時(shí)間：2022-03-24 13:04:08
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇脫硫工藝論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：除塵灰；返礦；鋪底料；脫硫石膏；生石灰；熔劑
前言
隨著2014年對(duì)標(biāo)工作和降本增效工作的實(shí)施和考核，作為一名技術(shù)員深感約成本的重要意義，雖然創(chuàng)效困難程度很大，但是如何能夠大幅度的降低成本，除了管理到位，我堅(jiān)信依靠改變工藝和原材料將是最佳途徑，作為一名老燒結(jié)技術(shù)員，當(dāng)看到除塵灰在運(yùn)輸生產(chǎn)過程中、下料堵倉(cāng)過程中產(chǎn)生的諸多不利因素和造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的二次污染以及給崗位工造成的巨大勞動(dòng)強(qiáng)度后，我想到了型煤工藝，結(jié)合其他廠家的先進(jìn)設(shè)備，我想將除塵灰、燒結(jié)礦返礦再粉碎后再慘加一些如焦沫、無煙煤等物質(zhì)后，讓其在一定的型煤設(shè)備上高壓下就能造出直徑30-40毫米左右的球狀體，大家知道除塵灰、返礦在一定程度上是燒熟了的小粒度燒結(jié)礦，若將其做為鋪底料，對(duì)生成的燒結(jié)礦成品質(zhì)量影響不大，但是產(chǎn)量肯定是增加的，所以想采用除塵灰、返礦做鋪底料工藝；另一方面，自從2013年我們龍鋼燒結(jié)廠有了脫硫工藝后，每日就能產(chǎn)出200-300噸的脫硫石膏，而這些脫硫石膏被當(dāng)作垃圾處理給環(huán)保公司，每車還需付裝運(yùn)費(fèi)150元。根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn)，我知道石膏的成分主要是二水硫酸鈣，而二水硫酸鈣在1400℃下加熱就會(huì)產(chǎn)生出氧化鈣和二氧化硫，在燒結(jié)工藝條件下，大約1250℃石膏就會(huì)分解成氧化鈣和二氧化硫，大家知道：二氧化硫有95%被燃燒釋放變成三氧化硫，隨煙氣排出，剩下的氧化鈣就是我們理想的熔劑生石灰的主要成分。
一個(gè)大膽的設(shè)想用石膏替代生石灰的工藝就在我的腦子里成型，經(jīng)過自己多次的私下制作的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝備，用我們現(xiàn)用的混勻礦，加入一定的石膏配比，再經(jīng)過制粒混勻，終于在臺(tái)車上燒制出了堿度為1.97的54.5%的全鐵品位燒結(jié)礦。雖然粒度組成中大于16毫米以上的比例較少僅占56-42%，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度僅達(dá)到58-75%，今后還需要繼續(xù)探求更高燒結(jié)礦工藝技術(shù)指標(biāo)。
1 理論、實(shí)踐依據(jù)
大家知道：壓球機(jī)主要用于有色和黑色金屬礦粉的制球造塊，使其直接進(jìn)爐冶煉，提高附加值。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需要用壓球機(jī)來完成。例如：鄭州威力特機(jī)械設(shè)備有限公司研發(fā)生產(chǎn)的型煤壓球機(jī)、干粉壓球機(jī)、脫硫石膏壓球機(jī)等壓球機(jī)系列產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、一機(jī)多用。同時(shí)具有成型壓力大、主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)、結(jié)構(gòu)緊湊、便于維修、配有螺旋送料裝置特點(diǎn)。適合大、中、小型企業(yè)建立具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線。
成功案例：冶金企業(yè)把粉狀物料壓成球團(tuán)，回爐冶煉，擴(kuò)大了物料的使用范圍；耐火材料企業(yè)把粉料壓成球團(tuán)，煅燒后提高了物料的純度；化肥企業(yè)利用粉煤壓成球團(tuán)制造氣型煤，達(dá)到降耗增收；這些都是各類企業(yè)利用球團(tuán)技術(shù)的范例。樣品球如圖1。
結(jié)論：綜上所述，可見將除塵灰、返礦壓制成20-40mm球狀體是可行的。
2 將脫硫石膏燒制成生石灰的理論研究
2.1 脫硫石膏介紹
脫硫石膏是煙氣脫硫中石灰石粉末與二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生的工業(yè)副產(chǎn)物，主要成分是二水硫酸鈣，其特點(diǎn)是：純度高、成分穩(wěn)定、粒度小、粉狀、游離水約12-17%，顆粒大小、粒徑分布均勻，級(jí)配較差，標(biāo)稠用水量大，含有一定量的碳酸鈣和較多的水溶性鹽，根據(jù)燃燒的煤種和煙氣除塵效果的不同，脫硫石膏從外觀上呈現(xiàn)不同的顏色，一般我們視角看到的都是灰黃色或灰白色，質(zhì)量?jī)?yōu)良的脫硫石膏是純白顏色。但實(shí)際呈現(xiàn)的是灰色、黃色、灰褐色、紅褐色等。
粉狀脫硫石膏在運(yùn)輸和生產(chǎn)中有諸多不便，由于其含水分比較大，運(yùn)輸成本高，其次也是最主要問題，濕基脫硫石膏粘結(jié)性強(qiáng)，直接生產(chǎn)線上應(yīng)用很容易粘堵輸送裝置、料斗、球磨機(jī)，無法正常生產(chǎn)。若能把濕基脫硫石膏成球、烘干就可以解決以上問題。
2.2 將脫硫石膏制成球狀體不成問題
2.2.1 脫硫石膏壓球機(jī)簡(jiǎn)介
根據(jù)石膏性能，鞏義市曙光機(jī)械廠已開發(fā)出新型高效節(jié)能壓球機(jī)，產(chǎn)量在5～30噸/時(shí)，脫硫石膏壓球機(jī)能將脫硫石膏粉末一次性壓制成球，產(chǎn)量大、成球率高。該設(shè)備能將脫硫石膏粉末，在不需要添加任何粘合劑情況下一次性壓制成球，且成球率在95%以上，壓出來的球硬度很強(qiáng)，搬運(yùn)裝卸不宜破碎。
2.2.2 脫硫石膏壓球機(jī)工作原理
脫硫石膏壓球機(jī)成型機(jī)的主要機(jī)型是對(duì)輥成型機(jī)（人們常說的壓球機(jī)），它有一對(duì)軸線相互平行、直徑相同、彼此間有一定間隙的圓柱形型輪，型輪上有許多形狀和大小相同、排列規(guī)則的半球窩，型輪是成型機(jī)主部件。在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，兩個(gè)型輪以相同速度、相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物料落人兩型輪之間在結(jié)合處開始受壓，此時(shí)原料在相應(yīng)兩球窩之間產(chǎn)生體積壓縮；型輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，球窩逐漸閉合，成型壓力逐漸增大當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到兩個(gè)球窩距離最小時(shí)成型壓力達(dá)到最大。然后型輪轉(zhuǎn)動(dòng)使球窩逐漸分離，成型壓力隨著迅速減小。當(dāng)成型壓力減至零之前，壓制成的脫硫石膏就開始膨脹脫離。
2.2.3 脫硫石膏在生產(chǎn)上的應(yīng)用可能性
龍鋼有155m3石灰豎窯5座，如果將脫硫石膏當(dāng)做30-40mm的石灰石放在
155m3石灰豎窯上進(jìn)行煅燒（窯體設(shè)計(jì)上需要增加一套煙氣脫硫設(shè)施、溫度需要提高到石膏分解溫度范圍內(nèi)），這樣一來，用石膏完全可以生產(chǎn)出替代品石膏灰，成分含量理論上應(yīng)差別不大。考慮到脫硫石膏負(fù)成本，那么用石膏灰替代生石灰（300元/噸），其理論效益相當(dāng)可觀。
3 從專家、教授發(fā)表的學(xué)術(shù)論文看石膏加熱分解成生石灰氧化鈣也是可行的
3.1 上海華東理工大學(xué)著名教授高玲、唐黎華等教授聯(lián)名發(fā)表過論文《不同氣氛下硫酸鈣高溫分解熱力學(xué)分析》，在此文中明顯指出在氧化氣氛下，溫度達(dá)到1700℃，硫酸鈣很難分解，但在石墨弱還原氣氛下、氫氣氣氛下硫酸鈣的起始溫度均低于1000℃。特別是在氫氣氣氛下，硫酸鈣完全分解的最高溫度不超過1300℃，再加壓條件下44分鐘后就可100%轉(zhuǎn)化分解。
3.2 教授盧平、章靜在論文《脫硫石膏還原分解特性的實(shí)驗(yàn)研究》中提出了850-1050℃硫酸鈣分解的可行性。
3.3 教授韓翔宇、陳浩侃、李保慶聯(lián)名在論文《硫酸鈣氫氣氣氛下的熱重研究》中指出在氫氣氣氛下、加壓條件下1000℃以前，硫酸鈣分解出的產(chǎn)物主要是硫化鈣，1000℃以后，硫酸鈣和硫化鈣之間發(fā)生固相反應(yīng)會(huì)生成氧化鈣。
4 作者的實(shí)驗(yàn)過程
總結(jié)以上所述，在理論上和實(shí)踐上，前輩們都給我們指明了方向，經(jīng)過多次努力，做了實(shí)驗(yàn)如下：
4.1 將石膏用一定的簡(jiǎn)易設(shè)備加壓將其壓制成型為20-40毫米的石膏半球-球體（此設(shè)備及工藝已經(jīng)成熟應(yīng)用在河南、山東等地）；
4.2 將其放在實(shí)驗(yàn)室的馬弗爐中進(jìn)行燒灰實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過多次的溫度控制和加入一定的催化劑氣體，最終在適當(dāng)?shù)臏囟认陆K于燒成了氧化鈣含量為40%的熟石灰（其成分和生石灰的基本一樣）。
4.3 用現(xiàn)場(chǎng)的含鐵混勻礦垛料，加上多次設(shè)置的配比制成燒結(jié)混合樣，在經(jīng)過人工混勻制粒后，將其200kg放到400m2臺(tái)車上布料、調(diào)溫，經(jīng)過多次操作終于在臺(tái)車上燒制出了堿度為1.97的全鐵品位為54.5%的燒結(jié)礦（其他成分基本符合要求，除過硫含量3.0%）。這樣從理論到實(shí)踐上證明了所想的工藝的可行性。興奮之余，作者將想法告訴現(xiàn)任的上級(jí)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)：科長(zhǎng)、調(diào)度長(zhǎng)、技術(shù)廠長(zhǎng)，希望得到他們的支持和進(jìn)行下一步較大規(guī)模的實(shí)踐，卻被他們以不成熟擱淺了，實(shí)踐到此為止。
4.4 思考
4.4.1 實(shí)驗(yàn)做出的含硫3.0%的燒結(jié)礦成品樣，對(duì)煉鐵生產(chǎn)來講是不符合生產(chǎn)需要的，在實(shí)驗(yàn)條件下，其燒結(jié)礦中的硫還未能完全分解掉，在化驗(yàn)室中燒成的氧化鈣只有40%這一點(diǎn)可以證明還未燒透，或者還只是半成品硫化鈣，只有當(dāng)氧化鈣含量化驗(yàn)數(shù)據(jù)在80%左右時(shí)才算試驗(yàn)成功。故還需要做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究；
4.4.2 當(dāng)采用石膏大量替代生石灰后，龍鋼燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)中的二氧化硫含量將不再是1500-2000mg/m3，有可能增加到3000-5000mg/m3，這將會(huì)增加脫硫設(shè)備的負(fù)貨。
5 結(jié)束語
（1）用除塵灰、返礦制作成20-40mm的鋪底料這一工藝，本身就是一大膽創(chuàng)新，完善它并將其應(yīng)用于燒結(jié)工藝中很有現(xiàn)實(shí)意義：增加產(chǎn)量、變粉為塊，增強(qiáng)燒 結(jié)透氣性、降低成本，這一點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)是認(rèn)同的，但需要增加新設(shè)備投資，然而在可行性操作實(shí)驗(yàn)上，分廠領(lǐng)導(dǎo)不支持，使得計(jì)劃只得停留。
（2）用石膏部分代替或全部代替生石灰工藝更是一次革命：因?yàn)槭鄾]成本、粒度滿足混合料要求、且水分適中。而生石灰的市場(chǎng)價(jià)在300元以上。按每月消耗現(xiàn)在665m2燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能需要生石灰84000噸計(jì)算，年節(jié)約在3億余元以上；從環(huán)保角度講，變廢為寶，還能減少生石灰的制造、拉運(yùn)方面的人、財(cái)、物的投資消耗，其社會(huì)效益將會(huì)更加巨大；石膏替代生石灰在燒結(jié)工藝中還可減少給配料環(huán)境造成的污染。由于我廠還未能將石膏沫狀變成球狀體、在石灰窯上燒制出石膏灰的現(xiàn)實(shí)，加上我廠領(lǐng)導(dǎo)還擔(dān)心混合料的溫度有所下降以及用此新工藝不成熟有風(fēng)險(xiǎn)。雖然我堅(jiān)持解釋到：生石灰理論上能提高料溫10-15℃，實(shí)際上能提高10℃左右 ，就按10℃的熱量我們完全可以用增加焦沫配比1-2%來徹底解決料溫問題，再綜合計(jì)算成本，燒結(jié)礦的成本還可再降50元以上，其效益也是相當(dāng)可觀的；
（3）考慮到此工藝若能夠被推廣或普及到全社會(huì)，這將是一次工業(yè)化革命，其意義將不可估量。非常期待看到或得到全社會(huì)各行專家教授關(guān)于此工藝方面的更工業(yè)化的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，更希望同行們對(duì)分析研究給予批評(píng)指正和提出寶貴意見。
參考文獻(xiàn)
[1]高玲，唐黎華，等.不同氣氛下硫酸鈣高溫分解熱力學(xué)分析[A].上海市化學(xué)化工學(xué)會(huì)2010年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2010.
