第十章火電廠環(huán)境治理

1、第十章第十章 火電廠環(huán)境治理火電廠環(huán)境治理 l內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： 介紹了火電廠汽、水、渣的污染介紹了火電廠汽、水、渣的污染 和治理。主要包括：電廠沖灰水、和治理。主要包括：電廠沖灰水、 鍋爐酸洗廢水等各種廢水的排放與鍋爐酸洗廢水等各種廢水的排放與 處理；處理；so2和和nox的治理的主要方法、的治理的主要方法、 原理和工藝；粉煤灰的理化性質(zhì)及原理和工藝；粉煤灰的理化性質(zhì)及 綜合利用情況。綜合利用情況。 目錄目錄 第一節(jié)第一節(jié) 火電廠廢水治理火電廠廢水治理 第二節(jié)第二節(jié) 火電廠廢氣治理火電廠廢氣治理 第三節(jié)第三節(jié) 粉煤灰綜合利用粉煤灰綜合利用 第一節(jié)第一節(jié) 火電廠廢水治理火電廠廢水治理 火電廠

2、絕大部分設(shè)備都是以水作為工作火電廠絕大部分設(shè)備都是以水作為工作 介質(zhì)或冷卻介質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，水質(zhì)將發(fā)介質(zhì)或冷卻介質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，水質(zhì)將發(fā) 生很大變化。根據(jù)不同使用情況而產(chǎn)生了各生很大變化。根據(jù)不同使用情況而產(chǎn)生了各 種廢水。對(duì)于大量電廠廢水的處理和有效利種廢水。對(duì)于大量電廠廢水的處理和有效利 用有著重要的意義。用有著重要的意義。 廢水的來源廢水的來源 廢水的處理方法廢水的處理方法 u沖灰廢水的處理沖灰廢水的處理 水力除灰系統(tǒng)的廢水水力除灰系統(tǒng)的廢水 水力除灰是國內(nèi)外燃煤電廠普遍采用的除灰水力除灰是國內(nèi)外燃煤電廠普遍采用的除灰 方式。方式。 在排灰過程中，由于水和灰、渣的相互作用，在排灰過程

3、中，由于水和灰、渣的相互作用， 使部分灰、渣溶于水中，而使水體受到污染。污使部分灰、渣溶于水中，而使水體受到污染。污 染雜質(zhì)的成分取決于灰、渣的化學(xué)組成、沖灰水染雜質(zhì)的成分取決于灰、渣的化學(xué)組成、沖灰水 水質(zhì)、除塵和除灰方式等。水質(zhì)、除塵和除灰方式等。 灰水中主要含有飽和灰水中主要含有飽和ca(oh)2、飽和、飽和caso4 以及以及mg(oh)2等。此外，還有少量的等。此外，還有少量的稀有元素鍺、稀有元素鍺、 釩、鈦、砷、汞和氟。釩、鈦、砷、汞和氟。 沖灰廢水的排放量約相當(dāng)于電廠其它各種工沖灰廢水的排放量約相當(dāng)于電廠其它各種工 業(yè)廢水排放量的總和。業(yè)廢水排放量的總和。 沖灰系統(tǒng)廢水的處理沖灰

4、系統(tǒng)廢水的處理 （1 1）濃縮水力除灰）濃縮水力除灰 （2 2）干除灰渣（氣力輸灰）干除灰渣（氣力輸灰） (3)(3)灰水懸浮物超標(biāo)處理灰水懸浮物超標(biāo)處理 要解決灰水懸浮物超標(biāo)問題，首先在設(shè)計(jì)要解決灰水懸浮物超標(biāo)問題，首先在設(shè)計(jì) 上要考慮上要考慮有足夠的灰水停留時(shí)間有足夠的灰水停留時(shí)間( (灰池容積不能灰池容積不能 太小太小) )，使灰粒充分沉淀。，使灰粒充分沉淀。 其次其次改進(jìn)顆粒沉降措施改進(jìn)顆粒沉降措施。措施有：加裝擋。措施有：加裝擋 板，減少入口流量；在出口處安裝下水堰、攔板，減少入口流量；在出口處安裝下水堰、攔 污柵，防止灰粒流出；用出水槽代替出水管，污柵，防止灰粒流出；用出水槽代替出

5、水管， 從而減少出水流速；添加凝聚劑，加速顆粒的從而減少出水流速；添加凝聚劑，加速顆粒的 沉降。沉降。 (4) (4)灰水灰水ph值超標(biāo)處理值超標(biāo)處理 主要采用的工藝措施有主要采用的工藝措施有爐煙爐煙(或純或純co2)處理處理 和和加酸處理加酸處理。 爐煙處理爐煙處理 按爐煙的吸收方式不同，可分為按爐煙的吸收方式不同，可分為灰溝灰溝(池池)布布 氣吸收法氣吸收法和和吸收塔吸收法吸收塔吸收法及及純純co2處理法處理法。 灰溝灰溝(池池)布?xì)馕辗üに嚵鞒桃姴細(xì)馕辗üに嚵鞒桃妶D圖10-1。 吸收塔吸收法工藝流程見吸收塔吸收法工藝流程見圖圖10-2。 鋼瓶鋼瓶co2法：指采用商品法：指采用商品co

