2019最新第六章 燃煤烟气净化技术数学

图6-2
图6-3
第二节 烟气除尘技术
图6-4
图6-5
图6-6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节 烟气除尘技术
（3）袋式除尘器
袋式除尘技术是过滤式除尘技术的一种，袋 式除尘器是利用织物制作的袋状过滤介质来 捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。
过滤介质又称滤料，滤料介质可以是纤维层 （滤纸、滤布、滤袋或金属绒）、颗粒层 （矿渣、石英砂、活性碳等）或是液滴，其 基本的除尘原理都是过滤机理。
第一节 烟气净化基本原理
燃煤烟气中，SO2是无色具有强刺激 性气味的气体，其中S的化合价是+4， 是硫的中间化合价，所以SO2既具有 氧化性又具有还原性；
NO、NO2中的N也是中间化合价，常 温下NO容易被氧化成NO2，NO2是红 棕色气体，具有特殊臭味，有毒，遇 水反应生成硝酸和NO。
第一节 烟气净化基本原理
烟气的成分及性质与燃煤的性质、锅 炉的型号及燃烧方式等密切相关。
第一节 烟气净化基本原理
燃煤烟气中的粉尘量主要取决于燃烧 方式及煤质情况，飞灰的化学成分以 SiO2 和 Al2O3 为 主 ， 此 外 还 有 Fe2O3 、 CaO、MgO等；
对固态排渣煤粉锅炉而言，煤中的灰 约有85%~90%转化为飞灰，液态排渣 煤粉锅炉为60%，旋风炉为20%~40%， 链条炉为20%左右，抛煤炉为30%， 沸腾炉为40%~60%。
第二节 烟气除尘技术
袋式除尘器的分类： ⑤ 按清灰方式分：
清灰方式是使袋式除尘器能长期连续工作的 决定因素，也是影响其性能的重要因素， 它与除尘效率、压力损失均有关系。
清灰的基本要求是能够从滤袋上迅速均 匀地剥落沉积的粉尘，同时通常又要求能 保持一定的一次粉尘层，不损伤滤袋，并 消耗较少的动力。 分类：机械振动类、分室反吹类、喷嘴反吹 类、振动反吹并用型和脉冲喷吹类。
第二节 烟气除尘技术
图6-10 电袋一体化除尘器结构形式之一
第三节 烟气脱硫技术
一、概述
煤中的硫一般可分为无机硫和有机硫。有机 硫有硫醇、硫醚、噻吩类杂环硫化合物等； 无机硫以黄铁矿（FeS2)为主 ，还有少量的 硫酸盐硫、方铅矿（PbS）、闪锌矿（ZnS） 等无机化合物以及单质硫。
煤中硫在燃烧过程中与氧反应生成SO2； 烟气中SO2浓度与燃煤中的硫含量直接相关，
（2）湿式除尘器 湿式除尘技术也叫洗涤式除尘技术，是一
种利用水（或其它液体）与烟气相互接触使 颗粒物与烟气分离的技术，其间伴有传热和 传值过程。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
除尘原理：湿式除尘器主要是利用水滴、 水网和气泡与含尘气体接触，借助于惯 性碰撞、扩散、拦截、沉降等作用来除 去废气中的颗粒物。
第二节 烟气除尘技术
三、颗粒物脱除技术 和设备
（1）旋风除尘器
旋风除尘器是 利用旋转气流产生 的离心力将粉尘从 烟气中分离出来的 装置。
图6-1
第二节 烟气除尘技术
（1）旋风除尘器 优点：设备结构简单、制造和安装费用低、 维护和管理方便等。 缺点：某些部件易磨损、除尘效率低等。今 后随着环保要求的日益严格，这种除尘器将 会被逐渐取代。
第一节 烟气净化基本原理
烟气净化就是基于以上污染物的物理、化 学性质的特点来进行的。利用烟气中飞灰 颗粒与烟气密度及电性质的差异，可以用 水膜除尘器、袋式除尘器和电除尘器等来 净化除去飞灰；
根据SO2性质和特点，可将烟气脱硫技术分 为湿法和干法两种。湿法是用石灰石淋洗 烟气，SO2会变成亚硫酸钙或硫酸钙的浆状 物而除去。干法主要有喷雾干燥法、喷干 石灰粉法和活性碳吸附法。
第一节 烟气净化基本原理
燃 煤 烟 气 排 放 量 很 大 ， 而 其 中 SO2 、 NOx 的 浓 度 又 相 对 较 低 ， 一 般 SO2 的 浓 度 为 0.1%~0.5% ， NOx 为 0.1% 以 下 ， 远低于有色金属冶炼、化工厂等烟气 中污染物的浓度，因此要在这大量的 烟气中对这些低浓度的污染物进行净 化和回收是比较困难的。
第一节 烟气净化基本原理
烟气脱硝技术的发展滞后于烟气脱硫技术，目前 发达国家已开发出的具有工业应用价值的烟气脱 硝技术主要有选择性非催化还原工艺（SNR）和 选择性催化还原工艺（SCR）。
选择性非催化还原工艺是在烟气中喷入NH3等含 氮 化 合 物 ， 将 NOx 还 原 成 水 和 N2 ， 脱 硝 率 可 达 80%以上。
选择性催化还原工艺（SCR）与SNR工艺基本相同， 只是SCR工艺采用催化剂使反应能在较低温度下 进行，脱硝率可大90%，但投资和运行费用大。
第二节 烟气除尘技术
煤在燃烧后，其中的灰分一部分变成炉渣， 另一部分则以飞灰的形式与烟气一起离开锅 炉。为防止烟尘对环境的污染和对引风机的 磨损，必须进行除尘。
