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文檔簡介
22/24燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)第一部分煙氣特點(diǎn)與污染物種類 2第二部分煙氣污染控制技術(shù)概述 3第三部分除塵技術(shù)及其應(yīng)用 6第四部分脫硫技術(shù)及其應(yīng)用 8第五部分脫硝技術(shù)及其應(yīng)用 10第六部分余熱利用技術(shù)及其應(yīng)用 12第七部分綜合煙氣治理技術(shù) 14第八部分超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù) 16第九部分鍋爐燃燒優(yōu)化與煙氣污染控制技術(shù) 19第十部分煙氣污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 22
第一部分煙氣特點(diǎn)與污染物種類煙氣特點(diǎn)與污染物種類
燃汽輪機(jī)是一種以天然氣、石油或其他燃料為燃料,通過燃燒熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動力機(jī)械。在燃汽輪機(jī)運(yùn)行過程中,燃料在燃燒室中燃燒,產(chǎn)生高溫高壓煙氣。這些煙氣含有大量的污染物,包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和揮發(fā)性有機(jī)化合物等。
#1.顆粒物
顆粒物是指存在于煙氣中的固體或液體細(xì)小顆粒,其粒徑范圍一般在0.1μm至100μm之間。顆粒物主要來源于燃料燃燒過程中產(chǎn)生的灰分,以及燃燒過程中產(chǎn)生的硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物。顆粒物對人體健康有害,可引起呼吸道疾病、心血管疾病等。
#2.二氧化硫
二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體,其化學(xué)式為SO2。二氧化硫主要來源于燃料中硫元素的燃燒。二氧化硫?qū)θ梭w健康有害,可引起呼吸道疾病、心血管疾病等。
#3.氮氧化物
氮氧化物是一類含氮氧化物的總稱,包括一氧化氮、二氧化氮和一氧化二氮等。氮氧化物主要來源于燃料中氮元素與氧氣的燃燒。氮氧化物對人體健康有害,可引起呼吸道疾病、心血管疾病等。
#4.一氧化碳
一氧化碳是一種無色、無味、無刺激性氣體,其化學(xué)式為CO。一氧化碳主要來源于燃料不完全燃燒。一氧化碳對人體健康有害,可引起一氧化碳中毒。
#5.揮發(fā)性有機(jī)化合物
揮發(fā)性有機(jī)化合物是指沸點(diǎn)在50℃至260℃之間的有機(jī)化合物,其化學(xué)式多樣。揮發(fā)性有機(jī)化合物主要來源于燃料不完全燃燒。揮發(fā)性有機(jī)化合物對人體健康有害,可引起癌癥、呼吸道疾病等。
#6.煙氣溫度與壓力
燃汽輪機(jī)煙氣溫度一般在500℃至600℃之間,壓力一般在10大氣壓至20大氣壓之間。高煙氣溫度和壓力有利于污染物的排放,但也會對煙氣污染控制設(shè)備造成更大的挑戰(zhàn)。
#7.煙氣流量
燃汽輪機(jī)煙氣流量一般在10立方米/秒至50立方米/秒之間。大煙氣流量使得煙氣污染控制設(shè)備需要具有更大的處理能力。
#8.煙氣成分
燃汽輪機(jī)煙氣成分復(fù)雜,主要包括氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、水蒸氣、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和揮發(fā)性有機(jī)化合物等。煙氣成分的復(fù)雜性使得煙氣污染控制設(shè)備需要采用多種技術(shù)手段來去除污染物。第二部分煙氣污染控制技術(shù)概述煙氣污染控制技術(shù)概述
1.煙氣污染物類型與來源
燃汽輪機(jī)煙氣污染物主要包括以下幾類:
1.1氮氧化物(NOx):主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),是燃料燃燒過程中產(chǎn)生的主要污染物之一。
1.2硫氧化物(SOx):主要包括二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3),是燃料中硫元素燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物。
1.3顆粒物(PM):主要是指煙氣中直徑小于10微米的固體或液滴顆粒物,包括粉塵、煙塵、飛灰等。