6、2(純凈純凈co2)中中 和處理灰水。和處理灰水。 加酸處理加酸處理 加酸處理灰水是一種處理工藝簡單的方法。加酸處理灰水是一種處理工藝簡單的方法。 一般可采用添加工業(yè)一般可采用添加工業(yè)hcl、h2so4或鄰近工廠排或鄰近工廠排 出的廢酸。出的廢酸。 圖圖10-1 10-1 灰溝布?xì)夥t煙處理灰水工藝流程灰溝布?xì)夥t煙處理灰水工藝流程 圖圖10-2 10-2 吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程吸收塔法爐煙處理灰水工藝流程 (5) (5)灰灰水中其它有害物質(zhì)的處理水中其它有害物質(zhì)的處理 沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質(zhì)一般沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質(zhì)一般 是采用是采用化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法，投加化學(xué)藥

7、劑和混凝劑，投加化學(xué)藥劑和混凝劑， 然后將有毒沉淀物置于容器內(nèi)密封后埋置。然后將有毒沉淀物置于容器內(nèi)密封后埋置。 沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質(zhì)，除沖灰廢水中的氟、砷、鉻等毒性物質(zhì)，除 采用化學(xué)沉淀法外，還可采用采用化學(xué)沉淀法外，還可采用吸附凈化法吸附凈化法，可，可 根據(jù)不同的雜質(zhì)適當(dāng)?shù)倪x擇離子交換樹脂、粉根據(jù)不同的雜質(zhì)適當(dāng)?shù)倪x擇離子交換樹脂、粉 煤灰。煤灰。 煙氣脫硫廢水處理煙氣脫硫廢水處理 來源：濕法脫硫之后的廢水來源：濕法脫硫之后的廢水 處理方法：處理方法： （1）灰場堆放）灰場堆放 （2）蒸發(fā)煙氣脫硫廢水）蒸發(fā)煙氣脫硫廢水 （3）處理后排放或回用）處理后排放或回用 （4）煙氣脫硫廢水

8、處理系統(tǒng)）煙氣脫硫廢水處理系統(tǒng) （圖（圖10-3） 圖圖10-3煙氣脫硫廢水處理系煙氣脫硫廢水處理系 統(tǒng)統(tǒng) 生活污水的處理生活污水的處理 電廠生活污水的處理方法與城市生活污染處理類似，電廠生活污水的處理方法與城市生活污染處理類似， 處理方法主要有：處理方法主要有： 1.納濾技術(shù)納濾技術(shù) 納濾處理生活污水流程納濾處理生活污水流程 2.生物接觸氧化法生物接觸氧化法 生物接觸氧化法系統(tǒng)流程生物接觸氧化法系統(tǒng)流程 3.氧化絮凝復(fù)合床（氧化絮凝復(fù)合床（ofr）處理法）處理法 系統(tǒng)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)方便：占地面積小、系統(tǒng)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)方便：占地面積小、 運(yùn)行費(fèi)用低：處理效果良好，污泥排放少

9、，無二運(yùn)行費(fèi)用低：處理效果良好，污泥排放少，無二 次污染次污染 4.a2/o法法 圖10-4納濾處理生活污水 圖10-5生物接觸氧化法系統(tǒng)流程 水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備產(chǎn)生的廢水水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備產(chǎn)生的廢水 水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備在過濾、酸水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備在過濾、酸 ( (堿堿) )再生、正再生、正( (反反) )洗等操作過程中，也會(huì)產(chǎn)生一洗等操作過程中，也會(huì)產(chǎn)生一 定量的廢水。在水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，還產(chǎn)生一些泥定量的廢水。在水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，還產(chǎn)生一些泥 漿。漿。 水處理設(shè)備廢水的特點(diǎn)是含有酸、堿和大量水處理設(shè)備廢水的特點(diǎn)是含有酸、堿和大量 的中性鹽。的中性鹽。 凝結(jié)水凈化

10、設(shè)備產(chǎn)生的廢水含鹽量和其它雜凝結(jié)水凈化設(shè)備產(chǎn)生的廢水含鹽量和其它雜 質(zhì)都比較少。主要是凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備、管道的金質(zhì)都比較少。主要是凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)備、管道的金 屬腐蝕產(chǎn)物；冷卻水滲漏到凝結(jié)水中的雜質(zhì)；及屬腐蝕產(chǎn)物；冷卻水滲漏到凝結(jié)水中的雜質(zhì)；及 再生時(shí)產(chǎn)生的酸、堿、鹽等。這部分廢水量只占再生時(shí)產(chǎn)生的酸、堿、鹽等。這部分廢水量只占 全部水處理設(shè)備廢水的一小部分。全部水處理設(shè)備廢水的一小部分。 水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備廢水的處理水處理設(shè)備及凝結(jié)水凈化設(shè)備廢水的處理 這類廢水含有大量的鹽類和粗組分散雜質(zhì)，這類廢水含有大量的鹽類和粗組分散雜質(zhì)， 考慮其排放時(shí)，可將廢水分為兩部分，一部分是考慮其排放時(shí)，可將

11、廢水分為兩部分，一部分是 預(yù)處理設(shè)備的排放水預(yù)處理設(shè)備的排放水，另一部分是，另一部分是除鹽設(shè)備的排除鹽設(shè)備的排 放水放水。 預(yù)處理設(shè)備的排放水預(yù)處理設(shè)備的排放水特點(diǎn)特點(diǎn)是，是，其中的雜質(zhì)以其中的雜質(zhì)以 沉淀物的形式存在。沉淀物的形式存在。 除鹽設(shè)備的排放水，陰離子交換樹脂再生產(chǎn)除鹽設(shè)備的排放水，陰離子交換樹脂再生產(chǎn) 生堿性廢水，陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生酸性廢水。生堿性廢水，陽離子交換樹脂再生產(chǎn)生酸性廢水。 通常酸性廢水的量均大于堿性廢水的量，為了中通常酸性廢水的量均大于堿性廢水的量，為了中 和過剩的酸性廢水，可采用以下幾種方法處理：和過剩的酸性廢水，可采用以下幾種方法處理： 排入水力除灰系統(tǒng)排入

