燃煤发电厂SO_2和粉尘超净排放改造工程技术方案的优化研究

为实现燃煤发电厂SO_2和粉尘超净排放目标,某燃煤发电厂立足于原有设备,在充分考虑设备运行可靠性及检修经济性、SO_2和粉尘排放浓度、系统阻力、场地占用等条件下,主要采用湍流器、管束除尘除雾器、蒙特斯除雾器对两台300MW机组湿法脱硫系统进行SO_2和粉尘超净排放改造,并采取不同改造方案以验证不同技术路线对污染物排放的控制效果,以确定超净排放的最优改造技术方案。结果表明:所优选的改造技术方案实现了SO_2和粉尘的超净排放,并大大降低了烟气中HF、HCl、SO_3、雾滴、汞、PM2.5的排放量,其中粉尘(含石膏)排放浓度由17mg/Nm~3降至2~5mg/Nm~3以下,SO_2排放浓度由75mg/Nm~3降至20mg/Nm~3以下(入口烟气中SO_2浓度为7 700mg/Nm~3),HF排放浓度由22.7mg/Nm~3降至6.4mg/Nm~3,HCl排放浓度由3.07mg/Nm~3降至0.989mg/Nm~3,SO_3排放浓度由68mg/Nm~3降至16mg/Nm~3,雾滴排放含量由75mg/Nm~3降至13mg/Nm~3,汞排放浓度由0.029μg/Nm~3降至0.004 5μg/Nm~3,PM2.5排放浓度控制在0.954mg/Nm~3,可为燃煤发电厂SO_2和粉尘超净排放控制工程提供技术参考。     

烟羽消白技术在40t/h燃煤工业锅炉上的应用

以某供热中心2×40 t/h燃煤工业锅炉烟羽消白改造项目为例,介绍了烟羽消白的技术原理和发展现状,分析了"喷淋冷凝+烟气-蒸汽换热"烟羽消白系统的运行效果。结果表明:烟气冷凝温度为30～42℃,烟气湿度为4.5%～7%,出口烟气温度大于80℃;烟气的粉尘排放浓度由10 mg/Nm~3降至4 mg/Nm~3,协同除尘效率为60%;烟气SO_2平均排放浓度为19.4 mg/Nm~3左右,协同脱硫效率为35%;该系统运行稳定,烟气排放参数达到了超低排放标准要求(烟尘≤10 mg/Nm~3、SO_2≤35 mg/Nm~3、NOX≤50 mg/Nm~3),满足烟羽消白技术的设计要求。     

危险废物处置熔炼炉烟气治理工程实例分析

根据某危废处置公司熔炼炉熔炼炉烟气污染物成分特征,采用"布袋除尘+臭氧脱硝+洗涤塔+石灰石/石膏湿法脱硫塔"工艺进行改造。应用结果表明:该工艺脱硫效率≥98.9%,进烟囱烟气中的二氧化硫浓度由改造前的5 466 mg/Nm~3降至60 mg/Nm~3以下;脱硝效率≥72.72%,进烟囱烟气中的氮氧化物浓度由改造前的550 mg/Nm~3降至150 mg/Nm~3以下;颗粒物入口浓度15 g/m~3,布袋除尘器出口颗粒物20 mg/m~3,每年可减少颗粒物排放量达17 376.8 t;烟气中的二噁英浓度1 ngTEQ/m~3,经活性炭吸附处理后,可降至0.5 ngTEQ/m~3以下。     

西安城区燃煤锅炉颗粒物排放特征研究

针对西安市雾霾频发,在集中供热期利用冷凝法收集了5台燃煤锅炉排放的湿烟气中的冷凝液,分析了湿烟气中颗粒物的排放特征。实验结果表明:5台锅炉排放的烟气中可溶性盐的浓度为0. 92～10. 59 mg/m3,不溶性颗粒物浓度为0. 46～6. 31 mg/m3,供热燃煤锅炉的可溶性盐和不溶性颗粒物的排放量明显高于电厂燃煤锅炉。水溶性盐中主要成分含有SO2-4、NH+4、Cl-以及Ca2+,其中SO2-4含量最高,质量分数为55. 69%～66. 84%。根据现场测试结果和西安城区燃煤锅炉的燃煤量推算:当静风天气持续48 h时,分别以300,500 m的空间高度为基准,计算得出燃煤锅炉排放的可溶性盐对西安城区大气中颗粒物浓度的贡献量分别为6. 6,3. 96μg/m3。     

