常见间壁式换热器如冷却塔(或称冷水塔)、气体洗涤塔(或称洗涤塔)、喷射式热交换器、混合式冷凝器
(3)蓄热式换热器蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备,一般用于对介质混合要求比较低的场合换热器内装固体填充物,用以贮蓄热量一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)蓄热式换热分两个阶段进行第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热这两个阶段交替进行通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉
(4)节能陶瓷换热器陶瓷换热器是一种新型的换热设备,在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备用它的特殊材质一一SIC质,把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用抗氧化,耐热震,高温强度高,抗氧化性能好,使用寿命长把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧,可节能25%-45%,甚至更多的能源
(5)喷射式混合加热器喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用,喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备喷射式混合加热器具有传换效率高,噪音低(可达到65dB以下),体积小,安装简单,运行可靠,投资少利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热,加热采暖循环水喷射式混合加热器特别适合于在供热面积不超过6万平方米的中小型供暖系统中使用,取代表面式加热器的功能根据热源的条件不同,加热水的温度可以提高205CTC如果要求水的温升较大,也可〜以采用两级喷射式混合加热器串联布置使用
九、锅炉烟气除尘技术燃煤工业锅炉在使用的过程中不可避免地产生粉尘和烟气,锅炉除尘就是把锅炉中的粉尘从烟气中分离出来,从而减少粉尘污染按照捕集分离粉尘粒子的机理来分类,可将各种除尘设施分为机械式除尘器、电力除尘器、过滤除尘器、洗涤除尘器四大类一机械式除尘器机械式除尘器根据作用力不同又分为重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器
(一)重力除尘器又称重力沉降室,利用降低烟气流速,使较大的尘粒在自身重力的作用下,沉降分离出来沉降室底部可做水封池,也可用喷雾的办法使尘粒自重增大而提高除尘效果,这种沉降室和前述的分别称为湿室和干室沉降室沉降室可用砖石砌筑这种除尘设备具有结构简单,投资省,经济耐用,阻力小等优点,但占地面积大,除尘效率低(干室只有50%,湿室为80%),而且水封池的水有酸性,腐蚀设备,并且排放需处理,目前只有在有二级除尘装置的锅炉中作为第一级除尘用
(二)惯性力除尘器又称惯性除尘器,其机理是流动烟气中的尘粒与烟气具有不同的密度,尘粒的密度要比烟气的密度大几百倍到几千倍,因此,尘粒与烟气具有不同的惯性力当气流急转或与障碍挡板碰撞时,尘粒运动轨迹将与烟气运动偏离,从而将尘粒分离出来惯性力除尘器以立帽式为最常见.立帽式除尘器又称帽式或钟罩式除尘器,它安装在烟囱的顶部出口处立帽实际是个沉降室,烟气进入立帽后,由于流动截面增大和改变流动方向,烟气流速降低尘粒在目重和惯性力作用下分离沉降,由溜灰管排出净化后的烟气由上部烟管排入大气惯性力除尘器效率较低,用得最多的立帽式除尘器也只有40%50%,但由于它几乎不占地,投资省,〜阻力小,在一些小型立式锅炉(包括汽水两用炉等E级锅炉和茶炉)上仍广泛使用
(三)离心力除尘器又称旋风除尘器,其原理是含尘烟气在旋风除尘器内强烈地沿筒壁旋转,并逐渐沿筒壁以螺旋线运动下降由于强烈的旋转所产生的离心力,把烟尘抛向筒体内壁面,集积在壁面上的烟尘依靠重力逐渐下降至除尘器的底部,并经集灰斗排出净化后的烟气从除尘器中间的心管排出离心力除尘器安装使用注意事项
(1)安装除尘器要保证密封,安装完毕应用肥皂液检查;
(2)使用中应定期维修,保证效率,运行35年应检查耐磨涂料的磨损情况;
(3)运行中应注意排灰口(锁气〜器)的密封;
(4)选用除尘器要考虑和锅炉的排烟量相适应,风机能克服排烟阻力
二、电力除尘器电力除尘器又称电除尘器,其工作原理是使含尘气体中粉尘微粒荷电,在电场力的作用下驱使带电尘粒沉积于沉降极的表面上目前国内作为中小型锅炉烟气净化的电除尘器产品主要是立管式电除尘器这种除尘器单管处理风量为5000米3/时m3/h,双管为9000米3/时m3/h,三管为15000米3/时m3/h电力除尘器净化除尘效率高,可达95%99%,处理烟气量大及阻力低,对烟尘颗粒范围适应性较好,〜对烟尘浓度的适应性较好,运行费用低但是电力除尘器初投资高,设备比较庞大,占地面积大,设备制造及安装质量、维护保养要求都比较高,限制了它的应用目前只有在煤粉炉上用作二级除尘