論文摘要：簡(jiǎn)要介紹了爐內(nèi)摻燒脫硫劑固硫和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式的工藝流程。針對(duì)電石泥脫硫工藝進(jìn)行了分析，論證了電石泥應(yīng)用于煙氣脫硫的可行性。
0 引 言
我國(guó)是世界上的燃煤大國(guó)，由燃煤產(chǎn)生的二氧化硫(SO2)和酸雨污染已成為我國(guó)大氣污染的主要特征。近年來，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境治理非常重視，治理的力度也在不斷加大。一九九八年國(guó)務(wù)院曾以國(guó)函［1998］5號(hào)文批復(fù)了國(guó)家環(huán)保局制定的“酸 雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案”，明確提出了對(duì)于新建、擴(kuò)建、改建火電項(xiàng)目，其燃煤含硫量大于1%的必須建設(shè)脫硫設(shè)施，現(xiàn)有電廠燃煤含硫量大于1%的在2010年前必須分期 分批建成脫硫設(shè)施或采取減排二氧化硫措施，環(huán)保正成為優(yōu)先于企業(yè)發(fā)展的前提。
目前，傳統(tǒng)的脫硫方式，脫硫效率低，設(shè)備成本高，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用大，節(jié)能減排效果不理想。頂峰熱電公司因地制宜，最終決定利用集團(tuán)公司鹽化工的生產(chǎn)廢電石泥作脫硫劑，以廢治廢來達(dá)到煙氣脫硫的目的。本文就此作粗淺探討。
1 我廠脫硫工藝流程：
結(jié)合我廠實(shí)際，我廠脫硫工藝采用了爐內(nèi)摻燒脫硫劑（電石泥）固硫，和爐外煙氣FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式。生成副產(chǎn)物未氧化的亞硝酸鈣（CaSO31/2H2O）與自然氧化產(chǎn)物石膏（CaSO42H2O）的混合物直接拋棄。
1.爐內(nèi)脫硫：
過程：用電石泥作固硫劑，煤泥經(jīng)刮板機(jī)進(jìn)入下倉(cāng)，在下倉(cāng)投入電石泥，與煤泥按一定比例混摻，由預(yù)壓螺旋送至攪拌倉(cāng)，再次攪拌均勻后由濃料泵送至鍋爐本體內(nèi)進(jìn)行燃燒，達(dá)到固硫的效果。
優(yōu)點(diǎn)：爐外脫硫設(shè)施前SO2濃度可以降至500-800mg/m3，電石泥的固硫率在30%左右。
無需添加任何其他設(shè)備即可進(jìn)行，節(jié)約成本及設(shè)備投入。
爐內(nèi)固硫過程示意圖
2.爐外脫硫：
過程：整個(gè)爐外脫硫系統(tǒng)主要由脫硫劑制備系統(tǒng)、吸收循環(huán)系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、配電及自動(dòng)控制系統(tǒng)四大部分組成。
電石泥投入化灰池，清水泵開啟注入清水，然后進(jìn)入攪拌池，攪拌均勻使之與水充分混合，制備成為電石漿液。加漿泵經(jīng)管道將漿液送至脫硫塔。首先煙氣與漿液直接接觸脫硫，然后4臺(tái)漿液循環(huán)泵分別將電石漿液打入脫硫塔上部的噴淋裝置，電石漿液經(jīng)霧化后再次與煙氣中的SO2反應(yīng)，進(jìn)一步除去煙氣中的SO2。脫硫過程中所產(chǎn)生的未氧化的亞硝酸鈣（CaSO31/2H2O）與自然氧化產(chǎn)物石膏（CaSO42H2O）的混合物經(jīng)排渣系統(tǒng)排至沉灰池。
優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)脫硫系統(tǒng)位于煙道末端，除塵系統(tǒng)后，其脫硫過程的反應(yīng)溫度適中；
濕法煙氣脫硫反應(yīng)是氣液反應(yīng)，脫硫反應(yīng)速度快，脫硫效率高，鈣利用率高；
系統(tǒng)可利用率高、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行人員少、能確保人員和設(shè)備的安全、能有效地節(jié)約和合理利用能源；
系統(tǒng)位于鍋爐引風(fēng)機(jī)之后，且有旁通煙道，脫硫系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，運(yùn)行不會(huì)影響主體設(shè)施，且維護(hù)檢修方便；
爐外脫硫過程示意圖
2 電石泥脫硫機(jī)理
在燃燒過程中，燃煤中的硫可以分為有機(jī)硫和黃鐵礦硫兩大部分，硫分在加熱時(shí)析出，如果環(huán)境中的氧濃度較高，則大部分被氧化為SO2而很少部分殘存于爐渣中。電石泥的主要成分是Ca(OH)2。
1. 反應(yīng)機(jī)理
Ca(OH)2+ SO2= CaSO3.1/2H2O+1/2H2O
CaSO3 .1/2H2O+3/2H2O+1/2O2=CaSO4+ H2O
影響循環(huán)流化床鍋爐脫硫效率的主要影響因素：(1)Ca、S摩爾比的影響。Ca、S摩爾比被認(rèn)為是影響脫硫效率和SO2排放的首要因素，根據(jù)試驗(yàn)表明，Ca、S摩爾比為1.5~2.5時(shí)，脫硫效率最高，而繼續(xù)增加Ca、S摩爾比或脫硫劑量時(shí)，脫硫效率增加的較小，而且繼續(xù)增加脫硫劑的投入量會(huì)帶來其他副作用，如增加物理熱損失，影響燃燒工況等。（2）床溫的影響。床溫的影響主要在于改變了脫硫劑的反應(yīng)速度、固體產(chǎn)物分布。從而影響脫硫效率和脫硫劑的利用率。有關(guān)文獻(xiàn)表明，床溫控制在850~900℃時(shí)，能夠達(dá)到較高的脫硫效率。（3）脫硫劑粒度的影響。
2．計(jì)算用量
根據(jù)電石泥脫硫理論，按照給煤含硫量1.6%，Ca、S摩爾比2.5，電石渣中含水、雜質(zhì)比例45%（其中含水40%，雜質(zhì)5%)，其余成分Ca(OH )2，07年我廠全年總耗煤約為耗煤量104253噸量計(jì)算，
（Ca的摩爾質(zhì)量40，O的摩爾質(zhì)量16，H的摩爾質(zhì)量1）
進(jìn)行理論計(jì)算
我廠每年產(chǎn)S量：
104253×1.6%=1668.048（噸）
每年需Ca量：
2.5×40×1668.048/32=5212.65（噸）
每年需Ca(OH)2量：
(5212.65/40) ×74=9643.4025（噸）
理論需要消耗電石泥量:
9643.4025/(65%)=14836（噸）
3．脫硫試驗(yàn)
為了驗(yàn)證脫硫效果，對(duì)加電石渣進(jìn)行脫硫加以記錄（一小時(shí)中4次記錄值）
表1為脫硫試驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（本數(shù)據(jù)來自煙氣在線檢測(cè)系統(tǒng)顯示值）
表1
4．?dāng)?shù)據(jù)分析
按照一定的比例加入電石泥，脫硫效率可以達(dá)到90%，能夠?qū)⒍趸虻呐欧艥舛冉档絿?guó)家環(huán)保要求的480mg/m3以下。
5．存在問題
由于煤泥中攪拌添加電石泥，添加比例不好控制，攪拌不均勻，導(dǎo)致煤泥打空，容易出現(xiàn)個(gè)別點(diǎn)排放量超標(biāo)。
6．建議
增加電石泥給料和輸送設(shè)備，確保摻燒比例及摻燒均勻。
3 結(jié) 論
(l) 我廠采用爐內(nèi)摻燒脫硫劑（電石泥）固硫，和爐外煙氣脫硫FGD濕法脫硫相結(jié)合的二段式脫硫方式脫硫取得成功，脫硫效果能夠達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求。
(2)按照每年用煤炭10萬t計(jì)算，可以消耗近1.4萬t電石廢渣。不僅減少了這些廢渣對(duì)環(huán)境的污染，而且為以廢治廢開辟了新的途徑。
(3)利用廢電石渣作為脫硫劑，不再采購(gòu)石灰石大大地節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。
（4）系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行人員少、能確保人員和設(shè)備的安全。
4參考文獻(xiàn)
《電石渣干粉在電廠煙氣脫硫工藝中的應(yīng)用》---作者：史紅
關(guān)鍵詞：天然氣；集輸；處理；工藝；
一、 概述
由于天然氣礦場(chǎng)集輸系統(tǒng)是天然氣集輸配系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是整個(gè)系統(tǒng)的源頭部分。所以這篇論文在全面總結(jié)現(xiàn)有天然氣礦場(chǎng)集輸及處理生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，扼要介紹了目前天然氣礦場(chǎng)集輸管網(wǎng)以及礦場(chǎng)集輸工藝流程，著重介紹了天然氣集輸與處理的主要內(nèi)容之一即天然氣凈化，并對(duì)生產(chǎn)過程所使用凈化技術(shù)的原理、工藝流程及應(yīng)用做了比較全面的敘述。希望通過此論文的總結(jié)能使即將從事天然氣工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的我們比較系統(tǒng)的了解一些天然氣工業(yè)方面的常用工藝技術(shù)。
二、 天然氣集輸與處理
1 天然氣礦場(chǎng)集輸
天然氣的集輸包括采集和輸送兩部分，這兒主要介紹氣田內(nèi)部集輸管網(wǎng)和集輸工藝流程。集輸工藝技術(shù)水平的高低，對(duì)降低天然氣生產(chǎn)成本、提高安全、平穩(wěn)供氣的可靠性及保護(hù)環(huán)境都有直接的影響。因此，它在天然氣工藝中的作用十分重要。
2 集輸工藝流程
在井場(chǎng)里，最主要的裝置是采氣樹，它是由閘閥、四通（或三通）等部件構(gòu)成的一套管匯。在采氣樹節(jié)流閥之后，接有控制和測(cè)量流量及壓力、溫度的儀表，以及用來處理氣體中的凝液和機(jī)械雜質(zhì)的設(shè)備，構(gòu)成了一套井場(chǎng)流程。在這種流程中，所有用來調(diào)節(jié)氣井工作、分離氣體中雜質(zhì)、計(jì)量氣量和凝析油量、防止水合物形成等的設(shè)備和儀表，都直接布置和安裝在距井口不遠(yuǎn)的地方。
天然氣自井中采出經(jīng)針型閥節(jié)流降壓、水套加熱爐加熱，再經(jīng)二級(jí)節(jié)流降壓后進(jìn)入分離器，在分離器中分離游離水、凝析油和機(jī)械雜質(zhì)，氣體通過計(jì)量后進(jìn)入集氣干線。從分離器分離出的液體經(jīng)計(jì)量、油水分離后，水可回注入地層，液烴輸至煉油廠處理。
這種井場(chǎng)單井常溫分離工藝流程一般適用于氣田建設(shè)初期氣井少、分散、壓力不高、用戶近、供氣量小、不含硫（或甚微）的單井氣處理。其缺點(diǎn)是井口須有人值守，造成定員多，管理分散，污水不便于集中處理等困難。但對(duì)井間距離遠(yuǎn)、采氣管線長(zhǎng)的邊遠(yuǎn)井，這種集氣方式仍然是適宜的。
（2） 常溫分離的集氣站流程
對(duì)于凝析油含量不多的天然氣，只須在礦場(chǎng)集氣站內(nèi)進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓和分離計(jì)量等操作就可以了。在這種情況下，可以采用常溫分離的集氣站流程，以實(shí)現(xiàn)各氣井來的天然氣的節(jié)流調(diào)壓和分離計(jì)量等操作。下面介紹常用的集中常溫分離流程。
對(duì)于氣體基本上不含固體雜質(zhì)和游離水（或者是在井場(chǎng)已對(duì)氣體進(jìn)行初步處理）的情況下，可采用二級(jí)節(jié)流、一級(jí)加熱、一級(jí)分離的流程。任何一口井的天然氣到集氣站，首先經(jīng)過一級(jí)節(jié)流，把壓力調(diào)到一定的壓力值（以不形成水合物為準(zhǔn)），再經(jīng)過換熱器加熱天然氣使其溫度提高到預(yù)定的溫度，然后進(jìn)行二級(jí)節(jié)流，把壓力調(diào)到規(guī)定的壓力值。盡管天然氣中飽和著水汽，但由于經(jīng)過換熱器的加熱提高了天然氣的溫度，所以節(jié)流后不會(huì)形成水合物而影響生產(chǎn)。經(jīng)過節(jié)流降壓后的天然氣，再通過分離器，將天然氣中所含的固體顆粒、水滴和少量的凝析油脫除后，經(jīng)孔板流量計(jì)測(cè)得其流量，通過匯管送入輸氣管線。而從分離器下部將液體（水和凝析油）引入計(jì)量罐，分別量得水和凝析油數(shù)量后，再將水和凝析油分別送至水池和油罐。
對(duì)于氣體中含有固體雜質(zhì)和游離水較多的情況，可采用二級(jí)節(jié)流、一級(jí)加熱、二級(jí)分離的流程。從氣井來的天然氣經(jīng)一級(jí)節(jié)流降壓后進(jìn)入一級(jí)分離器，將氣體中含有的游離水和固體雜質(zhì)分離掉，以免堵塞換熱器和增加熱負(fù)荷。氣體經(jīng)換熱器把溫度提高到預(yù)定的值后，再進(jìn)行二級(jí)節(jié)流，降到規(guī)定的壓力值，然后進(jìn)入二級(jí)分離器，將天然氣中含有的凝析液和機(jī)械雜質(zhì)等分離掉。最后，氣體經(jīng)過流量計(jì)到匯管集中，再輸入輸氣干線。從分離器下部分出的液體（水和凝析油）引入計(jì)量罐，分別測(cè)得其數(shù)量后，再將水和凝析液引至水池和油罐。
3. 天然氣凈化
進(jìn)入長(zhǎng)輸管道的商品天然氣必須達(dá)到以下3個(gè)方面的要求：
（1）經(jīng)濟(jì)效益的要求。天然氣作為商品的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在燃燒過程中的發(fā)熱量（熱值）。顯然，其中存在過多的二氧化碳或氮?dú)饩筒荒軡M足發(fā)熱量的要求。盡管世界各國(guó)的氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)天然氣發(fā)熱量的規(guī)定有所不同，但均作出明確的要求，否則就不能作為商品供應(yīng)。
（2）環(huán)境保護(hù)的要求。商品天然氣中所有的含硫組分在燃燒中將轉(zhuǎn)化為二氧化硫而排入大氣，是導(dǎo)致酸雨的主要污染源之一，因而必須按氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)加以脫除。
可見，為使粗天然氣能經(jīng)濟(jì)而有效地輸送與利用，必須根據(jù)有關(guān)氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定脫除其中若干雜質(zhì)組分，此工藝過程即稱為天然氣凈化。
一般認(rèn)為，天然氣凈化工藝包括天然氣脫硫脫碳、脫水、硫磺回收及尾氣處理4類工藝。天然氣脫硫脫碳及脫水是為了達(dá)到商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)；硫磺回收及尾氣處理則是為了綜合利用和滿足環(huán)保要求。國(guó)外也常將天然氣凈化稱為天然氣處理，有時(shí)還稱為天然氣調(diào)質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：脫硫廢水處理系統(tǒng)；有機(jī)污染物；厭氧+好氧組合工藝；營(yíng)養(yǎng)平衡；節(jié)水零排放 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：X703 文章編號(hào)：1009-2374（2015）23-0083-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.043
1 概述
火電廠脫硫廢水來源于濕法脫硫（FGD）工藝產(chǎn)生的廢水，脫硫廢水污染嚴(yán)重，排水溫度在40℃～50℃之間，懸浮物、含鹽量、重金屬等雜質(zhì)的含量極高。現(xiàn)有國(guó)內(nèi)電廠脫硫廢水的處理基本采用加藥處理的物化方法，主要是針對(duì)其中的懸浮物以及重金屬離子予以去除，處理出水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)有《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）、《火電廠水質(zhì)石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》（DL/T 997-2006）。
