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文档简介

燃煤电厂环保治理方案一、燃煤电厂环保治理概述

燃煤电厂作为重要的电力来源,在提供能源的同时,也会产生一定的环境影响。为减少污染物排放,保障生态环境安全,制定科学合理的环保治理方案至关重要。本方案旨在通过技术升级、管理优化和监测强化等措施,实现燃煤电厂的环保达标排放。

二、主要污染物治理措施

(一)二氧化硫(SO₂)治理

1.烟气脱硫技术选择

(1)石灰石-石膏湿法脱硫:适用于大型燃煤电厂,脱硫效率可达95%以上。

(2)循环流化床脱硫:适用于中小型电厂,运行成本低,适应性强。

(3)海水脱硫:适用于沿海地区电厂,但需考虑腐蚀问题。

2.脱硫系统运行要点

(1)优化吸收塔设计,提高浆液循环效率。

(2)定期监测pH值,确保脱硫剂投加量合理。

(3)加强设备维护,减少结垢和堵塞风险。

(二)氮氧化物(NOx)治理

1.选择脱硝技术

(1)选择性催化还原(SCR):脱硝效率高,适用于高温烟气。

(2)选择性非催化还原(SNCR):成本较低,适用于中低温烟气。

(3)颗粒物脱硝一体化技术:如荷电袋式除尘器,可同步脱硝。

2.脱硝系统运行要点

(1)精确控制还原剂投加量,避免过量造成二次污染。

(2)定期清理催化剂积灰,保证反应效率。

(3)监测烟气温度,确保脱硝效果稳定。

(三)烟尘治理

1.除尘设备选型

(1)布袋除尘器:高效过滤,适用范围广。

(2)电除尘器:处理量大,适用于大型电厂。

(3)静电除尘器:运行稳定,维护成本低。

2.除尘系统运行要点

(1)定期检查滤袋或极板,及时清理积灰。

(2)优化气流分布,避免局部堵塞。

(3)监测排放浓度,确保达标。

三、辅助环保措施

(一)燃料预处理

1.煤质优化

(1)采用低硫、低灰煤种,从源头减少污染物产生。

(2)建立煤质监测系统,实时调整燃烧参数。

2.燃烧优化

(1)提高燃烧温度,促进污染物转化。

(2)优化配风,减少不完全燃烧。

(二)灰渣综合利用

1.灰渣分类处理

(1)灰渣分离:通过旋风分离器或水力分离实现固液分离。

(2)灰渣输送:采用气力输送或机械输送系统。

2.利用途径

(1)制砖:利用粉煤灰生产建筑用砖。

(2)填方:用于土地复垦或路基建设。

(3)混凝土掺合料:提高混凝土强度和耐久性。

(三)监测与调控

1.建立监测体系

(1)安装在线监测设备,实时监测SO₂、NOx、烟尘等指标。

(2)设置人工采样点,定期校准监测数据。

2.数据分析与优化

(1)建立环保数据平台,记录运行参数。

(2)通过数据分析调整治理系统运行方案,提升效率。

四、实施保障措施

(一)技术保障

1.定期开展设备检修,确保治理设施完好。

2.引进先进治理技术,提升系统性能。

(二)管理保障

1.制定环保操作规程,规范运行管理。

2.加强人员培训,提高操作技能。

(三)资金保障

1.设立环保专项资金,用于设备更新和运行维护。

2.探索市场化融资,降低治理成本。

**一、燃煤电厂环保治理概述**

燃煤电厂在能源结构中扮演着重要角色,其运行过程不可避免地会产生大气污染物,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)、烟尘以及少量重金属和挥发性有机物等。这些污染物若未经有效治理直接排放,会对大气环境、人体健康及周边生态系统造成负面影响。为满足日益严格的环保排放标准,保障区域环境质量,实施全面、高效的环保治理方案已成为燃煤电厂可持续发展的必然要求。本方案系统性地阐述了针对燃煤电厂主要污染物的治理技术、运行管理要点、辅助措施以及实施保障,旨在为电厂提供一套科学、实用、经济的环保管理路径。

