发电厂脱硫、脱销、除灰

火力发电厂脱硫 脱硝 简介 讲课人 乔亮 火力发电厂脱硫概述 燃煤产生的污染燃煤产生的烟气污染物 SO2 NOx CO2 Hg等燃煤烟气中SO2的量 以燃烧10000吨煤为例计算 产生的SO2 10000吨 1 煤含硫量 2 SO2是S重量的2倍 80 煤中S转化为SO2的百分率 160吨以上是煤燃烧生成烟气中的SO2 现在对烟气脱硫 以脱硫90 计算 则最后排放SO2 160吨 10 16吨 火力发电厂脱硫概述 二氧化硫的危害中国二氧化硫是大气中主要污染物之一 是衡量大气是否遭到污染的重要标志 世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件 使很多人中毒或死亡 在我国的一些城镇 大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重 二氧化硫进入呼吸道后 因其易溶于水 故大部分被阻滞在上呼吸道 在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸 硫酸和硫酸盐 二氧化硫可被吸收进入血液 对全身产生毒副作用 它能破坏酶的活力 从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢 对肝脏有一定的损害 动物试验证明 二氧化硫慢性中毒后 机体的免疫受到明显抑制 二氧化硫浓度为10 15ppm时 呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制 浓度达20ppmg时 引起咳嗽并刺激眼睛 若每天吸入浓度为100ppm8小时 支气管和肺部出现明显的刺激症状 使肺组织受损 浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难 二氧化硫与飘尘一起被吸入 飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3 4倍 若飘尘表面吸附金属微粒 在其催化作用下 使二氧化硫氧化为硫酸雾 其刺激作用比二氧化硫增强约1倍 火力发电厂脱硫概述 长期生活在大气污染的环境中 由于二氧化硫和飘尘的联合作用 可促使肺泡纤维增生 如果增生范围波及广泛 形成纤维性病变 发展下去可使纤维断裂形成肺气肿 二氧化硫可以加强致癌物苯并 a 芘的致癌作用 据动物试验 在二氧化硫和苯并 a 芘的联合作用下 动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率 在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌 二氧化硫还是酸雨的重要来源 酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏 研究表明 酸雨对土壤 水体 森林 建筑 名胜古迹等人文景观均带来严重危害 不仅造成重大经济损失 更危及人类生存和发展 火力发电厂脱硫概述 各国已经研究发展了许多燃煤电站锅炉控制SO2技术 并应用于实际电站锅炉 这些技术可分为三大类 1 燃烧前脱硫主要为煤炭洗选脱硫 即在燃烧前对煤进行净化 去除原煤中部分硫分和灰分 分为物理法 化学法和微生物法等 1 物理法 主要指重力选煤 利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离 该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等 主要方法有跳汰选煤 重介质选煤 风力选煤等 2 化学法 可分为物理化学法和纯化学法 物理化学法即浮选 化学法又包括碱法脱硫 气体脱硫 热解与氢化脱硫 氧化法脱硫等 3 微生物法 在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术 可脱除煤中的有机硫和无机硫 我国当前的煤炭入洗率较低 大约在20 左右 而美国为42 英国为94 9 法国为88 7 日本为98 2 提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤二氧化硫污染 然而 物理选洗仅能去除煤中无机硫的80 占煤中硫总含量的15 30 无法满足燃煤二氧化硫污染控制要求 故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段 