在實(shí)際的運(yùn)行過程中，因脫硫廢水水質(zhì)成分主要為第一類污染物和第二類污染物，在藥劑的物化反應(yīng)下，脫硫廢水中的重金屬離子和懸浮物、pH值等指標(biāo)能達(dá)到排放要求，但廢水中的有機(jī)污染物（COD等）指標(biāo)因工藝流程未對(duì)其進(jìn)行專門的處理設(shè)計(jì)，只是在藥劑反應(yīng)過程中隨其他污染物排除一部分，其出水參數(shù)很不穩(wěn)定，多數(shù)情況下無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)污染物難于去除，已成為眾多電廠脫硫廢水處理排放的一大難題，困擾了很多電廠。
目前，國(guó)內(nèi)環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻，在節(jié)水和節(jié)能環(huán)保的大形勢(shì)下，很多電廠順應(yīng)國(guó)家環(huán)保形勢(shì)對(duì)脫硫廢水處理提出了零排放處理回用的要求，因此，脫硫廢水中的有機(jī)污染物COD指標(biāo)的去除成為了脫硫廢水處理必須克服的難題。本論文主要針對(duì)脫硫廢水中有機(jī)污染物的去除進(jìn)行分析，研究一種應(yīng)用于脫硫廢水有機(jī)污染物去除的處理
工藝。
2 脫硫廢水的特性
電廠脫硫工藝產(chǎn)生的脫硫廢水主要特征是呈現(xiàn)弱酸性，pH值5～6；主要特點(diǎn)是高懸浮物、高濁度、高黏度、高含鹽量以及難降解有機(jī)物，并含有Hg、Pb、Ni、Hs、As、Cd、Cr等重金屬離子和氟化物，有機(jī)污染物COD的含量一般為150～400mg/L，其中有機(jī)污染物來源于燃煤過程及脫硫過程脫硫劑的一些產(chǎn)物，具有難于降解、處理難度高的特點(diǎn)。基于脫硫廢水的高含鹽、有機(jī)物難降解等特性，并考慮處理過程中系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，主要考慮采用最利于有機(jī)污染物處理的生物處理方法去除脫硫廢水中的該指標(biāo)。
3 生物處理方法
綜合分析現(xiàn)有的生物處理方法，適用于脫硫廢水特性的生物處理工藝主要有以下五種：
3.1 傳統(tǒng)活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的污水處理技術(shù)，它采用人工曝氣的手段使活性污泥均勻分散并懸浮于反應(yīng)器中，與廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下對(duì)廢水中所含的有機(jī)物進(jìn)行微生物的合成和分解等代謝活動(dòng)。而脫硫廢水鹽度對(duì)活性污泥法的影響較大，因此，對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化培養(yǎng)出具有良好有機(jī)物降解性能的耐鹽微生物是處理高鹽廢水的重要前提。
3.2 厭氧處理系統(tǒng)
近幾十年來，由于厭氧生物技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了一大批高效厭氧反應(yīng)器，這些反應(yīng)器中生物固體濃度很高、泥齡很長(zhǎng)，處理能力大大的提高，在高濃度的廢水中得以大量應(yīng)用。高濃度的Na+或CL-會(huì)對(duì)厭氧生物產(chǎn)生抑制作用，但是厭氧或兼氧微生物對(duì)鹽的適應(yīng)性和其他離子產(chǎn)生的拮抗作用會(huì)減輕鹽對(duì)微生物的毒害作用，因此厭氧法可應(yīng)用于高含鹽廢水處理系統(tǒng)。
3.3 好氧顆粒污泥
好氧顆粒污泥技術(shù)是將生物自絮凝原理應(yīng)用于好氧反應(yīng)器，使好氧絮狀污泥在一定工藝條件下實(shí)現(xiàn)好氧顆粒化。好氧顆粒污泥具有沉降性好、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、持留生物量高以及脫氮除磷效果好等優(yōu)點(diǎn)，而且它還能集好氧、厭氧和兼氧微生物于一體，因此好氧顆粒污泥能夠有效處理各種難降解的廢水。
3.4 嗜鹽菌
嗜鹽菌作為一類新型的、極具應(yīng)用前景的微生物資源，近年來受到人們的廣泛關(guān)注，它們具有極為特殊的生理結(jié)構(gòu)和代謝機(jī)制，同時(shí)還產(chǎn)生了許多具有特殊性質(zhì)的生物活性物質(zhì)，因此被廣泛地應(yīng)用于含鹽量高的廢水處理。
3.5 好氧-厭氧組合工藝
由于單獨(dú)的好氧和厭氧工藝在處理廢水時(shí)受到許多限制，單一的系統(tǒng)往往不能將有機(jī)污染物徹底去除，尤其是難降解的廢水系統(tǒng)，因此為了更好地處理高鹽脫硫廢水，往往結(jié)合好氧以及厭氧的組合工藝，以達(dá)到更好的效果。
本文脫硫廢水生物處理工藝將采用好氧-厭氧的組合工藝進(jìn)行處理，針對(duì)廢水中的懸浮物、重金屬指標(biāo)的處理不做論述，生物處理所處理的脫硫廢水是經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)去除此類指標(biāo)后的廢水。
4 好氧-厭氧的組合工藝處理技術(shù)
脫硫廢水中的COD等有機(jī)污染物主要來自煤（主要成分為有機(jī)質(zhì)）、石灰石以及脫硫反應(yīng)生成物中的亞硝酸鹽、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)，而BOD則主要是污水中的氮氧化物。經(jīng)過預(yù)處理處理后，廢水的pH值、懸浮物、重金屬離子、氟化物等污染指標(biāo)被去除，但廢水中的COD、硫酸根等指標(biāo)還未得到去除，需采用生物處理方法進(jìn)一步處理。而硫酸根、氯根等鹽的高含量對(duì)廢水生化存在一定的抑制作用，使脫硫廢水難于生化，因此為提高其可生化性，在生化處理過程，需投加成分均衡的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保證生化處理微生物所需的各類營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，而在電廠，基本都有生活污水處理系統(tǒng)，其水量不大，多在5～15t/h之間，這股水進(jìn)入脫硫廢水系統(tǒng)可以很好地解決營(yíng)養(yǎng)平衡問題，且可以提高水的回收量，將電廠生活區(qū)的生活污水引入脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理，將同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩股水的節(jié)水目標(biāo)，并保證了脫硫廢水生物處理的基本營(yíng)養(yǎng)條件。
脫硫廢水生物處理系統(tǒng)采用厭氧+好氧的組合處理工藝，厭氧采用EGSB厭氧系統(tǒng)，而好氧則采用BAF曝氣生物濾池好氧系統(tǒng)。EGSB厭氧系統(tǒng)通過培養(yǎng)SRB厭氧細(xì)菌病通過其代謝作用去除廢水中的SO42-、殘余重金屬離子及部分COD等，而通過BAF曝氣生物濾池的生化作用將COD、氮等進(jìn)行硝化處理，達(dá)到處理要求，經(jīng)該系統(tǒng)處理后，廢水可進(jìn)入后續(xù)除鹽或其他指標(biāo)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步處理而獲得高品質(zhì)回用水，脫硫廢水生物處理流程圖如圖1所示：
EGSB厭氧系統(tǒng)適用于低濃度有機(jī)污染物處理系統(tǒng)，運(yùn)行過程培養(yǎng)適于脫硫廢水環(huán)境的SRB厭氧細(xì)菌來處理污染物，SRB厭氧細(xì)菌是一類能通過異化作用進(jìn)行硫酸鹽還原的一類細(xì)菌，這種厭氧細(xì)菌雖然生長(zhǎng)緩慢，但具有極強(qiáng)的生存能力且分布很廣泛，SRB厭氧細(xì)菌已經(jīng)成功地應(yīng)用在了與脫硫廢水極類似的多種水處理系統(tǒng)中，它的代謝利用硫酸根作為最終的電子受體，將有機(jī)污染物作為細(xì)胞合成的碳源和電子供體，同時(shí)將硫酸根還原為硫化物，使廢水中的硫酸鹽得以去除。而產(chǎn)生的溶解態(tài)的S2-則與廢水中殘余的重金屬離子反應(yīng)形成金屬硫化物沉淀，可進(jìn)一步去除重金屬離子，此外SRB厭氧細(xì)菌在代謝過程中分解有機(jī)硫以二氧化碳?xì)怏w的形式
排出。
經(jīng)過厭氧反應(yīng)后，廢水中的一些重大生化抑制指標(biāo)得以去除，廢水的可生化性提高，因此，廢水進(jìn)入好氧生物系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理，好氧生物反應(yīng)系統(tǒng)采用BAF曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，并接種引入主體處理微生物：嗜鹽菌，適應(yīng)脫硫廢水的高含鹽環(huán)境，曝氣生物濾池是固定化生物反應(yīng)器的一種，近年來被廣泛應(yīng)用于各類高含鹽廢水的處理。曝氣生物濾池能夠通過固定化保護(hù)微生物，降低其在極端環(huán)境中所受的傷害，提高系統(tǒng)對(duì)有毒有害物質(zhì)及環(huán)境沖擊負(fù)荷的耐受力，使系統(tǒng)保持較高的穩(wěn)定性。研究表明，曝氣生物濾池在高含鹽環(huán)境中能保持較高的有機(jī)物去除率。
因脫硫廢水中的鹽分含量過高，會(huì)對(duì)微生物的活動(dòng)帶來一定的難度，而曝氣生物濾池接種培養(yǎng)的核心處理載體，嗜鹽菌是專門在高鹽環(huán)境下生長(zhǎng)的細(xì)菌，由于嗜鹽菌在高鹽環(huán)境下能夠在細(xì)胞內(nèi)聚集鉀離子和小分子極性物質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓，維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡，幫助從高鹽環(huán)境獲取微生物活動(dòng)所需的水，并且這些極性分子可以迅速合成和失去，快速適應(yīng)外界的環(huán)境變化。嗜鹽菌的蛋白質(zhì)中含有過量的酸性氨基酸和非極性的殘余物，過量的酸性物質(zhì)需要陽離子平衡附近的負(fù)電荷，所以嗜鹽酶只有在高鹽環(huán)境下才能保持活性。基于嗜鹽菌的反應(yīng)機(jī)理，廢水中的有機(jī)污染物得以去除。
經(jīng)試驗(yàn)研究，在模擬脫硫廢水水質(zhì)情況下，通過鹽度的不斷提高和變化，曝氣生物濾池的有機(jī)污染物去除率繪制成曲線，鹽度和COD的去除效果關(guān)系如圖2所示：
從圖2中可看出，在脫硫廢水含鹽所屬的10000～24000mg/L的范圍內(nèi)，COD的去除率可穩(wěn)定維持在94%～96%之間，在這個(gè)脫硫廢水的鹽度范圍內(nèi)，嗜鹽菌能維持其生理代謝的良好活性，對(duì)廢水中的有機(jī)污染物有較強(qiáng)的降解能力。
經(jīng)曝氣生物濾池處理后，廢水中的有機(jī)污染物等指標(biāo)得以去除，脫硫廢水可進(jìn)入下一階段處理流程。
5 結(jié)語
脫硫廢水中有機(jī)污染物的處理是國(guó)內(nèi)外各大火力發(fā)電廠普遍面臨的難題，要實(shí)現(xiàn)脫硫廢水系統(tǒng)節(jié)水回用，必須對(duì)脫硫廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理，才能進(jìn)行后續(xù)的膜處理或離子交換系統(tǒng)的除鹽處理，脫硫廢水中有機(jī)污染物處理技術(shù)的研究成功將成為克服脫硫廢水節(jié)水回用難點(diǎn)的一個(gè)突破，也將成為脫硫廢水實(shí)現(xiàn)零排放生物指標(biāo)處理工藝的一種可靠選擇。
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關(guān)健詞:煤矸石;燒結(jié)磚;污染源;治理
中圖分類號(hào):F270文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)01-0189-02
引言
煤矸石燒結(jié)多孔磚、空心磚生產(chǎn)技術(shù)是中國(guó)綜合利用煤矸石的一項(xiàng)成熟技術(shù),自20世紀(jì)80年代末,中國(guó)在消化吸收國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)出適合中國(guó)國(guó)情的煤矸石燒結(jié)多孔磚、空心磚生產(chǎn)技術(shù)。利用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚、空心磚,達(dá)到了節(jié)能、保護(hù)耕地、保護(hù)環(huán)境的良好效果,同時(shí)也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會(huì)效益。但由此也產(chǎn)生了一些污染問題,現(xiàn)以淮北雙林煤矸石燒結(jié)磚廠為例,探討煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚產(chǎn)生的污染及治理方案。
一、煤矸石化學(xué)成分
該廠為利用煤矸石自身能源焙燒產(chǎn)品,生產(chǎn)能力為年產(chǎn)5 000萬標(biāo)塊煤矸石燒結(jié)磚。煤矸石年用量為14.5萬噸。原料用臨渙選煤廠的矸石,該煤矸石的發(fā)熱量為2 472 kJ/kg(干基),主要化學(xué)成分(見表1)。
表1 原料化學(xué)成分表(%)
二、工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖
整個(gè)工藝流程由四部分組成:原料制備;成型及切坯;干燥與焙燒;成品檢驗(yàn)與堆放。具體工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)如下(見下頁圖1):
三、污染源治理方案
從下頁產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖可以看出,該廠在運(yùn)行的過程中會(huì)有廢氣、噪聲和固體廢物產(chǎn)生,固體廢物主要為切條及切坯工序產(chǎn)生的廢泥坯、出窯時(shí)產(chǎn)生的廢磚及除塵灰等。切條及切坯工序產(chǎn)生的廢泥坯及除塵灰,可返回生產(chǎn)工序,廢磚經(jīng)破碎后也回用于生產(chǎn)工序。噪聲治理通過將破碎機(jī)、攪拌機(jī)、空壓機(jī)、真空機(jī)等機(jī)械噪聲比較大的設(shè)備基礎(chǔ)底座上安裝減振墊,加裝隔聲罩,風(fēng)機(jī)安裝消聲器,經(jīng)過治理后,對(duì)廠界噪聲影響較小。破碎車間的粉塵可以通過袋式除塵器處理,其除塵效率≥95%,收集下來的粉塵可以進(jìn)行回收利用作為制磚的原料。
主要污染源來自于焙燒窯廢氣。焙燒窯正常燃燒后是利用原料本身的熱值就能夠滿足生產(chǎn)過程中的熱能消耗,不需添加其他燃料,產(chǎn)生的污染物主要有煙塵、SO2。
淮北市是一座以煤為主要能源結(jié)構(gòu)的工業(yè)城市,SO2的總量控制指標(biāo)已經(jīng)接近飽和,對(duì)于該廠,根據(jù)淮北市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所提供的檢驗(yàn)報(bào)告,煤矸石中硫的含量為0.256%,煤矸石磚中殘留的硫含量為0.16%,每年需要用煤矸石14.5萬噸,如果不進(jìn)行煙氣治理,經(jīng)計(jì)算,SO2產(chǎn)生濃度407mg/m3,SO2產(chǎn)生量為278.4t/a,煙塵產(chǎn)生濃度為42.9mg/m3,產(chǎn)生量為32.5t/a。煙氣必須進(jìn)行除塵脫硫。
隧道窯煙氣經(jīng)干燥窯及煙道降塵,污染物被坯垛過濾、吸附、沉降后,尾氣采用脫硫除塵器處理。
脫硫除塵采用雙堿法,當(dāng)爐、窯尾氣由引風(fēng)機(jī)牽引進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)室與鈉型堿霧得以充分混合、碰撞,反應(yīng)室液氣比達(dá)2L/m3,尾氣中的粉塵顆粒以及二氧化硫被堿溶液充分吸收,其反應(yīng)方程式:
SO2+H2OH2SO3,H2SO3+Na(OH)2NaSO3+H2O
然后被堿霧充分混合的尾氣在通過立式文丘里管時(shí)被充分壓縮,細(xì)小的粉塵濕顆粒以及反應(yīng)的產(chǎn)物相互碰撞、混合而結(jié)合成粒徑相對(duì)增大的顆料,質(zhì)量也相應(yīng)增加,通過文丘里管后進(jìn)入到脫硫除塵器內(nèi)的二級(jí)置換反應(yīng)室,進(jìn)入置換反應(yīng)室后混合煙氣與石灰漿溶液發(fā)生混合反應(yīng),細(xì)小的顆粒進(jìn)一步增大,二氧化硫與堿溶液進(jìn)一步反應(yīng),鈉鹽溶液與氫氧化鈣溶液也產(chǎn)生反應(yīng),其方程式 :