**二、主要污染物治理措施**

(一)二氧化硫(SO₂)治理

1.烟气脱硫技术选择

(1)石灰石-石膏湿法脱硫:是目前应用最广泛、技术最成熟的脱硫技术。其原理是利用石灰石或生石灰作为脱硫剂,在吸收塔内与烟气中的SO₂溶解于水形成的酸性烟气接触,发生化学反应生成亚硫酸钙,再经过氧化、脱水过程形成石膏。该技术脱硫效率高(通常可达95%-99%),适应性强,可处理较大范围的SO₂浓度波动,且副产物石膏可用于建材等行业,实现资源化利用。适用于新建及扩建的大型燃煤电厂。系统主要包括烟气系统(烟道挡板、吸收塔、除雾器)、吸收系统(浆液循环泵、搅拌器、喷淋层)、氧化系统(氧化风机)、石膏处理系统(石膏浆液输送泵、脱水机、输送系统)和公用工程系统。关键设备如吸收塔的设计需考虑烟气处理量、SO₂浓度、脱硫效率要求等因素,喷淋层形式(如喷淋管、喷嘴)对传质效率有直接影响,除雾器则需有效防止浆液雾滴随烟气带出。

(2)循环流化床脱硫(CFB-DS):该技术将脱硫剂(如石灰粉、循环灰)在循环流化床反应器中悬浮燃烧,烟气通过脱硫塔底部进入,与流化的脱硫剂接触反应,实现脱硫。其优点是可利用电厂自身粉煤灰或脱硫灰作为部分脱硫剂,运行成本相对较低,对煤种适应性更强,尤其适用于中小型电厂或要求较低脱硫效率的场景。但技术复杂度较高,对设备材质要求苛刻,且石膏质量可能不如湿法石膏。

(3)海水脱硫:适用于沿海地区且烟气SO₂浓度不高的电厂。利用海水吸收烟气中的SO₂,副产物为硫酸钙沉淀或亚硫酸钙被海洋微生物氧化。该技术具有脱硫剂来源充足、运行成本低、无固体废弃物处理问题等优点。但存在腐蚀问题(特别是对设备材质要求高)、可能影响海洋生态环境(如改变海水pH值)、对海水取用量和排放有环保要求等局限性。

2.脱硫系统运行要点

(1)优化吸收塔设计:合理的塔径、高度、气体流速、液气比是保证高效传质的关键。喷淋层数量、布置方式和喷嘴角度需精心设计,以实现烟气与浆液的充分接触。除雾器选型(如折板除雾器、旋风水膜除雾器)和安装高度对防止雾滴携带至关重要。

(2)定期监测浆液pH值:pH值是反映脱硫剂有效性和浆液循环情况的重要指标。通常控制在5.0-6.5之间,过低则脱硫效率下降,过高则可能增加设备腐蚀风险。通过在线pH计监测,及时调整石灰石或生石灰的投加量。

(3)加强设备维护:定期检查喷淋层、除雾器、搅拌器、浆液循环泵等关键部件,清理结垢、堵塞和磨损。特别注意防止吸收塔内部结垢,结垢会降低传质效率,增加系统阻力。定期检查石膏脱水机的运行状况,保证石膏品质和水分含量达标。

(二)氮氧化物(NOx)治理

1.选择脱硝技术

(1)选择性催化还原(SCR):在催化剂存在下,利用还原剂(通常为氨水或尿素)选择性地将烟气中的NOx还原为N₂和H₂O。该技术脱硝效率高(可达80%-90%甚至更高),反应条件温和,对锅炉运行影响较小。核心设备是SCR反应器(含催化剂层)和氨气制备与喷射系统(含氨储存、稀释、输送、喷射格栅)。催化剂的选择(如V₂O₅/WO₃/TiO₂)和载体的性能对脱硝效率和寿命有决定性影响。氨逃逸量是关键控制指标,需精确控制氨的喷射量,避免造成二次污染(如硝酸铵颗粒物)和设备腐蚀。SCR系统通常布置在锅炉省煤器之后、空气预热器之前的高温区域。

(2)选择性非催化还原(SNCR):利用高温烟气(通常在850-1200°C范围)直接喷射还原剂(通常是尿素或氨水),使NOx在高温下分解为N₂和H₂O。该技术无催化剂,系统结构简单,投资和运行成本相对较低,但脱硝效率通常低于SCR(一般50%-70%),且对锅炉燃烧温度窗口要求严格,温度过高或过低都会影响脱硝效果。SNCR系统通常布置在锅炉燃烧器区域或省煤器之后。