火力发电厂脱硫概述 2 燃烧中脱硫煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂 碳酸钙 碳酸镁受热分解生成氧化钙 氧化镁 与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐 随灰分排出 在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种 型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术 1 型煤固硫技术 将不同的原料经筛分后按一定比例配煤 粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合 经机械设备挤压成型及干燥 即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤 固硫剂主要有石灰石 大理石 电石渣等 其加入量视含硫量而定 燃用型煤可大大降低烟气中二氧化硫 一氧化碳和烟尘浓度 节约煤炭 经济效益和环境效益相当可观 但工业实际应用中应解决型煤着火滞后 操作不当会造成的断火熄炉等问题 火力发电厂脱硫概述 2 流化床燃烧脱硫技术 把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中 从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧 形成了湍流混合条件 延长了停留时间 从而提高了燃烧效率 其反应过程是煤中硫燃烧生成二氧化硫 同时石灰石煅烧分解为多孔状氧化钙 二氧化硫到达吸附剂表面并反应 从而达到脱硫效果 流化床燃烧脱硫的主要影响因素有钙硫比 煅烧温度 脱硫剂的颗粒尺寸孔隙结构和脱硫剂种类等 为提高脱硫效率 可采用以下方法 1 改进燃烧系统的设计及运行条件 2 脱硫剂预煅烧 3 运用添加剂 如碳酸钠 碳酸钾等 4 开发新型脱硫剂 火力发电厂脱硫概述 3 燃烧后脱硫烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应 烟气中的二氧化硫是酸性物质 通过与碱性物质发生反应 生成亚硫酸盐或硫酸盐 从而将烟气中的二氧化硫脱除 最常用的碱性物质是石灰石 生石灰和熟石灰 也可用氨和海水等其它碱性物质 火力发电厂脱硫概述 按脱硫的方式和产物的处理形式燃烧后脱硫一般可分为湿法 半干法和干法三大类 1 湿法烟气脱硫技术 WFGD技术 2 半干法烟气脱硫技术 SDFGD技术 3 干法烟气脱硫技术 DFGD技术 燃煤机组烟气脱硫以第一种为主 发电厂脱硫概述 1 湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液 由于是气液反应 所以反应速度快 效率高 脱硫剂利用率高 该法的主要缺点是脱硫废水二次污染 系统易结垢 腐蚀 脱硫设备初期投资费用大 运行费用较高等 发电厂脱硫概述 2 氨法烟气脱硫技术该法的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂 氨水与烟气在吸收塔中接触混合 烟气中的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氨 氧化后生成硫酸氨溶液 经结晶 脱水 干燥后即可制得硫酸氨 肥料 该法的反应速度比石灰石 石膏法快得多 而且不存在结构和堵塞现象 另外 湿法烟气脱硫技术中还有钠法 双碱脱硫法和海水烟气脱硫法等 应根据吸收剂的来源 当地的具体情况和副产品的销路实际选用 发电厂脱硫概述 2 半干法烟气脱硫技术主要介绍旋转喷雾干燥法 该法是美国和丹麦联合研制出的工艺 该法与烟气脱硫工艺相比 具有设备简单 投资和运行费用低 占地面积小等特点 而且烟气脱硫率达75 90 该法利用喷雾干燥的原理 将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔 在吸收塔内 吸收剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时 吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥 完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出 