Na2SO3+Ca(OH)2CaSO3+ CaSO4+NaOH
H2SO3+Ca(OH)2CaSO3+H2O
酸堿反應(yīng)沉淀物、廢氣中的顆料以及濕煙氣從置換反應(yīng)室進(jìn)入到分離反應(yīng)室,干凈煙氣進(jìn)入脫水室經(jīng)二級(jí)脫水后外排,顆粒與沉淀物進(jìn)入初沉池沉淀反應(yīng)。整個(gè)過程由于NaOH最終被置換出來,故消耗量很少。主要脫硫劑為石灰Ca(OH)2,生成物為穩(wěn)定的硫酸鈣及亞硫酸鈣。經(jīng)過雙堿法進(jìn)行脫硫除塵處理后,煙氣排放中除塵效率達(dá)到50%以上,脫硫效率達(dá)到80%以上,煙氣林格曼黑度
隧道窯煙氣經(jīng)脫硫除塵后,煙塵排放濃度為21.5mg/m3,排放量為16.25t/a,煙(粉)塵排放量為23.65t/a。放濃度為81.4mg/m3,排放量為55.7噸/年。這樣,SO2的一年排放量減少了222.7噸,符合了達(dá)標(biāo)排放和總量控制的要求。
結(jié)束語
采用煤矸石生產(chǎn)燒結(jié)磚,是有利于城市環(huán)境和生態(tài)的好項(xiàng)目,通過對(duì)固體廢物的利用,既消除了污染源,又節(jié)約了燒磚用的耕地和煤,但生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境空氣,因此,只有通過切實(shí)可行的治理措施,才能做到達(dá)標(biāo)排放并符合總量控制的要求。為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也奠定了良好的基礎(chǔ),同時(shí)也為同類型的企業(yè)煙氣治理提供了有益的借鑒,具有較好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
針對(duì)各廢棄性質(zhì)和特點(diǎn)，專家提出了解決污染的技術(shù)：吸收法、吸附法、冷凝法、催化轉(zhuǎn)化法、燃燒法、生物凈化法、膜分離法和稀釋法。由此技術(shù)延伸的廢氣處理技術(shù)，其主要目的是除去排放廢氣中有毒有害物質(zhì)及煙塵，使其處理后達(dá)標(biāo)排放，減少大氣污染，凈化空氣。
防治大氣污染要從多方面入手，它是長(zhǎng)期需要治理的過程。要充分考慮到地區(qū)環(huán)境特征，對(duì)有影響的因素進(jìn)行全面系統(tǒng)分析。在此基礎(chǔ)上制定最優(yōu)化防治措施，充分發(fā)揮環(huán)境自凈能力，達(dá)到控制區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量目的。
低溫等離子體-光催化系統(tǒng)集成廢氣處理技術(shù)及裝備
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：利用其在太陽光下分解有害氣體的作用凈化大氣和室內(nèi)空氣的特性，可以應(yīng)用于城市建筑玻璃，起到城市“森林”作用。利用其自潔防霧性能，可以應(yīng)用于城市建筑玻璃，起到易清洗的功能；可以應(yīng)用于浴室玻璃、眼鏡、儀表鏡頭等，起到防霧功效。利用其自潔殺菌抗菌特性，可以應(yīng)用于餐具等器皿上，起到殺菌作用。利用其親水性，通過淋水形成水膜，用作建筑物上，可以起到降溫作用，起到建筑節(jié)能的效果。將光催化與低溫等離子體技術(shù)集成，用作室內(nèi)空氣凈化裝置，有相當(dāng)大的應(yīng)用空間，可廣泛應(yīng)用于家庭、娛樂場(chǎng)所、辦公室、醫(yī)院消毒、生產(chǎn)車間等不同尺度空間，也可應(yīng)用于汽車、火車、飛機(jī)等交通工具內(nèi)，還可與中央空調(diào)連用，應(yīng)用于辦公場(chǎng)所、住宅、工廠等建筑物內(nèi)。
所處階段：初期階段
有害氣體光催化分解的新型納米催化劑
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題研究目的是尋找金屬離子摻雜改性二氧化鈦新方法來提高光催化劑催化活性，并進(jìn)行機(jī)理探討，為光催化在有害氣體光催化處理和自潔薄膜應(yīng)用提供理論依據(jù)。二氧化鈦需要改性使之提高光生空穴和電子性能，同時(shí)，光生電子與空穴的電荷分離能力是影響光催化活性主要因素。基于這種思路提出了金屬離子非均勻摻雜改性二氧化鈦的新方法。
意義：采用金屬離子非均勻摻雜改性改性二氧化鈦光催化劑，其光催化活性得到了明顯的提高，提出了光生載流子分離增強(qiáng)光催化活性的理論。高活性的光催化劑薄膜具有很好的超親水性。非均勻摻雜這種方法和效果，在國(guó)內(nèi)外均為領(lǐng)先水平。
煙氣脫硫及硫回收系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)研究
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目研究開發(fā)一種濕法煙氣脫硫技術(shù)，可以處理含硫燃料燃燒后煙氣中的酸性氣體（SO_2），其原理是通過堿性脫硫劑溶液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，達(dá)到凈化煙氣的目的，脫硫劑為可再生循環(huán)利用的亞硫酸鈉溶液。
該工藝采用純堿（Na_2CO_3）為初始吸收液，吸收液在吸收塔內(nèi)與二氧化硫后反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉近一步吸收二氧化硫生成亞硫酸氫鈉。在吸收塔外面設(shè)有吸收劑再生裝置，需再生的吸收液與一定濃度的石灰乳（Ca（OH）_2）反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸鈉，從而實(shí)現(xiàn)脫硫劑再生循環(huán)利用。工藝系統(tǒng)中的低溫耐腐蝕換熱器，可以利用脫硫前高溫?zé)煔饧訜崦摿蚝蟮蜏貪崈魺煔猓芑厥諢煔庥酂帷?/p>
所處階段：中期階段
意義：該煙氣脫硫工藝運(yùn)行過程中吸收系統(tǒng)不結(jié)垢，管道、設(shè)備不堵塞，脫硫效率高，液氣比低，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行成本低。項(xiàng)目開發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于火電企業(yè)煙氣脫硫，同時(shí)還可以用于工業(yè)燃煤爐窯尾氣二氧化硫凈化。
工業(yè)廢氣的生物處理方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：生物法處理工業(yè)廢氣是一種經(jīng)濟(jì)有效方法，生物濾池和生物滴濾池是兩種最常用的生物處理系統(tǒng)，適于處理多種揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和許多工業(yè)廢氣中的無機(jī)蒸氣物質(zhì)，介紹了生物濾池和生物滴濾池處理廢氣系統(tǒng)的特點(diǎn)，原理和應(yīng)用實(shí)例。
意義：該研究為基礎(chǔ)理論性論文，提出了用生物處理的方法對(duì)工業(yè)廢氣的有效治理，有深遠(yuǎn)意義。
大型、中高壓可燃?xì)饣厥辗椒捌溲b置
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目采用一種可以向壓縮腔內(nèi)噴入液體進(jìn)行壓縮過程冷卻、密封轉(zhuǎn)子嚙合間隙和端面間隙的濕式螺桿壓縮機(jī)；采用一種迷宮密封、緩沖氣密封和集裝式雙端面機(jī)械密封或浮環(huán)密封的組合密封組；采用一種密封失效后保證壓縮介質(zhì)安全性的手段；采用一種帶同步齒輪的濕式螺桿壓縮機(jī)，保證轉(zhuǎn)子之間總保持一定的嚙合間隙而不相互接觸；采用特殊的軸承結(jié)構(gòu)；針對(duì)不同介質(zhì)的各自特點(diǎn)采取了不同的工藝流程；完成產(chǎn)品的系列化。研制的設(shè)備流量≥2400Nm3/hr，出口壓力≥1～2.5MPa，無故障運(yùn)行周期在8000小時(shí)左右，具有效率高，能耗低特點(diǎn)。
所處階段：成熟應(yīng)用階段
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣凈化吸附板
及其制備方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該發(fā)明公開了一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣凈化吸附板及其制備方法。所述的吸附板是由承載板和其上固定載有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑的活性炭纖維織物構(gòu)成，或該吸附板是由單一活性炭纖維制成的，其上載有TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑蜂窩板結(jié)構(gòu)。所述的制備方法是將TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑載于活性炭纖維織物中，其過程是采用銳鈦礦型TiO#-[2]或改性TiO#-[2]光催化劑分散在水中，制得漿料 1，在上述漿料中再溶入水溶性粘合劑，制得漿料2。用噴槍將漿料1均勻地噴在活性炭纖維織物表面，然后接著在其表面均勻地噴上漿料2，最后將其置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥。將載有光催化劑的活性炭纖維織物固定在承載板上，制成吸附板。
該發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，凈化吸附降解后不再產(chǎn)生二次污染，運(yùn)行成本低。
所處階段：成熟應(yīng)用階段
虹彩塑料廢氣治理的
調(diào)查研究
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該課題研究從該廢氣處理前后中污染物的濃度檢測(cè)、分析入手，進(jìn)而達(dá)到對(duì)處理廢氣達(dá)標(biāo)與否進(jìn)行定量分析和準(zhǔn)確判斷，同時(shí)，為目前使用ECOLO制劑這一高效、簡(jiǎn)單、實(shí)用的異味廢氣處理新技術(shù)在此類廢氣中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，若ECOLO制劑不能系統(tǒng)地對(duì)廢氣中各種污染物進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，則提出真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效解決有毒異味廢氣的典型技術(shù)，建立示范裝置。
意義： 該項(xiàng)目為軟科學(xué)，調(diào)查研究發(fā)表的論文對(duì)塑料廢氣的治理有著積極推動(dòng)意義。
脫除廢氣中一氧化氮方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該發(fā)明采用脫氮洗滌液為亞鐵螯合劑溶液，還原劑為金屬鐵。用亞鐵螯合劑與一氧化氮發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成亞鐵亞硝酸絡(luò)合物，使廢氣中不溶于水的一氧化氮進(jìn)入水溶液，用金屬鐵與亞鐵亞硝酸絡(luò)合物發(fā)生反應(yīng)，將與螯合鐵結(jié)合的一氧化氮還原為N_2，從而實(shí)現(xiàn)脫氮。
所處階段：成熟應(yīng)用階段
用于汽車尾氣處理復(fù)合介孔催化材料及制備方法
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該研究利用介孔材料所具有的高的比表面積和有序的孔道結(jié)構(gòu)，采用合適的制備工藝，將少量的貴金屬及其他活性組分均勻地分散于具有良好熱穩(wěn)定性的介孔氧化鋯基體材料的孔道中或摻雜于其骨架結(jié)構(gòu)中，可以最大限度地提高這類材料的催化活性，特別是低溫活性；同時(shí)能有效減少貴金屬用量，從而有望成為一種優(yōu)良的可用于汽車尾氣凈化用的催化劑材料。
所處階段：初期階段
廢氣凈化器
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目產(chǎn)品廢氣凈化器包括殼體、進(jìn)氣管、水浴裝置、噴淋裝置、水循環(huán)過濾裝置、收水裝置及出氣口，對(duì)廢氣進(jìn)行水浴和水幕噴淋連續(xù)二級(jí)凈化處理，增加了氣液接觸的面積及時(shí)間，大 大提高了氣體凈化的效果，而且對(duì)高溫、高濕、高比阻、易燃、易爆的含塵氣體具有較高的效率，去除氣體中的水蒸汽及某些有毒有害的氣態(tài)污染物。相比同類型的干式除塵器，除塵效率高。同時(shí)采用了循環(huán)過濾裝置，澄清的水可反復(fù)利用，節(jié)約水資源。主體結(jié)構(gòu)選用玻璃鋼，不銹鋼等防腐材料制造，耐高溫、耐腐蝕。
所處階段：成熟應(yīng)用階段
鋁電解煙氣凈化技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用
關(guān)鍵詞：濕法煙氣脫硫；吸收塔串聯(lián)； 高硫煤； 高效率；電耗低。
中圖分類號(hào)：TF704.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1 前言
我國(guó)煤的硫份變化范圍較大，從0.1%到10%都有。從總體上看，我國(guó)屬于硫煤儲(chǔ)量較多的國(guó)家，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤炭資源中有大約30%的煤硫含量在2%以上，尤其西南地區(qū)有些煤田含硫量高達(dá)10％。目前我國(guó)所采煤炭中約1/6為高硫煤，中、低硫類開采較大，有些優(yōu)質(zhì)低硫煤煤田已面臨資源枯竭，如：著名的大同煤田，優(yōu)質(zhì)低硫煤最多只能開采15年。因而，我們隨著時(shí)間的推移，不得不越來越多的面臨中、高硫煤的使用。
SO2是造成大氣污染的主要污染物之一，有效控制工業(yè)煙氣中SO2是當(dāng)前刻不容緩的環(huán)保課題。我國(guó)2011年全國(guó)二氧化硫排放量高達(dá)2217.9萬噸，已成為世界SO2排放第一大國(guó)。由此造成的經(jīng)濟(jì)損失超過5000億元人民幣。我國(guó)每年排入大氣的87％的SO2來源于煤的直接燃燒。其中大約一半來自于火力發(fā)電廠，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，SO2的排放量也日漸增多。為降低排入大氣的SO2總量，GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)實(shí)施，新建電廠SO2排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，要求排放不大于100mg/Nm3 。
由上可知。中國(guó)未來脫硫行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，隨著燃用煤種含硫量的越來越高，火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)越來越嚴(yán)格，如此，將會(huì)要求煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫效率也隨之越來越高。
2 目前國(guó)內(nèi)脫硫系統(tǒng)現(xiàn)狀
當(dāng)前世界上已開發(fā)的并已穩(wěn)定運(yùn)行的濕法煙氣脫硫技術(shù)和干法循環(huán)流化床技術(shù)、以及半干法煙氣脫硫技術(shù)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，濕法煙氣脫硫技術(shù)占世界上已經(jīng)安裝并穩(wěn)定運(yùn)行的電廠煙氣脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?5，尤其日本占98％，美國(guó)占92％。我國(guó)20萬千瓦機(jī)組以上的大中型電廠，濕法脫硫也占脫硫總裝機(jī)容量的90％，60萬千瓦以及以上的大型機(jī)組脫硫，至今全部采用濕法煙氣脫硫技術(shù)。
