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烟气臭气处理降低运行费用


一、烟气臭气处理现状

   目前的烟气臭气处理技术存在普通问题是技术复杂、造价高、运行费用大。一台60万KW发电机组的烟气臭气处理,采用比较成熟的石灰石--石膏湿法烟气臭气处理,设计硫含量1%,臭气处理效率95%左右,每年减少二氧化硫排放量约3.1万吨,而脱除1万吨二氧化硫的能力建设投资约1~1.2亿元。    电厂烟气臭气处理设施的运行耗电量较大,石灰、用电和人工等运行费在4000万元左右,分摊到每度电的臭气处理费用约0.025元,而上网电的臭气处理补贴只有0.015元。在煤价升幅50%多和竞价上网的双重压力下,加上臭气处理补贴缺口大,高成本的臭气处理设施能否坚持正常运行面临严峻的考验。 二、控制煤的污染物排放
   煤的燃烧特性对煤的燃烧过程影响很大,它影响煤的着火难易程度,煤的燃尽,污染物的析出和排放。配煤技术的核心是燃煤的均质化,根据不同类型用煤对煤质的要求,将不同品质的矿化物按一定比例与煤均匀混合为质量稳定、均匀、符合燃烧与环保要求的煤种,使煤由高硫煤变为低硫混合煤,并得到充分燃烧,避免粘污和结渣,达到锅炉额定出力,降低飞灰炉渣含碳量,提高燃烧效率,提高热效率,根据排放标准,调节燃煤的硫分及含氮量,减少二氧化硫,减少氮氧化合物等有害元素的排放,最大限度的满足环保要求,合理利用煤炭资源。
三、烟气臭气处理新工艺
   将燃煤中加入一定量的高钙矿化物,煤在燃烧过程中,原生矿物发生化学变化,形成各种矿物和玻璃体,玻璃微珠、海绵状玻璃体、石英、氧化铁和硫酸盐等。由于煤炭的不完全燃烧,煤渣中还含有部分残渣(微小炭粒)。在燃烧过程中有部分空气进入煤中,冷却后又逃逸,使得煤渣形成多孔结构,比表面积较大,具有吸附作用。
①助燃    高钙矿化物是由氧化剂、催化剂、助燃剂、固硫剂等原料混合而成的燃煤添加剂,在煤燃烧的条件下,它可以促进煤完全燃烧,在煤燃烧的过程中,生成的氧气比空气中的氧气更活泼,煤中掺加少量的高钙矿化物后,使煤的燃烧更加完全,对减轻锅炉烟尘排放有明显的效果。高钙矿化物中加有膨松剂及防结焦剂,能够改变焦渣的熔融温度,使焦碳松软易落,易于清除,能够有效防治锅炉结焦的困扰,对减轻锅炉结焦有明显改善。
②节煤
  煤在燃烧时,实际上是分布进行的,首先是挥发份的挥发,它燃点比较低,燃烧速度比较快,其次是碳的燃烧,它的燃烧速度比较慢。在煤中加入高钙矿化物,能促进煤的挥发份挥发,并燃烧放出热量,高钙矿化物中的氧化剂、催化剂有能有效的加快碳的燃烧速度,其综合效应是使燃烧的预燃段明显提前,燃烧速度明显加快,燃料在炉膛内充分燃烧放热,使炉膛内温度明显大幅度提高,从而提高锅炉的热效应,降低灰渣中的残碳量,提高燃煤的利用率,从而达到节煤的目的。
③降低燃煤中SO2
  燃煤中存在的硫化物,主要是以无机硫或有机硫的形式存在,在煤燃烧的过程中,硫被氧化生成SO2,降低燃煤中的SO2,采用在燃煤中加入高钙矿化物,对SO2进行预处理,在炉膛的高温下,以氧化物、助燃物、高钙物等作为催化剂,SO2被氧化剂成SO3,生成的SO3与高钙矿化物中的固硫剂生成难以分解的硫酸盐,沉积于炉灰及炉渣中,从而达到固硫的目的。
④利用灰渣水臭气处理