三、过滤除尘器目前工业锅炉所用的过滤式除尘器主要是袋滤式除尘器它是用纤维滤袋来过滤烟尘的除尘器一袋滤式除尘器的结构形式
1.按进风方式分为上进风、下进风和直流式上进风,过滤性能好,但灰斗易结露;下进风,滤袋的磨损少,可以延长清灰间隔时间;直流式只用于扁滤袋
2.按滤袋形状分类分为扁形袋和圆形袋扁袋占地面积小,布置紧凑,袋端磨损小,清灰均匀,单个换袋容易圆袋受力较好,骨架及连接较简单,补漏容易,成批换袋方便,清灰功率小,噪声小,目前国内圆袋使用较多
3.按过滤方式分类分为外滤式和内滤式两种外滤式是指含尘烟从袋外进入,滤净后的烟气从袋内排出内滤式与外滤式正相反
(二)滤袋材质及清灰方式
1.滤袋材质目前所用滤袋材质有涤纶、尼龙、聚丙烯、丙烯纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维涤纶耐热温度可达1351,但耐碱性差;尼龙耐热温度为100—110℃,强度较高;聚丙烯耐热温度为1001左右,能耐酸碱腐蚀,丙烯纤维耐热温度为1451,耐酸等化学性能好;玻璃纤维耐热温度为25(TC,耐酸性好,耐碱性差;聚酰胺耐最温滤袋可耐22CTC最温,耐酸耐碱性能好
2.清灰方式滤袋上积灰清除方式有人工敲打、机械振打和气体喷吹三种人工敲打是生产率低、劳动强度高、工作条件差的一种清灰方式;机械振打滤袋损坏率高,更换和检修工作量大;气体喷吹分两种,一种是脉冲喷吹,另一种是气体反吹,这两种方法效果都较好,工作率也稳定,滤袋寿命长,维修工作量也小滤袋式除尘器的工作性能具有较好的工作性能,其除尘效率可达99%,有效捕集尘粒大于
0.3微米Um但烟气阻力较大,约为1000帕Pa,需要引风机有较大的风压,致使这种除尘器的应用受到一定的限制
四、洗涤除尘器洗涤除尘器也叫湿式除尘器,它以水为介质,利用水网、水膜、水滴捕集烟尘,使烟气得到净化这种除尘器结构简单,投资省,除尘效率高,对烟气中有害物质也有一定的净化作用但它对疏水性烟尘的除尘效率不高,黏性烟尘则容易堵塞烟道和风机叶轮,另外,耗水量较大且需进行污水处理常用的洗涤除尘器有冲击水浴除尘器和麻石水膜除尘器-冲击水浴除尘器烟气冲击在液面上激起大量的泡沫和水滴,这时由于烟气改变方向,大部分烟尘颗粒沉留在水中,另一部分则被泡沫及水滴凝聚,在沉灰室中随着烟气流向的改变而被分离冲击水浴除尘器效率可达85%,烟气阻力低,为147196帕Pa〜二麻石水膜除尘器该除尘器筒体是由麻石花岗岩砌筑含尘烟气从下部以高速切向进入筒体,旋转的烟尘被甩向筒壁,并被筒壁上向下流的水膜润湿和黏附,然后随水经锥形灰斗、水封和排水沟排出净化后的烟气从上部出口排出麻石水膜除尘器的效率为90%左右,烟气阻力为5781245帕Pa,可用在蒸发量6吨/时t/h〜以上的锅炉上
一、高效煤粉锅炉技术高效煤粉锅炉是以200目左右细度煤粉为主要燃料的锅炉,具有易于操作、热效率高、污染物排放少等特点
一、设备及原理高效煤粉工业锅炉系统主要包括十二个集成子系统(站)即煤粉储存系统、供粉系统、惰性气体保护站、燃烧系统、锅炉系统、除尘系统、脱硫系统、热力系统、点火油气站、压缩空气站、粉煤灰存储系统和自动化控制系统将煤制备成200目左右细度的煤粉,由密闭罐车注入煤粉塔煤粉按量进入煤粉燃烧器煤粉在锅炉炉膛燃烧产生的高温烟气,完成辐射和对流换热产生高温蒸汽后,进入布袋除尘器、脱硫装置除尘器排出的洁净烟气经引风机排入大气
二、技术特点主要优点
(1)煤粉可集中供应煤粉集中磨制,统一供应,减少锅炉现场扬尘污染
(2)工作环境友好全系统密闭运行,气力输送供煤,集中排灰
(3)操作简单锅炉可实现即开即停,自动化程度高,操作简单便捷
(4)高效节能煤粉燃烧效率可达98%,热效率达90%以上
(5)洁净排放采用高效除尘及脱硫脱硝装置,可实现低污染排放
(6)节约用地采取煤粉集中供应方式,煤灰集中处理,无堆煤场和渣场,占地面积小主要不足
(1)煤粉粒度小,增加制作成本,且在制造、运输、燃烧等过程中要注重防爆措施
(2)热负荷调节范围较小,低于一定负荷不能够燃烧;
(3)飞灰量大,需配备高效除尘装置
三、燃料要求适宜优质褐煤、长焰煤,不适宜无烟煤、贫煤及一般烟煤
十、锅炉烟气脱硫技术锅炉烟气脱硫是指除去烟气中的硫及化合物的过程,主要指烟气中的S0\S02,以达到环境排放要求
一、以干湿状态分类按脱硫过程及产物的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法
(一)湿法技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物该技术的特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S=l时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫但是,湿法烟气脱硫存在腐蚀严重、废水处理等问题,初投资大,运行费用也较高