(3)颗粒物脱硝一体化技术:主要是指在电除尘器或布袋除尘器内部集成脱硝功能。例如,荷电袋式除尘器利用烟气中的氨气或尿素在滤袋表面发生反应生成碱性物质,中和吸附在滤袋上的酸性气体,同时部分NOx被还原。这种技术可以简化系统,节省空间和投资,但脱硝效率相对有限,且可能影响除尘器的过滤性能和滤袋寿命。

2.脱硝系统运行要点

(1)精确控制还原剂投加量:这是保证脱硝效率和控制氨逃逸的关键。需要建立基于烟气流量、NOx浓度、锅炉负荷等参数的智能控制系统,实时计算和调整氨的喷射量。必须设置氨逃逸在线监测装置,并设定报警和停运阈值。

(2)定期清理催化剂积灰:SCR催化剂表面易积灰,会降低催化剂表面积,影响脱硝效率。需根据锅炉运行状况和积灰情况,定期进行振打或采用在线清灰装置清理积灰。

(3)监测烟气温度:SCR脱硝对温度敏感,过高或过低都会影响效率。需监测反应器进出口温度,确保其在催化剂最佳活性温度范围内。SNCR则需要精确控制喷射点的温度,确保还原反应有效进行。

(三)烟尘治理

1.除尘设备选型

(1)布袋除尘器:通过滤袋过滤烟气,使粉尘拦截在滤袋表面,定期清灰。优点是除尘效率高(可达99%以上),可处理高温、高湿、含酸碱腐蚀性气体烟气(需选用合适滤料),分选性好(对细粉尘捕集效率高)。缺点是滤料成本较高,对运行维护要求较高,存在滤袋破损风险。适用于对烟尘排放浓度要求高的场合。

(2)电除尘器:利用高压电场使烟气中的粉尘荷电,然后在电场力作用下使粉尘颗粒向集尘极迁移并被收集。优点是处理风量大,处理能力大,运行阻力小,维护相对简单。缺点是除尘效率受粉尘比电阻、气流分布、电场均匀性等因素影响,对细粉尘和湿式粉尘的适应性稍差。适用于大型燃煤电厂。

(3)静电除尘器:原理与电除尘器类似,但通常用于中小型锅炉或工业窑炉。结构相对简单,运行可靠,维护工作量小。但在处理高温、高湿、易粘结或含有酸性气体的烟气时,性能可能受到影响。

2.除尘系统运行要点

(1)定期检查滤袋或极板:对于布袋除尘器,需检查滤袋是否破损、堵塞,及时清理或更换。对于电除尘器,需检查放电极、集尘极是否积灰、变形、短路,定期进行振打清灰,确保电场均匀,防止设备故障。

(2)优化气流分布:无论是布袋还是电除尘,气流分布的均匀性至关重要。需定期检查和调整烟道挡板开度、导流板等,确保烟气在设备内均匀通过,避免局部短路或超负荷运行。

(3)监测排放浓度:必须安装烟尘在线监测设备,实时监控排放浓度,确保达标。同时进行定期人工采样分析,校准在线设备,验证治理效果。对于布袋除尘器,还需关注入口和出口粉尘浓度,分析过滤效率和阻力变化情况。

**三、辅助环保措施**

(一)燃料预处理

1.煤质优化

(1)采用低硫、低灰煤种:这是从源头控制污染物产生的最有效手段。通过优化采购渠道、建立煤场管理机制,优先选用符合环保要求的优质煤。需要建立入厂煤质在线或离线监测系统,实时掌握煤质变化,为燃烧调整和环保治理提供依据。

(2)建立煤质监测系统:对进厂煤进行定期取样分析,检测水分、灰分、硫分、挥发分等关键指标。同时,在锅炉燃烧室附近设置烟气在线监测系统,监测SO₂、NOx、烟尘等排放指标,并将煤质数据与烟气排放数据关联分析,评估煤质对环保指标的影响。