12、水力除灰系統(tǒng)、用堿性物質(zhì)中和用堿性物質(zhì)中和、增加陰離增加陰離 子樹脂再生劑量子樹脂再生劑量。 鍋爐化學(xué)清洗和停爐保護(hù)排放的廢水鍋爐化學(xué)清洗和停爐保護(hù)排放的廢水 新鍋爐試運(yùn)行和停用保護(hù)時(shí)，都需要進(jìn)行化新鍋爐試運(yùn)行和停用保護(hù)時(shí)，都需要進(jìn)行化 學(xué)清洗。學(xué)清洗。它包括化學(xué)藥劑清洗和水沖洗的廢水。它包括化學(xué)藥劑清洗和水沖洗的廢水。 這類廢水的雜質(zhì)成分包括酸、堿、鹽、重金這類廢水的雜質(zhì)成分包括酸、堿、鹽、重金 屬、有機(jī)物和一些有毒物質(zhì)。屬、有機(jī)物和一些有毒物質(zhì)。 它的它的排放特點(diǎn)排放特點(diǎn)是流量變化大，特別集中，而是流量變化大，特別集中，而 且水中污染物的成分和數(shù)量都在不斷變化，外觀且水中污染物的成分和數(shù)量

13、都在不斷變化，外觀 上也不同于一般的廢水，顏色深，多泡沫，并有上也不同于一般的廢水，顏色深，多泡沫，并有 特殊的刺激性氣味。特殊的刺激性氣味。 鍋爐化學(xué)清洗和停爐保護(hù)排放的廢水鍋爐化學(xué)清洗和停爐保護(hù)排放的廢水 (1)(1)鍋爐化學(xué)清洗廢水的處理鍋爐化學(xué)清洗廢水的處理 這類廢水的特點(diǎn)是這類廢水的特點(diǎn)是排放集中，雜質(zhì)成分復(fù)雜，排放集中，雜質(zhì)成分復(fù)雜， 其水質(zhì)成分取決于清洗藥劑配方、清洗方式其水質(zhì)成分取決于清洗藥劑配方、清洗方式和被和被 清洗沉淀物的組成因素。清洗沉淀物的組成因素。主要超標(biāo)物質(zhì)是主要超標(biāo)物質(zhì)是ph值、值、 cod和鐵等。和鐵等。處理方法有：處理方法有：爐內(nèi)焚燒法爐內(nèi)焚燒法、化學(xué)氧化學(xué)

14、氧 化分解法化分解法、吸附法吸附法等。等。 爐內(nèi)焚燒法爐內(nèi)焚燒法 機(jī)理：機(jī)理：在爐內(nèi)高溫條件下，使有機(jī)酸分解氧在爐內(nèi)高溫條件下，使有機(jī)酸分解氧 化為水蒸氣和二氧化碳，廢水中的重金屬離子變化為水蒸氣和二氧化碳，廢水中的重金屬離子變 成金屬氧化物，約成金屬氧化物，約90%沉積在灰渣中，約沉積在灰渣中，約10%隨隨 煙氣逸入大氣，一般能符合排放標(biāo)準(zhǔn)。煙氣逸入大氣，一般能符合排放標(biāo)準(zhǔn)。 化學(xué)氧化分解法化學(xué)氧化分解法 鹽酸清洗廢液的處理系統(tǒng)見鹽酸清洗廢液的處理系統(tǒng)見圖圖10-6。 有機(jī)酸清洗廢液的處理系統(tǒng)見有機(jī)酸清洗廢液的處理系統(tǒng)見圖圖10-7。 吸附法吸附法 廢液中的廢液中的cod可采用活性炭或煤灰吸

15、附的可采用活性炭或煤灰吸附的 辦法去除。辦法去除。 (2)(2)停爐停爐保護(hù)廢水的處理保護(hù)廢水的處理 濕式停爐保護(hù)法主要是用濕式停爐保護(hù)法主要是用氨和聯(lián)胺滿水保氨和聯(lián)胺滿水保 護(hù)法護(hù)法。當(dāng)鍋爐再啟動(dòng)時(shí)，就排出大量含有氨和。當(dāng)鍋爐再啟動(dòng)時(shí)，就排出大量含有氨和 聯(lián)胺的停爐保護(hù)水。通常這種廢水采用聯(lián)胺的停爐保護(hù)水。通常這種廢水采用氧化法氧化法 處理。處理。 圖圖10-6 10-6 鹽酸清洗廢液的氧化處理系統(tǒng)鹽酸清洗廢液的氧化處理系統(tǒng) 圖圖10-7 10-7 有機(jī)酸清洗廢液的氧化處理系統(tǒng)有機(jī)酸清洗廢液的氧化處理系統(tǒng) 石油產(chǎn)品污染的廢水石油產(chǎn)品污染的廢水 這類廢水含有的石油成分有：重油、潤滑油、這類廢水

16、含有的石油成分有：重油、潤滑油、 絕緣油、煤油和汽油等。它是由電廠的以下部位絕緣油、煤油和汽油等。它是由電廠的以下部位 而產(chǎn)生的。而產(chǎn)生的。 重油設(shè)施的廢水包括水泵的冷卻水、重油設(shè)重油設(shè)施的廢水包括水泵的冷卻水、重油設(shè) 施的凝結(jié)水、被重油污染的地下水、設(shè)備檢修和施的凝結(jié)水、被重油污染的地下水、設(shè)備檢修和 事故排放的廢水。事故排放的廢水。 主廠房的含油廢水一般是汽輪機(jī)組的油系統(tǒng)主廠房的含油廢水一般是汽輪機(jī)組的油系統(tǒng) 漏油而產(chǎn)生的。漏油而產(chǎn)生的。 電氣設(shè)備的含油廢水電氣設(shè)備的含油廢水主要指變壓器等電器設(shè)主要指變壓器等電器設(shè) 備的密封墊、法蘭連接部的漏油而產(chǎn)生的。備的密封墊、法蘭連接部的漏油而產(chǎn)生的