该法包括四个在步骤 1 吸收剂的制备 2 吸收剂浆液雾化 3 雾粒与烟气混合 吸收二氧化硫并被干燥 4 脱硫废渣排出 该法一般用生石灰做吸收剂 生石灰经熟化变成具有良好反应能力的熟石灰 熟石灰浆液经高达15000 20000r min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴 其雾粒直径可小于100微米 具有很大的表面积 雾滴一经与烟气接触 便发生强烈的热交换和化学反应 迅速的将大部分水分蒸发 产生含水量很少的固体废渣 发电厂脱硫概述 3 干法烟气脱硫技术干法采用固体粉末或颗粒为吸附剂 干法脱硫后烟气仍具有较高的温度 100 排出后易扩散 主要有炉内喷钙法和活性炭法 由于炉内喷钙法的吸收剂及反应原理与湿法有些相似 这里不再详述 只介绍一下活性炭法 活性炭法是利用活性炭的活性与较大的比表面积使烟气中的二氧化硫在活性炭表面上与氧及水蒸气反应生成硫酸而被吸附 吸附过的活性炭经再生 可以获得硫酸 液体二氧化硫 单质硫等产品 该法不仅可以控制二氧化硫的排放 还能回收硫资源 是一种发展前景较好的脱硫工艺 以上是对脱硫技术的小结 选择脱硫技术时 除了考虑脱硫效果外 还应看该方法的综合技术经济指标 从投资额 技术成熟程度 废料和二次污染处置的难易程度和吸收剂的来源是否广泛和价格高低等方面考虑 选择最适宜的方法 发电厂脱硫概述 石灰石 石膏法烟气脱硫技术工艺流程锅炉烟气经电除尘器除尘后 通过增压风机 进吸收塔 在吸收塔内烟气向上活动且被向下活动的循环浆液以逆流方式洗涤 循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中 以便脱除SO2 SO3 HCL和HF 与此同时在 强制氧化工艺 的处理下反应的副产物被导进的空气氧化为石膏 CaSO4 2H2O 并消耗作为吸收剂的石灰石 循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中 通过喷嘴进行雾化 可负气体和液体得以充分接触 每个泵通常与其各自的喷淋层相连接 即通常采用单元制 石灰石 石膏法烟气脱硫技术 在吸收塔中 石灰石与二氧化硫反应天生石膏 这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出 进进石膏脱水系统 脱水系统主要包括石膏水力旋流器 作为一级脱水设备 浆液分配器和真空皮带脱水机 经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾 在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴往除 同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗 进行除雾器冲洗有两个目的 一是防止除雾器堵塞 二是冲洗水同时作为补充水 稳定吸收塔液位 最后 洁净的烟气通过烟道进进烟囱排向大气 发电厂脱硫概述 脱硫过程主反应1 SO2 H2O H2SO3吸收2 CaCO3 H2SO3 CaSO3 CO2 H2O中和3 CaSO3 1 2O2 CaSO4氧化4 CaSO3 1 2H2O CaSO3 1 2H2O结晶5 CaSO4 2H2O CaSO4 2H2O结晶6 CaSO3 H2SO3 Ca HSO3 2pH控制同时烟气中的HCL HF与CaCO3的反应 天生CaCl2或CaF2 吸收塔中的pH值通过注进石灰石浆液进行调节与控制 一般pH值在5 5 6 2之间 发电厂脱硫概述 主要工艺系统设备及功能吸收系统吸收系统的主要设备是吸收塔 它是FGD设备的核心装置 系统在塔中完成对SO2 SO3等有害气体的吸收 湿法脱硫吸收塔有很多种结构 如填料塔 湍球塔 喷射鼓泡塔 喷淋塔等等 其中喷淋塔由于具有脱硫效率高 阻力小 适应性 可用率高等优点而得到较广泛的应用 因而目前喷淋塔是石灰石 石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型 脱硫主要工艺系统设备及功能 喷淋层设在吸收塔的中上部 吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层 每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成 其作用是将循环浆液进行细化喷雾 一个喷淋层包括母管和支管 