(二)干法技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题
(三)半干法技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注
二、脱硫剂种类烟气脱硫技术中,按脱硫剂的种类可分为以下五种方法
(一)以CaC03(石灰石)为基础的钙法此技术的最后产物是CaS04・2H20l(石膏),一种不溶于水的稳定物质,可用于建筑材料和水泥制作的原料
(二)以MgO为基础的镁法该技术的产物MgSO3(亚硫酸镁)可再生脱硫剂并生产硫酸,或将MgSO3氧化后再结晶,可生产肥料级的MgS04•1H20,也可生产工业级MgS04•7H0
(三)以火碱和纯碱为基础的钠法该技术在吸收液的处理中可以利用脱硫产物Na2S03与NaHSO3在水中溶解度的不同,使Na2s03结晶作为副产品,或者用酸分解处理,使之再生火碱和纯碱的价格比较高,且腐蚀性也比较高,在当前世界上使用不是很普遍,在钠法的基础上,在后期加入石灰石生产石膏可以节省部分的火碱、纯碱,这就是双碱法
(四)以NH3为基础的氨法该技术脱硫产物(NH4)2S03经数小时可以被大气氧化形成(NH4)2S04o氨法的优势是用量少、二次污染少、副产品用途广泛(可以作为氨肥)、也可以实现循环再生使用、脱硫、脱硝一次完成,但是氨水的价格高1200—1500元/吨,配套设备要求高,一次性投资大
(五)以有机碱为基础的有机碱法现行普遍使用的商业化技术是以石灰石为基础的钙法
三、脱硫产物用途分类按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种
十一、锅炉烟气脱硝技术烟气脱硝,是指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中的NOX,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝主要包括酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、选择性非催化还原法、吸附法、离子体活化法等国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx,90%以上是NO,而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法烟气脱硝的原理是用氧化剂将N0氧化成N02,生成的N02再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝03氧化吸收法用03将N0氧化成N02,然后用水吸收该法的生成物HN03液体需经浓缩处理,而且03需要高电压制取,初投资及运行费用高C102氧化还原法C102将N0氧化成N02,然后用Na2S03水溶液将N02还原成N2该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2s03又可作为N02的还原剂C102法的脱硝率可达95,且可同时脱硫,但C102和NaOH的价格较高,运行成本增加各种脱硝技术特点技术名称适用性及特点优点和不足脱硝率投资适合排气量大,连二次污染小,净化效率高,技术成熟;设备投资局,关键技术难度较大,要选择性催化还原技术续排放源求烟气温度高,不能脱硫,烟气易结露腐蚀后续设备和管道脱硝高80%〜90%SCR不用催化剂,设备和运行费用少;用量大,二次污染,难以保证反应温度NH3适合排气量大,连选择性非催化还和停留时间,要求烟气温度高,不能脱硫,烟气易结露、腐蚀后续设备和管续排放源脱硝运行费用高30%〜60%道原技术SNCRo臭氧氧化脱硝技术是美国的一项专利技术、脱硝工况稳定、效率高,易控制低温氧化技术L处理烟气量中等适宜在相对低温条件下进行化学反应但臭氧发生器价格昂贵脱硝运行费用较高80〜95%TOx的情况可取投资省,运行费用低,无二次污染,系统独立,不腐蚀烟气净化系统以外的适合排气量大,连其它设备,回收部分氮资源,操作简单可靠、脱硝效率稳定用液氨做脱除脱硝40%〜50%续排放源法运行费用较低LPC剂不便储运脱硫以上95%
二、循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉燃烧技术是指小颗粒煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下充分接触燃烧的技术
一、设备及原理循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室(炉膛)、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助设备等组成燃煤和脱硫剂送入炉膛,与炉床上的高温炉料接触燃烧,并进行脱硫反应,在上升烟气作用下向上运动,对炉壁和炉内布置的换热器进行放热较大颗粒(煤粒、脱硫剂)进入悬浮区域后因重力作用沿炉壁下降,并上下往复燃烧较小颗粒与高温气体离开炉膛进入旋风分离器,被分离出来返回炉膛,进行循环燃烧未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道,经换热器等装置、及除尘脱硝装置处理后排至大气
