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工业烟气论文

工业烟气论文范文第1篇

关键词:烟草工程;卷烟烟气化学;教学方法;教学实践

《卷烟烟气化学》是烟草工程专业的核心专业课之一,内容涉及烟草原料学、烟草栽培学、烟草调制学、烟草化学、卷烟工艺、烟叶发酵陈化等内容,包括卷烟烟气的形成及其理化性质、烟草的化学成分怎样影响卷烟的品质、烟气中有哪些危害成分以及降低卷烟危害有哪些途径和低焦油卷烟设计原理等内容,涉及的知识面较宽,知识点繁多,知识层次复杂,实践性和应用性强。我们在教学中尝试了卷烟烟气化学课程的教学方法与实践,现将卷烟烟气化学课程教学方法与实践进行探讨。

一、课程体系的研究与实践

《卷烟烟气化学》课程是一门比较新的学科,并且每年都有大量文献报道有关烟气的内容,但目前专门教材也只有一本,是2002年郑州轻工业学院编写的《卷烟烟气化学》。该教材部分内容已经陈旧,不能使学生了解最新的动态。所以教学过程中需要查阅大量文献,不断更新内容。而这门课程计划学时只有30学时,并且现在是我校部级精品课程《烟草化学》的一部分,学生无法系统全面地掌握这门课程所要求掌握的内容,所以其课程体系需要认真讨论,科学构建知识体系,使学生在有限的学时内能更好地学习、掌握应具备的基础理论、基础知识和基本技能。烟草行业是一个比较特殊的行业,而开设烟草专业的高校相对较少,郑州轻工业学院的烟草工程专业也是国内比较有名的本科专业之一,学生就业直接面对烟草行业,就业面相对较窄。所以需要通过对卷烟企业需求专门人才进行详细的调研,如需要的相关烟气分析人员应该掌握哪些基本知识和基本技能,对仪器的熟练程度如何,对烟气成分的分析、烟气中的有害物质的分析方法是否了解等等,从而分析烟草工程专业学生学习《卷烟烟气化学》课程应掌握的知识范围,认真讨论,解决内容多、知识面广的问题,达到了解一般,掌握重点,突破难点的目标。

二、教学内容的研究与实践

随着人们对卷烟烟气危害程度的认识,烟气的指标也是在不断进行变化,如烟气焦油量的变化就是随着年代的变化,卷烟标准对盒标焦油量的限制也是在变化的;还有对烟气常规成分分析时的平衡湿度,新的标准也是有所变化的,此类的例子还有很多。对于这些知识如果不加更新,不去查阅新知识,就会对学生产生误导。在实际教学过程中,广泛收集国内外21世纪的最新研究成果,包括新理论、新知识、新技术、新方法,进行归纳整理、合理筛选,作为教学内容,解决知识理论陈旧、技术落后的问题,以达到少而精、概念清楚、理论先进、知识成熟、理论联系实际的目标。

三、教学方法的研究与实践

教学方法是构成教学活动的主要因素之一,是教学过程中的一个重要组成部分,直接关系着教学工作的成败、教学效果的好坏和教学效率的高低。教学方法是完成教学任务的必要条件,也是提高教学质量的重要保证,因此,在教学中选用科学的教学方法至关重要。根据卷烟烟气化学课程的教学目标、教学内容,运用多媒体互动教学、讲授与讨论相结合、理论教学与实践教学相结合、课堂与课外相结合、校内与校外相结合,引导学生利用网络资源学习,解决了卷烟烟气化学解决了教学方法单一的问题。运用多媒体技术进行互动教学,可以有效增加讲授信息量,并结合大量的图片、数据、表格等,有助于激发学生的兴趣,加深学生对知识的理解。如卷烟燃烧时的温度分布结合图片一目了然,烟气由什么物质组成,每种物质的含量等用表格列出,简洁易懂。在授课过程中,讲授法是课堂教学中最主要、最常用的方法之一。教师通过语言向学生系统连贯地传授知识、技能,能够理清思路,突出重点、难点和关键点。讲授的同时,可以适时向学生提出问题、进行讨论,进行互动教学,这样可以引导和促进学生学习。如给学生讲授烟气中有哪些害物质及其这些有害物质对人的健康的影响时,引导学生先讨论,后回答问题,调动了学生的积极性。在理论教学的过程中,实践教学环节仍然少不了。实践教学在教学中的地位十分重要,在加强学生素质教育、培养学生创新能力及个性的过程中有着举足轻重的地位。实践能力的培养在课堂、课外、校内、校外都可以进行,可以贯穿于教学过程的始终。卷烟烟气化学实践教学校内课堂主要是在实验室完成的,如卷烟烟气分析的准备、烟气中总粒相物的测定、烟气总粒相物中水分和烟碱的测定,其目的是通过实践训练巩固和提高学生对知识的理解,培养学生综合运用所学知识、学会观察和思考、分析和解决问题的能力。课外教学实践可以让学生抽烟观察烟支在抽吸时是否旁通区最亮(说明抽吸时此处温度最高),主、侧流烟气的颜色变化情况(说明烟气气溶胶的颜色和颗粒的大小有一定关系)。校外教学实践主要是工厂实习,让学生参观企业的烟气分析室等。除此之外,学校的网络教学实施平台,也为教师提供了教学助手和工具,给学生提供了探究平台。教师可以充分利用学校的网络资源,把所学课程的相关内容如教学大纲、教学计划、电子教案、课件、习题等有关素材放在网上,实现资源共享。教师鼓励和引导学生课外利用网络资源学习,学生利用网络查阅卷烟烟气化学的相关知识,更加全面了解和巩固专业知识。另外,学生还可以针对学习中遇到的问题给老师留言、提问,教师进行网上答疑,师生交流呈现双向互动性,突破了教学的时空限制,具有灵活性,极大地激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。

四、结束语

卷烟烟气化学课程组教师经过不懈努力和研究实践,大胆改革课程理论体系、教学内容和教学方法的实践教学,积累了丰富的教学经验。在教学过程中运用各种各样的教学方法进行教学,引导学生利用网络资源学习,对于培养卷烟烟气化学分析方面人才具有重要意义。

参考文献:

[1]汪耀富,刘国顺,时向东,等.产学研结合,促进烟草学科教学和科研跨越发展[J].高等农业教育,2005,(3):63-66.