型煤无烟工业窑炉研究

本文论述了采用下饲式和简易热煤气两种无烟燃煤技术,对手烧式燃煤工业窑炉进行技术改造的同时,采取改变炉型结构;选用新型不定形耐火材料及保温材料等技术措施,从而有效地降低了排烟热损失、炉体蓄热和散热损失.进一步提高了节煤效果和控制烟尘的效果.节能型下饲式加热炉的节煤率为20-30％;烟尘浓度为200mg/Nm~3以下;烟气黑度为林格曼0-0.5级;BaP排放浓度为燃煤工业锅炉的0.4％.节能型简易热煤气锻造加热炉的节煤率高达50-78％;排尘浓度为100mg/Nm~3以下;烟气黑度为林格曼0-0.5级;BaP排放浓度不到燃煤工业锅炉的0.4％.该项成果居国内领先水平,其污染物排放指标达到了世界先进水平.     

炼焦过程及周边环境颗粒物中水溶性无机离子特征

为明确炼焦过程排放颗粒物及周边环境颗粒物中水溶性无机离子的污染特征,于2012年5月利用改良的标准大体积总悬浮颗粒采样器采集燃烧室废气烟囱排放、焦炉顶无组织排放及焦炉周边环境空气TSP（total suspended particulates,总悬浮颗粒物）样品,使用Staplex234大流量采样器采集焦炉顶无组织排放及焦炉周边环境空气PM_1.4样品,采用ICS-90离子色谱仪测试样品中SO₄2-、NH₄+、Ca2+、Cl-、NO₃-、F-、Mg2+、K+、Na+共9种水溶性无机离子.结果表明:SO₄2-为炼焦过程排放的特征离子.炼焦过程燃烧室废气烟囱排放的TSP中总水溶性无机离子质量浓度最高,为（5 493±901）μg/m3;其次为焦炉顶无组织排放的TSP,其总水溶性无机离子质量浓度为（902±222）μg/m3;焦炉周边环境空气的TSP中总水溶性无机离子质量浓度最低,为（712±288）μg/m3.SO₄2-为燃烧室废气烟囱排放TSP与燃煤锅炉烟气排放颗粒物中共有的主要特征离子,但与燃煤锅炉烟气相比,燃烧室废气烟囱排放的w（SO₄2-）略低,w（F-）则相反.NH₄+较易富集于焦炉顶无组织排放的细颗粒物中,而SO₄2-则较易富集于粗颗粒物中.研究显示,炼焦过程及焦炉周边环境空气颗粒物中9种水溶性无机离子分布特征不同,SO₄2-是燃烧室废气烟囱排放、焦炉顶无组织排放的TSP中质量浓度最高的水溶性无机离子.      

层燃锅炉低氮燃烧技术研究

通过对2 t/h层燃锅炉燃烧条件的分析,提出低氮燃烧技术改造方案,并进行燃料分级燃烧、空气分级燃烧和烟气循环对NOx排放控制影响的研究。研究结果表明:采用分室配风实现空气分级燃烧和燃料分级燃烧,NOx排放量由260~359 mg/m3降为137~182 mg/m3;循环烟气率达10%~15%时,烟气循环可实现降低NOx排放3%~5%;相同燃烧状况下,低氮燃烧技术优化后NOx的排放浓度由低氮燃烧改造前的301~430 mg/m3降低到137~182 mg/m3。层燃锅炉低氮燃烧改造后烟气中NOx浓度低于200 mg/m3,可作为有效的NOx控制技术。     

台吉竖井沸腾炉采用文丘里水膜除尘效果显著

北票矿务局台吉竖井两台10t和一台14t沸腾炉。原除尘器是由一级离心旋风除尘和一级铸铁多管除尘器组成的除尘系统,烟尘排放浓度为4200mg/Nm~3,高于辽宁地区烟尘排放标准的12倍。烟囱附近500m范围内,使人感到睁不开眼,经过一夜后,人走路的脚印清楚,污染与危害十分严重。     

某热力厂35t/h燃煤锅炉配套布袋除尘器改造

通过工程实例,介绍燃煤锅炉配套布袋除尘器改造,改造后各参数满足设计要求。运行结果表明,烟气粉尘排放浓度5.78 mg/m~3,优于业主要求的排放标准。     

上海市燃油、燃气锅炉NOx排放现状及控制建议研究

简述了上海市燃油、燃气锅炉的区域分布及额定蒸发量分布,结果表明上海市燃油、燃气锅炉以10 t/h以下的小锅炉为主;分析了上海市燃油、燃气锅炉NOx排放浓度水平、超标情况及提标潜势,研究显示燃油锅炉NOx排放浓度水平高于燃气锅炉、NOx超标均出现在10 t/h以下小锅炉、额定蒸发量较高的锅炉NOx排放水平相对较低,较严标准限值的控制下达标率也相对较高;基于以上研究结果,提出了加强NOx监测及推进锅炉低氮燃烧改造工作等控制建议.     