17、。 此外，還有廢油再生排放的廢水等。此外，還有廢油再生排放的廢水等。 石油產(chǎn)品污染的廢水處理石油產(chǎn)品污染的廢水處理 含油廢水一般均為含油廢水一般均為水包油水包油的分散體系。其分的分散體系。其分 散狀態(tài)與油、水的性質(zhì)及其生成條件有關(guān)，主要散狀態(tài)與油、水的性質(zhì)及其生成條件有關(guān)，主要 可分為：可分為：可乳油可乳油、乳化油乳化油和和溶解油溶解油。除去這三種。除去這三種 油污的方法有：油污的方法有：隔油池法隔油池法、溶氣浮選法溶氣浮選法和和生化處生化處 理理。 (1)(1)隔隔油池法油池法 該法主要用于除去可浮油。該法主要用于除去可浮油。它是以油、水密它是以油、水密 度差為基礎(chǔ)，通過隔油池將浮到水面的油

18、除去。度差為基礎(chǔ)，通過隔油池將浮到水面的油除去。 常用的設(shè)施稱常用的設(shè)施稱隔油池隔油池，有，有平板式平板式和和斜板式斜板式兩種。兩種。 (2) (2)溶氣浮選法溶氣浮選法 該法主要是用于除去水中的乳化油。該法主要是用于除去水中的乳化油。 原理：原理：將空氣在一定的壓力下溶于含油廢水將空氣在一定的壓力下溶于含油廢水 中，然后使廢水壓力突然降低，在減壓條件下，中，然后使廢水壓力突然降低，在減壓條件下， 水中的空氣就形成小氣泡上浮，分散在水中的油水中的空氣就形成小氣泡上浮，分散在水中的油 滴被粘附在氣泡上，并一起上浮到水面，實(shí)現(xiàn)油滴被粘附在氣泡上，并一起上浮到水面，實(shí)現(xiàn)油 水分離。水分離。 按產(chǎn)生氣

19、泡的方式不同，溶氣浮選法可分為按產(chǎn)生氣泡的方式不同，溶氣浮選法可分為 加壓法加壓法、真空減壓法真空減壓法、電解法電解法和和噴射法噴射法等。等。 圖圖10-8為全部進(jìn)水加壓的溶氣浮選法工藝流為全部進(jìn)水加壓的溶氣浮選法工藝流 程簡圖。程簡圖。 圖圖10-8 全部進(jìn)水加壓溶氣浮選工藝流程全部進(jìn)水加壓溶氣浮選工藝流程 （3）超濾法）超濾法 超濾法的分離機(jī)理是篩孔分離過程，主要用超濾法的分離機(jī)理是篩孔分離過程，主要用 于分離液相物質(zhì)中的溶質(zhì)，所采用的膜是于分離液相物質(zhì)中的溶質(zhì)，所采用的膜是 高聚物超濾膜。超濾法的最大優(yōu)點(diǎn)在于能高聚物超濾膜。超濾法的最大優(yōu)點(diǎn)在于能 濃縮或回收物質(zhì)而沒有相的變化，具有無濃縮

20、或回收物質(zhì)而沒有相的變化，具有無 需加熱、設(shè)備簡單、占地少、能耗低、操需加熱、設(shè)備簡單、占地少、能耗低、操 作壓力低的特點(diǎn)作壓力低的特點(diǎn) 其流程如圖其流程如圖10-9所示。所示。 圖圖10-9超濾處理含油廢水的流程超濾處理含油廢水的流程 (4) (4)生物處理法生物處理法 在自然界存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生在自然界存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生 物，它們具有氧化分解有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，它們具有氧化分解有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為無機(jī) 物的巨大功能。物的巨大功能。這種利用微生物氧化分解廢水中這種利用微生物氧化分解廢水中 的有機(jī)物的方法，稱為的有機(jī)物的方法，稱為生物處理法生物處理法。 生物處理法根

21、據(jù)微生物對(duì)氧氣的不同要求，生物處理法根據(jù)微生物對(duì)氧氣的不同要求， 一般分為：一般分為：好氧生物處理法好氧生物處理法和和厭氧生物處理法厭氧生物處理法。 好氧生物處理法好氧生物處理法主要包括主要包括活性污泥法活性污泥法和和生物生物 過濾法過濾法。 活性污泥法處理含油廢水的工藝流程如活性污泥法處理含油廢水的工藝流程如圖圖10- 10所示。所示。 圖圖10-10 10-10 含油廢水活性污泥處理簡圖含油廢水活性污泥處理簡圖 電廠節(jié)水技術(shù)電廠節(jié)水技術(shù) 1.回收利用回收利用 2.集中處理集中處理 3.城市污水回用城市污水回用中水回用中水回用 圖10-11電廠的工業(yè)廢水集中處理后回用工藝流程 圖10-12火