[2]李佛琳,赵正雄,杨焕文,等.适应新形势下烟草行业人才需求的思考[J].高等农业教育,2008,(4):51—53.

[3]黄道颖.寄情烟草,让行业优势更加突出——郑州轻院产学研工作纪实[J].河南教育(高校版),2006,(9):52-53.

[4]陈刚,许传华.重视实践教学环节,提高课程教学质量J].合肥工业大学学报(社会科学版),2000,14(2):72-74.

[5]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育,2009,(9):43—44.

[6]陈波,孙冰雷.谈网络教学实践与探索[J].吉林省教育学院学报,2006,22(9):29—30.

工业烟气论文范文第2篇

近年来,雾霾天气在我国频繁出现,空气质量问题已经引起全社会的高度关注。而钢铁行业作为工业排放的大户,其排放标准和排放量越来越受到严格限制。2012年并实施的《炼钢工业大气污染物排放标准》中明确规定,2015年1月1日起,新建企业和现有企业转炉一次除尘大气污染物排放标准限制均为50mg/Nm3,比之前的100mg/ [本文转自DylW.Net专业提供写作本科毕业论文和职称论文的服务,欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]Nm3的标准严格了一倍。为了达到更高的排放要求,转炉一次除尘工艺需要不断进行改进。

目前,转炉炼钢的烟气净化回收技术主要有传统的湿法净化回收技术(OG法)、干法净化回收技术(LT法),以及近年发展起来的全余热回收布袋除尘技术。论文首先对上述三种烟气净化技术的工艺流程进行表述,并对其优缺点进行比较,最后指出当前形势下转炉一次烟气净化技术的发展方向。

1 湿法OG技术

OG法自60年代在日本问世以来,已为世界各国所采用。80年代初,我国宝钢3×300t转炉首次从日本引进OG法烟气净化技术。直到2005年以前,国内大部分钢厂在消化宝钢技术的基础上基本上都采用了OG法烟气净化系统[1]。

传统的OG湿法除尘系统主要由两级文氏管洗涤器、重力脱水器和弯头脱水、旋风复挡板脱水器和相应的污水处理系统构成。其缺点是循环水量大、污水处理设施复杂、排放浓度相对高。随着排放标准的日益苛刻,传统的两文三脱、两文两弯等除尘工艺都很难达到要求,OG湿法也在不断的进行改进,现今主流的湿法工艺主要有塔文湿法、双塔湿法。

1.1 塔文湿法(OG法)烟气净化技术

图1 塔文湿法烟气净化系统图

塔文湿法即喷淋冷却塔(或蒸发冷却塔)+二文环缝+湿旋脱水器的形式,系统结构如图1所示。该系统与传统两文三脱、两文两弯相比具有如下特点:1)工艺流程简洁,取消了一文水冷夹套、溢流水封,代之为高温非金属补偿器;2)降低阻力,喷淋塔内气流流速3~5m/s,远低于原一文流速30~60m/s,所以气流流经喷淋塔内的阻力从一文的3~5kPa降低到了~0.5kPa;3)由于取消了一文水冷夹套和溢流水封,降低了系统耗水量;4)由于采用冷却塔节减小了压损,使得二文环缝文氏管有足够的压降提高除尘效率。从理论上讲,环缝文氏管的压降控制在14kPa以上,就可以将排放浓度降低到50mg/m3以下。

湿法(OG法)系统另一种塔文形式是采用干法除尘系统的蒸发冷却塔,内设双流介质喷枪及雾化喷嘴喷入的水呈雾状或细颗粒状,使烟气的温降主要靠水的汽化潜热来完成,因为水的汽化潜热是显热冷却的10倍,所以塔内降温用喷水量也仅为常规喷水量的1/10[2]。

1.2 湿法双塔烟气净化技术

湿法双塔技术的基础是德国Lurgi新OG法和日本川崎的新OG法,这两种新OG法在国内均有应用。系统采用一文一塔的形式,即环缝文氏管装设在喷淋冷却塔内部的形式,系统结构如图2所示。

图2 湿法双塔烟气净化系统

湿法双塔除尘形式的主要设备包括:喷淋塔+环缝装置、脱水塔,其净化回收的基本原理是:1)从汽化冷却烟道出来的含尘高温煤气与经喷嘴喷出的细颗水在喷淋塔进行热质交换、尘与水混合,烟气放热后降温,大颗粒粉尘沉降;2)经粗净化的煤气再进入环缝装置,在环缝装置中气体高速流过形成负压,此时,气体带入的浊环水汽化蒸发,水的比表面积急剧增大,加大了与气体中的粉尘的接触面积,含尘煤气得到充分洗涤净化;3)经二次净化后的含水煤气进入脱水塔脱水后经由管网、煤气风机进入煤气柜回收,不符合回收条件时经切换阀切换至烟囱点火放散。

环缝装设在塔内的形式有一个非常大的好处,就是喷淋塔内过剩的浊水部分流入下部的环缝,相当于间接作为环缝供水,从而比塔文分设形式进一步节水。另外,系统简洁流畅,环缝过后的烟气直接脱水器,省去了塔文形式的中间弯头、上升下降管,同时省去了该部分管段的冲洗水用量、降低了阻损,进一步节约了用水和检修工作量,降低了系统运行维护成本。

经工程实践证实,该系统能达到并优于国家最新排放标准50mg/Nm3的要求。且因该系统简洁,占地比原有OG系统小,而且现有OG系统的管路系统都可利原有系统,就连风机、电机几乎都可以利用原有OG系统,且用水量远低于原有OG除尘系统,安装周期短,特别适合于湿法OG系统改造工程。

2 LT干法静电除尘技术

转炉煤气干法静电除尘技术由德国Lurgi和Thyssen钢铁厂合作开发,该技术吨钢煤气回收利用率高,煤气含量低,无需废水处理装置,炼钢吨钢工序能耗仅为10kg标煤[3],经过LT法除尘后含尘气体排放浓度约为10~20mg/Nm3[4]。转炉LT干法除尘系统主要包括:蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等[4]。