脫硫系統(tǒng)在去除煙氣中SO2的同時(shí)，也需要消耗很大部分的能源，如水、氣、石灰石、電等，煤種含硫量越高，需要的脫硫效率也越高，同時(shí)消耗的能源也越高，國(guó)內(nèi)目前濕法脫硫效率在95％左右，普遍采用單吸收塔，采用的脫硫工藝以石灰石石膏－濕法脫硫工藝為主。
濕法脫硫工藝在所有脫硫工藝中，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的電耗最高，通常占發(fā)電量的0.6～1％左右，高硫煤機(jī)組可高到3%以上，隨著煤的含硫量升高以及脫硫效率的增加，脫硫系統(tǒng)的耗電也會(huì)隨之增加，在濕法脫硫系統(tǒng)中，主要的大型耗電設(shè)備為：脫硫升壓風(fēng)機(jī)、吸收塔漿液循環(huán)泵、石灰石球磨機(jī)、石膏脫水真空泵以及氧化風(fēng)機(jī)等，其中脫硫升壓風(fēng)機(jī)、吸收塔漿液循環(huán)泵運(yùn)行電耗占整個(gè)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行電耗的60%左右。
3單塔和串連吸收塔的電耗性能比較
濕法脫硫系統(tǒng)設(shè)置單個(gè)吸收塔和設(shè)置兩個(gè)吸收塔串聯(lián)運(yùn)行，在整個(gè)脫硫系統(tǒng)而言，主要的區(qū)別在于吸收塔設(shè)置不一樣，所以所牽涉到的電耗上有區(qū)別的設(shè)備僅僅包含吸收塔漿液循環(huán)泵電耗以及克服煙氣通過吸收塔造成的壓力損失造成的脫硫升壓風(fēng)機(jī)電耗增加的不同，以單臺(tái)600MW機(jī)組為例，其煙氣成份條件如下：
煙氣量：2200000Nm3/h (標(biāo)態(tài)、濕基、實(shí)際O2)
煙氣排煙溫度：125 ℃
入口煙氣成份：H2O:7.5 Vol%(標(biāo)態(tài)、濕基、實(shí)際O2)
O2:5.55 Vol%(標(biāo)態(tài)、濕基、實(shí)際O2)
入口煙氣SO2含量：10000Nm3/h (標(biāo)態(tài)、干基、6 Vol%O2)，相當(dāng)于4.2％的煤含硫量。
滿足環(huán)保排放，脫硫效率不低于99%。
按照單個(gè)吸收塔設(shè)置，吸收塔的脫硫效率不得低于99%，如果按照2個(gè)吸收塔串聯(lián)配置，每個(gè)吸收塔脫硫效率按照不低于90％，整體效率為90％＋（1－90％）×90％＝99％，其最終脫硫效率是同等的。
3.1 按照單個(gè)吸收塔設(shè)置
吸收塔脫硫效率的高低與許多因素有關(guān)，但其根本影響因素是漿液循環(huán)量的大小，就是循環(huán)漿液量和煙氣流量的比值，俗稱液氣比，液氣比越高，脫硫效率也越高，下表是根據(jù)MHI公司開發(fā)的吸收塔（液柱塔）脫硫性能計(jì)算軟件，在同等條件下，漿液循環(huán)量（m3/h）同脫硫效率的關(guān)系曲線：
通過上曲線發(fā)現(xiàn)，脫硫效率隨著漿液循環(huán)量的增加而提高，但是隨著漿液循環(huán)量增加的比例越來越大，脫硫效率提高的比例卻越來越小。在漿液循環(huán)量增加的同時(shí)，吸收塔漿液噴嘴的背壓和煙氣通過吸收塔的產(chǎn)生的壓力損失也同時(shí)增加。
由于吸收塔噴嘴的個(gè)數(shù)和尺寸相同，每個(gè)噴嘴需要的背壓與通過噴嘴的漿液流速v2成正比，噴嘴流速為v＝Q/n×s，其中Q為漿液循環(huán)量，n為噴嘴個(gè)數(shù)，s為單個(gè)噴嘴截面積，由此可得出吸收塔背壓的增加與漿液循環(huán)量的平方成正比。煙氣流經(jīng)吸收塔噴淋區(qū)時(shí)，受到吸收塔內(nèi)噴淋漿液的阻擋，產(chǎn)生阻力，煙氣壓力損失漿液循環(huán)量成正比。但是在實(shí)際工況中，考慮到噴淋管道和噴嘴的特殊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，吸收塔噴嘴背壓和煙氣流經(jīng)吸收塔阻力隨循環(huán)漿液量增加時(shí)產(chǎn)生的變化要復(fù)雜一些，根據(jù)MHI公司開發(fā)的吸收塔（液柱塔）脫硫性能計(jì)算軟件計(jì)算：
脫硫效率在99％時(shí)，漿液循環(huán)量為93000m3/h，吸收塔噴嘴背壓為25.5mH，煙氣流經(jīng)吸收塔阻力為2790Pa。脫硫效率在90％時(shí)，漿液循環(huán)量為50800m3/h，吸收塔噴嘴背壓為8.4mH，煙氣流經(jīng)吸收塔阻力為1520Pa。
吸收塔循環(huán)漿液泵一般為離心泵，負(fù)責(zé)將漿池中的石膏漿液送至噴嘴，并在噴嘴處產(chǎn)生一定的背壓，使得漿液通過噴嘴形成噴淋層達(dá)到吸收SO2的目的。
漿液循環(huán)泵的軸功率為：N=Q×H×ρ×g÷η
其中 Q:為漿液泵額定流量,單位：m3/s，
H:揚(yáng)程,單位：米
ρ:漿液密度,單位：1000Kg/m3,對(duì)于液柱塔 ,30%濃度漿液的密度為1250 Kg/m3.
η:離心漿液泵效率(本示例取85%)
漿液泵揚(yáng)程H=吸收塔噴嘴背壓+管道壓力損失(一般取3mH)+噴嘴凈高差壓(本示例取6.9mH)
循環(huán)泵運(yùn)行電耗P=N÷ηl÷ηd
其中 P: 循環(huán)泵運(yùn)行電耗
ηl:離心漿液泵聯(lián)軸器傳動(dòng)效率(1、直聯(lián)取1；2、聯(lián)軸器聯(lián)接取0.95~0.98；本示例取98%)
ηd:離心漿液泵電機(jī)效率(本示例取95%)
脫硫效率在99％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗:
P=93000÷3600×(25.5+3+6.9) ×1.25×9.8÷0.85÷0.98÷0.95=14156KW
脫硫效率在90％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗:
P=50800÷3600×(8.4+3+6.9) ×1.25×9.8÷0.85÷0.98÷0.95=3997KW
脫硫升壓風(fēng)機(jī)一般為軸流風(fēng)機(jī),用以克服煙氣流經(jīng)脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力損失。
升壓風(fēng)機(jī)的軸功率為:N=Q×p÷（3600×1000×η0）Q—風(fēng)量，m3/s；p—風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓，Pa；η0—風(fēng)機(jī)的效率;
Q=Q0×(273+T) ÷273
Q0—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)量，Nm3/s；
T—實(shí)際煙氣溫度
升壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電耗P=N÷ηl÷ηd
其中 P: 升壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電耗
ηl: 升壓風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器傳動(dòng)效率(1、直聯(lián)取1；2、聯(lián)軸器聯(lián)接取0.95~0.98；本示例取98%)
ηd: 升壓風(fēng)機(jī)電機(jī)效率(本示例取95%)
脫硫效率在99％時(shí)，升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗:
P=2200000×(273+125)÷273×2790 ÷（3600×1000×0.85）÷0.98÷0.95=3141KW
脫硫效率在90％時(shí)，升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗:
P=2200000×(273+125)÷273×1520 ÷（3600×1000×0.85）÷0.98÷0.95=1711KW
通過以上計(jì)算分析，在設(shè)置單個(gè)吸收塔時(shí)，當(dāng)脫硫效率在99％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗與升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗總和為14156＋3141＝17297KW；
3.2 按照雙吸收塔串聯(lián)設(shè)置
為保證脫硫系統(tǒng)整體脫硫效率達(dá)到99％，雙塔串聯(lián)時(shí)，一級(jí)吸收塔脫硫效率為90％時(shí)，二級(jí)吸收塔脫硫效率不得低于90％，按照單個(gè)吸收塔脫硫效率在90％時(shí)，漿液循環(huán)泵運(yùn)行電耗與升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗總和為3997＋1711＝5708KW；如二級(jí)吸收塔設(shè)置同一級(jí)吸收塔相同，按照雙塔串聯(lián)設(shè)置總脫硫效率在99％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗與升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗總和為5708×2＝11416KW；遠(yuǎn)低于單級(jí)吸收塔總電耗17297KW。
在實(shí)際工況時(shí)，二級(jí)吸收塔入口煙氣溫度經(jīng)過一級(jí)吸收塔冷卻后大大降低，而且入口煙氣SO2含量只有一級(jí)吸收塔入口10％，相當(dāng)于燃用超低硫煤，其達(dá)到90％脫硫效率時(shí)的液氣比要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一級(jí)吸收塔，按照MHI公司開發(fā)的吸收塔（液柱塔）脫硫性能計(jì)算軟件，在同等條件下，二級(jí)吸收塔漿液循環(huán)量（m3/h）同脫硫效率的關(guān)系曲線：
根據(jù)軟件計(jì)算：二級(jí)吸收塔脫硫效率在90％時(shí)，漿液循環(huán)量為21000m3/h，吸收塔噴嘴背壓為4.4mH，煙氣流經(jīng)吸收塔阻力為520Pa。
二級(jí)吸收塔脫硫效率在90％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗:
P=21000÷3600×(4.4+3+6.9) ×1.25×9.8÷0.85÷0.98÷0.95=1291KW
二級(jí)吸收塔脫硫效率在90％時(shí)，升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗（考慮雙塔串聯(lián)時(shí)煙道走向復(fù)雜，需要增加200Pa的煙道壓損）:
P=2200000×(273+125)÷273×(520+200)÷(3600×1000×0.85)÷0.98÷0.95=811KW
3.3 比較分析
如此實(shí)際上按照雙塔串聯(lián)設(shè)置總脫硫效率在99％時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行電耗與升壓風(fēng)機(jī)為克服煙氣流經(jīng)吸收塔阻力需要的運(yùn)行電耗總和為5708＋1291＋811＝7810KW；比單級(jí)吸收塔總電耗低9487KW。由此可見，雙塔串聯(lián)雖然設(shè)置了兩級(jí)吸收塔，總耗電量反而大大降低。這是因?yàn)殡m然脫硫效率隨著漿液循環(huán)量的增加而提高，但是隨著漿液循環(huán)量增加的比例越大，脫硫效率提高的比例卻越來越小，當(dāng)脫硫效率超過97％時(shí)，隨著漿液循環(huán)量增加，脫硫效率提高已經(jīng)非常困難。這就造成了，當(dāng)采用雙塔串聯(lián)時(shí)電耗反而會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低。
4 雙塔串聯(lián)在實(shí)際工程中的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外有許多工程燃用高硫煤種，為滿足環(huán)保排放，需要非常高的脫硫效率，其脫硫系統(tǒng)均采用雙塔串聯(lián)，尤其U型雙液柱塔串聯(lián)，由于液柱塔外形為方形，在整體布置中具有極大的優(yōu)勢(shì)，其雙塔漿液池可以非常方便的結(jié)合成一個(gè)漿液池，對(duì)于石膏漿液的氧化和后續(xù)處理非常容易，大唐桂冠合山發(fā)電廠#3機(jī)組脫硫系統(tǒng)，燃煤含硫量最高達(dá)到5.2%，該機(jī)組采用U形液柱塔，雙塔串聯(lián)，總體脫硫效率高達(dá)98.4，該機(jī)組已于2011年成功投入商業(yè)運(yùn)行，在滿負(fù)荷工況下，脫硫效率不低于設(shè)計(jì)值，脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)電耗不到9950KW，實(shí)際運(yùn)行不超過9900KW，按等量煙氣量、等量SO2濃度、等量脫硫效率相同的系統(tǒng)配置，#3脫硫U型塔技術(shù)比其它同類脫硫技術(shù)運(yùn)行電耗要少近6000KW，約占整個(gè)機(jī)組發(fā)電量的1%，可以說雙塔串聯(lián)設(shè)置的經(jīng)濟(jì)性是其最突出的閃光點(diǎn)，也是其它單塔脫硫技術(shù)望塵莫及的。這一技術(shù)的推廣，將會(huì)給大機(jī)組、高硫煤、高效率的等同類脫硫機(jī)組帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，大大降低整體行業(yè)的電能消耗。
5 結(jié)論
目前國(guó)內(nèi)燃煤機(jī)組仍然以燃燒低硫煤為主，隨著低硫煤炭資源的逐漸消耗，燃用中高硫煤中是未來不可避免的國(guó)情，按照上文分析的實(shí)例中，燃用高硫煤種，按照一年運(yùn)行5500h，電價(jià)為0.35元，單塔比雙塔一年運(yùn)行電費(fèi)要高出1800萬，由此可見，當(dāng)燃用高硫煤中時(shí)，為滿足環(huán)保排放要求，必須達(dá)到比較高的脫硫效率，選用單個(gè)吸收塔運(yùn)行已經(jīng)非常的不經(jīng)濟(jì)，造成巨大的能源浪費(fèi)，與脫硫系統(tǒng)環(huán)保宗旨嚴(yán)重向背，采用雙塔串聯(lián)運(yùn)行是未來脫硫系統(tǒng)必然的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 石膏漿液
中圖分類號(hào)：P619文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、滄東公司石膏脫水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
我公司2臺(tái)1、2號(hào)600MW燃煤機(jī)組一期脫硫裝置自2006年陸續(xù)投運(yùn)后一直穩(wěn)定運(yùn)行。但由于工況變化，自2011年5月份開始，1、2號(hào)脫硫相繼出現(xiàn)石膏脫水問題，石膏含水率增大，最高達(dá)到20%多，已經(jīng)嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行，下面首先介紹一下影響石膏品質(zhì)的各種因素，然后分析滄東公司石膏品質(zhì)差的主要原因。
二、石膏性質(zhì)
（1）石膏的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下。
（2）石膏品質(zhì)差的形式
石膏品質(zhì)差主要表現(xiàn)為以下四種方式：1、石膏中含水量超標(biāo)（>10%）。2、石膏中未反應(yīng)的CaCO3和MgCO3含量超標(biāo)（>3%）。3、石膏中可溶性Cl-、F-、Mg2+含量或總可溶性鹽（雜質(zhì)）含量超標(biāo)（>3%）。4、石膏中CaSO3•1/2H2O含量超標(biāo)(>0.4%)。影響石膏品質(zhì)的因素很多，綜述來說，主要為漿液品質(zhì)差、煙氣雜質(zhì)含量多和脫水系統(tǒng)設(shè)備問題三種原因。
三、漿液品質(zhì)的影響
（1）漿液pH值的影響 漿液pH值的大小對(duì)石膏品質(zhì)的影響起到?jīng)Q定性的作用。過高的pH值會(huì)使CaCO3的溶解度降低，未溶解的CaCO3隨石膏漿液排出會(huì)影響石膏的品質(zhì)還會(huì)堵塞真空皮帶機(jī)濾布，造成脫水困難。
（2）石灰石純度的影響 合格的石灰石其CaCO3含量要大于90%，石灰石中的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物為石灰石中的主要雜質(zhì)，石膏中的雜質(zhì)含量一般要控制在3%以下，因?yàn)檫@些雜質(zhì)直接影響石膏的粒度和純度，不利于石膏結(jié)晶。