22、電廠廢水回收系統(tǒng)流程1 圖10-13水處理工藝流程 第二節(jié)第二節(jié) 火電廠廢氣治理火電廠廢氣治理 二氧化硫二氧化硫(so2)和氮氧化物和氮氧化物(nox)的污染，的污染， 是當(dāng)前嚴(yán)重的公害問題。而火電廠所排廢氣中，是當(dāng)前嚴(yán)重的公害問題。而火電廠所排廢氣中， so2 、nox也是主要污染物。也是主要污染物。 so2的危害和治理的危害和治理 nox的危害和治理的危害和治理 粉塵的危害和治理粉塵的危害和治理 uso2的危害和治理的危害和治理 so2的危害的危害 so2是一種是一種無色而有刺激性氣味無色而有刺激性氣味的的有毒有毒氣體。氣體。 人吸入人吸入so2，呼吸道將受到損害。下雨時(shí)，硫的氧呼吸道將受

23、到損害。下雨時(shí)，硫的氧 化物及所生成的硫酸隨雨水降到地面，形成化物及所生成的硫酸隨雨水降到地面，形成“酸酸 雨雨”。酸雨對(duì)金屬制品和建筑物有較強(qiáng)的腐蝕性，。酸雨對(duì)金屬制品和建筑物有較強(qiáng)的腐蝕性， 并可毒害魚類等水中生物，使土壤酸化，損害森并可毒害魚類等水中生物，使土壤酸化，損害森 林及農(nóng)作物。硫的氧化物還能直接損傷織物的葉林及農(nóng)作物。硫的氧化物還能直接損傷織物的葉 莖，使植物枯死。因此，莖，使植物枯死。因此， so2在大氣中的含量應(yīng)在大氣中的含量應(yīng) 受到限制。受到限制。 so2的治理的治理 煙氣脫硫方法：煙氣脫硫方法：根據(jù)生成物的出路不同，分根據(jù)生成物的出路不同，分 為回收法和拋棄法；根據(jù)操作

24、過程的物相不同，為回收法和拋棄法；根據(jù)操作過程的物相不同， 又可分為干法和濕法。又可分為干法和濕法。 排煙脫硫方法：排煙脫硫方法：石灰石石灰石/ /石灰法；噴霧干燥石灰法；噴霧干燥 法等。法等。 (1)(1)石灰石石灰石/ /石灰法石灰法 反應(yīng)原理：反應(yīng)原理：石灰石或石灰漿液吸收煙氣中石灰石或石灰漿液吸收煙氣中 的的so2，先生成亞硫酸鈣，然后氧化成硫酸鈣。，先生成亞硫酸鈣，然后氧化成硫酸鈣。 流程和設(shè)備：流程和設(shè)備： 該法工藝流程見該法工藝流程見圖圖10-14。 設(shè)備：湍球塔、篩板塔、噴霧塔、文丘里洗設(shè)備：湍球塔、篩板塔、噴霧塔、文丘里洗 滌器等。滌器等。 圖圖10-14 10-14 石灰石

25、石灰石/ /石灰法工藝流程石灰法工藝流程 (2) (2)噴霧干燥法噴霧干燥法 這種工藝屬于半干法脫硫，多數(shù)采用這種工藝屬于半干法脫硫，多數(shù)采用旋轉(zhuǎn)噴旋轉(zhuǎn)噴 霧器霧器，也有采用各種噴嘴噴霧。，也有采用各種噴嘴噴霧。 化學(xué)反應(yīng)原理：化學(xué)反應(yīng)原理： (6-1) (6-2) (6-3) (6-4) (6-5) 2223 2342 33 324 44 soh oh so ca(oh)h socasoh o caso ()caso () 1 caso ()ocaso () 2 caso ()caso () 液固 液液 液固 unox的危害和治理的危害和治理 nox的危害的危害 氣態(tài)氮氧化物可包括四種形式：

26、一氧化二氮?dú)鈶B(tài)氮氧化物可包括四種形式：一氧化二氮 n2o、一氧化氮、一氧化氮no、三氧化二氮、三氧化二氮n2o3和二氧化氮和二氧化氮 no2。在。在nox廢氣中，廢氣中，no和和no2為其主要成分。為其主要成分。 當(dāng)前，世界各國都已確定當(dāng)前，世界各國都已確定nox為大氣中有毒污染為大氣中有毒污染 物。物。 no不溶于水，常溫下易與空氣中氧氣化合不溶于水，常溫下易與空氣中氧氣化合 生成生成no2。no與血紅素的親和力比與血紅素的親和力比co大近百倍，大近百倍， 能使血液循環(huán)受阻，嚴(yán)重者可致死亡。能使血液循環(huán)受阻，嚴(yán)重者可致死亡。no2為紅為紅 棕色刺激性有毒氣體，能使血紅素喪失輸氧能力。棕色刺激

27、性有毒氣體，能使血紅素喪失輸氧能力。 nox和空氣中燃燒不完全的碳?xì)浠衔镌谌蘸涂諝庵腥紵煌耆奶細(xì)浠衔镌谌?光下發(fā)生光下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)，生成的，生成的光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧對(duì)人的對(duì)人的 呼吸器官和農(nóng)作物都有損害作用。同時(shí)，光化學(xué)呼吸器官和農(nóng)作物都有損害作用。同時(shí)，光化學(xué) 反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的過氧乙酰硝酸鹽過氧乙酰硝酸鹽(pan)是一種致癌物。是一種致癌物。 nox廢氣還會(huì)引起結(jié)膜炎、咽痛、肺炎、廢水腫，廢氣還會(huì)引起結(jié)膜炎、咽痛、肺炎、廢水腫， 并有損人的神經(jīng)系統(tǒng)。并有損人的神經(jīng)系統(tǒng)。 為此，為此，nox的污染問題受到世界各國的普遍的污染問題受到世界各國的普遍 關(guān)注，均制定了關(guān)注，