转炉干法除尘系统的工艺流程为:高温烟气(1400~1600℃)经汽化冷却烟道冷却,烟气温度降为850~1000℃,然后通过蒸发冷却塔,高压水经雾化喷嘴喷出,烟气直接冷却到250℃左右,喷水量根据烟气含热量精确控制,所喷出的水完全蒸发,喷水降温的同时对烟气进行了调质处理,使粉尘的比电阻有利于电除尘器的捕集。蒸发冷却塔内约40~50%的粗粉尘沉降到底部,经排灰阀排出。冷却和调质后的烟气进入有四个电场的圆形电除尘器进行精除尘,除尘后烟气经风机、切换站,合格煤气至煤气冷却器再冷却后进煤气柜,不合格煤气至烟囱点火放散。

转炉LT干法静电除尘具有如下特点[6-10]:

1)净化后烟气含尘量低:一般≤15mg/Nm3,最低可≤10mg/Nm3;

2)风机寿命长:烟气含尘低,磨损小,维修小;

3)节电效果显著:因系统阻力低、循环水量很少,风机电机及水泵电机装机容量比湿法要低;

4)污水处理费低:干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气,仅有极少量的污水外排,利于环保;

5)一次投资高,干法系统设备庞大且烟气温度高对设备材料要求严格,加上电除尘器防爆要求等使得其总投资高于湿法除尘系统数倍;

6)消耗蒸汽,不节能:蒸发冷却塔在运行中消耗数量不少的蒸汽(如120t转炉~5t/h);

7)维护和操作技术要求高,且维修工作量大。因为电除尘器结垢、腐蚀,蒸发冷却器结垢等原因,导致维修设备的工作量特别大,并且降低 转炉作业率,有的厂甚至被迫采用备用整套除尘设备。

虽然LT干法静电除尘技术的优势明显,但因其存在一次性投资费用高、运行节电不节能、操作技术要求高、维修工作量大而使转炉作业率降低等问题,使得在当今实际应用的选取上与湿法系统难分伯仲。

3 干法余热回收布袋除尘技术

转炉一次烟气净化无论干法LT系统还是湿法OG系统,其共同特点在于对高温烟气的冷却降温,均通过水的蒸发吸收汽化潜热来对烟气进行降温冷却,干法除尘还因为自身系统的要求,要消耗大量的蒸汽。通过消耗水来冷却烟气虽然是一个高效的冷却方法,但却是一个非常耗能的方法。因为从汽化冷却烟道出来的高温烟气本身上来讲是一种高品位热能,非但没有设法回收其携带的热能,还要消耗大量其他能源来对其进行冷却降温,造成能源大量浪费。例如,一般设计条件下,汽化烟道出来的烟气温度在800~1000℃,如果单纯将烟气温度降低到500℃,吨钢产生蒸汽可达20kg,可以产生巨大的收益。

根据2011年10月1日开始实施的《钢铁企业节能设计规范》GB50632-2011中相关规定:“钢铁企业设计,必须加强余热、余压的回收利用水平。必须采用技术先进、经济合理、能耗低、二次能源回收利用好的先进节能工艺、技术、设备与措施,最大限度地降低能源消耗,二次能源回收利用要实现高能高用,梯级利用”,可以看出新规范对节能、能源回收有了很高的要求。因此,许多设计院及科研单位开始进行转炉一次除尘余热回收布袋除尘器的研发实验。

目前转炉烟气余热回收及布袋除尘的主要工艺是:转炉一次烟气经汽化冷却烟道后进入余热回收设备进行进一步能量回收,温度降低到合适的值(一般为~100℃)之后,经布袋除尘器、风机,不合格煤气经烟囱点火放散,合格煤气进煤气柜回收(当风机后合格煤气温度高于70℃时,再经煤气冷却器冷却到70℃以下进煤气柜回收)。

布袋除尘器通过滤袋可以很容易的将烟气含尘浓度降到15mg/Nm3及以下,又不需要像电除尘器一样消耗电能。由于整个系统阻力相对湿法除尘减少很多,仅比LT干法除尘略大一点,所以风机站不需要配置很高功率的电机。利用余热回收设备还可以回收大量的转炉显热生产蒸汽。转炉一次煤气在冷却的过程中与水无直接接触,仅当风机后温度高度70℃时进行喷水冷却,所以煤气不含水或含税率很低,煤气热值高,利于输送和使用。

相比OG湿法和LT干法,该工艺有明显的技术优势:1)系统无(或很少)循环水,无污水处理设施及相关费用和占地面积;2)布袋除尘效率高,很容易稳定达到15mg/Nm3及以下;3)无干法除尘电火花起晕或放电现象;4)因为含水率非常低及含尘量很低,煤气品质高;5)无一文、二文等高阻力除尘设备,系统阻力远低于湿法,比LT干法略高,所以风机电机的装机容量都相对不高,系统运行费用较低,且除尘效率高风机运行寿命长;6)转炉烟气余热基本全部回收,间接降低了炼钢成本,符合当今能源政策。

虽然布袋干法除尘系统有很多优点,也有很多相关专利技术,但目前布袋干法除尘系统仅在40t转炉上进行了工业实验,鲜有工程应用[11]。

4 小结

本文系统的比较了湿法OG烟气净化技术和LT干法烟气静电除尘技术的流程和技术特点。结果表明,在环保和节能 [本文转自DylW.Net专业提供写作本科毕业论文和职称论文的服务,欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]双向要求空前严格的当下,干法LT、OG湿法系统都面临巨大挑战。而热回收布袋除尘技术因其节能和环保的方向是符合我国及世界当前发展的大方向,具有广泛的应用前景。

【参考文献】

[1]郭启超,李彦涛,叶天鸿,等.转炉一次烟气湿法系统升级改造新技术[J].冶金能源,2014,33(3):9-11.

[2]郭红,程红艳,陈林权.国内转炉一次烟气除尘技术及其发展方向[J].炼钢, 2010,26(3):71-74.

[3]韩荣孝.转炉一次除尘技术发展趋向研讨[J].甘肃科技,2012,28(7):73-75.