1.4一氧化碳(CO):是一氧化二氮和二氧化碳反應(yīng)而生成的氣體,在完全燃燒條件下生成量很少,但由于實(shí)際燃燒過程中存在不完全燃燒的情況,因此仍會產(chǎn)生一定量的一氧化碳。
1.5揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs):包括烴類、鹵代烴、芳香烴等,是燃料不完全燃燒或泄漏產(chǎn)生的產(chǎn)物。
2.煙氣污染控制技術(shù)分類
針對燃汽輪機(jī)煙氣污染物,目前主要有以下幾種控制技術(shù):
2.1脫硝技術(shù):主要包括選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、煙氣再循環(huán)(FGR)等。
2.2脫硫技術(shù):主要包括濕法脫硫、半干法脫硫、干法脫硫等。
2.3除塵技術(shù):主要包括靜電除塵器(ESP)、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器等。
2.4一氧化碳催化氧化技術(shù):通過催化劑將一氧化碳氧化成二氧化碳。
2.5揮發(fā)性有機(jī)物催化氧化技術(shù):通過催化劑將揮發(fā)性有機(jī)物氧化成二氧化碳和水。
3.煙氣污染控制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
3.1脫硝技術(shù)
*優(yōu)點(diǎn):脫硝效率高,可達(dá)到90%以上;適用范圍廣,可用于各種燃料燃燒系統(tǒng)。
*缺點(diǎn):投資成本高,運(yùn)行成本較高;SCR工藝需要使用催化劑,催化劑存在中毒失活的風(fēng)險(xiǎn)。
3.2脫硫技術(shù)
*優(yōu)點(diǎn):脫硫效率高,可達(dá)到90%以上;適用范圍廣,可用于各種燃料燃燒系統(tǒng)。
*缺點(diǎn):投資成本高,運(yùn)行成本較高;濕法脫硫工藝會產(chǎn)生大量廢水,需要進(jìn)行廢水處理;半干法脫硫工藝會產(chǎn)生固體廢物,需要進(jìn)行固體廢物處理。
3.3除塵技術(shù)
*優(yōu)點(diǎn):除塵效率高,可達(dá)到99%以上;適用范圍廣,可用于各種燃料燃燒系統(tǒng)。
*缺點(diǎn):投資成本高,運(yùn)行成本較高;ESP工藝需要定期清洗電極,布袋除塵器需要定期更換濾袋。
3.4一氧化碳催化氧化技術(shù)
*優(yōu)點(diǎn):一氧化碳去除效率高,可達(dá)到90%以上;適用范圍廣,可用于各種燃料燃燒系統(tǒng)。
*缺點(diǎn):投資成本高,運(yùn)行成本較高;催化劑存在中毒失活的風(fēng)險(xiǎn)。
3.5揮發(fā)性有機(jī)物催化氧化技術(shù)
*優(yōu)點(diǎn):揮發(fā)性有機(jī)物去除效率高,可達(dá)到90%以上;適用范圍廣,可用于各種燃料燃燒系統(tǒng)。
*缺點(diǎn):投資成本高,運(yùn)行成本較高;催化劑存在中毒失活的風(fēng)險(xiǎn)。第三部分除塵技術(shù)及其應(yīng)用除塵技術(shù)及其應(yīng)用
燃汽輪機(jī)煙氣除塵技術(shù)主要包括機(jī)械除塵、靜電除塵、袋式除塵和濕法除塵等技術(shù)。
(一)機(jī)械除塵
機(jī)械除塵技術(shù)是指通過旋風(fēng)分離器、旋流除塵器、慣性除塵器、過濾式除塵器等機(jī)械裝置,將煙氣中的顆粒物從氣體中分離出來。機(jī)械除塵技術(shù)簡單可靠,設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低,但除塵效率不高,一般只能去除粒徑大于10μm的顆粒物。
(二)靜電除塵
靜電除塵技術(shù)是指利用電場使煙氣中的顆粒物帶電,然后利用電場將帶電顆粒物吸附在除塵器電極上,從而將顆粒物從煙氣中分離出來。靜電除塵技術(shù)除塵效率高,一般可達(dá)到99%以上,但設(shè)備投資較高,運(yùn)行費(fèi)用也較高。
(三)袋式除塵
袋式除塵技術(shù)是指將煙氣通過裝有濾袋的除塵器,使煙氣中的顆粒物被濾袋阻擋,從而將顆粒物從煙氣中分離出來。袋式除塵技術(shù)除塵效率高,一般可達(dá)到99%以上,但設(shè)備投資較高,運(yùn)行費(fèi)用也較高,且濾袋容易堵塞,需要定期更換。
(四)濕法除塵
濕法除塵技術(shù)是指將煙氣與水霧或水滴混合,使煙氣中的顆粒物與水滴或水霧發(fā)生碰撞凝聚,然后將凝聚后的顆粒物從煙氣中分離出來。濕法除塵技術(shù)除塵效率高,一般可達(dá)到99%以上,但設(shè)備投資較高,運(yùn)行費(fèi)用也較高,且煙氣中的水分含量會增加,需要對煙氣進(jìn)行后續(xù)處理。