28、均制定了nox的排放標(biāo)準(zhǔn)，我國制定的標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)，我國制定的標(biāo) 準(zhǔn)見準(zhǔn)見表表10-1。 表表10-1 so2、nox、粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)、粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn) 煙囪高度煙囪高度 (m) 排放標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn) (最高允許濃度最高允許濃度) kg/h so2nox粉塵粉塵 2012 308282 4037 45170170 6031086310 80650160650 10012002301200 12017001700nox的治理的治理 脫除煙氣中的氮氧化物，簡稱為脫除煙氣中的氮氧化物，簡稱為煙氣脫氮煙氣脫氮， 也稱也稱排煙脫硝排煙脫硝或或煙氣脫硝煙氣脫硝，這是目前，這是目前nox治

29、理的治理的 主要方式。主要方式。 煙氣脫硝的方法很多，大體上分為煙氣脫硝的方法很多，大體上分為催化還原催化還原 法法、 固體吸附法固體吸附法和和液相吸附法液相吸附法。 (1)(1)催化還原法催化還原法 該法是以氨或廉價(jià)的燃料氣該法是以氨或廉價(jià)的燃料氣( (天然氣、石油天然氣、石油 氣等氣等) )為還原劑，在催化劑的作用下，將煙氣中的為還原劑，在催化劑的作用下，將煙氣中的 氧化氮還原，即由氧化氮還原，即由no2 no n2。 一般催化劑可用貴金屬一般催化劑可用貴金屬(鉑、鈀等鉑、鈀等)，或非貴，或非貴 金屬金屬(銅、鉻、釩、鐵等銅、鉻、釩、鐵等)。 (2) (2)固體吸附法固體吸附法 該法的該法

30、的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是凈化程度高，并可利用熱空氣是凈化程度高，并可利用熱空氣 或蒸汽脫附，回收高濃度的或蒸汽脫附，回收高濃度的nox，操作方便。，操作方便。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是固體吸附劑吸附容量小，吸附劑容量是固體吸附劑吸附容量小，吸附劑容量 大，再生周期長。大，再生周期長。 一般常用的吸附劑有：分子篩、活性炭、硅一般常用的吸附劑有：分子篩、活性炭、硅 膠、焦炭等。最常用的為膠、焦炭等。最常用的為分子篩和硅膠分子篩和硅膠。 (3)(3)液相吸收法液相吸收法 該法包括該法包括酸性溶液吸收法酸性溶液吸收法、堿性溶液吸收法堿性溶液吸收法、 酸性溶液吸收氧化法酸性溶液吸收氧化法、堿性溶液吸收氧化法堿性溶液吸收氧化法、鹽

31、鹽 類溶液吸收法類溶液吸收法等。等。 目前該法脫硝在國內(nèi)外均不夠成熟，都在研目前該法脫硝在國內(nèi)外均不夠成熟，都在研 究試驗(yàn)之中。究試驗(yàn)之中。 粉塵的危害和治理粉塵的危害和治理 除塵器的選擇除塵器的選擇 除塵器是將煙氣中的粉塵分離、捕集的裝置除塵器是將煙氣中的粉塵分離、捕集的裝置 根據(jù)除塵效率考慮，電廠普遍用的是高效除塵器。根據(jù)除塵效率考慮，電廠普遍用的是高效除塵器。 例如，電除塵器、文丘里水膜式除塵器、多管旋例如，電除塵器、文丘里水膜式除塵器、多管旋 風(fēng)式除塵器等。風(fēng)式除塵器等。 文丘里水膜式除塵器文丘里水膜式除塵器的特點(diǎn)是既能除去煙氣的特點(diǎn)是既能除去煙氣 中的粉塵，又能吸收煙氣中的某些氣體，

32、而且除中的粉塵，又能吸收煙氣中的某些氣體，而且除 塵效率高，投資費(fèi)用少。塵效率高，投資費(fèi)用少。 除塵排渣除塵排渣 煙囪高度煙囪高度 煙囪設(shè)計(jì)的煙囪設(shè)計(jì)的目的目的就是要就是要滿足其排放污染滿足其排放污染 物的地面濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)。物的地面濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)。所以煙囪高度一所以煙囪高度一 般是根據(jù)不同類地區(qū)的國家地面濃度標(biāo)準(zhǔn)而計(jì)般是根據(jù)不同類地區(qū)的國家地面濃度標(biāo)準(zhǔn)而計(jì) 算，并與當(dāng)?shù)氐牡匦魏蜌庀髼l件密切相關(guān)。算，并與當(dāng)?shù)氐牡匦魏蜌庀髼l件密切相關(guān)。 一般情況下，煙囪越高，所排污染物在空一般情況下，煙囪越高，所排污染物在空 間各個(gè)方向擴(kuò)散的范圍越大，可使地面濃度顯間各個(gè)方向擴(kuò)散的范圍越大，可使地面濃度顯

33、著降低著降低(雖然污染物總量不變雖然污染物總量不變)。因此，加高煙。因此，加高煙 囪作為控制污染的措施是有效的。囪作為控制污染的措施是有效的。 第三節(jié)第三節(jié) 粉煤灰綜合利用粉煤灰綜合利用 我國電力工業(yè)以燃煤為主。大量粉煤灰若不我國電力工業(yè)以燃煤為主。大量粉煤灰若不 能處理和利用，將會(huì)造成環(huán)境污染、破壞生態(tài)平能處理和利用，將會(huì)造成環(huán)境污染、破壞生態(tài)平 衡。本節(jié)將重點(diǎn)介紹粉煤灰的形成機(jī)理、理化特衡。本節(jié)將重點(diǎn)介紹粉煤灰的形成機(jī)理、理化特 性及其應(yīng)用。性及其應(yīng)用。 粉煤灰的產(chǎn)生、組成和性質(zhì)粉煤灰的產(chǎn)生、組成和性質(zhì) 粉煤灰的綜合利用粉煤灰的綜合利用 粉煤灰的產(chǎn)生、組成和性質(zhì)粉煤灰的產(chǎn)生、組成和性質(zhì) 粉