[4]魏刚,赵增安.转炉干法除尘工艺分析[J].现代冶金,2013,41(2): 39-41.

[5]巩婉峰.转炉一次除尘新OG法与LT法选择取向探析[J].钢铁技术,2009,4: 46-50.

工业烟气论文范文第3篇

关键词:铝冶炼,烟气净化,余热利用技术

 

在铝冶炼生产中,通常以冰晶石-氧化铝熔体为冶炼质,以碳素材料为电极进行冶炼。在阴极上析出液态的金属铝,在阳极上产生以CO2为主的阳极气体,同时还散发出以氟化物和粉尘等污染物为主的烟气,与阳极气体统称为冶炼烟气。弥漫在冶炼车间内部的冶炼烟气使劳动条件恶化,影响生产工人的身体健康。冶炼烟气扩散到厂区周围,也会对大气环境造成经常性污染。因此必须将冶炼烟气进行治理并回收氟化盐和氧化铝。

关于铝冶炼烟气净化处理的工艺方法,国内外大都采用干法净化方式,即首先用新鲜的氧化铝吸附烟气中的有害物质,然后通过布袋过滤,最后将低于国家标准的烟气排入大气。由于在烟气净化中一味追求净化和物料回收效果,对利用高温烟气中携带的热能考虑甚少,造成烟气中的大量的热能白白浪费。

一、铝冶炼的烟气净化工艺

(一)工艺流程

干法净化工艺流程从功能上主要包括冶炼槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风五个部分。冶炼槽产生的烟气经密闭集气罩收集,通过直径600mm的支烟管进入水平排烟总管到地下烟道。烟气在地下烟道与来自氧化铝储槽下部电磁振动给料机的新鲜氧化铝接触混合,经文丘里管吸附反应,袋式除尘器捕集后的含氟氧化铝用风动流槽、斗式提升机输送至含氟氧化铝储槽供冶炼槽使用。净化后的烟气由排烟机抽送到70m高的烟囱排入大气。

(二)烟气特征

铝冶炼从槽型上来说分为自焙槽和预焙槽两种。槽型不同,其烟气性质完全不同。自焙槽烟气量大,烟温低,一般不超过200℃;预焙槽烟温较高,一般达到400℃以上,烟气量大幅降低。除与炉型有关外,不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对冶炼槽的烟气特征产生影响。

二、国内铝冶炼烟气治理存在的问题

铝冶炼烟气温度高,风量大,成分复杂,不同槽型的烟气特征差别很大。同时粉尘的性质比较特殊,粉尘颗粒细,比表面积大,比重轻,同时还具有一定的粘性,难以清灰;粉尘中含有较多的沥青粉尘,磨蚀性比较强;粉尘中的比电阻也比较高,治理难度比较大。

国内铝冶炼行业为治理铝冶炼烟气进行了大规模、长时间、形式多样、坚持不懈的烟气净化试验研究及实践。但铝冶炼烟气净化方面的总体状况堪忧。许多铝冶炼企业只片面追求经济效益,根本没有烟气净化系统;即使已建立了系统的企业,由于投入不足,也存在不少问题。现有系统的净化指标达不到国家标准;大多数企业进行电解系列扩容改造后,没有对净化系统进行相应的改造,更不具有烟气余热利用系统。

1、中铝平果分公司,共有2个电解铝生产系列,3个电解车间,共有288台预焙阳极电解槽,3个净化除尘系统。预焙槽烟气由管道引出各自厂房外,再汇入统一管道混合进入各自的干法烟气净化装置,厂房环境效果良好,没有烟气余热利用系统。硕士论文,余热利用技术。

2、化隆先奇铝业有限责任公司,共有1个电解铝生产系列,2个电解车间,共有108台预焙阳极电解槽,年产量5万t。硕士论文,余热利用技术。设计方案有两套烟气净化系统,但未实际建设。这种情况在国内较普遍,没有烟气余热利用系统。

自焙槽由于烟气疲软度高,无法直接应用袋除尘器或电除尘器,比较好的如长青铝业公司利用烟气烘焦炭后除尘,但也未能达到排放标准。由于自焙槽污染大,烟气治理难,能耗高,“九五”以后国家将通过政策逐步予以淘汰,预计到2006年后将全部关闭。

国内铝冶炼行业,无论是国内自行设计的还是从发达国家引进的,基本没有应用铝冶炼烟气余热利用技术,没有解决节能问题。虽然有少数企业对铝冶炼烟气的部分热能进行了利用,但效果均不佳。我国是一个严重缺能的国家,对如何有效的积极的利用能源,特别是再生能源显得越来越具有经济意义和社会意义。

三、铝冶炼烟气余热的利用

冶炼产生的烟气由导烟管引入余热锅炉进行热交换,温度降至150℃后进入主烟道与氧化铝进行吸附反应,然后进针刺布袋除尘器除尘,净化后烟气由排烟机送入烟囱排放。余热锅槽产生150℃左右的过热蒸汽供生产使用。

该系统由余热锅炉、针刺布袋除尘器、排烟机三大主机设备组成主系统,另外还包括软化水系统、落花流水丸清灰循环系统、过热蒸汽并网系统、针刺袋除尘器反吹风系统、卸灰输送系统、计算机控制系统等辅助系统。关键技术的突破包括锅炉受热面清灰技术、针刺袋清灰技术、温度控制技术、钢结构热应力补偿技术、系统设计技术、引风机耐温防震技术、滤料设计技术等。余热锅炉采用单气包自然循环直立烟道式,用落丸清灰技术有效解决了锅炉受热面的清灰难题;锅炉结构紧凑、热工制度稳定,保证烟气出口温度稳定在150℃以下,满足了袋除尘器的要求。根据铝冶炼烟气特点设计的袋除尘器采用了一些最新技术,重点考虑了气流分布、清灰方式、卸灰方式、温度控制、设备锁风等技术,并考虑了加强的钢结构设计及整体热应力消除技术。由于采用负压流程,进入主风机的烟气已经得到净化,风机运转的可靠性大大加强。硕士论文,余热利用技术。硕士论文,余热利用技术。计算机控制方面实现了各工艺过程主要参数的实时监控,锅炉水位自动调节,锅炉受热面和针刺袋清灰的自动控制,落丸清灰系统过程监控。硕士论文,余热利用技术。主要工艺参数实现了实时曲线或数据显示,并可以根据需要随时查询打印。硕士论文,余热利用技术。