2.燃烧优化

(1)提高燃烧温度:适当提高炉膛燃烧温度,可以使部分SO₂转化为SO₃,进而参与后续的SCR脱硝反应,提高脱硝效率。但需注意温度过高可能导致NOx生成增加,需综合考虑。

(2)优化配风:通过精确控制送风量、二次风配比和风煤比,实现完全燃烧,减少CO、未燃烃等不完全燃烧产物的生成。合理组织炉内气流,避免局部缺氧或富氧,有助于稳定燃烧和降低污染物排放。

(二)灰渣综合利用

1.灰渣分类处理

(1)灰渣分离:烟气中的飞灰通过锅炉本体设置的惯性除尘器、旋风除尘器等进行初步分离,落入炉底或通过排灰系统排出。炉底渣(底渣)则直接或经冷却后排出。通过合理的系统设计(如多级除尘、气力或机械输送),实现灰、渣的有效分离,便于后续处理和利用。

(2)灰渣输送:飞灰通常采用气力输送系统(正压或负压)或螺旋输送机、刮板输送机等进行输送至储灰库或脱水设备。底渣则常采用刮板输送机、皮带输送机或气力输送系统输送至渣场或脱水设备。输送系统需考虑灰渣特性(温度、湿度、磨蚀性),选择合适的设备类型和材质。

2.利用途径

(1)制砖:粉煤灰是生产水泥混合材、混凝土掺合料、烧结普通砖、加气混凝土砌块、陶粒等建材产品的优质原料。通过干排或湿排方式收集粉煤灰,经过筛分、破碎、混合、制坯、养护等工序制成各种建筑用砖。

(2)填方:脱水的湿式底渣或部分粉煤灰可用于道路路基、铁路路基、回填洼地、矿井回填等工程。需注意控制灰渣的压实度、含水量和潜在的酸性物质淋溶问题。

(3)混凝土掺合料:粉煤灰具有火山灰活性,可作为水泥混合材添加到混凝土中,替代部分水泥,改善混凝土的和易性、后期强度、耐久性和抗渗性,并降低水化热和成本。常用掺量为15%-30%。

(4)其他用途:粉煤灰还可用于生产装饰材料(如陶瓷釉料)、涂料、橡胶填充剂等。脱硫石膏也可用于生产水泥缓凝剂、墙体材料、plasterboard(石膏板)等。

(三)监测与调控

1.建立监测体系

(1)安装在线监测设备:在烟囱或烟道合适位置安装SO₂、NOx、CO、O₂、烟尘(或颗粒物)等参数的在线监测分析仪。这些设备应具备自动校准、数据自动传输和存储功能,并定期进行维护和校准,确保数据准确可靠。同时,安装烟气温度、压力、流量等参数的监测装置,为环保治理系统的运行调控提供基础数据。

(2)设置人工采样点:在排放烟道和治理系统关键节点(如脱硫出口、脱硝出口、除尘器入口和出口)设置人工采样接口,定期(如每月或每季度)进行采样分析,对在线监测数据进行验证和补充,及时发现并解决环保问题。

2.数据分析与优化

(1)建立环保数据平台:将在线监测数据、人工采样数据、锅炉运行参数(负荷、煤耗、风量等)、燃料煤质数据等整合到一个统一的数据库或平台中,实现数据的集中管理、查询、分析和可视化展示。

(2)通过数据分析调整治理系统运行方案:利用数据分析工具,研究锅炉运行参数、煤质变化与污染物排放之间的关联性。例如,分析不同负荷下SO₂、NOx排放浓度的变化趋势,评估脱硫、脱硝系统的适应性。根据分析结果,优化脱硫剂的投加量、氨的喷射量、除尘器的运行参数等,在保证污染物达标排放的前提下,提高环保设施的运行效率,降低能耗和运行成本。定期生成环保数据分析报告,为电厂环保管理和决策提供支持。

**四、实施保障措施**

(一)技术保障

1.定期开展设备检修:制定详细的环保治理系统设备检修计划(如日常巡检、定期维护、年度大修),明确检修内容、标准和周期。重点对脱硫、脱硝、除尘系统的核心设备(如吸收塔、反应器、催化剂、泵、风机、仪表、控制阀门等)进行彻底检查和维护,及时发现并消除潜在故障隐患。检修过程中严格执行质量验收标准,确保修复或更换的部件性能可靠。

