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1、现有烟气净化技术的比较研究综述1概述燃烧电厂排放的废弃物对环境存在危害的污染物很多，但是，排放量最大、对环境的影响最直接、最严重，也是目前最受重视的是能造成大面积酸雨危害的气体污染物，即硫氧化物（主要是S02和很少量的S03）和氮氧化物（NoX）。煤中大部分硫分均会在燃烧过程中轻易生成S02,而目前常用的锅炉还不可能通过改进炉内燃烧过程来抑制S02的生成，而且煤粉炉的燃烧温度很高，也不利于有效地在燃烧过程中进行脱硫。所以，就现在的技术水平而言，烟气脱硫是降低常规燃煤电厂硫氧化物排放的比较经济和有效地手段，也是目前世界上火力发电应用最广泛的一种控制S02排放的技术。由于燃煤电厂所产生的烟气量巨大
2、，一般达每个小时几十万到几百万立方米，而烟气中S02浓度却十分低，一般不到0.3乐锅炉排烟的温度也较高，通常为120150C因此，根据采用的脱硫工艺不同,烟气脱硫的基建费常占电厂总投资的10%20%以上，脱硫的运行费用也很高。对氮氧化物来说，合理有效地组织煤的燃烧过程，可以较大幅度地降低NOX的生成量，只有在排放的限制更严格，而且炉内燃烧降氮不能满足要求的情况下，才采取进一步的烟气脱氮技术措施。目前烟气脱氮技术的应用范围和成熟程度还远不如脱硫技术，而且其设备投资和运行费用也比脱硫高得多。2干法净化技术2.1 干法净化技术工艺流程及特点青海铝厂焙烧车间配两台54室敞开式阳极焙烧炉，每台有3个火焰
3、系统，共6个火焰系统。阳极焙烧炉排出的废气主要是氟化氢、焦油和粉尘等有害物质。氟化氢是配料中加入阳极残极所致，高温焙烧时一挥发逸出；焦油是碳块，的粘结剂一沥占在焙烧过程中产生的挥发物，这些挥发物以液态和气态焦油形式存在于烟气中;粉尘是炉窑内的填一记焦粉;其中以沥青烟气中的31.苯笋花致癌物质，为害最大。对焙烧炉排出的废气进行集中治拜，不仪是焙烧炉工艺所需，而且是环境保护重要措施，为此，引进美国宾夕法尼亚工程公司鲍姆科公司（以下简称PEC公司）Pleo一IV烟气干法净化扶术。来自两台焙烧炉的烟气，由地下总烟道一合后进入冷却塔进行喷水雾化冷却，冷却后的烟气自塔底部排出，经总管道分别进入四组VR工反
4、应器与氧化铝吸附反应，吸附反应后的氧化铝进袭尤除尘器进行气固分离，分离下的氧化铝一部分循环使用。另一部分经风动溜槽、气力提升到吸附后氧化铝贮仓，定期用汽车槽车送电解使用。分离后的干净烟气由三台主排烟机经烟囱排入大气。新氧化铝用汽车槽车由压缩空气输送到新氧化铝贮仓。2.2 干法净化技术系统的组成烟气量125000Nm3h烟气温度最高350正常平均15OoC烟气出炉负压19a-2451Pa烟气中有害物含是：总含尘量15omgN11总含焦油量15ON11?,总含氟化物量70mgN11?吸附用氧化铝量艺24Th吸附月氧化铝物理性能:比表面积26-37m2g分散度44pmz占3246%安息角35-39排
5、入大气有害物：总含尘量100mgNm3总含焦油量Omg/No?总含氟化物量l.Ogln/Nn?o3电捕焦油器净化技术1电捕焦油器净化技术工艺流程及特点电捕焦油器采用结构形式有同心圆式、管式和蜂窝式等三种。无论哪种结构，其工作原理，即在金属导线与金属管壁（或极板）间施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区。按电场理论，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的沉淀极；所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间。当含焦油雾滴等杂质的煤气通过该电场时，吸附了负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上，从而达到