  火力发电厂水力冲灰渣水系统,是火力发电厂仅次于湿冷系统的另一大用水系统,以灰水比为例,如灰水比按1:15计,一个百万千瓦火力发电厂的灰水排量约为0.4~0.5m2/s,占电厂耗水量的一半,另外冲灰渣水的水质非常差,处理费用非常大,难于回收利用,并会造成地下水和地表水二次污染,灰渣和水接触后会失去活性,而无法综合利用,灰水中氧化钙含量很高,对冲灰水管道造成严重结垢,冲灰场建设需要占用大量的农田和耕地,和需要进行大量的投资,污染环境,浪费水资源,环节多,设备多,故障多,维护工作量大,运行费用高等缺点。
  高钙矿化物与煤混合燃烧后,煤渣中含有多种碱性氧化物,在被水浸泡一定时间后,部分碱性氧化物被溶出,灰渣进入灰渣水系统中生成高碱高钙等碱性物质,增加灰渣水系统的碱性和PH值,成为含钙量和碱性物质很高的灰渣氧化臭气处理水,将灰渣氧化臭气处理水进行固液分离回收,循环利用,对酸性气体SO2有一定的中和能力,清液在臭气处理塔中代替现有(石灰乳)进行臭气处理,用其进行烟气臭气处理既保持了灰渣水不产生废液,工艺简单等特点,又可实现大量节约水资源,大幅度降低运行费用等目的。
⑤降低费用
  由于灰渣氧化臭气处理水浓度低、PH值大、含钙量和碱性物质高、臭气处理效率高、阻力小,可大幅度减少臭气处理系统,浆液循环泵的循环量,取消氧化风机,取消制浆系统,取消石灰石球磨机系统等,减少石膏脱水真空皮带脱水机的工作量,减少石膏的产生量,大大节约臭气处理系统的用电量,本臭气处理方法与传统的(石灰乳)臭气处理方法相比,臭气处理效率相当,可降低臭气处理运行费用50%-80%。 四、烟气臭气处理降低费用
  我国臭气处理产业常常面临臭气处理运行成本高,国家补贴的臭气处理电价,无法使臭气处理装置保本运行,采用本技术后,能使目前臭气处理系统因运行成本高而停用的SO2净化设备进行,对锅炉灰渣水进行固液分离,回水用于烟气臭气处理循环利用,真正实现臭气处理运行费用“零”投资,无成本,大幅度降低运行费用,大量节约用水,节约电厂冲灰水因管线长、磨损大、结垢严重、系统复杂、配套设备多、维护工作量大和臭气处理系统因(石灰乳法)臭气处理堵塞、结垢、腐蚀、磨损、运行费用高、耗电量大给厂内造成的巨大损失,真正实现节能减排,提高效益,是臭气处理领域的一次创新和一项重大突破,在国内外尚属首创。无论对低硫煤、中硫煤、高硫煤,均能达到与传统(石灰乳)法臭气处理相当的效果,实现臭气处理系统运行费用零投资,无成本臭气处理,臭气处理塔排出的吸收液作为冲灰冲渣水,冲灰冲渣水既能变为灰渣氧化臭气处理水,又可回到臭气处理塔进行臭气处理,重复利用,循环臭气处理,即节约了大量的水资源,又减少了臭气处理系统设备和冲灰冲渣水系统管道的堵塞和结垢,省去了传统湿法臭气处理工艺中庞大的制浆系统,省去了废液和废水处理设备,整套系统大为简化,设备投资大为降低。 五、烟气臭气处理技术对比
  与传统的石灰乳臭气处理方法臭气处理相比,即解决了水力冲灰冲渣,用水量大,浪费水资源,系统容易结垢、堵塞等问题,又可解决脱去烟气中SO2的问题,一举两得,大量节约水资源,节水率100%。循环利用“零”排放,分离的粉煤灰和灰渣,含水率10%左  右,不需要建设冲灰场,不需要占用大量的农田和耕地,不需要大的费用和投资,大幅度降低运行费用,提高经济效益,真正实现节能减排,循环经济,变废为宝,实现国家可持续发展。