34、煤灰的形成粉煤灰的形成 粉煤灰是磨細(xì)的煤粉于粉煤灰是磨細(xì)的煤粉于11001700高溫下高溫下, 在煤粉爐中短暫時(shí)間在煤粉爐中短暫時(shí)間(十幾秒十幾秒)燃燒所形成的各種固燃燒所形成的各種固 態(tài)顆粒的集合體態(tài)顆粒的集合體。 其形成機(jī)理與煤的組成其形成機(jī)理與煤的組成、結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。煤粉結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。煤粉 在爐膛內(nèi)呈懸浮狀態(tài)燃燒，在高溫下，煤粉中絕在爐膛內(nèi)呈懸浮狀態(tài)燃燒，在高溫下，煤粉中絕 大部分可燃物大部分可燃物(有機(jī)物等有機(jī)物等)在爐內(nèi)燒盡。大部分物及在爐內(nèi)燒盡。大部分物及 礦物雜質(zhì)也被溶化，其中礦物雜質(zhì)也被溶化，其中20%的灰分顆粒在熔融的灰分顆粒在熔融 狀態(tài)下相互粘結(jié)聚結(jié)為較大的顆粒降到爐底形成

35、狀態(tài)下相互粘結(jié)聚結(jié)為較大的顆粒降到爐底形成 爐渣，爐渣，80%的灰粒隨煙氣流在的灰粒隨煙氣流在排入大氣前被除塵排入大氣前被除塵 器分離、捕集，即為器分離、捕集，即為粉煤灰粉煤灰。 粉煤灰的組成粉煤灰的組成 (1)(1)粉煤灰粉煤灰的礦物組成的礦物組成 粉煤灰是一種復(fù)雜高分散度的固體集合體。粉煤灰是一種復(fù)雜高分散度的固體集合體。 其礦物組成及其含量取決于燃燒前的煤質(zhì)組分其礦物組成及其含量取決于燃燒前的煤質(zhì)組分 和燃燒溫度。和燃燒溫度。 經(jīng)顯微鏡、經(jīng)顯微鏡、x x光衍射和察熱分析的測試表明，光衍射和察熱分析的測試表明， 粉煤灰中除含少量未燃盡的炭粒外，含有非結(jié)粉煤灰中除含少量未燃盡的炭粒外，含有非

36、結(jié) 晶物相為玻璃體，含有的結(jié)晶物相為莫來石晶物相為玻璃體，含有的結(jié)晶物相為莫來石 (3al(3al2 2o o3 32sio2sio2 2) )、石英、赤鐵礦、磁鐵礦、硅酸、石英、赤鐵礦、磁鐵礦、硅酸 鈣、方解石等。鈣、方解石等。 (2) (2)粉煤灰的化學(xué)組成粉煤灰的化學(xué)組成 粉煤灰的化學(xué)組成與煤種、煤粉細(xì)度和粉煤灰的化學(xué)組成與煤種、煤粉細(xì)度和 燃燒工藝條件有關(guān)，粉煤灰的化學(xué)組成主要燃燒工藝條件有關(guān)，粉煤灰的化學(xué)組成主要 有有sio2、al2o3、fe2o3、feo、cao、mgo、 so3、 na2o、k2o和未燃盡的碳。和未燃盡的碳。 不同的灰樣，化學(xué)成分的波動(dòng)范圍較大。不同的灰樣，化學(xué)

37、成分的波動(dòng)范圍較大。 但含量有一個(gè)特點(diǎn)，即粉煤灰的主要成分是但含量有一個(gè)特點(diǎn)，即粉煤灰的主要成分是 sio2和和al2o3，二者含量占，二者含量占60%左右。左右。 成分成分siosio2 2alal2 2o o3 3fefe2 2o o3 3caocaomgomgo燒失燒失 量量 其它其它 含量（含量（% %）46.5846.5825.225.211.111.13.33.32.42.410100.520.52 粉煤灰的性質(zhì)粉煤灰的性質(zhì) (1)(1)物理性質(zhì)物理性質(zhì) 一般干粉煤灰為灰白色，當(dāng)含炭粒、氧化鐵一般干粉煤灰為灰白色，當(dāng)含炭粒、氧化鐵 較多時(shí)，則其顏色加深。粉煤灰是一種固體顆粒較多時(shí)，

38、則其顏色加深。粉煤灰是一種固體顆粒 的集合體，其大小不等，形狀不規(guī)則，顆粒內(nèi)部的集合體，其大小不等，形狀不規(guī)則，顆粒內(nèi)部 成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，按土壤地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，可屬于砂成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，按土壤地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，可屬于砂 土壤。土壤。 粉煤灰的熔化性與其化學(xué)成分密切相關(guān)。當(dāng)粉煤灰的熔化性與其化學(xué)成分密切相關(guān)。當(dāng) 粉煤灰中粉煤灰中sio2和和al2o3含量較多時(shí)，其灰熔點(diǎn)較高，含量較多時(shí)，其灰熔點(diǎn)較高， 一般在一般在1350以上。而其堿性成分較多時(shí)，灰的以上。而其堿性成分較多時(shí)，灰的 熔點(diǎn)較低熔點(diǎn)較低。 (2) (2) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 粉煤灰的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在它具有較粉煤灰的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在它具有較 大