2.引进先进治理技术:关注国内外环保领域的技术发展动态,适时对现有环保设施进行技术改造或引进更先进的治理技术。例如,升级催化剂以提升脱硝效率、降低氨耗;采用更高效的除雾器或清灰技术以保持脱硫系统性能;应用智能控制技术以优化运行参数。技术引进和改造需进行充分的技术经济论证,选择适合本电厂实际情况的技术方案。

(二)管理保障

1.制定环保操作规程:为环保治理系统的运行、维护、巡检等各项操作制定标准化、规范化的操作规程(SOP)。规程应详细规定各岗位的职责、操作步骤、注意事项、应急处理措施等,确保操作人员按照规定进行操作,避免误操作引发问题。

2.加强人员培训:定期对环保操作、维护、管理人员进行专业知识和技能培训,内容包括环保法规标准、设备结构原理、运行操作技能、故障判断与排除、安全注意事项等。鼓励员工参加职业技能鉴定,提升队伍整体素质。建立培训档案,确保培训效果。

(三)资金保障

1.设立环保专项资金:按照相关规定,在电厂财务预算中设立环保专项资金,用于环保设施的日常运行维护、检修改造、物料消耗、在线监测设备校准/更换以及环保培训等。确保资金投入充足、使用规范,保障环保工作的正常开展。

2.探索市场化融资:对于大型环保改造项目,可探索通过融资租赁、特许经营、环境绩效合约(EPC+运营)等市场化方式获取资金支持。与专业的环保工程公司合作,利用其技术和管理优势,降低项目投资和运营风险。同时,积极研究符合国家政策导向的环保补贴或奖励机制,争取外部资金支持。

一、燃煤电厂环保治理概述

燃煤电厂作为重要的电力来源,在提供能源的同时,也会产生一定的环境影响。为减少污染物排放,保障生态环境安全,制定科学合理的环保治理方案至关重要。本方案旨在通过技术升级、管理优化和监测强化等措施,实现燃煤电厂的环保达标排放。