母管的侧向支管成对排列 喷嘴就布置在其中 喷嘴的这种布置安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果 吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打进喷淋层 为防止塔内沉淀物吸进泵体造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞 循环泵前都装有网格状不锈钢滤网 塔内 单台循环泵故障时 FGD系统可正常进行 若全部循环泵均停运 FGD系统将保护停运 脱硫主要工艺系统设备及功能 氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分 氧化空气的功能是保证吸收塔反应池内天生石膏 氧化空气注进不充分将会引起石膏结晶的不完善 还可能导致吸收塔内壁的结垢 因此 对该部分的优化设置对进步系统的脱硫效率和石膏的品质显得尤为重要 吸收系统还包括除雾器及其冲洗设备 吸收塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器 它主要用于分离由烟气携带的液滴 采用阻燃聚丙烯材料制成 脱硫主要工艺系统设备及功能 浆液制备系统浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式 不同的制浆方式所对应的设备也各不相同 至少包括以下主要设备 磨机 湿磨时用 粉仓 干粉制浆时用 浆液箱 搅拌器 浆液输送泵 浆液制备系统的任务是向吸收系统提供合格的石灰石浆液 通常要求粒度为90 小于325目 脱硫主要工艺系统设备及功能 石膏脱水系统石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备 水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备 其利用了离心力加速沉淀分离的原理 浆液流切向进进水力旋流器的进口 使其产生环形运动 粗大颗粒富集在水力旋流器的周边 而细小颗粒则富集在中心 已澄清的液体从上部区域溢出 溢流 而增稠浆液则在底部流出 底流 真空皮脱水机将已经经过水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率达到90 以上 脱硫主要工艺系统设备及功能 排放系统排放系统主要由事故浆池 区域浆池及排放管路组成 脱硫主要工艺系统设备及功能 热工自控系统为了保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行 系统装备了完整的热工丈量 自动调节 控制 保护及热工信号报警装置 其自动化水平将使运行职员无需现场职员配合 在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启 停及正常运行工况的监视 控制和调节 系统同时具备异常与事故工况时的报警 连锁和保护功能 发电厂脱硫概述 发电厂烟气脱硝概述 氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一 通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形式 N2O NO NO2 N2O3 N2O4和N2O5 其中NO和NO2是重要的大气污染物 我国氮氧化物的排放量中70 来自于煤炭的直接燃烧 电力工业又是我国的燃煤大户 因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一 研究表明 氮氧化物的生成途径有三种 1 热力型NOx 指空气中的氮气在高温下氧化而生成NOx 2 燃料型NOx 指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解 继而进一步氧化而生成NOx 3 快速型NOx 指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成NOx 在这三种形式中 快速型NOx所占比例不到5 在温度低于1300 时 几乎没有热力型NOx 对常规燃煤锅炉而言 NOx主要通过燃料型生成途径而产生 控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类 