工业废气综合治理

锅炉烟气脱白解决方案

行业白色烟羽分析

蒸汽锅炉的尾气经过脱硫脱硝、除尘除雾后,排出时会呈现白色烟带低飘不扩散的现象。通常认为这样的白色烟羽对环境质量没有直接影响,但根据研究表明,白色烟羽中仍有二次颗粒物PM2.5等,是造成雾霾的主要元凶。

烟气脱白不是简单的消除视觉上的白色烟带,严格来说,它有两层含义:首先是比较彻底的去除烟气中的有害成分,包括减少氮氧化物、硫化物、各种烟尘颗粒物、气溶胶、超细结晶盐颗粒物的排放等;其次才是降低烟气中的含湿量,通过降低露点温度减少白烟的视觉观感。因此,严格意义的“消白”应该是“有色烟羽的治理+消白”。

废气的成分及特点

蒸汽锅炉因所用的燃料不同,废气的成分会有些许差异,但大致都含有以下气体成分及特性:

1.蒸汽锅炉烟气经过脱硫脱硝后,尾气部分还是会含有N2、O2、CO2、SO2、NOx、水蒸气等;

2.另外还含有较少量的CO、SO3、飞灰等,可能还有CH4和其他烃类化合物。

含有这些有害物质的尾气经烟囱直接排放后,因烟气中含有气溶胶,会造成烟带比较明显;另外有含硫、含氮等酸性气体,会有一定的刺激性酸味。这样的烟气不仅对大气环境有影响,而且会引起周边居民的投诉。所以,企业为了可持续稳定的生产和绿色发展,就需要考虑对“烟羽”消除的治理。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的。

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件。

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准

10T以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2015.10.1起执行表1规定的大气污染物排放限值;

10T及以下在用蒸汽锅炉和7MW及以下在用热水锅炉自2016.07.01起执行表1规定的大气污染物排放限值

A10蒸汽锅炉排放标准-博莱达环境

解决方案及工艺流程

烟气消白在工艺路线上通常两大类:

1、对于新项目,在干法脱硫脱硝能够满足工况需求的情况下,优先干法脱硫脱硝,从而源头上不产生白烟。

2、对于已上湿法脱硫除雾的烟带消除,结合工况烟气成分及成功工程经验,蒸汽锅炉脱硫脱硝后的尾气选用“冷凝+加热”或“冷凝+混风”技术,可以较好的实现烟囱出口白烟消除。

序号 技术路线 原理 优点 缺点 适用范围
1

冷凝

+加热

除湿

改变露点温度

工艺简单

脱白较好

运行费用低

只能处理基本达标烟气

适用:煤电、钢铁等达标烟气烟温偏高场

合温度:100-200℃(进口)

成分:普通烟气成分

2

冷凝

+混风

除湿

改变露点温度

掺混

工艺简单

脱白较好

运行费用高

只能处理基本达标烟气

风量不超过30万m³/h

适用:煤电、钢铁等达标烟气烟温中等场

合温度:60-100℃(进口)

成分:普通烟气成分

3

冷凝

+离子束

高压放电形成离子状态

去除污染物和颗粒物、除湿

达到脱白效果

工艺简单

应用广

净化彻底

不产生二次污染

脱除效果好

运行费用低

维护简便

不可用于易燃气体成分

适用:焚烧、干燥、脱硫尾气等大多种烟

气温度:20-60℃(进口)

成分:未达标烟气或含VOCs成分,异味成分等

工艺简介

蒸汽锅炉脱硫脱硝的尾气通过集成板式换热器降温后,凝结出大量的水分,同时利用尾气水分凝结时放出大量的热能,来加热鼓入换热器内的环境干空气,使其温度升高,然后再将加热后的干空气用风管引入烟囱末端与降温脱水后的烟气相混合,这样就使混合后的烟气湿含率和相对湿度大大降低,从而降低了排空烟气的露点温度,使排空烟气在排出后很短时间内达不到露点温度,尾气水份不会凝结成水雾,进而达到消减白烟的目的。一部分加热后的环境干空气,可以作为热能回收利用。

A10蒸汽锅炉工艺流程图-博莱达环境

工艺特点

1) 能够高效快速除去烟气中99% 的颗粒物、焦油、气溶胶、酸雾和游离水。在氨气存在条件下,除去 80% 二氧化硫,除去 40% 氮氧化物。

2) 设备简便,运行可靠,雨天等恶劣低气压条件下,实现脱白(无白烟);

3) 高效节能,相对于常用脱硫塔之后的湿电除雾器,装机功率只有湿电除雾器的1/10,经运行数据统计,处理180000m³/h 的烟气量每小时耗电 30kw/h,原安装的湿电除雾停运,除雾效果高于以前;

4) 使用寿命长,湿电除雾器由于使用导电玻璃钢材料,使用大量的水,水中硬度造成湿电正极结垢失去导电能力,高能离子束设备核心部件采用2205或钛材使用寿命能够达到 10年以上;

5) 不用水,相对于湿电除雾器,属于干法,设备本身工作原理不用水,收集下来的水,通过管道导入脱硫塔或其他设备重复使用;

6) 安装简便,只需在烟囱和脱硫塔之间高架安装,场地占用很大小;

7) 施工时间短、速度快。普通脱白工程75天能够完成制作安装;

8) 采用浆液冷凝高效换热器,投资省、效率高。

项目案例及运行

整改前工艺:脱硫吸收后经烟囱高空排放,烟带不能消除,部分项目使用湿电烟带不能消除。

烟气脱白前-博莱达环境

整改后工艺:脱硫吸收后浆液冷凝+离子束消白,烟带彻底消除。

烟气脱白后-博莱达环境

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