二、主要污染物治理措施

(一)二氧化硫(SO₂)治理

1.烟气脱硫技术选择

(1)石灰石-石膏湿法脱硫:适用于大型燃煤电厂,脱硫效率可达95%以上。

(2)循环流化床脱硫:适用于中小型电厂,运行成本低,适应性强。

(3)海水脱硫:适用于沿海地区电厂,但需考虑腐蚀问题。

2.脱硫系统运行要点

(1)优化吸收塔设计,提高浆液循环效率。

(2)定期监测pH值,确保脱硫剂投加量合理。

(3)加强设备维护,减少结垢和堵塞风险。

(二)氮氧化物(NOx)治理

1.选择脱硝技术

(1)选择性催化还原(SCR):脱硝效率高,适用于高温烟气。

(2)选择性非催化还原(SNCR):成本较低,适用于中低温烟气。

(3)颗粒物脱硝一体化技术:如荷电袋式除尘器,可同步脱硝。

2.脱硝系统运行要点

(1)精确控制还原剂投加量,避免过量造成二次污染。

(2)定期清理催化剂积灰,保证反应效率。

(3)监测烟气温度,确保脱硝效果稳定。

(三)烟尘治理

1.除尘设备选型

(1)布袋除尘器:高效过滤,适用范围广。

(2)电除尘器:处理量大,适用于大型电厂。

(3)静电除尘器:运行稳定,维护成本低。

2.除尘系统运行要点

(1)定期检查滤袋或极板,及时清理积灰。

(2)优化气流分布,避免局部堵塞。

(3)监测排放浓度,确保达标。

三、辅助环保措施

(一)燃料预处理

1.煤质优化

(1)采用低硫、低灰煤种,从源头减少污染物产生。

(2)建立煤质监测系统,实时调整燃烧参数。

2.燃烧优化

(1)提高燃烧温度,促进污染物转化。

(2)优化配风,减少不完全燃烧。

(二)灰渣综合利用

1.灰渣分类处理

(1)灰渣分离:通过旋风分离器或水力分离实现固液分离。

(2)灰渣输送:采用气力输送或机械输送系统。

2.利用途径

(1)制砖:利用粉煤灰生产建筑用砖。

(2)填方:用于土地复垦或路基建设。

(3)混凝土掺合料:提高混凝土强度和耐久性。

(三)监测与调控

1.建立监测体系

(1)安装在线监测设备,实时监测SO₂、NOx、烟尘等指标。

(2)设置人工采样点,定期校准监测数据。

2.数据分析与优化

(1)建立环保数据平台,记录运行参数。

(2)通过数据分析调整治理系统运行方案,提升效率。

四、实施保障措施

(一)技术保障

1.定期开展设备检修,确保治理设施完好。

2.引进先进治理技术,提升系统性能。

(二)管理保障

1.制定环保操作规程,规范运行管理。

2.加强人员培训,提高操作技能。

(三)资金保障

1.设立环保专项资金,用于设备更新和运行维护。

2.探索市场化融资,降低治理成本。

**一、燃煤电厂环保治理概述**

燃煤电厂在能源结构中扮演着重要角色,其运行过程不可避免地会产生大气污染物,如二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)、烟尘以及少量重金属和挥发性有机物等。这些污染物若未经有效治理直接排放,会对大气环境、人体健康及周边生态系统造成负面影响。为满足日益严格的环保排放标准,保障区域环境质量,实施全面、高效的环保治理方案已成为燃煤电厂可持续发展的必然要求。本方案系统性地阐述了针对燃煤电厂主要污染物的治理技术、运行管理要点、辅助措施以及实施保障,旨在为电厂提供一套科学、实用、经济的环保管理路径。

**二、主要污染物治理措施**

(一)二氧化硫(SO₂)治理

1.烟气脱硫技术选择

(1)石灰石-石膏湿法脱硫:是目前应用最广泛、技术最成熟的脱硫技术。其原理是利用石灰石或生石灰作为脱硫剂,在吸收塔内与烟气中的SO₂溶解于水形成的酸性烟气接触,发生化学反应生成亚硫酸钙,再经过氧化、脱水过程形成石膏。该技术脱硫效率高(通常可达95%-99%),适应性强,可处理较大范围的SO₂浓度波动,且副产物石膏可用于建材等行业,实现资源化利用。适用于新建及扩建的大型燃煤电厂。系统主要包括烟气系统(烟道挡板、吸收塔、除雾器)、吸收系统(浆液循环泵、搅拌器、喷淋层)、氧化系统(氧化风机)、石膏处理系统(石膏浆液输送泵、脱水机、输送系统)和公用工程系统。关键设备如吸收塔的设计需考虑烟气处理量、SO₂浓度、脱硫效率要求等因素,喷淋层形式(如喷淋管、喷嘴)对传质效率有直接影响,除雾器则需有效防止浆液雾滴随烟气带出。

(2)循环流化床脱硫(CFB-DS):该技术将脱硫剂(如石灰粉、循环灰)在循环流化床反应器中悬浮燃烧,烟气通过脱硫塔底部进入,与流化的脱硫剂接触反应,实现脱硫。其优点是可利用电厂自身粉煤灰或脱硫灰作为部分脱硫剂,运行成本相对较低,对煤种适应性更强,尤其适用于中小型电厂或要求较低脱硫效率的场景。但技术复杂度较高,对设备材质要求苛刻,且石膏质量可能不如湿法石膏。

(3)海水脱硫:适用于沿海地区且烟气SO₂浓度不高的电厂。利用海水吸收烟气中的SO₂,副产物为硫酸钙沉淀或亚硫酸钙被海洋微生物氧化。该技术具有脱硫剂来源充足、运行成本低、无固体废弃物处理问题等优点。但存在腐蚀问题(特别是对设备材质要求高)、可能影响海洋生态环境(如改变海水pH值)、对海水取用量和排放有环保要求等局限性。

2.脱硫系统运行要点

(1)优化吸收塔设计:合理的塔径、高度、气体流速、液气比是保证高效传质的关键。喷淋层数量、布置方式和喷嘴角度需精心设计,以实现烟气与浆液的充分接触。除雾器选型(如折板除雾器、旋风水膜除雾器)和安装高度对防止雾滴携带至关重要。