过滤除尘技术尤其是袋式除尘技术，具有很 高的除尘效率，应用广泛，是目前烟气净化 的主要方法。
第二节 烟气除尘技术
（3）袋式除尘器 袋式除尘器的工作原理：
① 各种纤维性滤袋空隙很小，尘粒被阻挡下来； ② 当含尘气流撞击到滤袋的经纬线时，空气可
以绕过纤维而过，灰尘则因惯性作用不易改 变方向，就附着在其表面上； ③ 当含尘气体通过布袋时，较小的粉尘会被滤 料的纤维钩住；
第二节 烟气除尘技术
（3）袋式除尘器 袋式除尘器的工作原理：
④ 当含尘气体通过有些人造纤维滤料时， 会产生静电现象，从而增加了对粉尘 的吸附能力；
⑤ 一些极细的灰尘还可能受到气体分子 不规则运动的撞击，而增加了碰撞滤 料纤维的机会，并附着在上面。
第二节 烟气除尘技术
（3）袋式除尘器
袋式除尘器的分类：
第六章 燃煤烟气净化技术
第六章 燃煤烟气净化技术
虽然煤炭通过燃前洗选、燃中降低污 染物排放等措施，但煤炭燃烧后还是有相 当多的大气污染物的形成并排放到大气中。 因此，为了在烟气排入大气之前将其净化， 脱除其中的有害物如：SO2、NOx、颗粒 物和CO2等成为燃煤污染物控制的最后一 道关口。
常见的烟气净化技术包括除尘技术、 烟气脱硫技术和烟气脱硝技术等。
根据袋式除尘器的结构特点，如滤袋形状、 过滤方向、进风口位置以及清灰方式，袋式 除尘器可分为以下几类：
① 按滤袋形状分：圆袋式除尘器和扁袋式除尘 器两类，其中圆袋式受力均匀，连接简单， 清灰所需动力小；而扁袋布置紧凑，节约空 间，但结构复杂，制作工艺高。
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第二节 烟气除尘技术
（
） 圆 袋 式 除 尘 器 （a）扁袋式除尘器 图6-7 常见的袋式除尘器不同形式的示意图
第二节 烟气除尘技术
（4）静电除尘器
静电除尘器是利用强电场放电使气体电离， 粉尘荷电，然后在电场力的作用下使粉尘从 气体中分离出来的一种除尘装置。
优点：除尘效率高、阻力小、耗能低；能够 高效收集大流量气体和高温或腐蚀性气体中 的粉尘；自动化程度高及维修容易等，广泛 应用于电力、冶金、建材等领域，尤其在燃 煤电厂静电除尘已成为主要手段。
第二节 烟气除尘技术
二、颗粒物脱除技术分类 根据利用的除尘机理，除尘技术可分为四大
类：
机械式除尘技术（重力、惯性力和离心力）； 静电除尘技术（分为干式静电除尘和湿式静电除
尘）； 过滤除尘技术（包括袋式除尘技术和颗粒层除尘
技术）； 湿式除尘技术。
所采用的相应的除尘设备主要有旋风除尘器、 湿式除尘器、袋式除尘器和电除尘器四大类。
北 京 第 二 热 电 厂 布 袋 除 尘 器
图6-8
图6-9
第二节 烟气除尘技术
（3）袋式除尘器
优点：（1）除尘效率高，一般在99%以 上；（2）处理能力大，结构简单、造 价低，维护操作方便；（3）受粉尘物 性的影响较小。
缺点：体积和占地面积较大；（2）本 体压力损失较大；（3）对滤袋质量有 严格要求，滤袋破损率高、使用寿命 短、运行费用较高。
其除尘机理与过滤机理相似：水滴类 似于球形捕集体；水网类似于圆柱形捕 集体；水膜类似于吸收壁，能有效地防 止二次扬尘。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
优点：与干式除尘相比，它能够有效地 除掉0.1μm以上的颗粒物，同时还能进 行气体污染物的脱除，而且结构简单造 价低，因此在烟气净化中，湿式洗涤器 的应用极为普遍。
化氧化法和催化还原法。 ④ 按脱硫过程和脱硫产物状态分：有湿法、
干法/半干法。
第三节 烟气脱硫技术
一、概述 湿法主要有石灰石/石膏洗涤法、海水脱硫法； 干法主要有炉内喷钙法、烟气循环流化床脱
缺点：造成废水的二次污染和污泥处理 问题。今后在我国的应用前景不大。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
目前国内常用的湿式除尘器主要有： 水膜除尘器、喷淋塔、文丘里洗涤器、 旋风洗涤器和筛板塔等。
净化后的气体从湿式除尘器中排出时， 一般都带有水滴，为了除去这部分水滴， 在湿式除尘器后都附有脱水装置。
SO2、NO2 都是中等强度的酸性氧化物，易 与碱反应：
SO2 2NaOH NaSO3 H2O 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O
NO和NO2具有较强的氧化性，能被C，NH3 等还原剂所还原：
2NO 2C O2 N 2 2CO2 2NO2 2C N 2 CO2 4NO 4 NH 3 O2 4 N 2 6H 2O 2 NO2 4 NH 3 O2 3N 2 6H 2O
第二节 烟气除尘技术
（5）电袋一体化除尘技术
所谓电袋一体化，顾名思义就是结 合静电除尘器和袋式除尘器的机理进 行除尘，也称为静电增强袋式过滤除 尘。
基本工作方式：烟气通过一段预荷电 区，使颗粒物带电。带电颗粒物随烟 气进入过滤段被滤袋过滤层收集。
第二节 烟气除尘技术
图6-11