二、技术特点主要优点
(1)燃料适应性广燃煤可用低热值煤种及中、低硫煤,且燃煤粒度在o—10mm即可
(2)燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率可达9599%
(3)清洁排放炉料中添加脱硫剂,脱〜硫率可达80%以上,低温分段燃烧减少NOx产生,加装烟气处理设备可实现清洁排放
(4)负荷适应性好负荷调节范围30%100%〜
(5)可协同处理污泥、城市垃圾等主要不足
(1)送风系统耗电量大
(2)受热面易磨损,或影响长期连续运行
(3)点火启动时间长
三、燃料要求煤种适应性较广,可以烧烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤,对煤歼石等劣质燃料也能很好地燃烧1适用范围本标准规定了锅炉烟气中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的最高允许排放浓度限值和烟气黑度限值本标准适用于以燃煤、燃油和燃气为燃料的单台出力65t/h及以下蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉;各种容量的层燃炉、抛煤机炉使用型煤、水煤浆、煤肝石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉,参照本标准中燃煤锅炉排放控制要求执行本标准不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉本标准适用于在用锅炉的大气污染物排放管理,以及锅炉建设项目环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的大气污染物排放管理本标准适用于法律允许的污染物排放行为;新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理,按照《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境影响评价法》等法律、法规、规章的相关规定执行2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准锅炉烟尘测试方法GB5468固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157固定污染源排气中氮氧化物的测定同紫外分光光度法HJ/T42HJ/T43定污染源排气中氮氧化物的测定固定盐酸蔡乙二胺分光光度法污染源排气中二氧化硫的测定固定污HJ/T56碘量法染源排气中二氧化硫的测定HJ/T57定电位电解法固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范HJ/T373固定源废气监测技术规范HJ/T397固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法HJ/T398固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法(暂行)固定污HJ543染源废气二氧化硫的测定非分散红外吸收法固定污染源废气中氮氧HJ629化物的测定非分散红外吸收法固定污染源排气中氮氧化物的测定HJ692定电位电解法HJ693《污染源自动监控管理办法》(国家环境保护总局令第28号)《环境监测管理办法》(国家环境保护总局令第39号)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准
3.1锅炉boiler锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热热水或其他工质,以生产规定参数(温度,压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备锅炉大气污染物排放标准
3.2在用锅炉in-use boiler指本标准实施之日前,已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的锅炉c
3.3新建锅炉new boiler本标准实施之日起,环境影响评价文件通过审批的新建、改建和扩建的锅炉建设项目
3.4有机热载体锅炉organic fluidboiler以有机质液体作为热载体工质的锅炉
3.5标准状态standard condition锅炉烟气在温度为273K,压力为101325Pa时的状态,简称“标态”本标准规定的排放浓度均指标准状态下干烟气中的数值