烟气温度必须超过300℃才能产生过热蒸汽;烟气量不能太大,否则经济上没有可行性;烟气中不能有焦油,否则余热锅炉和针刺袋除尘器都将失效;烟气中一氧化碳必须小于一定比例,否则进余热锅炉容易产生爆炸。这样的应用条件对于自焙槽铝冶炼行业来说是无法达到的,该槽型约占总数的15%。另外该技术一次投资太大,以年产10万t的铝冶炼企业为例,烟气净化余热利用系统一次投资约4000万元。

四、小结

铝冶炼行业总体环保与节能的水平较低,如果政府不给优惠电价,铝冶炼生产就要亏本;如果环保标准严格执行,铝冶炼厂就必须停产。所以环保与节能是关系到铝冶炼企业发展的重大问题。

铝冶炼企业烟气净化余热利用系统的应用,能较好地解决铝冶炼生产节能问题,并取得经济效益、环境效益、社会效益三丰收的成绩。这对推动整个铝冶炼行业的技术进行具有重要意义。自焙槽铝冶炼行业几年后会自然淘汰,开发的意义不大。预焙槽铝冶炼虽然尚无应用成功的先例,但技术上解决已经没有任何问题,另外还要开发其它更加经济、能适应不同用户要求的多种技术途径,并尽快实现预焙槽铝冶炼烟气净化余热利用的实际应用。

参考文献:

[1]周维国,等.现代大型预焙糟技术.沈阳:东北大学出版社,1995.

[2]田应甫编著.大型预焙铝电解槽生产实践.湖南:中南工业大学出版社,2003.

[3]霍庆发编著.电解铝工业技术与装备.沈阳:辽海出版社,2002.

[4]沈阳铝镁设计院.青海铝厂烟气净化系统设计方案.1985.

[5]贝尔G.利普泰克编著.环境工程师手册.北京:中国建筑出版社,1987.

[6]薄荫佑编著.工业锅炉安全与节能.北京:工人出版社,1986.

工业烟气论文范文第4篇

关键词 中温中湿;烘烤工艺;云烟87;烘烤质量

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0235-01

随着烤烟生产的发展,筛选优化烟叶烘烤工艺,提升烟叶风格特征、品质特征及卷烟工业可用性越来越重要[1-4]。高 远等[5]通过主成分分析法建立了烟叶香气质量评价模型,认为低温中湿变黄有利于提高中部叶的香气质量。本试验结合工业需求和烟叶生产实际,进行了烘烤工艺对比,以期为水城主栽品种云烟87的适宜烘烤工艺确定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2016年在水城县野钟乡进行,供试烤烟品种为云烟87,4月28―30日移栽,株行距为110 cm×50 cm,烟叶生产技术按照《六盘水市烤烟生产技术标准》执行。烘烤设施为上升式大型密集烤房。

1.2 试验方法

试验设示范与对照2个处理。示范:中温中湿烘烤工艺,具体工艺如表1所示;对照:常规三段式烘烤工艺,具体工艺如表2所示。在烘烤工场选取10座烤房,其中5座进行中温中湿烘烤,另外5座进行常规三段式烘烤,供试田间烟叶素质基本一致,按照适时采收的原则分别对下部、中部、上部烟叶进行采收,分类绑杆、上炕。

2 结果与分析

2.1 2种烘烤工艺对烤后烟叶主要化学成分的影响

将2种烘烤工艺烤后烟叶化学成分进行比较,由表3可知,示范中X2F、C3F、B2F的烟碱含量分别较对照的低0.13、0.48、0.10个百分点,其他化学成分协调,说明采取中温中湿烘烤工艺有利于降低烟叶的烟碱含量。

2.2 2种烘烤工艺对烤后烟叶感官质量的影响

由表4可知,不同部位烤后烟叶的感官质量综合得分示范均大于对照,其中示范X2F综合得分40.5分,高于对照0.9分;示范C3F综合得分41.0分,高于对照0.7分;示范B2F综合得分39.6分,高于对照0.4分。主要表现为示范中的各部位烟叶的香庵省⒊晕丁⒃悠方面均稍高于对照,香气量和刺激性方面基本一致。

2.3 2种烘烤工艺的耗能及经济效益

对2种烘烤工艺的烘烤耗能和烤后烟叶的经济效益进行对比,由表5可知,采取不同的烘烤工艺时,平均每房烟叶的烘烤耗煤量和耗电量相当;与对照相比,示范烟叶均价高1.5元/kg,上等烟比例高4.8个百分点,上中等烟比例高5.9个百分点。

3 结论与讨论

通过采取2种不同的烘烤工艺,对水城县主栽烤烟品种云烟87烤后烟叶的化学成分、感官质量、经济效益进行综合分析,结果表明:2种烘烤工艺在烘烤耗能方面相当,中温中湿烘烤工艺较常规三段式烘烤工艺有利于降低烟叶中的烟碱含量,对烟叶的香气质、吃味、杂气方面有改善作用,同时对烤后烟叶的均价、上等烟比例、上中等烟比例提高明显。

崔国民等[6]研究认为,多阶梯中温中湿烘烤有利于提高烤后烟的感官质量,与试验结果相符。但中温中湿烘烤工艺在水城县的应用需结合当年的气候及采烤鲜烟叶的素质进行灵活操作,才能达到“中温中湿变黄、慢速升温定色、延时干叶增香、弱风干筋保香”的目的,实现烟叶烤黄、烤软、烤香,提高烟叶质量,满足工业需求,提高烟农收益。针对中温中湿烘烤工艺对水城县云烟87其他品质因素的影响,还有待进一步研究。

4 参考文献

[1] 谢鹏飞,邓小华,曾中,等.密集烘烤关键温度点湿度控制对烤烟理化性状的影响[J].天津农业科学,2012,18(5):95-99.

[2] 詹军,武圣江,贺帆,等.密集烘烤干筋期温湿度对上部烟叶外观质量和内在品质的影响[J].甘肃农业大学学报,2011,46(6):29-35.