燃汽輪機(jī)煙氣除塵技術(shù)的選擇主要根據(jù)煙氣中顆粒物的粒徑分布、濃度、溫度、濕度等因素來確定。一般來說,粒徑大于10μm的顆粒物采用機(jī)械除塵技術(shù)即可滿足要求;粒徑在1~10μm范圍內(nèi)的顆粒物采用靜電除塵技術(shù)或袋式除塵技術(shù);粒徑小于1μm的顆粒物采用濕法除塵技術(shù)。
燃汽輪機(jī)煙氣除塵技術(shù)在燃汽輪機(jī)發(fā)電廠中得到了廣泛應(yīng)用。燃汽輪機(jī)發(fā)電廠煙氣中顆粒物的濃度一般在50~100mg/m3范圍內(nèi),粒徑分布范圍為0.1~100μm。因此,燃汽輪機(jī)發(fā)電廠煙氣除塵技術(shù)主要采用靜電除塵技術(shù)和袋式除塵技術(shù)。
靜電除塵技術(shù)是燃汽輪機(jī)發(fā)電廠煙氣除塵技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。靜電除塵器一般安裝在燃汽輪機(jī)發(fā)電廠的鍋爐尾部,煙氣通過靜電除塵器時,煙氣中的顆粒物在電場的作用下帶電,然后被吸附在除塵器電極上。靜電除塵器的除塵效率一般可達(dá)到99%以上,但設(shè)備投資較高,運(yùn)行費(fèi)用也較高。
袋式除塵技術(shù)是燃汽輪機(jī)發(fā)電廠煙氣除塵技術(shù)中另一種常用的技術(shù)。袋式除塵器一般安裝在燃汽輪機(jī)發(fā)電廠鍋爐尾部或煙囪出口處,煙氣通過袋式除塵器時,煙氣中的顆粒物被濾袋阻擋,從而將顆粒物從煙氣中分離出來。袋式除塵器的除塵效率一般可達(dá)到99%以上,但設(shè)備投資較高,運(yùn)行費(fèi)用也較高,且濾袋容易堵塞,需要定期更換。第四部分脫硫技術(shù)及其應(yīng)用脫硫技術(shù)及其應(yīng)用
燃汽輪機(jī)的煙氣中含有大量的硫氧化物(SOx),主要包括二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。SOx排入大氣后,會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,因此需要對燃汽輪機(jī)煙氣進(jìn)行脫硫處理。
目前,燃汽輪機(jī)煙氣脫硫技術(shù)主要有以下幾種:
*濕法脫硫技術(shù)
濕法脫硫技術(shù)是利用吸收劑與SOx反應(yīng)生成可溶性化合物,然后通過水洗將可溶性化合物從煙氣中除去。濕法脫硫技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的燃汽輪機(jī)煙氣脫硫技術(shù),主要包括以下幾種工藝:
*石灰石-石膏法:石灰石-石膏法是利用石灰石作為吸收劑,與SOx反應(yīng)生成石膏。石膏是一種可溶性化合物,可以很容易地用水洗除去。
*石灰石-循環(huán)流化床法:石灰石-循環(huán)流化床法是利用循環(huán)流化床作為反應(yīng)器,將石灰石粉末與SOx反應(yīng),生成石膏。石膏粉末被循環(huán)流化床中的氣流帶出反應(yīng)器,然后用水洗除去。
*氨法:氨法是利用氨水作為吸收劑,與SOx反應(yīng)生成硫酸銨。硫酸銨是一種可溶性化合物,可以很容易地用水洗除去。
*干法脫硫技術(shù)
干法脫硫技術(shù)是利用固體吸收劑與SOx反應(yīng)生成不溶性化合物,然后通過機(jī)械方法將不溶性化合物從煙氣中除去。干法脫硫技術(shù)主要包括以下幾種工藝:
*噴霧干燥法:噴霧干燥法是利用噴霧塔將吸收劑溶液霧化成細(xì)小的液滴,然后與SOx反應(yīng)生成不溶性化合物。不溶性化合物被噴霧塔中的氣流帶出反應(yīng)器,然后通過布袋除塵器或靜電除塵器除去。
*半干法:半干法是將石灰或石灰石粉末噴入煙氣中,與SOx反應(yīng)生成不溶性化合物。不溶性化合物被布袋除塵器或靜電除塵器除去。
*活性炭吸附法:活性炭吸附法是利用活性炭作為吸附劑,將SOx吸附到活性炭表面?;钚蕴课斤柡秃?,需要進(jìn)行再生或更換。
*其他脫硫技術(shù)
除了濕法脫硫技術(shù)和干法脫硫技術(shù)之外,還有一些其他脫硫技術(shù),例如:
*電子束脫硫技術(shù):電子束脫硫技術(shù)是利用電子束輻照煙氣,使SOx分解成SO2和O2。SO2可以很容易地用水洗除去。
*生物脫硫技術(shù):生物脫硫技術(shù)是利用微生物將SOx氧化成硫酸鹽。硫酸鹽是一種可溶性化合物,可以很容易地用水洗除去。
脫硫技術(shù)的應(yīng)用
脫硫技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于燃汽輪機(jī)煙氣污染控制。表1列出了我國燃汽輪機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用情況。
表1我國燃汽輪機(jī)煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用情況