（3）氧化空氣量的影響 如果氧化空氣量不能滿足設(shè)計(jì)需要，將會(huì)導(dǎo)致漿液中的CaSO3•1/2H2O無法被充分氧化，石膏漿液中的CaSO3•1/2H2O含量會(huì)升高，影響石膏的品質(zhì)。
（4）漿液密度和過飽和度的影響 隨著煙氣與漿液的反應(yīng)，CaSO4•2H2O的含量逐漸上升，導(dǎo)致漿液密度逐漸增大，會(huì)促使石膏在現(xiàn)有的晶種上結(jié)晶，使晶體長(zhǎng)大，有利于石膏形成，同時(shí)石膏漿液中CaCO3含量減少，有利于提高石膏品質(zhì)。但當(dāng)密度過高時(shí)，晶體的生長(zhǎng)速率會(huì)成倍增加，會(huì)產(chǎn)生許多新的晶體顆粒，此時(shí)產(chǎn)生的石膏會(huì)是許多細(xì)小的顆粒，通過旋流器濃縮后，漿液濃度達(dá)不到40%，真空皮帶機(jī)上濾餅的厚度不夠而漏空，直接影響到真空度，不利于脫水。
（5）漿液的攪拌強(qiáng)度的影響 漿液的攪拌強(qiáng)度也會(huì)對(duì)石膏的形狀造成影響，攪拌強(qiáng)度過大，會(huì)使石膏晶體尖角部分的晶束從晶體中脫落，不易于脫水，攪拌力度不夠又會(huì)使石膏晶體形成針狀、片狀，也不易于脫水。
四、煙氣雜質(zhì)含量的影響
(1)氯離子含量的影響 氯離子的主要來源是煙氣中的氯化氫氣體，其次是工藝水中的氯離子。氯離子的危害主要表現(xiàn)為：（1）漿液中的氯離子會(huì)與漿液中的鈣離子反應(yīng)生成性質(zhì)穩(wěn)定的六水氯化鈣，鎖住石膏中的水分，使石膏中水分增加。（2）石膏晶體分子間的氯化鈣，阻止了游離水與石膏晶體的分離，使石膏無法高效脫水。
（2）煙塵的影響 隨煙氣進(jìn)入吸收塔的飛灰，大部分會(huì)留在漿液中，排出時(shí)，一部分會(huì)進(jìn)入廢水系統(tǒng)，其余的將會(huì)進(jìn)入石膏，影響石膏品質(zhì)。
五、脫水系統(tǒng)設(shè)備的影響
(1)真空皮帶機(jī)真空度的影響 真空皮帶機(jī)是石膏漿液二級(jí)脫水的主要設(shè)備，主要原理是利用真空把石膏中的水分去除，正常運(yùn)行的設(shè)備能把含水40%的石膏漿液脫水至10%以下。
(2)石膏旋流站運(yùn)行狀況的影響 石膏旋流站是石膏漿液一級(jí)脫水的主要設(shè)備，它能使石膏漿液中的水份從80%下降至40%左右。但由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行磨損、運(yùn)行控制方式改變等原因造成石膏旋流站旋流子口徑變化、入口壓力改變等均會(huì)影響脫水效果。
（3)石膏膏體厚度的影響 石膏漿液經(jīng)過給料系統(tǒng)落在真空皮帶機(jī)上，石膏膏體的厚度由皮帶機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)料門開度的大小控制。石膏厚度過薄會(huì)造成部分濾布沒有覆蓋石膏，造成真空度下降，影響石膏含水量；石膏過厚又會(huì)造成水份脫除不徹底，增加石膏含水量。
六、實(shí)際問題研究及對(duì)策
經(jīng)過我們深入研究，發(fā)現(xiàn)煙氣中的煙塵濃度較以前有大幅上升，原因?yàn)?、2011年初將1號(hào)、2號(hào)機(jī)組電除塵器改造為節(jié)能運(yùn)行方式，雖然節(jié)能運(yùn)行仍能滿足除塵率，但一定程度上使除塵效果不如以前。2、1號(hào)機(jī)組電除塵器2、3電場(chǎng)部 分收塵區(qū)存在虛 接短路情 況，造成二 次參數(shù)較低，基本上處于無 效收塵狀 態(tài)。2號(hào)機(jī)組C除塵 器三四電場(chǎng)陰極螺 旋線斷 裂等原因，造成后兩級(jí)電 場(chǎng)均不能正常收 塵運(yùn)行。3、由于兩臺(tái)機(jī)組漿液通過脫水系統(tǒng)后的濾液水而混和，導(dǎo)致一臺(tái)脫硫漿液品質(zhì)惡化會(huì)“傳染”至另一臺(tái)脫硫。
另外，運(yùn)行人員為了提高脫硫效率加入大量的石灰石漿液，最終導(dǎo)致漿液中CaCO3含量過剩，經(jīng)化驗(yàn)，石膏中的CaCO3含量、雜質(zhì)含量、氯離子含量均已超標(biāo)，濾布已經(jīng)堵塞，造成石膏無法有效脫水，導(dǎo)致石膏含水量增大。
所以，這次石膏的問題其本質(zhì)主要是隨著鍋爐工況的變化（摻燒石炭煤或高硫煤）、石灰石品質(zhì)的降低、電除塵設(shè)備故障等綜合因素的影響，導(dǎo)致吸收塔漿液品質(zhì)發(fā)生了本質(zhì)的變化，使得吸收塔中的漿液致盲。其中電除塵設(shè)備運(yùn)行方式改變和部分設(shè)備故障是導(dǎo)致問題發(fā)生的主要問題。
應(yīng)對(duì)措施：首先通過對(duì)電除塵設(shè)備的維修；對(duì)電除塵運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整；暫停石灰石漿液的加入，待pH值下降至4.0左右時(shí)，人工計(jì)算石灰石漿液的加入量，使pH值逐步上升，最后一邊向吸收塔內(nèi)補(bǔ)充新鮮的石灰石漿液和工藝水，一邊外排吸收塔漿液至事故漿液箱進(jìn)行置換，同時(shí)加強(qiáng)廢水排放，降低吸收塔中的氯離子含量和重金屬含量直至石膏品質(zhì)符合再利用要求。
為了預(yù)防石膏品質(zhì)差，需要長(zhǎng)期做的具體工作為:1、保證石灰石純度。2、控制漿液pH值不要?jiǎng)×也▌?dòng)。3、控制漿液密度不要過大、過小。4、保證足夠的氧化空氣量。5、漿液的攪拌強(qiáng)度不要過大。6、保證電除塵系統(tǒng)高效運(yùn)行，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)煙氣中煙塵含量。7、嚴(yán)格控制漿液中氯離子含量，定期化驗(yàn)，謹(jǐn)防超標(biāo)。8、保證石膏旋流站穩(wěn)定運(yùn)行并定期檢測(cè)。9、嚴(yán)密監(jiān)測(cè)真空皮帶機(jī)真空度。10、嚴(yán)格控制真空皮帶機(jī)上石膏膏體厚度。11、濾餅沖洗水流量和安裝位置要合理。
七、結(jié)束語
影響石膏脫水問題的因素還有很多，還有待我們更加深入的去研究各個(gè)因素以及更加合理的處理方法，通過這些研究，不斷提升石膏產(chǎn)品的質(zhì)量，提高我們?cè)O(shè)備可靠性和準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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徐錚.脫硫石膏品質(zhì)控制技術(shù)及其資源化研究：[碩士學(xué)位論文].保定：華北電力大學(xué)環(huán)境工程，2007
關(guān)鍵詞：哈氏合金（HastelloyC-276）、焊接、氬弧焊
Abstract: According to the metallic Hastelloy its welding method and welding technology research, ensure the welding quality.
Keywords: Hastelloy (HastelloyC-276), welding, TIG
中圖分類號(hào)：P755.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)
一、概況
在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，人類在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，越來越重視環(huán)境的保護(hù)。在中國(guó)火力發(fā)電廠這一領(lǐng)域也不例外，鍋爐尾氣中含有大量的SO2 氣體，對(duì)空氣環(huán)境造成極大的污染，因此對(duì)鍋爐煙氣的處理——脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生。本論文主要著重于脫硫工藝中工作環(huán)境最惡劣的部分煙道與吸收塔相接處（在施工現(xiàn)場(chǎng)稱為入口煙道）所用哈氏合金材料（HastelloyC276）對(duì)接以及哈氏合金材料（HastelloyC276）與Q235B鋼材異接的焊接工藝研究。
二、C276材料性能
（1）材料成分
美國(guó)Hastelloy公司研制的牌號(hào)為C276的鋼材屬于Ni-Cr-Mo系三元鎳基合金（主要化學(xué)成分見表1），也稱為NS334合金。
表1、標(biāo)準(zhǔn)HastelloyC-276材料以及現(xiàn)場(chǎng)所用HastelloyC276材料化學(xué)成分
（2）物理性能
超低碳型鎳基哈氏合金（C276）具有硬度高、熔點(diǎn)高、耐腐蝕、機(jī)械性能優(yōu)良的物理性能。C276材料的物理性能見表2、力學(xué)性能見表3。
表2C276的物理性能
（3）化學(xué)性能
C276材料具有良好的耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能。合金中所加入的Cr、Ni與空氣中氧發(fā)生反應(yīng)，表面形成一層非常致密的含合金元素的復(fù)合氧化薄膜。這層薄膜在許多腐蝕介質(zhì)中具有很高的穩(wěn)定性，從而防止金屬被空氣或其他腐蝕介質(zhì)腐蝕。Cr溶入鐵基固溶體后，可使其電極電位提高，起到防腐效果。C276合金中所添加的大量Mo可與C結(jié)合，形成MoC，這類化合物溶于鐵素體中，能強(qiáng)化基體，提高耐蝕的能力。而降低C含量可以減少合金中碳化物的析出數(shù)量，減少晶間腐蝕。降低Si含量可減少金相間的沉淀數(shù)量，提高合金耐晶間腐蝕的目的。
（4）焊接性能及焊接的主要問題
C276合金具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)，其基體為面心立方點(diǎn)陣的固溶體，在其固溶度范圍內(nèi)添加Cr、W、Mo等元素提高原子間結(jié)合力產(chǎn)生點(diǎn)陣畸變，降低堆垛層錯(cuò)能，以提高再結(jié)晶溫度來強(qiáng)化固溶。它與焊接碳素鋼相比具有低熔透性的特點(diǎn)。在焊接時(shí)容易出現(xiàn)以下問題：
1）氣孔：C276材料焊接前坡口處理不干凈有油污等雜物殘留、焊接時(shí)空氣潮濕或者焊接過程中保護(hù)氣體未能保護(hù)熔池，很有可能將導(dǎo)致氫、氮等非可溶性氣體滲入熔池。由于合金固、液相溫度間距小，流動(dòng)性偏低，非可溶性氣體在熔池凝固時(shí)來不及排出而殘留在焊縫中，導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生。
2）未熔合、未焊透：由于C276材料鎳基合金焊縫金屬不能像鋼焊縫那樣容易潤(rùn)濕展開。即使增大焊接電流也不能改進(jìn)焊縫的流動(dòng)性。這是鎳基耐腐蝕合金的固有特性。由于其流動(dòng)性能差，易造成未熔合和未焊透。
3）熱裂紋：當(dāng)采用高熱輸入焊接時(shí)，在熱影響區(qū)產(chǎn)生一定程度的退火和晶粒長(zhǎng)大。有可能在結(jié)晶時(shí)形成低熔共晶物，易形成方向性強(qiáng)的單相奧氏體，促使雜質(zhì)偏析，并且合金膨脹系數(shù)比較大，在焊接時(shí)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，有可能引起熱裂紋。
三、 C276焊接工藝
（1）焊接方法
鎢極氣體保護(hù)焊能很好的控制熱輸入，這種焊接方法的焊接質(zhì)量高。而鎢元素對(duì)形成焊接熱裂紋無直接影響，在該工程中采用鈰鎢絲（WCe20）電極。鈰鎢絲的電子發(fā)射能力強(qiáng)，引弧電壓低，電弧穩(wěn)定性好。用氬氣作保護(hù)氣體，用直流正極性，高頻引弧以及電流衰減的收弧技術(shù)進(jìn)行焊接。因?yàn)橹绷麈u極氬弧焊時(shí)，鎢極發(fā)熱量小，不易過熱，同樣大小直徑的鎢極可采用較大電流，焊接效率高。
本次焊接使用ZX7-400N型逆變焊機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)所采用氬弧焊絲為ERNiCrMo-4（焊絲化學(xué)成分見表4），2.0；氬氣純度≥99.95%；鎢極選用鈰鎢極WCe-20，2.5mm；瓷嘴直徑為8mm。
表4 ERNiCrMo-4化學(xué)成分
焊接時(shí)，應(yīng)注意以下方面：
焊前清理。坡口兩側(cè)各10－15mm內(nèi)應(yīng)清除油、污、垢、銹等，并打磨至露出金屬光澤。
2）防止焊接時(shí)母材被氧化，在防止未熔合、未焊透的前提下，應(yīng)快速焊接。
3）焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熱輸入，熱輸入過大容易造成熱裂紋；為防止熱裂紋，在焊接時(shí)采用電弧不擺動(dòng)或者小擺動(dòng)的多層多道焊，嚴(yán)格控制層間溫度在100℃以下。
（2）焊接工藝評(píng)定
1）焊接試件制作及焊前清理。
2）焊接工藝及其參數(shù)（詳見表5、表6、表7）。
表5 焊接工藝
表6 電（火)特性 C276與C276
表7 電（火)特性 C276與Q235B
焊后對(duì)C276與C276對(duì)接焊接試件以及C276與Q235B異接焊接試件的焊縫進(jìn)行外觀檢測(cè)，均符合焊接規(guī)程要求；對(duì)其焊縫進(jìn)行內(nèi)部的金相檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透等常見焊接焊縫缺陷，試件焊縫金相檢測(cè)合格。
四、結(jié)論
（1）C276與C276、C276與Q235B焊接采用ERNiCrMo-4焊材均可以滿足焊接要求。
（2）通過對(duì)C276材料性能的分析，在焊接時(shí)，根據(jù)C276材料的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，按照工藝評(píng)定的焊接參數(shù)，嚴(yán)格落實(shí)焊接方法的各項(xiàng)注意事項(xiàng)，焊縫可以達(dá)到焊縫外觀成型好、內(nèi)部無氣孔、無夾渣、無裂紋、無未熔合、無未焊透等焊接規(guī)范要求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞:降磷;鐵礦石;技術(shù)現(xiàn)狀
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2010)15-0348-01
鐵礦石中的磷主要以磷灰石或碳氟磷灰石形態(tài)與其它礦物共生,浸染于氧化鐵礦物的顆粒邊緣,嵌布于石英或碳酸鹽礦物中,少量賦存于鐵礦物的晶格中。且磷灰石晶體主要呈柱狀、針狀、集晶或散粒狀嵌布于鐵礦物及脈石礦物中,粒度較小,有時(shí)甚至是在2微米以下,不易分離,屬于難選礦石。針對(duì)不同的礦石性質(zhì),近年來國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了較為深入的鐵礦石脫磷工藝研究。主要工藝有:反浮選、選擇性聚團(tuán)、酸浸、高梯度磁選、氧化焙燒一酸浸、微生物脫磷。
1 高磷鐵礦石提質(zhì)降磷技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 反浮選脫磷或磁選一反浮選聯(lián)合工藝
隨著新型高效浮選藥劑的不斷出現(xiàn),反浮選仍然是目前最主要的鐵礦石脫磷方法。為了降低反浮選成本或進(jìn)一步降低含磷量,磁選一反浮選聯(lián)合降磷已顯示出優(yōu)勢(shì)。例如:長(zhǎng)沙礦冶研究總院以RA-3巧捕收劑,采用反浮選工藝,對(duì)美國(guó)Toshi公司提供的Tilden高磷鐵礦綜合樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)研究。以Cα2+為石英活化劑,淀粉為鐵礦物抑制劑,RA-3巧為捕收劑進(jìn)行磷硅混合反浮選,取得了鐵品位65.50%,含磷0.030%,鐵回收率79.67%的閉路試驗(yàn)指標(biāo);梅山鐵礦與馬鞍山礦山研究院采用浮選(脫硫)一磁選一浮選(脫磷)工藝流程處理梅山鐵礦高磷磁鐵礦取得了較好的工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo),可將磷降至0.25%以下。試驗(yàn)以H-907為捕收劑,水玻璃為抑制劑,浮磷作業(yè)鐵回收率可達(dá)96.45%。
1.2 選擇性聚團(tuán)分選
