燃烧煤炭烟雾处理工艺(煤炭烟雾处理装置)
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煤炭燃烧前要如何处理和净化?
1.洗选处理除去或减少原煤中所含燃烧煤炭烟雾处理工艺的灰分、矸石、硫等杂质。1991年燃烧煤炭烟雾处理工艺我国原煤洗选仅18.1%,洗选效率为85%;而发达国家原煤已全部洗选,洗选效率95%以上。
煤炭洗选是利用煤和杂质(矸石)的物理、化学性质的差异,通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同,可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。
物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质(如粒度、密度、硬度、磁性及电性等)上的差异进行分选,主要的物理分选方法有燃烧煤炭烟雾处理工艺:(1)重力选煤,包括淘汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等。(2)电磁选,利用煤和杂质的电磁性能差异进行分选,这种方法在选煤实际生产中没有应用。
物理化学选煤—浮游选煤(简称浮选),是依据矿物表面物理化学性质的差别进行分选。目前使用的浮选设备很多,主要包括机械搅拌式浮选和无机械搅拌式浮选两种。
煤炭自动洗选系统化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集,除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同,可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。
微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物,直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫,达到脱硫的目的。
物理选煤和物理化学选煤技术是实际选煤生产中常用的技术,一般可有效脱除煤中无机硫(黄铁矿硫),化学选煤和微生物选煤还可脱除煤中的有机硫。目前工业化生产中常用的选煤方法为淘汰、重介、浮选等选煤方法,此外干法选煤近几年发展也很快。
洗选精煤随着科技的进步及时代的发展,处于攻关或业已投入生产的某些特殊洗选工艺也将得到进一步的发展并替代传统工艺。
2.型煤加工
用机械方法将粉煤和低品位煤制成有一定形状和粒度的煤制品。高硫煤成型时可加入适量的固硫剂,大大减少二氧化硫的排放。
型煤是以粉煤为主要原料,按具体用途所要求的配比、机械强度和形状大小,经机械加工压制成型的,具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。型煤分工业用和民用两大类。工业型煤有化工用型煤,用于化肥造气、蒸汽机车用型煤、冶金用型煤(又称为型焦)。
民用型煤,又称为生活用煤,用于炊事和取暖,以蜂窝煤为主。
型煤生产工艺有无黏结剂成型、有黏结剂成型、热压成型3种。成型机械有冲压式成型机、对辊成型机、螺旋挤压机和蜂窝煤机等。型煤包括很多的种类,型煤可以把煤粉、煤面、煤泥,分别压成球形或者其燃烧煤炭烟雾处理工艺他形状,也可以把煤粉和煤泥混合压成球形和其他形状,用于锅炉的燃烧和造气。
3.水煤浆
水煤浆热值相当于燃料油的1/2,可代替燃料油用于锅炉、电站、工业炉和窑炉,用于代替煤炭燃用,具有燃烧效益高、负荷调整便利、减少环境污染、改善劳动条件和节省用煤等优点。桂林钢厂以水煤浆代煤粉燃烧,折合标准煤约为90千克/吨材,节煤33%,烟尘排放由732降至240毫克/立方米致癌的氮氧化物含量由280.8毫克/立方米降至44毫克/立方米,使环境和劳动条件得到明显改善。此外,由于燃烧水煤浆工艺性能好,使钢材的烧损率由1.8%下降至1.5%,企业获得较好的经济效益。所以水煤浆技术不仅可用于代油,用于代煤也有节能和环保效益。
我国煤炭资源分布集中在“三西”,即山西、陕西及内蒙古西部。目前有63%的煤炭要从“三西”调出,我国长期存在北煤南运、西煤东调的格局。煤炭的管道运输投资少、建设周期短、营运费低、为全密闭输送,不污染环境。水煤浆经管道输送到终端即可供用户燃用,而且可长期密闭储存,避免燃烧煤炭烟雾处理工艺了传统煤炭存储造成的污染。
煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分,具有龙头地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气,既可用于生产化工产品,如合成氨、甲醇、二甲醚等,还可用于煤的直接与间接液化、联合循环发电(IGCC)和以煤气化为基础的多联产等领域。
迄今为止,世界上已经商业化的IGCC大型电站,均采用气流床技术,最具有代表性的是以干煤粉为原料的Shell气化技术和以水煤浆为原料的Texaco气化技术。Shell气化技术即将被引进中国建于洞庭,显现其碳转化率高、冷煤气效率高的优势。相比之下,水煤浆气化技术在中国引进得早,实践时间长,研究开发工作也做得更深入。
经过10多年的实践探索,中国在水煤浆气化技术方面,积累了丰富的操作、运行、管理与制造经验,气化技术日趋成熟与完善。经过长期科技攻关,在水煤浆气化领域,形成完整的气化理论体系,研究开发出拥有自主知识产权,达到国际领先水平的水煤浆气化技术。
目前燃煤锅炉烟尘治理有哪几种方法
锅炉烟气除尘大体分两类燃烧煤炭烟雾处理工艺,一是设置除尘器燃烧煤炭烟雾处理工艺,另一类是炉内降尘。设置除尘器是普遍采用的办法燃烧煤炭烟雾处理工艺,炉内降尘只是在特定的前提下燃烧煤炭烟雾处理工艺,例如小型生物质锅炉。除尘器有很多种,但是目前应用较多,也就是性价比较高的就是布袋式除尘器。
煤炭燃烧后怎样净化?
采用湿式或干式脱硫工艺,效率可达90%。烟气通过催化剂,在300℃~400℃下加入氨可脱除氮氧化物50%~80%。在大型电站中应采用静电除尘,除尘效率可达99%。
燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Fluegasdesulfurization,简称FGD)。在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下5种方法:1.以CaCO3(石灰石)为基础的钙法;2.以MgO为基础的镁法;3.以Na2SO3为基础的钠法;4.以NH3为基础的氨法;5.以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。1.湿法FGD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,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易对环境造成二次污染等问题;2.干法FGD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;3.半干法FGD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。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法、回收法两种。
石灰石石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。
脱硫设备它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95%,对环境的影响可以到非常低的程度。
煤化工废气处理工艺有哪些
煤炭是许多化工产品的主要原料,但同样也是在生产过程中产生废气最多的能源。煤化工废气中的污染物主要是硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2),此外还包括氮氧化物(NOX)、烟尘、烃类及其他有机物等。对于煤化工废气,我们推荐使用低温等离子废气处理工艺进行处理。
煤化工废气的来源
煤化工过程中产生的废气主要来源于煤制焦和煤制气这两个过程。煤制焦废气主要来自于对于煤炭的装煤、炼焦、化产回收过程,在装煤的阶段,煤炭原料在高温下与大气直接接触,会产生大量的烟尘、多种对人体有害的有机多环芳香烃类气体;在炼焦的阶段,废气主要来自于煤炭原料在化学转变过程和未完全碳化煤炭中产生的挥发性气体,这些主要包括飞灰、焦油气和化学转化过程中煤炭与大气接触产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体,除此之外,还有部分苯类物质、氰类化合物等。煤制气过程产生的废气主要来自于煤气净化过程中的尾气、氨和硫、酚类物质回收塔排放出的废气,这些废气主要为一些碳氧化物、硫氧化物等气体,除此之外还含有铅、砷等有害物质,对环境及人类健康的危害较大。