3.6烟囱高度stack height指从烟囱(或锅炉房)所在的地平面至烟囱出口的高度
3.7氧含量2content燃料燃烧后,烟气中含有的多余的自由氧,通常以干基容积百分数来表示
3.8重点地区key region根据环境保护工作的要求,在国土开发密度较高,环境承载能力开始减弱,或大气环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区
3.9大气污染物特别排放限值special liimtationfor airpollutants为防治区域性大气污染、改善环境质量、进一步降低大气污染源的排放强度、更加严格地控制排污行为而制定并实施的大气污染物排放限值,该限值的控制水平达到国际先进或领先程度,适用于重点地区4大气污染物排放控制要求
4.110t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉2015年9月30日前执行GB13271-2001中规定的排放限值,10t/h及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉2016年6月30日前执行GB13271-2001中规定的排放限值
4.210Vh以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015年10月1日起执行表1规定的大气污染物排放限值,1岫及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉自2016年7月1日起执行表1规定的大气污染物排放限值表1在用锅炉大气污染物排放浓度限值单位mg/m3限值污染物排放监控污染物项目,位置燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉颗粒物806030400二氧化硫300100烟囱或烟道550⑴氮氧化物400400400汞及其化合物—
0.05—烟气黑度(林格曼黑度,级)W1烟囱排放口注
(1)位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的燃煤锅炉执行该限值
1.13自2014年7月1日起,新建锅炉执行表2规定的大气污染物排放限值表2新建锅炉大气污染物排放浓度限值单位mg/m3限值污染物排放监控污染物项目燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉位置颗粒物503020二氧化硫30020050烟囱或烟道氮氧化物300250200汞及其化合物
0.05——烟气黑度(林格曼黑度,级)烟囱排放口W
11.4重点地区锅炉执行表3规定的大气污染物特别排放限值执行大气污染物特别排放限值的地域范围、时间,由国务院环境保护主管部门或省级人民政府规定表3大气污染物特别排放限值单位mg/m3限值污染物排放监控污染物项目燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉位置颗粒物303020二氧化硫20010050烟囱或烟道氮氧化物200200150汞及其化合物—
0.05—烟气黑度(林格曼黑度,级)烟囱排放口W
11.5每个新建燃煤锅炉房只能设一根烟囱,烟囱高度应根据锅炉房装机总容量,按表4规定执行,燃油、燃气锅炉烟囱不低于8米,锅炉烟囱的具体高度按批复的环境影响评价文件确定新建锅炉房的烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上表4燃煤锅炉房烟囱最低允许高度小》MW
0.
70.7〜VL41V
2.
82.8〜V77〜V1414锅炉房装机总容量1/h11~V22〜V4avio10-2020烟囱最低允m202530354045许高度
1.6不同时段建设的锅炉,若采用混合方式排放烟气,且选择的监控位置只能监测混合烟气中的大气污染物浓度,应执行各个时段限值中最严格的排放限值5大气污染物监测要求
5.1污染物采样与监测要求
5.
1.1锅炉使用企业应按照有关法律和《环境监测管理办法》等规定,建立企业监测制度,制定监测方案,对污染物排放状况及其对周边环境质量的影响开展自行监测,保存原始监测记录,并公布监测结果
5.
1.2锅炉使用企业应按照环境监测管理规定和技术规范的要求,设计、建设、维护永久性采样口、采样测试平台和排污口标志
5.
1.3对锅炉排放废气的采样,应根据监测污染物的种类,在规定的污染物排放监控位置进行,有废气处理设施的,应在该设施后监测排气筒中大气污染物的监测采样按GB
5468、GB/T16157或HJ/T397规定执行;
5.
1.420t/h及以上蒸汽锅炉和14MW及以上热水锅炉应安装污染物排放自动监控设备,与环保部门的监控中心联网,并保证设备正常运行,按有关法律和《污染源自动监控管理办法》的规定执行
5.
1.5对大气污染物的监测,应按照HJ/T373的要求进行监测质量保证和质量控制
5.