由于磷灰石等雜質(zhì)礦物嵌布粒度極細(xì),為使其單體解離,往往需要細(xì)磨,從而使常規(guī)方法捕集困難,回收率低。近年來,迅速發(fā)展起來的選擇性聚團(tuán)分選工藝為微細(xì)粒礦物分離提供了更為廣闊的前景。選擇性聚團(tuán)分選工藝主要有:高分子絮凝分選、疏水聚團(tuán)分選、磁團(tuán)聚與磁種聚團(tuán)分選以及復(fù)合聚團(tuán)分選。自1964年開始,選擇性聚團(tuán)分選工藝曾用于加拿大斯奈克雷文礦床的高磷鐵礦石脫磷研究。該礦床鐵礦石儲(chǔ)量達(dá)300億噸,平均鐵品位44.0%,含磷0.34%。該研究中的試樣為鐵品位54.6%。含磷0.39%的富礦,其主要工藝流程如圖1.3所示。經(jīng)過這樣的兩段聚團(tuán)分選,得到含鐵68.9%,二氧化硅5.3%、含硼低于0.02%的鐵精礦,鐵回收率為85%。
1.3 酸浸
我國(guó)鄂西“寧鄉(xiāng)式”鱺狀赤鐵礦資源豐富,約占全國(guó)鐵礦儲(chǔ)量的4%左右。但由于礦石性質(zhì)復(fù)雜。含磷高(平均1%左右),難選難冶,至今尚未有效地開發(fā)利用。由于礦石性質(zhì)復(fù)雜,用機(jī)械選礦方法脫磷,目前尚未完全過關(guān)。
盧尚文等采用解膠浸礦方法對(duì)寧鄉(xiāng)式高磷鐵礦石進(jìn)行了較為深入的脫磷試驗(yàn)研究。通過浸出,可脫除膠磷鱺狀鐵礦石中40-50%磷,提高4-5個(gè)百分點(diǎn)的鐵品位。
石原透等應(yīng)用超聲波酸浸脫磷工藝對(duì)美國(guó)內(nèi)華達(dá)出產(chǎn)的高磷磁鐵礦和赤鐵礦進(jìn)行了脫磷研究。試驗(yàn)中磁鐵礦樣含磷0.671%,粒度為-28目(0.589Inln),超聲波頻率ZOkHz,酸濃度5%,浸出時(shí)間巧han,最終結(jié)果為:使用硫酸時(shí)含磷0.07%(為機(jī)械攪拌酸浸的1/14),使用鹽酸時(shí)含磷為0.06%(為機(jī)械攪拌酸浸的1/7),鐵回收率為95%以上。
1.4 高梯度磁選
新型高梯度磁選機(jī)的研制較大幅度地降低了有效分選粒度下限,較好地解決了堵塞與夾雜問題,為高磷鐵礦石脫磷提供了一條新途徑。
贛州有色冶金研究所與中南工業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制了S10n系列立環(huán)脈動(dòng)高梯度濕式磁選機(jī)已用于工業(yè)生產(chǎn)。它的鼓膜脈動(dòng)結(jié)果使高梯度磁選效率得到明顯提高,有效分選粒度下限達(dá)10卜m。slon-1500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)用于梅山鐵礦精礦脫磷工業(yè)試驗(yàn)中的強(qiáng)磁選作業(yè),取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果。在原礦(二次溢流)含鐵52.89%、含硫2.04%、含磷0.44%的條件下,獲得鐵精礦含鐵58.31%、含硫0.223%、含磷0.2235%,鐵的作業(yè)回收率為91.79%。不但較大幅度地降低了鐵精礦中的磷、硫含量,而且降低了鐵精礦粘性,為后續(xù)作業(yè)(運(yùn)輸、過濾等)通暢打下了基礎(chǔ)。
1.5 氯化焙燒―酸浸
該方法是將礦石與氯化鈣混合后在900-1000℃條件下焙燒,然后用無機(jī)酸浸出磷。所用酸的種類不同,磷的浸出率各異,一般情況下,硝酸的浸出率最高,其次是鹽酸,硫酸浸出率最低。
早在四五十年代,美國(guó)礦山局等單位對(duì)阿帕勒契恩區(qū)高磷紅鐵礦石脫磷進(jìn)行了深入地研究。結(jié)果表明,包括浮選、焙燒磁選等在內(nèi)的物理選礦不能有效地去除該礦區(qū)鈣質(zhì)紅鐵礦石中的磷。從技術(shù)上看,氯化焙燒一酸浸工藝從紅鐵礦中脫磷則較為成功,磷脫除率可達(dá)90%以上,但因成本高而無法應(yīng)用。昆明理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文1.3.6微生物脫磷
近年來,利用微生物處理礦產(chǎn)資源的研究非常活躍,僅就溶磷方面而言,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多種細(xì)菌、真菌、放線菌都具有溶磷作用。它們主要通過代謝產(chǎn)酸降低體系的PH值,使磷礦物溶解。同時(shí),代謝產(chǎn)酸還會(huì)與ca2+、Mg2+、川3+等離子形成絡(luò)合物,從而促進(jìn)磷礦物的溶解。研究表明,有的細(xì)菌具有過量攝磷的特性,這也是微生物脫磷的機(jī)理之一。氧化亞鐵硫桿菌(Tf)是應(yīng)用最廣泛,適應(yīng)性最強(qiáng)的工業(yè)菌種,已成功地應(yīng)用于處理貧、細(xì)、雜等難處理的硫化礦,該菌屬于嗜酸性化能自氧菌,以COZ為碳源,在低PH值條件下,利用氧化Fe2+,s等釋放的能量生長(zhǎng),02為最終電子受體。中科院鐘慧芳等的試驗(yàn)表明,氧化亞鐵硫桿菌氧化黃鐵礦產(chǎn)生硫酸,使體系的PH值降低到0.9,這為生產(chǎn)低成本酸性浸出液提供了有效途徑。東北大學(xué)的何良菊等利用梅山鐵礦礦石中含有部分黃鐵礦,先用T噶氧化黃鐵礦生產(chǎn)酸性浸出液,然后用浸出液進(jìn)行浸出液礦脫磷。脫磷率可達(dá)76.89%,鐵損率為3.87%,為高磷鐵礦石脫磷提供了新途徑。
2 高磷鐵礦石脫磷工藝研究方向
經(jīng)過國(guó)內(nèi)外學(xué)者的共同努力,高磷鐵礦石脫磷工藝研究取得了突破性進(jìn)展,特別是在反浮選脫磷方面,出現(xiàn)了一批新型高效分選藥劑,并進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究。但是,從整體情況看,高磷鐵礦石脫磷工藝研究仍然存在脫磷率低,方法單一等缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科不斷交叉滲透,以及新理論、新材料和新試驗(yàn)測(cè)試方法的不斷出現(xiàn),鐵礦石脫磷工藝研究將得到不斷完善。
參考文獻(xiàn)
[1]楊龍.鐵精礦選礦降磷工藝優(yōu)化研究[D].西安建筑科技大學(xué),2003.
論文摘要:依據(jù)學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),提出了《大氣污染控制工程》課程建設(shè)應(yīng)從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)著手,體現(xiàn)為火力發(fā)電行業(yè)培養(yǎng)環(huán)保人才的專業(yè)特色。可供其他院校環(huán)境工程專業(yè)制定培養(yǎng)目標(biāo)及進(jìn)行課程建設(shè)時(shí)參考。
環(huán)境工程學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支,又是工程學(xué)的一個(gè)重要組成部分。環(huán)境工程專業(yè)肩負(fù)著培養(yǎng)能運(yùn)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其他有關(guān)學(xué)科的理論與方法,保護(hù)和合理利用自然資源,控制和防治環(huán)境污染,以改善環(huán)境質(zhì)量,使人們得以健康和舒適的生存的專門人才的重任。環(huán)境工程學(xué)科是一門新興的、綜合的學(xué)科。
比較中外環(huán)境工程教育的歷史和現(xiàn)實(shí),我們不難發(fā)現(xiàn):沒有特色就沒有優(yōu)勢(shì),也談不上生命力。環(huán)境工程本科專業(yè)應(yīng)在堅(jiān)持“統(tǒng)一性”的基礎(chǔ)上,注意發(fā)展“特殊性”,突出“個(gè)性”。
專業(yè)開辦之初,學(xué)校就確立了在遵循環(huán)境工程專業(yè)統(tǒng)一培養(yǎng)規(guī)格和基本要求的前提下,根據(jù)我校立足火電行業(yè)的學(xué)科優(yōu)勢(shì),辦出我校環(huán)境工程專業(yè)的特色。在這樣一個(gè)指導(dǎo)思想下,我校的環(huán)境工程專業(yè)定位為“培養(yǎng)面向以電力企業(yè)為代表的能源動(dòng)力類行業(yè)中的工業(yè)廢水及廢氣的污染排放控制及監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),兼顧聲、固體廢物等污染防治的工程應(yīng)用型人才”。
《大氣污染控制工程》是環(huán)工專業(yè)的主干專業(yè)課,為體現(xiàn)我校環(huán)工專業(yè)特色,切實(shí)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行本課程的建設(shè)。
1.優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段,體現(xiàn)立足電力行業(yè)的專業(yè)特色
環(huán)境工程學(xué)科具有涵蓋面廣的特點(diǎn),其主干專業(yè)課程《大氣污染控制工程》的教材也同樣涵蓋了各行業(yè)大氣污染控制的基本理論、方法、技術(shù)、設(shè)備及流程等內(nèi)容。為體現(xiàn)我校環(huán)境工程特色,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,應(yīng)從合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段兩方面做起。
(1)教學(xué)內(nèi)容的確定,應(yīng)圍繞火力發(fā)電行業(yè)的大氣污染防治進(jìn)行
①教材的選取。一本合適的教材,是教師講好這門課,學(xué)生學(xué)好這門課的基礎(chǔ)。目前,《大氣污染控制工程》教材,主要有:高等教育出版社出版,郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》;化學(xué)工業(yè)出版社出版,郭靜與阮宜綸主編的《大氣污染控制工程》;化學(xué)工業(yè)出版社出版,姜安璽等編著的《空氣污染控制》,前兩本教材的體系基本相同,后一本內(nèi)容較為寬泛,教材的編寫是依據(jù)大氣污染源進(jìn)行,除了煙塵、SOX、NOX等常規(guī)大氣污染物外,還涉及有二惡英、惡臭、室內(nèi)空氣污染與控制內(nèi)容。通過比較,作者認(rèn)為郝吉明與馬廣大編著的《大氣污染控制工程》更適合我校環(huán)境工程專業(yè)選做教材,另兩本書可作為指定參考書,供學(xué)生課后閱讀,擴(kuò)大知識(shí)面。
②教學(xué)內(nèi)容的取舍。在選定了適合的教材之后,教師切忌照本宣科,講授過程中應(yīng)做到有重點(diǎn)、有概括、有啟發(fā)。如有關(guān)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,應(yīng)及時(shí)查找新標(biāo)準(zhǔn),并把《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)作為講解重點(diǎn),其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可提供網(wǎng)址,讓學(xué)生自己查閱;除塵裝置部分應(yīng)以火電廠主要應(yīng)用的電除塵器和袋式除塵器為重點(diǎn)講解內(nèi)容,其他類型的除塵器作一概述,提出問題讓學(xué)生通過自學(xué)來解答;關(guān)于火電廠燃煤煙氣脫硫(FGD),由于該項(xiàng)技術(shù)是火力發(fā)電廠目前采用的主要的脫硫技術(shù),而且該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展非常迅猛,因此教師應(yīng)及時(shí)跟蹤先進(jìn)技術(shù),傳授給學(xué)生最新、最實(shí)用的知識(shí)。另外,火力發(fā)電廠CO2排放問題也日益受到重視,關(guān)于它的生物處理方法也有很多的研究報(bào)道,可通過課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)。
(2)采用先進(jìn)的教學(xué)手段和多樣的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)效率
利用網(wǎng)絡(luò)資源、已有的素材庫、PPT軟件制作《大氣污染控制工程》多媒體課件,實(shí)現(xiàn)該課程的多媒體教學(xué)。通過形象生動(dòng)的圖片、動(dòng)畫、視頻等形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。
在課堂教學(xué)中要擯棄那種“滿堂灌”的教學(xué)方法,代之以討論式,啟發(fā)式的教學(xué)方法,通過采用“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—分析問題—解決問題—發(fā)現(xiàn)新問題”的教學(xué)模式,使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)建立自己的知識(shí)和能力體系。教學(xué)過程中多給學(xué)生提出問題,引導(dǎo)思路,啟發(fā)思維,讓學(xué)生通過查閱參考書、資料及與教師討論獲取知識(shí),使學(xué)生在探討中學(xué)習(xí),享受到獲取知識(shí)的樂趣,并逐漸養(yǎng)成一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2.重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè),實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生由理論到實(shí)踐再認(rèn)識(shí)的過程,是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)正確地運(yùn)用理論知識(shí)解決復(fù)雜的實(shí)際問題的能力的重要環(huán)節(jié),抓好這一環(huán)節(jié)是提高學(xué)生工程能力的關(guān)鍵,也為實(shí)現(xiàn)“工程應(yīng)用型本科”的培養(yǎng)目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。《大氣污染控制工程》課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)。
(1)強(qiáng)化實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感
在學(xué)習(xí)《大氣污染控制工程》課程之前,學(xué)生要進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是學(xué)生明確專業(yè)培養(yǎng)方向、服務(wù)行業(yè)狀況的重要一環(huán),是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感的有效環(huán)節(jié)。對(duì)于認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)應(yīng)防止流于形式,在進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地之前,對(duì)實(shí)習(xí)場(chǎng)地的相關(guān)情況,涉及到本課程內(nèi)容的基本原理、設(shè)備、系統(tǒng)、流程做概括性的講解(最好采用多媒體手段進(jìn)行),使學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地后做到心中有數(shù),把應(yīng)該關(guān)注的內(nèi)容篩選出來,對(duì)日后課程的學(xué)習(xí)是一個(gè)好的開端。
目前,我們主要以太原第一熱電廠為有關(guān)大氣污染控制內(nèi)容的實(shí)習(xí)基地。在學(xué)生進(jìn)入基地前,應(yīng)將該廠電除塵裝置的布置位置、型式、基本原理、除塵效率、運(yùn)行概況給同學(xué)做一講解;對(duì)該廠采用的高速平流簡(jiǎn)易石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝做概括性的講解,并把相關(guān)脫硫技術(shù)也做一概括(要用圖片配合),通過這樣的積極準(zhǔn)備,學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一定會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。(2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),為課程實(shí)驗(yàn)提供保證