(2)定期监测浆液pH值:pH值是反映脱硫剂有效性和浆液循环情况的重要指标。通常控制在5.0-6.5之间,过低则脱硫效率下降,过高则可能增加设备腐蚀风险。通过在线pH计监测,及时调整石灰石或生石灰的投加量。

(3)加强设备维护:定期检查喷淋层、除雾器、搅拌器、浆液循环泵等关键部件,清理结垢、堵塞和磨损。特别注意防止吸收塔内部结垢,结垢会降低传质效率,增加系统阻力。定期检查石膏脱水机的运行状况,保证石膏品质和水分含量达标。

(二)氮氧化物(NOx)治理

1.选择脱硝技术

(1)选择性催化还原(SCR):在催化剂存在下,利用还原剂(通常为氨水或尿素)选择性地将烟气中的NOx还原为N₂和H₂O。该技术脱硝效率高(可达80%-90%甚至更高),反应条件温和,对锅炉运行影响较小。核心设备是SCR反应器(含催化剂层)和氨气制备与喷射系统(含氨储存、稀释、输送、喷射格栅)。催化剂的选择(如V₂O₅/WO₃/TiO₂)和载体的性能对脱硝效率和寿命有决定性影响。氨逃逸量是关键控制指标,需精确控制氨的喷射量,避免造成二次污染(如硝酸铵颗粒物)和设备腐蚀。SCR系统通常布置在锅炉省煤器之后、空气预热器之前的高温区域。

(2)选择性非催化还原(SNCR):利用高温烟气(通常在850-1200°C范围)直接喷射还原剂(通常是尿素或氨水),使NOx在高温下分解为N₂和H₂O。该技术无催化剂,系统结构简单,投资和运行成本相对较低,但脱硝效率通常低于SCR(一般50%-70%),且对锅炉燃烧温度窗口要求严格,温度过高或过低都会影响脱硝效果。SNCR系统通常布置在锅炉燃烧器区域或省煤器之后。

(3)颗粒物脱硝一体化技术:主要是指在电除尘器或布袋除尘器内部集成脱硝功能。例如,荷电袋式除尘器利用烟气中的氨气或尿素在滤袋表面发生反应生成碱性物质,中和吸附在滤袋上的酸性气体,同时部分NOx被还原。这种技术可以简化系统,节省空间和投资,但脱硝效率相对有限,且可能影响除尘器的过滤性能和滤袋寿命。

2.脱硝系统运行要点

(1)精确控制还原剂投加量:这是保证脱硝效率和控制氨逃逸的关键。需要建立基于烟气流量、NOx浓度、锅炉负荷等参数的智能控制系统,实时计算和调整氨的喷射量。必须设置氨逃逸在线监测装置,并设定报警和停运阈值。

(2)定期清理催化剂积灰:SCR催化剂表面易积灰,会降低催化剂表面积,影响脱硝效率。需根据锅炉运行状况和积灰情况,定期进行振打或采用在线清灰装置清理积灰。

(3)监测烟气温度:SCR脱硝对温度敏感,过高或过低都会影响效率。需监测反应器进出口温度,确保其在催化剂最佳活性温度范围内。SNCR则需要精确控制喷射点的温度,确保还原反应有效进行。

(三)烟尘治理

1.除尘设备选型

(1)布袋除尘器:通过滤袋过滤烟气,使粉尘拦截在滤袋表面,定期清灰。优点是除尘效率高(可达99%以上),可处理高温、高湿、含酸碱腐蚀性气体烟气(需选用合适滤料),分选性好(对细粉尘捕集效率高)。缺点是滤料成本较高,对运行维护要求较高,存在滤袋破损风险。适用于对烟尘排放浓度要求高的场合。

(2)电除尘器:利用高压电场使烟气中的粉尘荷电,然后在电场力作用下使粉尘颗粒向集尘极迁移并被收集。优点是处理风量大,处理能力大,运行阻力小,维护相对简单。缺点是除尘效率受粉尘比电阻、气流分布、电场均匀性等因素影响,对细粉尘和湿式粉尘的适应性稍差。适用于大型燃煤电厂。