[3] 詹军,张晓龙,周芳芳,等.低温变黄与干筋烘烤工艺对中上部烟叶质量的影响[J].河南农业科学,2012,42(11):155-160.

[4] 张丽,刘本坤,邹登相,等.不同烘烤工艺条件下烟叶淀粉含量变化规律的研究[J].湖南农业科学,2012(21):89-92.

工业烟气论文范文第5篇

[关键词]烟丝组分 主流烟气 关系

中图分类号:TD55 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0151-01

卷烟主流烟气是卷烟产品本身重要参数,是与消费者息息相关的指标,是保证卷烟感官质量稳定的基础。同时随着烟草行业的发展,市场及消费者对卷烟感官质量日益关注,卷烟主流烟气指标的稳定是保证卷烟感官质量稳定提升的关键。卷烟主流烟气指标稳定已成为国内各烟草生产企业提高技术、增强产品和市场竞争力的一项重要工作,卷烟主流烟气指标稳定对于国内卷烟企业来说,既是机遇又是挑战,更是企业自身参与市场竞争的需要,也是一个企业产品科技含量的体现。

1、材料与方法

1.1 材料与设备仪器

三类烟A规格卷烟对应叶丝、梗丝、膨胀烟丝、薄片丝;MS303S天平(瑞士梅特勒托利多公司);Sm450直线式吸烟机(英国斯茹林公司);PROTOS70卷接机组(常德烟机公司);ZB45包装机(上海烟机公司)。

1.2 方法

1.2.1样品的制备

根据试验设计,将A规格卷烟用叶丝、梗丝、膨胀烟丝、薄片丝按比例掺配。

1.2.2卷烟指标测定

按照《卷烟》第5部分:主流烟气及行业通用的测试方法进行测试主流烟气。

2、结果与讨论

2.1 烟丝组分与主流烟气的关系

在重量一定的情况下,应用minitab软件对叶丝、梗丝、膨胀烟丝、薄片丝掺配比例与卷烟抽吸口数、焦油含量、烟碱含量、一氧化碳含量进行相关性分析,各分量间相关系数及P值如表3:

从相关分析结果来看,当卷烟单支重量一定的条件下,各分量P值中叶丝掺配比例与卷烟抽吸口数、焦油、烟碱含量,梗丝掺配比例与焦油、烟碱含量,膨胀烟丝掺配比例与焦油含量,薄片丝掺配比例与一氧化碳含量小于0.05,说明相关性显著,其它分量P值均大于0.05,说明相关性不显著。

2.2 叶丝掺配比例与抽吸口数、焦油含量、烟碱含量之间的关系

当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟抽吸口数随着叶丝掺配比例提高而增加;卷烟焦油含量会随着叶丝掺配比例提高而增加;卷烟烟碱含量会随着叶丝掺配比例提高而增加。

2.3 梗丝掺配比例与焦油含量的关系

当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟焦油、烟碱含量随着梗丝掺配比例提高而减少。

2.4 膨胀烟丝掺配比例与焦油含量的关系

当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟焦油含量随着膨胀烟丝掺配比例提高而减少。

2.5 薄片丝掺配比例与一氧化碳含量的关系

当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟一氧化碳含量随着薄片丝掺配比例提高而增加。

3、结论

(1)烟丝组分与卷烟抽吸口数的关系:当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟抽吸口数随着叶丝掺配比例的提高而增加。

(2)烟丝组分与焦油含量的关系:当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟焦油含量随着叶丝掺配比例提高而增加,随着梗丝、膨胀烟丝掺配比例提高而减少。

(3)烟丝组分与烟碱含量的关系:当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟烟碱含量随着随着梗丝掺配比例提高而减少。

(4)烟丝组分与一氧化碳含量的关系:当卷烟单支重量一定的条件下,卷烟一氧化碳含量随着薄片丝掺配比例提高而增加。

(5)本研究结论基于A牌号烟丝,所以结论仅适用于A牌号烟丝,推广到其他牌号烟丝时,应根据实际情况。

参考文献

[1] 中国烟草标准化研究中心.GB/T16447-2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境[S].北京:中国标准出版社,2005.

[2] 罗登山,姚光明,刘朝贤.中式卷烟加工工艺技术探讨[J].烟草科技.2005年05期.

[3] 李金学,高尊华,杨帆,周明珠.烟支内烟丝分布对卷烟质量的影响[J].烟草科技.2004年08期.

[4] 阙文豪.贮叶环境温湿度与烟片含水率及叶丝物理质量相关关系研究[J].安徽农业科学.2012年21期.

工业烟气论文范文第6篇

(中冶华天工程技术有限公司,江苏 南京 210019)

【摘要】本文介绍了当前转炉一次煤气净化回收技术的主流技术和最新技术,即湿法OG、干法LT技术和干法布袋除尘技术。对比分析了各技术在工程应用上的优缺点,指出各种回收技术在工程实际应用时面临的挑战,为转炉一次除尘烟气净化回收工程应用提供参考。并针对新的节能减排及PM2.5排放限制,指出了在当前形势下转炉一次烟气净化回收技术的发展方向。

关键词 一次烟气;OG湿法;LT干法

【Abstract】In this paper, the mainstream and latest purification and recovery technology, that is, the wet OG, dry LT and dry bag purification technology are introduced for converter gas. The advantages and disadvantages of purification technology are analyzed for engineering application. And the challenges of purification recovery technology for engineering application are also point out. This work can provide the reference for engineering application of purification and recovery technology for converter gas. According to policy on energy saving and environmental protection and the new emission restrictions of PM2.5, the development direction of purification and recovery technology for converter gas are point out under the current situation.