39、的化學(xué)活性。這是由于它含有較多的活性氧大的化學(xué)活性。這是由于它含有較多的活性氧 化硅和活性氧化鋁?；韬突钚匝趸X。 粉煤灰中，活性氧化硅和活性氧化鋁的粉煤灰中，活性氧化硅和活性氧化鋁的 這一反映特性，和火山灰中的硅、鋁質(zhì)材料的這一反映特性，和火山灰中的硅、鋁質(zhì)材料的 反應(yīng)相同，所以稱粉煤灰具有反應(yīng)相同，所以稱粉煤灰具有火山活性火山活性。 某些含氧化鈣較高的粉煤灰，由于其本某些含氧化鈣較高的粉煤灰，由于其本 身含有較多的游離氧化鈣和一些具有水硬活性身含有較多的游離氧化鈣和一些具有水硬活性 的礦物的礦物(硅酸鹽或鋁酸鹽硅酸鹽或鋁酸鹽)，所以這種粉煤灰加，所以這種粉煤灰加 水后便可自行硬化而有一定

40、強(qiáng)度。水后便可自行硬化而有一定強(qiáng)度。 粉煤灰的綜合利用粉煤灰的綜合利用 從粉煤灰中提取碳、鐵和氧化鋁從粉煤灰中提取碳、鐵和氧化鋁 (1)(1)炭的回收炭的回收 從粉煤灰中回收炭可采用從粉煤灰中回收炭可采用浮選法浮選法或或電選法電選法。 浮選法適用于水力除灰系統(tǒng)排放的粉煤灰。浮選法適用于水力除灰系統(tǒng)排放的粉煤灰。 該法是在灰漿水中加入浮選劑，然后在浮選劑中該法是在灰漿水中加入浮選劑，然后在浮選劑中 通入空氣形成氣泡，于是疏水的煤粒就被浮選劑通入空氣形成氣泡，于是疏水的煤粒就被浮選劑 浸潤而黏附于氣泡浮到灰水上面，形成礦化泡沫浸潤而黏附于氣泡浮到灰水上面，形成礦化泡沫 層，即為精煤。層，即為精煤。

41、 電選法適用于干法排放的粉煤灰。它是在高電選法適用于干法排放的粉煤灰。它是在高 壓電場下，利用煤和灰的導(dǎo)電性能不同。壓電場下，利用煤和灰的導(dǎo)電性能不同。 (2) (2)鐵的回收鐵的回收 因煤粉經(jīng)電廠高溫焚燒，其中鐵礦物質(zhì)大因煤粉經(jīng)電廠高溫焚燒，其中鐵礦物質(zhì)大 部分轉(zhuǎn)化為磁性氧化鐵，因此可利用磁性回收部分轉(zhuǎn)化為磁性氧化鐵，因此可利用磁性回收 鐵。鐵的回收分為鐵。鐵的回收分為干法干法和和濕法濕法。 (3)(3)氧化鋁氧化鋁的回收的回收 al2o3是粉煤灰的重要組分，也是一種寶貴是粉煤灰的重要組分，也是一種寶貴 的工業(yè)原材料。一般，當(dāng)?shù)墓I(yè)原材料。一般，當(dāng)al2o3含量含量25%，同，同 時(shí)時(shí)fe2

42、o3含量含量5%，tio2含量含量3%時(shí)，就可以時(shí)，就可以 考慮氧化鋁的回收。考慮氧化鋁的回收。 粉煤灰在建材方面的應(yīng)用粉煤灰在建材方面的應(yīng)用 (1)(1)生產(chǎn)水泥生產(chǎn)水泥 粉煤灰的化學(xué)成分和粘土相似，可代替粘土粉煤灰的化學(xué)成分和粘土相似，可代替粘土 作為生產(chǎn)硅酸鹽水泥、低溫合成水泥和純粉煤灰作為生產(chǎn)硅酸鹽水泥、低溫合成水泥和純粉煤灰 水泥的原料。水泥的原料。 (2)(2)作混凝土的摻和料作混凝土的摻和料 在混凝土中摻和粉煤灰可降低成本，并能改在混凝土中摻和粉煤灰可降低成本，并能改 善混凝土的性能。善混凝土的性能。 (3)(3)粉煤灰磚粉煤灰磚 用粉煤灰為原料可生產(chǎn)多種形式的磚作為墻用粉煤灰為

43、原料可生產(chǎn)多種形式的磚作為墻 體材料。體材料。 (4) (4)粉煤灰磚硅酸鹽砌塊粉煤灰磚硅酸鹽砌塊 它是以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料，它是以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料， 高爐硬礦渣、煤渣等為骨料，加水?dāng)嚢?、振?dòng)、高爐硬礦渣、煤渣等為骨料，加水?dāng)嚢琛⒄駝?dòng)、 成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種墻體材料。成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種墻體材料。 (5)(5)粉煤灰粉煤灰陶粒陶粒 粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料，添粉煤灰陶粒是以粉煤灰為主要原料，添 加少量粘合劑和固體燃料制成的一種人造輕骨加少量粘合劑和固體燃料制成的一種人造輕骨 料。料。 粉煤灰在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用粉煤灰在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 (1)(1)作肥料作肥料 粉煤灰做肥料，可直接施于農(nóng)田。并且它可粉煤灰做肥料，可直接施于農(nóng)田。并且它可 以和其它肥料按一定配比制成復(fù)合肥。以和其它肥料按一定配比制成復(fù)合肥。 (2)(2)改良土壤改良土壤 粉煤灰可使粘土