(3)静电除尘器:原理与电除尘器类似,但通常用于中小型锅炉或工业窑炉。结构相对简单,运行可靠,维护工作量小。但在处理高温、高湿、易粘结或含有酸性气体的烟气时,性能可能受到影响。

2.除尘系统运行要点

(1)定期检查滤袋或极板:对于布袋除尘器,需检查滤袋是否破损、堵塞,及时清理或更换。对于电除尘器,需检查放电极、集尘极是否积灰、变形、短路,定期进行振打清灰,确保电场均匀,防止设备故障。

(2)优化气流分布:无论是布袋还是电除尘,气流分布的均匀性至关重要。需定期检查和调整烟道挡板开度、导流板等,确保烟气在设备内均匀通过,避免局部短路或超负荷运行。

(3)监测排放浓度:必须安装烟尘在线监测设备,实时监控排放浓度,确保达标。同时进行定期人工采样分析,校准在线设备,验证治理效果。对于布袋除尘器,还需关注入口和出口粉尘浓度,分析过滤效率和阻力变化情况。

**三、辅助环保措施**

(一)燃料预处理

1.煤质优化

(1)采用低硫、低灰煤种:这是从源头控制污染物产生的最有效手段。通过优化采购渠道、建立煤场管理机制,优先选用符合环保要求的优质煤。需要建立入厂煤质在线或离线监测系统,实时掌握煤质变化,为燃烧调整和环保治理提供依据。

(2)建立煤质监测系统:对进厂煤进行定期取样分析,检测水分、灰分、硫分、挥发分等关键指标。同时,在锅炉燃烧室附近设置烟气在线监测系统,监测SO₂、NOx、烟尘等排放指标,并将煤质数据与烟气排放数据关联分析,评估煤质对环保指标的影响。

2.燃烧优化

(1)提高燃烧温度:适当提高炉膛燃烧温度,可以使部分SO₂转化为SO₃,进而参与后续的SCR脱硝反应,提高脱硝效率。但需注意温度过高可能导致NOx生成增加,需综合考虑。

(2)优化配风:通过精确控制送风量、二次风配比和风煤比,实现完全燃烧,减少CO、未燃烃等不完全燃烧产物的生成。合理组织炉内气流,避免局部缺氧或富氧,有助于稳定燃烧和降低污染物排放。

(二)灰渣综合利用

1.灰渣分类处理

(1)灰渣分离:烟气中的飞灰通过锅炉本体设置的惯性除尘器、旋风除尘器等进行初步分离,落入炉底或通过排灰系统排出。炉底渣(底渣)则直接或经冷却后排出。通过合理的系统设计(如多级除尘、气力或机械输送),实现灰、渣的有效分离,便于后续处理和利用。

(2)灰渣输送:飞灰通常采用气力输送系统(正压或负压)或螺旋输送机、刮板输送机等进行输送至储灰库或脱水设备。底渣则常采用刮板输送机、皮带输送机或气力输送系统输送至渣场或脱水设备。输送系统需考虑灰渣特性(温度、湿度、磨蚀性),选择合适的设备类型和材质。

2.利用途径

(1)制砖:粉煤灰是生产水泥混合材、混凝土掺合料、烧结普通砖、加气混凝土砌块、陶粒等建材产品的优质原料。通过干排或湿排方式收集粉煤灰,经过筛分、破碎、混合、制坯、养护等工序制成各种建筑用砖。

(2)填方:脱水的湿式底渣或部分粉煤灰可用于道路路基、铁路路基、回填洼地、矿井回填等工程。需注意控制灰渣的压实度、含水量和潜在的酸性物质淋溶问题。

(3)混凝土掺合料:粉煤灰具有火山灰活性,可作为水泥混合材添加到混凝土中,替代部分水泥,改善混凝土的和易性、后期强度、耐久性和抗渗性,并降低水化热和成本。常用掺量为15%-30%。

(4)其他用途:粉煤灰还可用于生产装饰材料(如陶瓷釉料)、涂料、橡胶填充剂等。脱硫石膏也可用于生产水泥缓凝剂、墙体材料、plasterboard(石膏板)等。

(三)监测与调控

1.建立监测体系

(1)安装在线监测设备:在烟囱或烟道合适位置安装SO₂、NOx、CO、O

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