煤化工废气处理设备
低温等离子废气处理设备是利用了等离子体内部产生的富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。相对于其他废气处理设备,低温等离子适用范围广,净化效率高,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭、有机废气,设备占地面积小;电子能量高,几乎可以和所有的恶臭、有机废气分子作用;运行费用相对较低;反应快、停止十分迅速,随用随开。
怎样才能使锅炉的煤烟得到处理
不可能做到完全没有烟,是按照排放标准来的,只能是尽量的少。
第一、确定排放标准。有国家的排放标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014),某些省份或者直辖市等有地方标准,按照优先执行地方标准的原则选择排放标准。
第二、根据确定的排放标准,选锅炉排放的污染物浓度、速率限值。这个跟烟气排放烟囱高度向对应,由设计的烟囱高度确定污染物排放浓度和速率的限值。
第三、采取环保措施。煤炭燃烧后的烟,国家环评中最主要的指标为:烟尘、SO2,NOX,即要求的环保设备为除尘、脱硫、脱硝,常用的净化工艺为:高温脱硝→冷却器→高温布袋除尘器→水洗脱硫。
对于中小型锅炉,脱硝很难很贵,只考虑脱硫除尘即可。如果想过环评,净化方法是:冷却器→高温布袋除尘器→水洗脱硫;省钱的方法是:复合水洗除烟尘脱硫法,此种方法除烟尘效率最高90%,一般80%左右,过环评有点费劲,但除烟尘效果还是很好的。
脱硫的方法:
1、物理法: 通常用重力分离或磁分离法去除煤分中的硫化铁(黄铁矿),以此形式存在的硫约占煤中硫分的2/3。
2、化学法:煤经粉碎后与硫酸铁水溶液混合,在反应器中加热至100~130℃,硫酸铁与黄铁矿反应转化为硫酸亚铁和单体硫,前者氧化后循环使用,后者作为副产品回收。
3、气化法:煤在1000~1300℃高温下,通过气化剂,使之发生不完全氧化,而成为煤气。煤中硫分在气化时大部分成为硫化氢进入煤气,再用液体吸收或固体吸附等方法脱除。
4、液化法: 煤的液化有合成法、直接裂解加氢法和热溶加氢法等。在液化过程中,硫分与氢反应生成硫化氢逸出,因此得到高热值、低硫、低灰分燃料。烟道气脱硫有干法和湿法之分。
前者使用固体粉末或颗粒为吸附剂,如石灰粉吹入法,活性炭法和活性氧化锰法等。后者用液体为吸收剂,如氨吸收法、石灰石或石灰乳吸收法、氧化镁吸收法、钠 (钾) 吸收法和氧化吸收法等。燃料脱硫可回收硫分、减轻硫氧化物的污染、提高燃料的热值。
扩展资料:
炉内脱硫
炉内脱硫是在燃烧过程中,向炉内加入固硫剂如CaCO3等,使煤中硫分转化成硫酸盐,随炉渣排除。其基本原理是:
CaCO3==高温==CaO+CO2↑
CaO+SO2====CaSO3
2CaSO3+O2====2CaSO4
1、LIMB炉内喷钙技术
早在本世纪60年代末70年代初,炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工作已开展,但由于脱硫效率低于10%~30%,既不能与湿法FGD相比,也难以满足高达90%的脱除率要求。一度被冷落。
但在1981年美国国家环保局EPA研究了炉内喷钙多段燃烧降低氮氧化物的脱硫技术,简称LIMB,并取得了一些经验。Ca/S在2以上时,用石灰石或消石灰作吸收剂,脱硫率分别可达40%和60%。
对燃用中、低含硫量的煤的脱硫来说,只要能满足环保要求,不一定非要求用投资费用很高的烟气脱硫技术。炉内喷钙脱硫工艺简单,投资费用低,特别适用于老厂的改造。
2、LIFAC烟气脱硫工艺
LIFAC工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉,并在锅炉空气预热器后增设活化反应器,用以脱除烟气中的SO2。芬兰Tampella和ⅣO公司开发的这种脱硫工艺,于1986年首先投入商业运行。LIFAC工艺的脱硫效率一般为60%~85%。
加拿大最先进的燃煤电厂Shand电站采用LIFAC烟气脱硫工艺,8个月的运行结果表明,其脱硫工艺性能良好,脱硫率和设备可用率都达到了一些成熟的SO2控制技术相当的水平。中国下关电厂引进LIFAC脱硫工艺,其工艺投资少、占地面积小、没有废水排放,有利于老电厂改造。
参考资料来源:百度百科-脱硫