一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量 二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除 发电厂烟气脱硝概述 脱硝技术介绍降低NOx排放主要有两种措施 一是控制燃烧过程中NOx的生成 即低NOx燃烧技术 二是对生成的NOx进行处理 即烟气脱硝技术 发电厂烟气脱硝概述 低NOx燃烧技术为了控制燃烧过程中NOx的生成量所采取的措施原则为 1 降低过量空气系数和氧气浓度 使煤粉在缺氧条件下燃烧 2 降低燃烧温度 防止产生局部高温区 3 缩短烟气在高温区的停留时间等 发电厂烟气脱硝概述 低NOx燃烧技术主要包括如下方法 空气分级燃烧燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响 当过量空气系数 1 燃烧区处于 贫氧燃烧 状态时 对于抑制在该区中NOx的生成量有明显效果 根据这一原理 把供给燃烧区的空气量减少到全部燃烧所需用空气量的70 左右 从而即降低了燃烧区的氧浓度也降低了燃烧区的温度水平 因此 第一级燃烧区的主要作用就是抑制NOx的生成并将燃烧过程推迟 燃烧所需的其余空气则通过燃烧器上面的燃尽风喷口送入炉膛与第一级所产生的烟气混合 完成整个燃烧过程 炉内空气分级燃烧分轴向空气分级燃烧 OFA方式 和径向空气分级 轴向空气分级将燃烧所需的空气分两部分送入炉膛 一部分为主二次风 约占总二次风量的70 85 另一部分为燃尽风 OFA 约占总二次风量的15 30 炉内的燃烧分为三个区域 热解区 贫氧区和富氧区 径向空气分级燃烧是在与烟气流垂直的炉膛截面上组织分级燃烧 它是通过将二次风射流部分偏向炉墙来实现的 空气分级燃烧存在的问题是二段空气量过大 会使不完全燃烧损失增大 煤粉炉由于还原性气氛易结渣 腐蚀 发电厂烟气脱硝概述 燃料分级燃烧在主燃烧器形成的初始燃烧区的上方喷入二次燃料 形成富燃料燃烧的再燃区 NOx进入本区将被还原成N2 为了保证再燃区不完全燃烧产物的燃尽 在再燃区的上面还需布置燃尽风喷口 改变再燃烧区的燃料与空气之比是控制NOx排放量的关键因素 存在问题是为了减少不完全燃烧损失 需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧 配风系统比较复杂 发电厂烟气脱硝概述 低NOx燃烧器通过特殊设计的燃烧器结构 LNB 及改变通过燃烧器的风煤比例 以达到在燃烧器着火区空气分级 燃烧分级或烟气再循环法的效果 在保证煤粉着火燃烧的同时 有效抑制NOx的生成 如燃烧器出口燃料分股 浓淡煤粉燃烧 在煤粉管道上的煤粉浓缩器使一次风分成水平方向上的浓淡两股气流 其中一股为煤粉浓度相对高的煤粉气流 含大部分煤粉 另一股为煤粉浓度相对较低的煤粉气流 以空气为主 我国低NOx燃烧技术起步较早 国内新建的300MW及以上火电机组已普遍采用LNBs技术 对现有100 300MW机组也开始进行LNB技术改造 采用LNB技术 只需用低NOx燃烧器替换原来的燃烧器 燃烧系统和炉膛结构不需作任何更改 发电厂烟气脱硝概述 烟气脱硝技术炉膛喷射法实质是向炉膛喷射还原性物质 可在一定温度条件下还原已生成的NOx 从而降低NOx的排放量 包括喷水法 二次燃烧法 喷二次燃料即前述燃料分级燃烧 喷氨法等 喷氨法亦称选择性非催化还原法 SNCR 是在无催化剂存在条件下向炉内喷入还原剂氨或尿素 将NOx还原为N2和H2O 还原剂喷入锅炉折焰角上方水平烟道 900 1000 在NH3 NOx摩尔比2 3情况下 脱硝效率30 50 在950 左右温度范围内 反应式为 4NH3 4NO O2 4N2 6H2O当温度过高时 会发生如下的副反应 又会生成NO 4NH3 5O2 4NO 6H2O当温度过低时 又会减慢反应速度 所以温度的控制是至关重要的 该工艺不需催化剂 但脱硝效率低 高温喷射对锅炉受热面安全有一定影响 存在的问题是由于温度随锅炉负荷和运行周期而变化及锅炉中NOx浓度的不规则性 使该工艺应用时变得较复杂 在同等脱硝率的情况下 该工艺的NH3耗量要高于SCR工艺 从而使NH3的逃逸量增加 发电厂烟气脱硝概述 烟气处理法烟气脱硝技术有气相反应法 液体吸收法 吸附法 液膜法 微生物法等几类 在众多烟气处理技术中 液体吸收法的脱硝效率低 净化效果差 吸附法虽然脱硝效率高 但吸附量小 设备过于庞大 再生频繁 应用也不广泛 液膜法和微生物法是两个新型技术 还有待发展 