1.6对大气污染物排放浓度的测定采用表5所列的方法标准表5大气污染物浓度测定方法标准序号污染物项目方法标准名称标准编号锅炉烟尘测试方法GB5468颗粒物,1固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157烟气黑度固定污染源排放烟气黑度的测定林格曼烟气黑度图法2HJ/T398固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法HJ/T56二氧化硫固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法3HJ/T57固定污染源废气二氧化硫的测定非分散红外吸收法IU629固定污染源排气中氮弱化物的测定紫外分光光度法HJ/T42固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸蔡乙二胺分光光度法HJ/T43氮氧化物,4固定污染源废气中氮氧化物的测定非分散红外吸收法HJ692固定污染源排气中氮氧化物的测定定电位电解法HJ6935汞及其化合物固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法(暂行)HJ
5435.2大气污染物基准含氧量排放浓度折算方法实测的锅炉颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物的排放浓度,应执行GB5468或GB/T16157规定,按公式
(1)折算为基准氧含量排放浓度各类燃烧设备的基准氧含量按表6的规定执行表6基准含氧量锅炉类型基准氧含量
(5)/%燃煤锅炉9燃油、燃气锅炉
3.5,21一0
(2)二-P=P X--------)21-g式中p一一大气污染物基准氧含量排放浓度,mg/m3;pf一一实测的大气污染物排放浓度,mg/m3;(O)——实测的氧含量;夕
(2)一基准氧含量6实施与监督
6.1本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施
6.2在任何情况下,锅炉使用单位均应遵守本标准的大气污染物排放控制要求,采取必要措施保证污染防治设施正常运行各级环保部门在对锅炉使用单位进行监督性检查时,可以现场即时采样或监测的结果,作为判断排污行为是否符合排放标准以及实施相关环境保护管理措施的依据
三、燃气工业锅炉技术燃气工业锅炉是指利用天然气、城市煤气、焦炉煤气、液化石油气等气体为燃烧介质的锅炉
一、设备及原理锅炉系统主要由锅壳和炉胆两大主体和保证其安全经济连续运行的附件,仪表附属设备,自控和保护系统等构成利用天然气、液化气或城市煤气等气体作燃料,在炉内燃烧放出来的热量,加热锅内的水,并使其汽化成蒸汽的进行使用
二、技术特点主要优点
(1)节地锅炉房布置灵活,噪音低,不需要煤灰堆放地,节省用地
(2)节水节约锅炉辅助生产用水
(3)节电燃气锅炉辅助设备少,功率小,耗电量低
(4)节能减排锅炉燃烧效率可达99%,热效率达90%以上,烟尘排放小于20mg/m3,二氧化硫、氮氧化物排放少主要不足
(1)气源投资较大,且需考虑气体供给能力;
(2)燃气价格较高,运行成本高于燃煤;
(3)安全措施需要加强
三、燃料要求根据燃气供应能力,可选用以天然气、城市煤气、焦炉煤气或液化石油气等为燃料的锅炉生物质燃料锅炉是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、树皮等作为燃料的锅炉
一、设备及原理生物质锅炉系统主要由给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统等构成燃料被螺旋给料机送入炉膛,在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热,干燥、着火、燃烧,此过程中析出大量挥发分,燃烧剧烈产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后,进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器,再进除尘器,最后经烟囱排入大气未气化的燃料边向炉排后部运动,直至燃尽,最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口
二、技术特点主要优点
(1)降低能源消耗生物质燃料是一种可再生能源,替代化石能源,降低了能源消耗;
(2)清洁无污染可以减少二氧化硫和氮氧化合物的排放,清洁无污染主要不足
(1)燃料来源不稳定;
(2)燃料热值低,锅炉负荷较低
三、燃料要求秸秆、水稻秆、薪材、木屑、树皮等甲醇锅炉是指利用甲醇燃料为能源的的锅炉
一、设备及原理甲醇锅炉系统是由锅炉系统、燃烧机系统、燃料贮存系统、燃料供给管路系统、热力管道系统、燃料运输系统等部分组成利用泵、雾化喷嘴系统将甲醇燃料进行雾化形成微小液滴,液滴在燃烧空间中到高温加热蒸发变成气体,气体与空气混合,与空气中的氧气发生化学反应进行发光发热的燃烧,并与锅炉壁或换热器中介质进行热交换形成高温介质进行使用,燃尽生成的烟气排除
二、技术特点主要优点
(1)节省石油可以汽、柴油调配至与成品油同等热效率,节省石油资源
(2)安全方便甲醇比汽油不易挥发上浮,着火爆炸危险性比汽油小,同时减少静电危险
(3)减少排放甲醇燃料低温燃烧,氮氧化物产生少;原料中硫含量低,二氧化硫排放少,基本无烟尘排放主要不足
(1)甲醇燃料的低温性能差,冬天需要采取相应措施;
(2)甲醇具有腐蚀性,对橡胶有溶胀作用,需添加抗腐蚀、抗溶胀的添加剂
三、燃料要求甲醇燃料。
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