【Key words】Primary-gas; Wet OG technology; Dry LT technology

0 引言

近年来,雾霾天气在我国频繁出现,空气质量问题已经引起全社会的高度关注。而钢铁行业作为工业排放的大户,其排放标准和排放量越来越受到严格限制。2012年并实施的《炼钢工业大气污染物排放标准》中明确规定,2015年1月1日起,新建企业和现有企业转炉一次除尘大气污染物排放标准限制均为50mg/Nm3,比之前的100mg/Nm3的标准严格了一倍。为了达到更高的排放要求,转炉一次除尘工艺需要不断进行改进。

目前,转炉炼钢的烟气净化回收技术主要有传统的湿法净化回收技术(OG法)、干法净化回收技术(LT法),以及近年发展起来的全余热回收布袋除尘技术。论文首先对上述三种烟气净化技术的工艺流程进行表述,并对其优缺点进行比较,最后指出当前形势下转炉一次烟气净化技术的发展方向。

1 湿法OG技术

OG法自60年代在日本问世以来,已为世界各国所采用。80年代初,我国宝钢3×300t转炉首次从日本引进OG法烟气净化技术。直到2005年以前,国内大部分钢厂在消化宝钢技术的基础上基本上都采用了OG法烟气净化系统[1]。

传统的OG湿法除尘系统主要由两级文氏管洗涤器、重力脱水器和弯头脱水、旋风复挡板脱水器和相应的污水处理系统构成。其缺点是循环水量大、污水处理设施复杂、排放浓度相对高。随着排放标准的日益苛刻,传统的两文三脱、两文两弯等除尘工艺都很难达到要求,OG湿法也在不断的进行改进,现今主流的湿法工艺主要有塔文湿法、双塔湿法。

1.1 塔文湿法(OG法)烟气净化技术

塔文湿法即喷淋冷却塔(或蒸发冷却塔)+二文环缝+湿旋脱水器的形式,系统结构如图1所示。该系统与传统两文三脱、两文两弯相比具有如下特点:1)工艺流程简洁,取消了一文水冷夹套、溢流水封,代之为高温非金属补偿器;2)降低阻力,喷淋塔内气流流速3~5m/s,远低于原一文流速30~60m/s,所以气流流经喷淋塔内的阻力从一文的3~5kPa降低到了~0.5kPa;3)由于取消了一文水冷夹套和溢流水封,降低了系统耗水量;4)由于采用冷却塔节减小了压损,使得二文环缝文氏管有足够的压降提高除尘效率。从理论上讲,环缝文氏管的压降控制在14kPa以上,就可以将排放浓度降低到50mg/m3以下。

湿法(OG法)系统另一种塔文形式是采用干法除尘系统的蒸发冷却塔,内设双流介质喷枪及雾化喷嘴喷入的水呈雾状或细颗粒状,使烟气的温降主要靠水的汽化潜热来完成,因为水的汽化潜热是显热冷却的10倍,所以塔内降温用喷水量也仅为常规喷水量的1/10[2]。

1.2 湿法双塔烟气净化技术

湿法双塔技术的基础是德国Lurgi新OG法和日本川崎的新OG法,这两种新OG法在国内均有应用。系统采用一文一塔的形式,即环缝文氏管装设在喷淋冷却塔内部的形式,系统结构如图2所示。

湿法双塔除尘形式的主要设备包括:喷淋塔+环缝装置、脱水塔,其净化回收的基本原理是:1)从汽化冷却烟道出来的含尘高温煤气与经喷嘴喷出的细颗水在喷淋塔进行热质交换、尘与水混合,烟气放热后降温,大颗粒粉尘沉降;2)经粗净化的煤气再进入环缝装置,在环缝装置中气体高速流过形成负压,此时,气体带入的浊环水汽化蒸发,水的比表面积急剧增大,加大了与气体中的粉尘的接触面积,含尘煤气得到充分洗涤净化;3)经二次净化后的含水煤气进入脱水塔脱水后经由管网、煤气风机进入煤气柜回收,不符合回收条件时经切换阀切换至烟囱点火放散。

环缝装设在塔内的形式有一个非常大的好处,就是喷淋塔内过剩的浊水部分流入下部的环缝,相当于间接作为环缝供水,从而比塔文分设形式进一步节水。另外,系统简洁流畅,环缝过后的烟气直接脱水器,省去了塔文形式的中间弯头、上升下降管,同时省去了该部分管段的冲洗水用量、降低了阻损,进一步节约了用水和检修工作量,降低了系统运行维护成本。

经工程实践证实,该系统能达到并优于国家最新排放标准50mg/Nm3的要求。且因该系统简洁,占地比原有OG系统小,而且现有OG系统的管路系统都可利原有系统,就连风机、电机几乎都可以利用原有OG系统,且用水量远低于原有OG除尘系统,安装周期短,特别适合于湿法OG系统改造工程。

2 LT干法静电除尘技术

转炉煤气干法静电除尘技术由德国Lurgi和Thyssen钢铁厂合作开发,该技术吨钢煤气回收利用率高,煤气含量低,无需废水处理装置,炼钢吨钢工序能耗仅为10kg标煤[3],经过LT法除尘后含尘气体排放浓度约为10~20mg/Nm3[4]。转炉LT干法除尘系统主要包括:蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等[4]。

转炉干法除尘系统的工艺流程为:高温烟气(1400~1600℃)经汽化冷却烟道冷却,烟气温度降为850~1000℃,然后通过蒸发冷却塔,高压水经雾化喷嘴喷出,烟气直接冷却到250℃左右,喷水量根据烟气含热量精确控制,所喷出的水完全蒸发,喷水降温的同时对烟气进行了调质处理,使粉尘的比电阻有利于电除尘器的捕集。蒸发冷却塔内约40~50%的粗粉尘沉降到底部,经排灰阀排出。冷却和调质后的烟气进入有四个电场的圆形电除尘器进行精除尘,除尘后烟气经风机、切换站,合格煤气至煤气冷却器再冷却后进煤气柜,不合格煤气至烟囱点火放散。

转炉LT干法静电除尘具有如下特点[6-10]:

1)净化后烟气含尘量低:一般≤15mg/Nm3,最低可≤10mg/Nm3;

2)风机寿命长:烟气含尘低,磨损小,维修小;

3)节电效果显著:因系统阻力低、循环水量很少,风机电机及水泵电机装机容量比湿法要低;

4)污水处理费低:干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气,仅有极少量的污水外排,利于环保;

5)一次投资高,干法系统设备庞大且烟气温度高对设备材料要求严格,加上电除尘器防爆要求等使得其总投资高于湿法除尘系统数倍;