6、净化气体的目的，通常称为荷电现象。当吸附于沉淀极上的杂质量增加到大于其附着力时，会自动向下流趟，从电捕焦油器底部排出，净气体则从电捕焦油器上部离开并进入下道工序。气体的放电过程：在通常情况下气体是不导电的，但在高压电场的作用下气体内部的电子便会获得足够的能量成为自由电子而导电，被称为自发性电离现象。气体的自发性电离是建立在非均匀性电场中。在均匀性电场中，随着电压的增加，只要其间任何一点发生电离，两极间将立即充满带电离子，整个空间的气体被击穿。此时电流急剧增加而形成火花放电。而在非均匀性电场中，电场强度则随两极间的距离增大而迅速下降。根据供电极性的不同，电晕有阴电晕和阳电晕之分。在工业生产中，大
7、多采用阴电晕，因为在相同的条件下，阴电晕可以获得比阳电晕高的电流，而且其闪络电压也远比阳电晕放电要高。由于影响电捕焦油器操作性能的因素很多，选型时请告知粉尘与雾滴的密度、粘度、比电阻、气体温度、压力、湿度、流速与杂浓度等。2电捕焦油器净化技术系统的组成烟气冷却净化技术主要由烟气冷却、吸附反应、气固分离、烟气和氧化铝输送、电气自控等五部分组成，烟气冷却是该系统的关键。它主要由两台流量11.3411h,扬程85.5米，电机功率15kW的离心式水泵和两套压缩空气流量15.3Nm,min,压力49-69MPa。电气动调节阀、仪表及管网等组成，统一安装在钢框架上，简称阀架,其中一套备用。它的操作全部由程
8、序控制器控制，将水和压缩空气送到冷却塔内顶部喷枪输入喷咀，利用水雾的汽化热达到雾化蒸发，将来自焙烧炉高温烟气冷却降温到882,其日的使烟气中的气态碳氢化合物变成固态，保护气固分离设备的滤袋。*!PISl制服密燃得气冷化工艺流Il为防止塔壁腐蚀，必须保持塔壁各部位是于燥的，因此采用高压旋流雾化喷咀。烟气与水是顺流的。经测定水气压力为O.290.49MPa时，气液比一般在O,4-0.1之间，其液雾的质量平均直径一般小于25m,其雾化根部锥角约70-8.09锥体部分约40-500,每个喷咀容量为10加仑/分，共9个喷咀。图2为喷咀示意图。喷水与温it由程控器进行联锁控制，即当烟气温度达列100-VI
9、o5C时，自动打开水源气源，启动水泵进行1水。此对供水阀开度大小与温度成正比关系洪水量和塔入出口温度相应（:主控制盘上nifs当塔入口温度降至100。C以下时。自动关闭水源气源，停止喷雾降温。当此套失灵或出现故障时，程控器自动图2喷咀启动备用备设;若备用设备亦失灵或出现故障,程控器立即发出警报,停止喷雾降温,将烟气自动转入旁道。一4n3X冷却塔的入口设一段较长的扩散管,将烟气均匀分布在塔内圆周边,可使塔壁有一层干热的气流,以达到保护塔壁不腐蚀目的,所以塔的入口管不仅无气流分布板,塔内也无需任何防腐措施,加工制造简单,材质为一般碳素钢,厚度6-8毫米,烟气流速约7ms,在塔内停留时间约7秒,塔体
10、总重38吨,详见图3所示。4吸附反应图3冷却塔PEC公司根据气体流动的多点式锥形运动原理设计的VRl反应器,如图4所示。将沸腾状，图4反应器1-喷射器；2-循环A1zO3:3-AlzOm4-玻璃观察孔，5-不锈钢流态化元件氧化铝由锥形喷射器中的多孔眼溢流出来，呈一个很均匀的圆截面，进入除尘器前流速降低，氧化铝的流动也慢，增加了与烟气的接触时间，达到了氧化铝粉与烟气均匀混合的目的，从而减少了氧化铝的破碎和阻力损失，并且具有需要空气流量小的特点。见表1。1,弱气选H扩散曹I2-啧阻9个I3塔体!4堪i口管,5排渣口5气固分离采用脉冲袋式除尘器，将烟气与反应后氧化铝进行气固分离。共8个室，每室有诱1
11、14X3050滤袋400个，每20个滤袋配一个双膜片脉冲阀。滤袋采用重量7008/mz聚酷纤维针刺呢，清灰方式压差和定时均可，主要技术参数：过滤面积:3200m2处理烟气量:125000Nm3/h过滤风速:1.1-1.2m/min清灰压力:0.49-0.69MPa控制压差:1471.-1647Pa脉冲时间、0.05-0.6s可调脉冲间隔:1-3OS可调6净化技术应用实例及比较来自两台焙烧炉的烟气，由地下总烟道汇合后进入冷却塔进行喷水雾化冷却，冷却后的烟气自塔底部排出，经总管道分别进入四组VR工反应器与氧化铝吸附反应，吸附反应后的氧化铝进袭尤除尘器进行气固分离，分离下的氧化铝一部分循环使用。另一部分经风动溜槽、气力提升到吸附后氧化铝贮仓，定期用汽车槽车送电解使用。分离后的干净烟气由三台主排烟机经烟囱排入大气。新氧化铝用汽车槽车由压缩空气输送到新氧化铝贮仓。