脉冲电晕法可以同时脱硫脱硝 但如何实现高压脉冲电源的大功率 窄脉冲 长寿命等问题还需要解决 电子束法技术能耗高 并且有待实际工程应用检验 SNCR法氨的逃逸率高 影响锅炉运行的稳定性和安全性等问题 目前脱硝效率高 最为成熟的技术是SCR技术 发电厂烟气脱硝概述 SCR法技术特点在众多的脱硝技术中 选择性催化还原法 SCR 是脱硝效率最高 最为成熟的脱硝技术 1975年在日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统的示范工程 其后SCR技术在日本得到了广泛应用 在欧洲已有120多台大型装置的成功应用经验 其NOx的脱除率可达到80 90 日本大约有170套装置 接近100GW容量的电厂安装了这种设备 美国政府也将SCR技术作为主要的电厂控制NOx技术 SCR方法已成为目前国内外电站脱硝比较成熟的主流技术 发电厂烟气脱硝概述 原理及流程SCR技术是还原剂 NH3 尿素 在催化剂作用下 选择性地与NOx反应生成N2和H2O 而不是被O2所氧化 故称为 选择性 主要反应如下 4NH3 4NO O2 4N2 6H2O4NH3 2NO2 O2 6N2 6H2OSCR系统包括催化剂反应室 氨储运系统 氨喷射系统及相关的测试控制系统 SCR工艺的核心装置是脱硝反应器 有水平和垂直气流两种布置方式 在燃煤锅炉中 烟气中的含尘量很高 一般采用垂直气流方式 发电厂烟气脱硝概述 发电厂烟气脱硝概述 主要影响因素在SCR系统设计中 最重要的运行参数是烟气温度 烟气流速 氧气浓度 SO3浓度 水蒸汽浓度 钝化影响和氨逃逸等 烟气温度是选择催化剂的重要运行参数 催化反应只能在一定的温度范围内进行 同时存在催化的最佳温度 这是每种催化剂特有的性质 因此烟气温度直接影响反应的进程 而烟气流速直接影响NH3与NOx的混合程度 需要设计合理的流速以保证NH3与NOx充分混合使反应充分进行 同时反应需要氧气的参与 当氧浓度增加催化剂性能提高直到达到渐近值 但氧浓度不能过高 一般控制在2 3 氨逃逸是影响SCR系统运行的另一个重要参数 实际生产中通常是多于理论量的氨被喷射进入系统 反应后在烟气下游多余的氨称为氨逃逸 NOx脱除效率随着氨逃逸量的增加而增加 在某一个氨逃逸量后达到一个渐进值 另外水蒸气浓度的增加使催化剂性能下降 催化剂钝化失效也不利于SCR系统的正常运行 必须加以有效控制 发电厂烟气脱硝概述 催化剂的选择SCR系统中的重要组成部分是催化剂 当前流行的成熟催化剂有蜂窝式 波纹状和平板式等 平板式催化剂一般是以不锈钢金属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而成 蜂窝式催化剂一般是把载体和活性成份混合物整体挤压成型 波纹状催化剂是丹麦HALDORTOPSOEA S公司研发的催化剂 外形如起伏的波纹 从而形成小孔 加工工艺是先制作玻璃纤维加固的TiO2基板 再把基板放到催化活性溶液中浸泡 以使活性成份能均匀吸附在基板上 各种催化剂活性成分均为WO3和V2O5 发电厂烟气脱硝概述 还原剂的选择对于SCR工艺 选择的还原剂有尿素 氨水和纯氨 尿素法是先将尿素固体颗粒在容器中完全溶解 然后将溶液泵送到水解槽中 通过热交换器将溶液加热至反应温度后与水反应生成氨气 氨水法 是将25 的含氨水溶液通过加热装置使其蒸发 形成氨气和水蒸汽 纯氨法是将液氨在蒸发器中加热成氨气 然后与稀释风机的空气混合成氨气体积含量为5 的混合气体后送入烟气系统 锅炉 NH3喷注 脱硝反应器 空气预热器 NH3混合器 蒸发器 NH3 液化罐 静电除尘器 引风机 烟囱 换热器 增压风机 脱硫系统 送风机 SAH 蓄压器 火力发电厂除尘概述 把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备 除尘器的性能用可处理的气体量 气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达 同时 除尘器的价格 运行和维护费用使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑性能的重要因素 火力发电厂除尘概述 除尘器按其作用原理可分为 机械类除尘器一般作用于除尘器内 含尘气体的作用力是重力 惯性力及离心力 这类除尘器又可分为 1 重力除尘设施 重力沉降室 2 惯性力除尘设施 惯性除尘器 又称惯性分离器 3 离心力除尘设施 