重庆市典型工业源颗粒物排放特征

利用稀释通道系统采集重庆市主城区典型燃煤锅炉和水泥窑炉烟道气中的颗粒物样品,并利用静电低压撞击器将其按粒径分为12级,分析了工业源颗粒物粒径谱(0.02~10μm)特征。结果表明,水泥窑炉排放颗粒物数浓度表现出双峰型的对数分布特征,分别出现在积聚模态(0.12μm)以及接近粗粒子模态(1.23~1.96μm)粒径范围处,燃煤锅炉排放颗粒物数浓度变化特征以及浓度水平都有较大的差异,主要呈积聚模态单峰型变化趋势;火电厂1燃煤锅炉排放颗粒物的数浓度和质量浓度均为最高,其峰值分别为2.2×106cm-3和174.2 mgm3;水泥窑炉PM2.5中OC、Al、Ca所占比例较高,分别为17.96%、17.32%和9.90%,燃煤锅炉PM2.5中Al、SO42-和OC所占比例较高,分别为9.17%、8.92%和6.15%;相对于水溶性组分和碳组分,无机元素所占比例相对较高,其对水泥窑炉和燃煤锅炉PM2.5质量浓度的贡献分别达到了44.28%和18.07%。     

中梁山煤电气公司电厂锅炉洁净煤工程通过市级验收

日前 ,中梁山煤电气公司电厂 2台 35蒸吨 /h火电燃煤锅炉实施洁净煤改造并经试运行后 ,顺利通过重庆市市级部门验收 ,成为实施洁净煤改造工程首家通过验收的单位。2 0 0 2年 3月 ,中梁山煤电气公司电厂按照市政府有关文件精神 ,率先启动 2台 35蒸吨 /h火电燃煤锅炉洁净煤改造工程 ,分别于 2 0 0 2年 7月和 1 0月改造完成。他们采取本体循环硫化床技术 ,实行炉内固硫、脱硫塔脱硫和静电除尘等技术 ,减少二氧化硫和烟尘排放。经市环境监测中心监测 ,锅炉二氧化硫排放为 51 7mg/m3,烟尘排放为 2 9.7mg/m3,大大低于市政府规定排放标准 (分别为 9…     

房山矿沸腾炉静电除尘器改造情况

北京矿务局房山煤矿集中供热锅炉房,使用了二台10t 沸腾锅炉。原始烟尘产生浓度为28062mg/Nm~3和16065mg/Nm~3。一级除尘为 XPL/G—10型旋风除尘器,名牌除尘效率为90%,实际监测效率只有74.8%和62.9%,二级除尘仿高压静电除尘器,是6个直径为1.2m 高15m 的钢制园筒,同时也作     

北京市燃气工业锅炉NO_x排放及空气质量影响分析

多年来北京市一直致力于改善能源结构,推行燃煤锅炉清洁能源改造等举措,不断提高天然气使用比例,天然气占一次能源的比例从2000年3.1%上升到2012年的16.7%,燃气锅炉的数量、总蒸吨数初具规模。相对燃煤工业锅炉,燃气工业锅炉的主要环境问题是NOx排放,NOx又是二次污染物O3和PM2.5的前体物,从而对空气质量产生影响。该研究选择典型燃气锅炉,对其NOx实际排放浓度进行监测,获取排放因子。结合活动水平,采用排放因子法估算排放量,利用WRF-CMAQ模拟其对空气质量的影响。结果表明:北京市燃气工业锅炉NOx排放因子为2.19 g/m3天然气,采用排放因子法估算全市燃气工业锅炉NOx排放量为9 339 t。对于空气质量影响,不同季度略有差异,全年NOx浓度上升明显,贡献7.2%NO2平均浓度,二次转化为PM2.5不明显,而且夏季由于气温较高,在光化学反应作用下二次转化成臭氧趋势明显。     

国外水泥厂电收尘器的改进和发展

国外对水泥厂的粉尘排放的要求是比较严格的,例如德国规定烟囱粉尘的日平均排放浓度不能超过50mg/Nm~3。为此,收尘器就必须力争达到30mg/Nm~3的排放标准。如此高的要求,势必促使收尘器所有机械、电气结构的零部件进一步优化。国外水泥厂电收尘器近几年里获得的改进和发展主要有以下八个方面。一、RS 放电电极 RS 放电电极比较坚固,不易断。而以前的放电线易断,电晕放电效应也较差。每根 RS 放电电极产生一个电场,可复盖每一侧收尘极的整个宽度。二、气体通道宽度近年来收尘板之间的间隔设计为400mm,增大了气体通道的宽度。     