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是《大氣污染控制工程》課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的核心環(huán)節(jié)。要使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驖M足教學(xué)要求,應(yīng)從實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的建設(shè)與培養(yǎng)等方面做起。《大氣污染控制工程》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。可采用購(gòu)置實(shí)驗(yàn)裝置、退役裝置,也可采用仿真手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容應(yīng)包括:袋式除塵器、電除塵器、吸收法脫硫、吸附法脫硫、燃燒中脫氮等。
隨著教學(xué)改革的深化,設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)已受到了普遍的重視。《大氣污染控制工程》基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)建設(shè)時(shí)就應(yīng)考慮設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。比如:給定某煙氣的組分及濃度,讓同學(xué)自己設(shè)計(jì)煙氣流程,使出口煙氣可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)完后再通過將不同類型的除塵器與煙氣吸收實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行組合進(jìn)行效果驗(yàn)證。通過這樣的實(shí)驗(yàn)一方面增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,另一方面也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(3)重視課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作,加強(qiáng)工程基本技能訓(xùn)練《大氣污染控制工程》課程在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置了兩周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間,分為除塵裝置設(shè)計(jì)和脫硫工藝設(shè)計(jì)兩塊內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固、提高的綜合性的重要環(huán)節(jié),要使學(xué)生受到工程基本技能的訓(xùn)練,包括工程計(jì)算、設(shè)備選型、流程設(shè)計(jì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、繪圖等,具體可從以下幾方面實(shí)施:
a.科學(xué)編寫《課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》、《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》;
b.設(shè)計(jì)題目的選取應(yīng)來源于火力發(fā)電廠大氣污染防治生產(chǎn)實(shí)際或具有一定應(yīng)用價(jià)值的模擬題目;
c.設(shè)計(jì)過程中應(yīng)采用“少講、多練、勤思維、多討論”的原則,放手讓學(xué)生自己去干,教師加強(qiáng)啟發(fā)指導(dǎo);
d.考核過程中,教師只要把握學(xué)生是否掌握了正確的設(shè)計(jì)思想即可,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生交出多種設(shè)計(jì)方案,并針對(duì)不同方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
3.結(jié)束語
課程建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,特別是對(duì)于大氣污染控制工程這一類涉及面廣、內(nèi)容多的專業(yè)課,更具有難度大、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。隨著課程教學(xué)的進(jìn)行,一定還會(huì)發(fā)現(xiàn)需要改進(jìn)、完善的內(nèi)容。我們將本著實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、體現(xiàn)專業(yè)特色、增強(qiáng)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)力的思想,進(jìn)一步探索《大氣污染控制工程》課程建設(shè)的新內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣展鵬.環(huán)境工程學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1992.
本文針對(duì)供熱鍋爐中的脫硝技術(shù)的應(yīng)用，闡述一些關(guān)于如何減少氮氧化物對(duì)大氣環(huán)境污染的方法。
關(guān)鍵詞：煙氣脫硝技術(shù)；SCR工藝技術(shù)；尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)
中圖分類號(hào)：TU995文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
探討治理集中供熱排放煙氣中氮氧化物的意義
集中供熱系統(tǒng)在我國(guó)已經(jīng)成為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一種部分，集中供熱主要是通過分析熱負(fù)荷特點(diǎn)來建設(shè)區(qū)域性的鍋爐房，一方面能夠有效地減少分散采暖的各類污染物的排放數(shù)量，提高采暖熱效率，另一方面降低了區(qū)域內(nèi)燃料消耗和建設(shè)投資，由于這些相對(duì)明顯的優(yōu)越性，集中供熱已經(jīng)成為我國(guó)北方主要地區(qū)優(yōu)先考慮的供暖方式。
集中供熱鍋爐的煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用是以適應(yīng)我國(guó)大氣污染的減排力度為要求的，將大型燃煤電廠的選擇性催化還原脫硝的技術(shù)和工藝應(yīng)用在集中供熱領(lǐng)域當(dāng)中。結(jié)合集中供熱自身的特點(diǎn)，在集中供熱鍋爐的煙氣脫硝的實(shí)施過程當(dāng)中，必須解決SCR脫硝技術(shù)如何適應(yīng)爐溫變化及持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行等一系列問題。
鍋爐本體二次設(shè)計(jì)在煙氣脫硝中的運(yùn)用
改造鍋爐本體是有效實(shí)施集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的前提。鍋爐改造的主要方式是改進(jìn)鍋爐的結(jié)構(gòu)和鍋爐的受熱面的布置以保證SCR裝置系統(tǒng)的入口煙氣的溫度得以達(dá)到具體工作情況的需求，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)SCR裝置的連續(xù)高效運(yùn)行。
對(duì)于鍋爐本體結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在實(shí)施時(shí)必須重新對(duì)爐體受熱進(jìn)行詳細(xì)的研究和計(jì)算，對(duì)鍋爐的低負(fù)荷進(jìn)行明確說明，并且要把鍋爐的低負(fù)荷作為基本的標(biāo)準(zhǔn)，以保證SCR裝置在這種低負(fù)荷水平達(dá)標(biāo)的范圍之內(nèi)的煙氣的溫度達(dá)到正常的水平，所謂正常的水平就是是脫硝入口的排除煙氣溫度處在脫硝溫度的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間之間，這樣做的目的是保證脫硝工作的正常運(yùn)行并且保證鍋爐出力和鍋爐的熱效率。
對(duì)集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)中的SCR工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化
為保證SCR脫硝技術(shù)能夠適應(yīng)集中供熱的特性，我們就一定要優(yōu)化SCR工藝裝置，這樣才能保證SCR脫硝技術(shù)在集中供熱鍋爐當(dāng)中發(fā)揮有效作用，從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝的目的。
（一）SCR工藝技術(shù)的原理探討
SCR工藝作為目前應(yīng)用范圍最廣泛并且效果最明顯的煙氣脫硝技術(shù)，主要采用的原理還是選擇性催化還原的化學(xué)方式進(jìn)行脫硝作業(yè)的。在具體操作過程和反應(yīng)過程當(dāng)中，集中供熱鍋爐煙氣中含有的氮氧化物在催化劑的作用之下，自身作為還原劑，在進(jìn)行離子交換的氧化還原反應(yīng)之后產(chǎn)生不會(huì)污染大氣的氮?dú)夂退Ｔ谶@個(gè)反應(yīng)的過程當(dāng)中，作為還原劑的氮氧化物會(huì)有選擇性的和煙氣當(dāng)中殘留的部分氧氣發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)上訴反應(yīng)原理， SCR脫硝工藝又被稱作選擇性催化還原反應(yīng)法。
在SCR脫硝工藝當(dāng)中，對(duì)催化劑的適當(dāng)選擇也是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟，如果選擇的催化劑比較適當(dāng)，這就能把煙氣脫硝反應(yīng)的外部環(huán)境控制在一定的范圍內(nèi)，而溫度對(duì)集中供熱鍋爐的煙氣脫硝效果也會(huì)產(chǎn)生很重要的影響。
（二）物料平衡在SCR脫硝工藝中作用
SCR工藝系統(tǒng)當(dāng)中的物料平衡是作為SCR工藝技術(shù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化的一種可靠依據(jù)的，這也要求模擬和研究集中供熱鍋爐的整個(gè)脫硝的過程，在維持物質(zhì)平衡，能量平衡以及化學(xué)平衡的虛構(gòu)的工程模型的平臺(tái)基礎(chǔ)上，按照基本的設(shè)立條件和規(guī)定，計(jì)算裝置在不一樣的負(fù)荷以及工作狀況之下的消耗狀況以及系統(tǒng)物料平衡情況。
（三）優(yōu)化SCR裝置以及進(jìn)行SCR裝置的數(shù)值模擬
氮氧化物以及還原劑必須摻拌良好并且保持勻速進(jìn)入供熱鍋爐才能保證集中供熱鍋爐煙氣脫硝的效果和效率，這種勻速混合也有利于保證催化劑體積的適量以及合理的選擇。保持煙氣中氮氧化物和還原劑的混合的本質(zhì)就是要對(duì)各種符合條件下的煙氣流通速度以及氨的分布變化情況進(jìn)行有效分析。要讓設(shè)定的目標(biāo)在任何工作環(huán)境下都得以實(shí)現(xiàn)，就需要計(jì)算變負(fù)荷條件下的流暢數(shù)值可以促進(jìn)煙道以及導(dǎo)流葉片的布置優(yōu)化。
一般集中供熱鍋爐的SCR脫硝裝置都安裝在鍋爐尾部后，根據(jù)SCR工藝技術(shù)裝置的本身特點(diǎn)和影響，加上供熱鍋爐中過高的煙氣溫度，要實(shí)現(xiàn)高效率的脫硝，對(duì)整個(gè)脫硝過程中的速度、煙氣的氮氧化物與還原劑的混合，飛灰的負(fù)載分布等各個(gè)重要工藝步驟的要求都十分嚴(yán)格。因而要適應(yīng)這種嚴(yán)格的環(huán)境，就要對(duì)SCR技術(shù)裝置進(jìn)行優(yōu)化，而要對(duì)SCR技術(shù)裝置進(jìn)行優(yōu)化，就必須改變傳統(tǒng)，改造出新的設(shè)計(jì)方法。
在工藝上，在繼承SCR反應(yīng)器和與鍋爐連接煙道試驗(yàn)調(diào)試的基礎(chǔ)之上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)算以及修改一些計(jì)算的數(shù)值，從而建立出一套合理科學(xué)的SCR裝置的設(shè)計(jì)理論以及方法：
首先要運(yùn)用有限體積法計(jì)算出 數(shù)值的模擬SCR反應(yīng)器和鏈接煙道，從而采取一些改進(jìn)煙道的布置、形狀，以及增設(shè)導(dǎo)流葉片的措施。
再者是要計(jì)算出數(shù)值，以獲得噴氨格柵上的每一個(gè)位置上的開孔噴出來的氨的流動(dòng)軌跡和遷徙規(guī)律，然后對(duì)裝置進(jìn)行開孔位置和大小的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在一些符合標(biāo)準(zhǔn)不同的基礎(chǔ)之上，必須分析在不同工作環(huán)境下，過濾的煙氣的速度分布和氨擴(kuò)散規(guī)律。
在分析飛灰在SCR裝置運(yùn)動(dòng)規(guī)律的時(shí)候，理論上可以確定可能發(fā)生積灰現(xiàn)象的位置，確定位置之后，可以有針對(duì)性地采取一些方法，例如振打裝置法，聲波吹灰法，增設(shè)灰斗等等一系列有效措施。
四、液體吸收法在集中供熱鍋爐煙氣脫硝中的應(yīng)用
液體吸收法這種脫硝工藝中經(jīng)常用的吸收劑主要有水、堿溶液、稀硝酸、濃硫酸等。按吸收劑的種類和凈化原理可將液體吸收法分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化-吸收法、吸收-還原法及液相配合法等。由于NO難溶于水和堿液，因而常采用氧化、還原或配合吸收的辦法以提高NO的凈化效率。工業(yè)上應(yīng)用較多的是堿吸收法和氧化-吸收法。液體吸收法作為集中供熱鍋爐煙氣脫硝的后處理，也有一定的作用，不過購(gòu)買化學(xué)吸收制劑的價(jià)格比較高，很難完全普及。
五、低溫等離子脫硝法在集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)中的應(yīng)用
根據(jù)電子束法的特點(diǎn)，提出用幾萬伏以上的脈沖電源代替電子加速器來產(chǎn)
生低溫等離子體，這就是脈沖電暈低溫等離子體法。低溫等離子體脫硝法作為繼干法、半干法、濕法等經(jīng)典脫硝方法之后的一個(gè)全新的高科技脫硝( 脫硫) 方法，以其投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝過程為干式、沒有設(shè)備腐蝕、沒有二次污染等諸多特點(diǎn)，已經(jīng)成為國(guó)際上公認(rèn)的具有極大市場(chǎng)潛力和良好應(yīng)用前景的煙氣脫硝( 脫硫) 新工藝。但是這種新工藝設(shè)備費(fèi)用比較昂貴，前期的支出比較大，我國(guó)政府也沒有給供熱部門作出應(yīng)有的指示和支持，因此還難以得到推廣。
因此可見，在我國(guó)目前最有潛力發(fā)展并推廣成為鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的普及技術(shù)的是SCR脫硝工藝技術(shù)，這種技術(shù)既能降低投資和運(yùn)行的成本，也能提高脫硝效率。因此，國(guó)家和相關(guān)部門企業(yè)應(yīng)該大力支持對(duì)脫硝技術(shù)的研究，推動(dòng)我國(guó)煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展，讓我國(guó)的環(huán)境保護(hù)政策得到更有效地實(shí)施。
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