|地區(qū)|電廠|脫硫技術(shù)|脫硫效率(%)|
|||||
|北京|京能熱電廠|石灰石-石膏法|95%|
|天津|天津熱電廠|石灰石-循環(huán)流化床法|97%|
|上海|上海熱電廠|氨法|98%|
|廣東|廣州熱電廠|噴霧干燥法|96%|
|四川|成都熱電廠|半干法|95%|
|xxx|烏魯木齊熱電廠|活性炭吸附法|97%|
從表1可以看出,我國燃汽輪機(jī)煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。脫硫效率普遍在95%以上,部分電廠的脫硫效率甚至達(dá)到了98%。脫硫技術(shù)的應(yīng)用有效地降低了燃汽輪機(jī)煙氣中的SOx含量,減少了對環(huán)境的污染。第五部分脫硝技術(shù)及其應(yīng)用脫硝技術(shù)及其應(yīng)用
1.脫硝技術(shù)概述
脫硝技術(shù)是指將燃汽輪機(jī)煙氣中的氮氧化物(NOx)去除或還原為無害物質(zhì)的技術(shù)。NOx是燃汽輪機(jī)煙氣中主要的大氣污染物之一,對環(huán)境和人體健康有較大的危害。因此,脫硝技術(shù)在燃汽輪機(jī)煙氣污染控制中具有重要的意義。
2.脫硝技術(shù)分類
脫硝技術(shù)主要分為以下幾類:
*選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù):SNCR技術(shù)是將還原劑(如尿素、氨等)注入燃汽輪機(jī)煙道中,在一定溫度下,還原劑與NOx反應(yīng),生成氮?dú)夂退?。SNCR技術(shù)是一種低成本、易于操作的脫硝技術(shù),但其脫硝效率受煙氣溫度的影響較大。
*選擇性催化還原(SCR)技術(shù):SCR技術(shù)是將催化劑(如釩基催化劑、銅基催化劑等)安裝在燃汽輪機(jī)煙道中,在一定溫度下,還原劑(如尿素、氨等)與NOx在催化劑的作用下反應(yīng),生成氮?dú)夂退?。SCR技術(shù)是一種高效的脫硝技術(shù),其脫硝效率不受煙氣溫度的影響,但其成本較高,且需要定期更換催化劑。
*非選擇性催化還原(NSCR)技術(shù):NSCR技術(shù)是將還原劑(如碳?xì)浠衔?、一氧化碳?注入燃汽輪機(jī)煙道中,在一定溫度下,還原劑與NOx在催化劑的作用下反應(yīng),生成氮?dú)夂退?。NSCR技術(shù)是一種低成本的脫硝技術(shù),但其脫硝效率較低,且需要定期更換催化劑。
*吸附法:吸附法是將燃汽輪機(jī)煙氣中的NOx吸附到固體或液體吸附劑上,然后將吸附劑再生,使NOx從吸附劑上解吸出來。吸附法是一種高效的脫硝技術(shù),但其成本較高,且需要定期更換吸附劑。
3.脫硝技術(shù)應(yīng)用
脫硝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于燃汽輪機(jī)煙氣污染控制中。目前,我國燃汽輪機(jī)煙氣脫硝技術(shù)主要以SNCR技術(shù)和SCR技術(shù)為主。SNCR技術(shù)主要用于中小型燃汽輪機(jī),SCR技術(shù)主要用于大型燃汽輪機(jī)。
4.脫硝技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著燃汽輪機(jī)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,脫硝技術(shù)也在不斷發(fā)展。目前,脫硝技術(shù)的發(fā)展趨勢主要集中在以下幾個方面:
*提高脫硝效率:提高脫硝效率是脫硝技術(shù)發(fā)展的首要目標(biāo)。目前,脫硝技術(shù)的脫硝效率已達(dá)到90%以上,但仍有進(jìn)一步提高的空間。
*降低脫硝成本:降低脫硝成本是脫硝技術(shù)發(fā)展的另一個重要目標(biāo)。目前,脫硝技術(shù)的成本較高,這限制了其在燃汽輪機(jī)煙氣污染控制中的應(yīng)用。因此,降低脫硝成本是脫硝技術(shù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
*開發(fā)新型脫硝技術(shù):開發(fā)新型脫硝技術(shù)是脫硝技術(shù)發(fā)展的另一個重要方向。目前,脫硝技術(shù)主要以SNCR技術(shù)和SCR技術(shù)為主,但這兩項(xiàng)技術(shù)都存在一定的局限性。因此,開發(fā)新型脫硝技術(shù)是脫硝技術(shù)發(fā)展的必然選擇。第六部分余熱利用技術(shù)及其應(yīng)用余熱利用技術(shù)及其應(yīng)用
燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)是指將燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽玫募夹g(shù),主要包括:
#1.余熱鍋爐技術(shù)
余熱鍋爐技術(shù)是將燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽?,產(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電或其他工業(yè)用途。余熱鍋爐技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛,是目前燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用的主要技術(shù)之一。
#2.有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)
有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)是利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂幔?qū)動有機(jī)工質(zhì)循環(huán)發(fā)電的技術(shù)。有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)具有系統(tǒng)效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),是近年來備受關(guān)注的燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)之一。
#3.卡林娜循環(huán)技術(shù)
卡林娜循環(huán)技術(shù)是利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂?,?qū)動氨循環(huán)發(fā)電的技術(shù)??帜妊h(huán)技術(shù)具有系統(tǒng)效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),也是近年來受到關(guān)注的燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)之一。
#4.斯特林循環(huán)技術(shù)
斯特林循環(huán)技術(shù)是利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂幔?qū)動斯特林循環(huán)發(fā)電的技術(shù)。斯特林循環(huán)技術(shù)具有系統(tǒng)效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),是近年來備受關(guān)注的燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)之一。
#5.熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是指將燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽?,同時發(fā)電和供熱的技術(shù)。熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可以提高燃?xì)廨啓C(jī)的綜合利用率,節(jié)約能源,減少污染,是近年來備受關(guān)注的燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)之一。
#6.余熱制冷技術(shù)
余熱制冷技術(shù)是指將燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽茫?qū)動制冷機(jī)組制冷的技術(shù)。余熱制冷技術(shù)可以利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂幔瑢?shí)現(xiàn)制冷,節(jié)約能源,減少污染,是近年來備受關(guān)注的燃?xì)廨啓C(jī)余熱利用技術(shù)之一。
#余熱利用技術(shù)應(yīng)用案例
余熱利用技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,以下是一些典型的應(yīng)用案例:
*在發(fā)電廠,余熱鍋爐技術(shù)被用于回收燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔庥酂?,產(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電。