燃煤电厂和钢铁厂排放可凝结颗粒物中有机组分研究

目前我国燃煤电厂超低排放改造已基本完成,钢铁行业正在进行超低排放改造。固定源排放的可过滤颗粒物(filterable particulate matter,FPM)浓度越来越低,可凝结颗粒物(condensable particulate matter,CPM)排放逐渐引起广泛关注。揭示燃煤电厂和钢铁厂CPM中有机组分特征对于认识CPM成因及控制具有重要意义。采用稀释间接法收集了8个燃煤电厂和3个钢铁厂(2个烧结厂和1个焦化厂)烟气中的CPM,测试和分析了其中有机组分特征。结果表明:燃煤电厂CPM中有机组分含量较低,脱硫入口和总排口平均含量分别为0.082 mg/m3(0~0.331 mg/m3)和0.060 mg/m3(0~0.254 mg/m3),占CPM的比例分别为4.95%和10.1%;钢铁厂CPM中有机组分含量和比例均高于电厂,脱硫入口CPM中有机组分平均含量为1.94 mg/m3(0.408~3.98 mg/m3),占比为22.2%,经过污控措施净化后总排口CPM中有机组分平均含量为0.382 mg/m3(0.149~0.572 mg/m3),占比为11.1%。燃煤电厂CPM中有机组分主要为酯类,钢铁厂CPM中有机组分主要为烷烃类和烷酸类。2类固定源CPM中有机组分占比均相对较低,其无机组分减排工作应予以更多重视。     

颗粒移动床除尘装置的开发研究

沸腾炉是广泛使用的锅炉,本实验在12吨沸腾炉的工况条件下,设计了处理量为16000Nm~3/hr 的工业试验装置。经测试,出口含尘浓度365.5mg/Nm~3,除尘效率98.7％。本试验的锅炉工况为蒸发量8～12吨;锅炉出口烟气温度250～280℃;一旋出口烟气温度200～220℃。本炉用京西煤矸石加无烟煤,其发热量3500—5300大卡/公斤,含灰份24％,日平均耗煤量55吨;平均出口含尘浓度58g/Nm~3。     

填料塔/活性炭吸附二级脱硝工艺

武汉市红星铝制品厂酸洗铝制品车间生产时,从酸槽中排放大量氮氧化物及酸雾。原来只靠排风扇通风效果差,车间内黄烟滚滚,酸雾呛人,严重污染环境损害工人健康。目前该厂已采用由中国科学院生态环境研究中心(原环化所)和北京市劳动保护科学研究所研制、湖北省红安县环保设备厂制造的治理装置,消除了黄烟,减少了酸雾。按排气筒高度,氮氧化物排放量达到了排放标准。治理工艺流程如图所示。 设备运转一个多月结果表明:处理气量5000Nm~3/h,空塔速度0.7m/s,液气比5(L/m~3),碱液浓度10％,治理前氮氧化物浓度1500—2500 mg/Nm~3,治理后氮氧化物浓度降至150—200mg/Nm~3,去除率为80％以上。该装置径武汉市汉阳区环保局和工厂联合验收通过,正式投产使用。     

SNCR-双氧水氧化脱硝烟气治理工程实例分析

针对某公司60万吨氧化球团生产线的链篦机-回转窑烟气NOX超标排放问题,采用SNCR+双氧水氧化脱硝工艺进行烟气超低排放改造。该工程处理烟气量为400 000 m~3/h,脱硝系统总投资约180万元,年运行成本为189.46万。运行效果表明:NOX的浓度从脱硝前的100 mg/Nm~3降至45 mg/Nm~3,低于山东省地方标准(DB 37/990—2019) NOX排放限值(50 mg/Nm~3),实现了NOX的超低排放。     

燃煤机组超低排放改造对汞的脱除效果研究

燃煤烟气中汞污染的控制是目前重要的环保课题之一,燃煤电厂利用现有的脱硝、脱硫、除尘设备去除汞,文章分析燃煤电厂烟气净化设备超低排放改造后汞的排放水平,说明现有废气处理设施超低排放改造,既能有效降低烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度,也有利于汞的去除,燃煤机组超低排放改造后汞的排放浓度远低于现行0.03 mg/m3的限值;通过分析燃煤电厂现有烟气净化设备对汞的协同去除效果和脱除汞的原理,提出了未来燃煤烟气汞污染控制措施的建议.