旋风除尘器 又称离心分离器 火力发电厂除尘概述 湿式除尘器 又称洗涤除尘器 湿式除尘器是以水或其它液体为捕集粉尘粒子介质的除尘设施 按耗能的高低分为 1 低能湿式除尘器 喷雾塔 水膜除尘等 2 高能湿式除尘器 文丘里除尘器 过滤式除尘器过滤式除尘器是含尘气体与过滤介质之间依 惯性碰撞 扩散 截留 筛塞分等作用 实现气固分离的除尘设施 根椐所采用过滤介质和结构形式的不同 可以分为 1 袋式除尘器 又称为布袋除尘器 2 颗粒层除尘器等 火力发电厂除尘概述 静电除尘器利用高压电场产生的静电力 使粉尘从气流中分离出来的除尘设施称为静电除尘器 简称电除尘器 按照电除尘器的结构特点 可以有多种分类 这里只列举按集尘的型式分类 1 管式静电除尘器 2 板式静电除尘器 磁力除尘器 火力发电厂除尘概述 布袋除尘器设备构造除尘器由上箱体 中箱体 灰斗 导流板 支架 滤袋组件 喷吹装置 离线阀 卸灰装置及检测 控制系统等组成 整套除尘器还包括检修平台 照明系统 检修电源等辅助设备 火力发电厂除尘概述 布袋除尘器工作原理含尘气体由进风烟道各入口阀进入各单元箱体 在箱体导流系统的引导下 大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗 其余粉尘随气流进入中箱体过滤区 过滤后的洁净气体透过滤袋 经上箱体 提升阀 出风烟道排出除尘器 经过风机和烟囱直接排放到大气中 随着过滤工况的进行 当滤袋表面积尘达到一定量时 由清灰控制装置 差压或定时 手动控制 按设定程序 控制当前单元离线 并打开电磁脉冲阀喷吹 抖落滤袋上的粉尘 落入灰斗中的粉尘经由仓泵进入气力输灰系统 火力发电厂除尘概述 技术特点 采用淹没式脉冲阀 启闭迅速 自身阻力小 对于6米 8米长的滤袋 喷吹压力仅0 15 0 3MPa 就能获得良好的清灰效果 清灰能力强 清灰时滤袋表面获得的加速度远远大于其它类型的袋式除尘器 清灰均匀 效果好 过滤负荷高 因有强力清灰的保障 即使除尘器在较高的过滤风速下运行 其阻力也不会过高 一般为1200 1500Pa 与反吹风除尘器相比 同等过滤面积 脉冲袋式除尘器有更大的处理风量 检查和更换滤袋方便 滤袋的安装和换袋方便 无需绑扎 操作人员无需进入箱体内部 操作环境好 设备造价低 由于过滤负荷高 处理相同烟气量所需过滤面积小于反吹风袋式除尘器 因而设备紧凑 占地面积小 先进的控制技术 以PLC可编程控制器为主机的控制系统对除尘器清灰 进口烟气温度 清灰压力等运行参数进行实时控制 功能齐全 稳定可靠 火力发电厂除尘概述 电除尘根据目前国内常见的电除尘器型式可概略地分为以下几类 按气流方向分为立式和卧式 按沉淀极极型式分为板式和管式 按沉淀极板上粉尘的清除方法分为干式湿式等 利用高压电场产生的静电力 使粉尘从气流中分离出来的除尘设施称为静电除尘器 简称电除尘器 火力发电厂除尘概述 电除尘技术原理含有粉尘颗粒的气体 在接有高压直流电源的阴极线 又称电晕极 和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时 由于阴极发生电晕放电 气体被电离 此时 带负电的气体离子 在电场力的作用下 向阳板运动 在运动中与粉尘颗粒相碰 则使尘粒荷以负电 荷电后的尘粒在电场力的作用下 亦向阳极运动 到达阳极后 放出所带的电子 尘粒则沉积于阳极板上 而得到净化的气体排出防尘器外 火力发电厂除尘概述 电除尘主要特点1 除尘效率高 初期除尘效率能达到99 能捕集1um以下的细微粉尘 2 处理烟气量大 可用于高温 可高达500 高压和高湿 相对湿度可达100 以及高含硫 硫3 以上 的场合 能连续运转 并能实现自动化 3 具有低阻的特点 压力损失仅100 200Pa 4 静电除尘器造价适中 使用寿命长 至少使用8 10年以上 5 静电除尘器运行稳定 不结露 不爬电 故障率极低 6 静电除尘器运行费用低 火力发电厂除尘概述 湿式电除尘器湿式电除尘器与干式电除尘器工作原理相同 都是向电场空间输送直流负高压 通过空间气体电离 烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下 移动到收尘极板 集电极 从而被收集在收尘极表面 干式电除尘器利用振打清灰方式将收集到的粉尘震落到灰斗中 而湿式电除尘器则是通过收集烟气中的雾滴颗粒 在收尘极表面形成溢流而将粉尘冲洗到灰斗 水灰斗 中 火力发电厂除尘概述 湿式电除尘器与干式电除尘器的区别湿式电除尘器与干式电除尘器最