*在石油化工行業(yè),余熱鍋爐技術(shù)被用于回收煉油、裂化等工藝過程中的高溫?zé)煔庥酂?,產(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電或其他工業(yè)用途。
*在鋼鐵行業(yè),余熱鍋爐技術(shù)被用于回收高爐、轉(zhuǎn)爐等工藝過程中的高溫?zé)煔庥酂?,產(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電或其他工業(yè)用途。
*在水泥行業(yè),余熱鍋爐技術(shù)被用于回收水泥窯排出的高溫?zé)煔庥酂幔a(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電或其他工業(yè)用途。
*在玻璃行業(yè),余熱鍋爐技術(shù)被用于回收玻璃窯排出的高溫?zé)煔庥酂?,產(chǎn)生蒸汽,供給汽輪機(jī)發(fā)電或其他工業(yè)用途。第七部分綜合煙氣治理技術(shù)一、燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)
燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)主要包括以下幾種:
1.煙氣脫硫技術(shù)
煙氣脫硫技術(shù)是將煙氣中的二氧化硫去除的一種技術(shù)。常用的煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、鈉堿法和氨法等。
2.煙氣脫硝技術(shù)
煙氣脫硝技術(shù)是將煙氣中的氮氧化物去除的一種技術(shù)。常用的煙氣脫硝技術(shù)有選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法和氨法等。
3.煙氣除塵技術(shù)
煙氣除塵技術(shù)是將煙氣中的顆粒物去除的一種技術(shù)。常用的煙氣除塵技術(shù)有袋式除塵器、電除塵器和旋風(fēng)除塵器等。
二、綜合煙氣治理技術(shù)
綜合煙氣治理技術(shù)是將煙氣中的多種污染物同時去除的一種技術(shù)。常用的綜合煙氣治理技術(shù)有以下幾種:
1.煙氣濕法脫硫-脫硝技術(shù)
煙氣濕法脫硫-脫硝技術(shù)是將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物同時去除的一種技術(shù)。這種技術(shù)通常采用石灰石-石膏法或鈉堿法進(jìn)行脫硫,采用選擇性催化還原法或氨法進(jìn)行脫硝。
2.煙氣干法脫硫-脫硝技術(shù)
煙氣干法脫硫-脫硝技術(shù)是將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物同時去除的一種技術(shù)。這種技術(shù)通常采用噴霧干燥法或循環(huán)流化床法進(jìn)行脫硫,采用選擇性催化還原法或氨法進(jìn)行脫硝。
3.煙氣半干法脫硫-脫硝技術(shù)
煙氣半干法脫硫-脫硝技術(shù)是將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物同時去除的一種技術(shù)。這種技術(shù)通常采用半干法脫硫技術(shù)進(jìn)行脫硫,采用選擇性催化還原法或氨法進(jìn)行脫硝。
4.煙氣集成治理技術(shù)
煙氣集成治理技術(shù)是將煙氣中的多種污染物同時去除的一種技術(shù)。這種技術(shù)通常采用多種煙氣治理技術(shù)聯(lián)合使用,以達(dá)到最佳的煙氣治理效果。
三、燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢
燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:
1.煙氣治理技術(shù)更加高效
隨著燃汽輪機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,煙氣治理技術(shù)需要更加高效,以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.煙氣治理技術(shù)更加經(jīng)濟(jì)
煙氣治理技術(shù)需要更加經(jīng)濟(jì),以降低企業(yè)的運(yùn)行成本。
3.煙氣治理技術(shù)更加環(huán)保
煙氣治理技術(shù)需要更加環(huán)保,以減少對環(huán)境的污染。
4.煙氣治理技術(shù)更加智能化
煙氣治理技術(shù)需要更加智能化,以提高煙氣治理的效率和效果。第八部分超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)
#1.煙氣脫硫技術(shù)
-石灰石/石膏濕法煙氣脫硫(FGD)技術(shù):FGD技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)。該技術(shù)使用石灰石或石膏作為脫硫劑,與煙氣中的SO2反應(yīng)生成CaSO3或CaSO4,然后通過濕法工藝將這些產(chǎn)物去除。FGD技術(shù)脫硫效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,但存在著運(yùn)行成本高、產(chǎn)生大量固體廢物等缺點(diǎn)。
-氨法煙氣脫硫技術(shù):氨法煙氣脫硫技術(shù)是一種新型的煙氣脫硫技術(shù),其原理是利用氨氣與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸銨(NH4HSO3)或硫酸銨((NH4)2SO4),然后通過濕法工藝將這些產(chǎn)物去除。氨法煙氣脫硫技術(shù)脫硫效率高,運(yùn)行成本低,但存在著氨氣泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
#2.煙氣脫硝技術(shù)
-選擇性催化還原(SCR)技術(shù):SCR技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)使用催化劑和還原劑(如尿素或氨氣)將煙氣中的NOx還原成N2和H2O。SCR技術(shù)脫硝效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,但存在著催化劑中毒、氨氣泄漏等缺點(diǎn)。
-選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù):SNCR技術(shù)是一種新型的煙氣脫硝技術(shù),其原理是利用還原劑(如尿素或氨氣)直接與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N2和H2O,而不需要催化劑。SNCR技術(shù)脫硝效率較低,但運(yùn)行成本低,操作簡單。
#3.煙氣除塵技術(shù)
-靜電除塵器(ESP)技術(shù):ESP技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣除塵技術(shù)。該技術(shù)利用高壓電場將煙氣中的顆粒物荷電,然后利用電場將這些顆粒物吸附在除塵器壁上。ESP技術(shù)除塵效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,但存在著設(shè)備投資高、運(yùn)行成本高、維護(hù)復(fù)雜等缺點(diǎn)。
-布袋除塵器(FF)技術(shù):FF技術(shù)是一種新型的煙氣除塵技術(shù),其原理是利用過濾材料(如布袋)將煙氣中的顆粒物過濾出來。FF技術(shù)除塵效率高,運(yùn)行成本低,但存在著過濾材料容易堵塞、維護(hù)復(fù)雜等缺點(diǎn)。
#4.煙氣汞控制技術(shù)
-活性炭吸附技術(shù):活性炭吸附技術(shù)是一種常用的煙氣汞控制技術(shù)。該技術(shù)利用活性炭的高比表面積和強(qiáng)吸附能力將煙氣中的汞吸附在活性炭上?;钚蕴课郊夹g(shù)汞控制效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,但存在著活性炭吸附飽和后需要更換,更換成本高的問題。
-溴化物氧化技術(shù):溴化物氧化技術(shù)是一種新型的煙氣汞控制技術(shù)。該技術(shù)利用溴化物與汞反應(yīng)生成溴化汞,然后通過濕法工藝將溴化汞去除。溴化物氧化技術(shù)汞控制效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,但存在著溴化物泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
#5.展望
近年來,隨著對燃汽輪機(jī)煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)也得到了快速發(fā)展。目前,超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)主要包括煙氣脫硫技術(shù)、煙氣脫硝技術(shù)、煙氣除塵技術(shù)和煙氣汞控制技術(shù)。這些技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并在減少超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染物排放方面發(fā)揮了重要作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)還將不斷發(fā)展和完善。未來,超臨界燃汽輪機(jī)煙氣污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面:
-開發(fā)更加高效、低成本的煙氣脫硫技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。
-開發(fā)更加高效、耐用的煙氣除塵技術(shù)和煙氣汞控制技術(shù)。
-開發(fā)更加智能、自動化的煙氣污染控制系統(tǒng)。
-開發(fā)更加綠色、環(huán)保的煙氣污染控制技術(shù)。第九部分鍋爐燃燒優(yōu)化與煙氣污染控制技術(shù)鍋爐燃燒優(yōu)化與煙氣污染控制技術(shù)
#一、鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)
鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)旨在通過優(yōu)化燃燒過程,提高鍋爐運(yùn)行效率,同時減少煙氣污染物排放。常見的方法包括:
1.燃燒控制技術(shù):
-燃燒器選擇與優(yōu)化:選擇合適的燃燒器,并針對具體工況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以確保燃料充分燃燒,減少污染物生成。
-燃燒參數(shù)控制:通過控制空氣與燃料的配比、燃燒溫度、燃燒時間等參數(shù),實(shí)現(xiàn)最佳的燃燒效果。
-二次風(fēng)技術(shù):在燃燒室中增加二次風(fēng),以促進(jìn)燃料的完全燃燒,降低CO和煙塵排放。
-煙氣再循環(huán)技術(shù):將一部分煙氣回送至燃燒室,降低燃燒溫度,減少NOx生成。
2.燃料預(yù)處理技術(shù):
-燃料選擇:選擇低硫、低氮、低灰分的燃料,可以有效降低煙氣污染物排放。
-燃料粉碎技術(shù):將燃料粉碎至更細(xì)的顆粒,可以提高燃料的燃燒效率,減少煙塵排放。
-燃料預(yù)熱技術(shù):將燃料預(yù)熱后再送入燃燒室,可以提高燃料的燃燒速率,降低CO和煙塵排放。
3.燃燒器技術(shù):
-低NOx燃燒器:通過優(yōu)化燃燒器設(shè)計(jì),減少NOx生成。
-富氧燃燒器:通過提高燃燒室中的氧氣含量,促進(jìn)燃料的完全燃燒,降低CO和煙塵排放。
-旋流燃燒器:利用旋流氣流組織燃燒,增強(qiáng)燃料與空氣的混合,提高燃燒效率,降低污染物排放。
4.鍋爐運(yùn)行優(yōu)化技術(shù):
-鍋爐負(fù)荷控制:根據(jù)負(fù)荷需求調(diào)整鍋爐出力,避免過載或欠載運(yùn)行,保持鍋爐的高效運(yùn)行狀態(tài)。
-鍋爐維護(hù)與檢修:定期對鍋爐進(jìn)行維護(hù)和檢修,確保鍋爐處于良好的運(yùn)行狀態(tài),減少故障發(fā)生率,降低污染物排放。
#二、煙氣污染控制技術(shù)
煙氣污染控制技術(shù)旨在去除或減少煙氣中的污染物,以滿足環(huán)保法規(guī)要求。常見的方法包括:
1.除塵技術(shù):
-布袋除塵器:利用布袋過濾煙氣中的粉塵顆粒,是目前應(yīng)用最廣泛的除塵技術(shù)。
-靜電除塵器:利用靜電荷將煙氣中的粉塵顆粒荷電,然后利用電場將粉塵顆粒吸附在集塵板上,適用于高濃度、細(xì)顆粒的粉塵。
-旋風(fēng)除塵器:利用離心力將煙氣中的粉塵顆粒分離出來,適用于大顆粒、低濃度的粉塵。
-濕式除塵器:利用水或其他液體將煙氣中的粉塵顆粒捕集,適用于高濃度的粉塵或有毒有害氣體。
2.脫硫技術(shù):
-石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù):利用石灰石或石膏作為脫硫劑,與煙氣中的SO2反應(yīng)生成石膏,然后將石膏排出。
-氨法脫硫技術(shù):利用氨水作為脫硫劑,與煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨,然后將硫酸銨排出。
-氧化法脫硫技術(shù):利用氧化劑將煙氣中的SO2氧化成SO3,然后利用堿液將SO3吸收生成硫酸鹽,最后將硫酸鹽排出。
3.脫硝技術(shù):
-選擇性催化還原技術(shù)(SCR):利用催化劑將煙氣中的NOx還原成N2和H2O,適用于高濃度的NOx。
-選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR):利用尿素或氨水作為還原劑,與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N2和H2O,適用于低濃度的NOx。
4.顆粒物綜合治理技術(shù):
-電除塵-煙氣脫硫-布袋除塵技術(shù):將電除塵、煙氣脫硫和布袋除
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