6)消耗蒸汽,不节能:蒸发冷却塔在运行中消耗数量不少的蒸汽(如120t转炉~5t/h);

7)维护和操作技术要求高,且维修工作量大。因为电除尘器结垢、腐蚀,蒸发冷却器结垢等原因,导致维修设备的工作量特别大,并且降低转炉作业率,有的厂甚至被迫采用备用整套除尘设备。

虽然LT干法静电除尘技术的优势明显,但因其存在一次性投资费用高、运行节电不节能、操作技术要求高、维修工作量大而使转炉作业率降低等问题,使得在当今实际应用的选取上与湿法系统难分伯仲。

3 干法余热回收布袋除尘技术

转炉一次烟气净化无论干法LT系统还是湿法OG系统,其共同特点在于对高温烟气的冷却降温,均通过水的蒸发吸收汽化潜热来对烟气进行降温冷却,干法除尘还因为自身系统的要求,要消耗大量的蒸汽。通过消耗水来冷却烟气虽然是一个高效的冷却方法,但却是一个非常耗能的方法。因为从汽化冷却烟道出来的高温烟气本身上来讲是一种高品位热能,非但没有设法回收其携带的热能,还要消耗大量其他能源来对其进行冷却降温,造成能源大量浪费。例如,一般设计条件下,汽化烟道出来的烟气温度在800~1000℃,如果单纯将烟气温度降低到500℃,吨钢产生蒸汽可达20kg,可以产生巨大的收益。

根据2011年10月1日开始实施的《钢铁企业节能设计规范》GB50632-2011中相关规定:“钢铁企业设计,必须加强余热、余压的回收利用水平。必须采用技术先进、经济合理、能耗低、二次能源回收利用好的先进节能工艺、技术、设备与措施,最大限度地降低能源消耗,二次能源回收利用要实现高能高用,梯级利用”,可以看出新规范对节能、能源回收有了很高的要求。因此,许多设计院及科研单位开始进行转炉一次除尘余热回收布袋除尘器的研发实验。

目前转炉烟气余热回收及布袋除尘的主要工艺是:转炉一次烟气经汽化冷却烟道后进入余热回收设备进行进一步能量回收,温度降低到合适的值(一般为~100℃)之后,经布袋除尘器、风机,不合格煤气经烟囱点火放散,合格煤气进煤气柜回收(当风机后合格煤气温度高于70℃时,再经煤气冷却器冷却到70℃以下进煤气柜回收)。

布袋除尘器通过滤袋可以很容易的将烟气含尘浓度降到15mg/Nm3及以下,又不需要像电除尘器一样消耗电能。由于整个系统阻力相对湿法除尘减少很多,仅比LT干法除尘略大一点,所以风机站不需要配置很高功率的电机。利用余热回收设备还可以回收大量的转炉显热生产蒸汽。转炉一次煤气在冷却的过程中与水无直接接触,仅当风机后温度高度70℃时进行喷水冷却,所以煤气不含水或含税率很低,煤气热值高,利于输送和使用。

相比OG湿法和LT干法,该工艺有明显的技术优势:1)系统无(或很少)循环水,无污水处理设施及相关费用和占地面积;2)布袋除尘效率高,很容易稳定达到15mg/Nm3及以下;3)无干法除尘电火花起晕或放电现象;4)因为含水率非常低及含尘量很低,煤气品质高;5)无一文、二文等高阻力除尘设备,系统阻力远低于湿法,比LT干法略高,所以风机电机的装机容量都相对不高,系统运行费用较低,且除尘效率高风机运行寿命长;6)转炉烟气余热基本全部回收,间接降低了炼钢成本,符合当今能源政策。

虽然布袋干法除尘系统有很多优点,也有很多相关专利技术,但目前布袋干法除尘系统仅在40t转炉上进行了工业实验,鲜有工程应用[11]。

4 小结

本文系统的比较了湿法OG烟气净化技术和LT干法烟气静电除尘技术的流程和技术特点。结果表明,在环保和节能双向要求空前严格的当下,干法LT、OG湿法系统都面临巨大挑战。而热回收布袋除尘技术因其节能和环保的方向是符合我国及世界当前发展的大方向,具有广泛的应用前景。

参考文献

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[5]巩婉峰.转炉一次除尘新OG法与LT法选择取向探析[J].钢铁技术,2009,4: 46-50.

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[8]梁广,张杰.炼钢转炉煤气干法净化回收与利用技术[J].钢铁技术,2006(6):39-41.

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[10]焦金鹏,沈惟桥,吴强,等.静电除尘器防泄爆改造与应用[J].山东冶金,2007, 29:134.

工业烟气论文范文第7篇

【关键词】 电厂锅炉;烟气除尘技术;烟气脱硫技术

环境保护是我国重要的一项基本国策,随着各行业技术进步的加快以及我国环境保护法律、法规的不断完善,人民越来越来注重环境保护。我国GDP的增长和重化工业的不断发展,致使我国面临的环境压力与日俱增,如果环境治理不能达到有效实施,我国将像西方发达国家一样走先污染后治理的工化业道路。火电厂作为我国主要的发电厂,应在环境保护方面起到模范带头作用,已响应国家对在环境保护的政策。

1.电厂锅炉烟气除尘技术分析

1.1 静电除尘

烟灰在运动摩擦中会产生静电,比电阻一般在 1×104-5×104Ω・cm,静电除尘比电阻应低于静电比电阻,因为静电除尘器的极板与烟灰之间需产生电势差,烟灰颗粒才会在电场力的作用下向极板运动。静电除尘的工作原理:在除尘器的两极施加高压直流电,当烟气经过时,烟尘的负电在除尘器两极形成的电场力的作用下会向正极板移动,从而逐一被电极板吸附排除。静电除尘过程大致分为五个部分:高压电场电离烟气使产生大量负电离子;烟尘获取负电离子;带静电粉尘吸附到一起变成带静电大颗粒粉尘;大颗粒粉尘向正极板运动被吸附;清除极板上的灰尘。

1.2 水幕除尘

水幕除尘脱硫工艺,采用碱性液体脱硫除尘。选用防堵喷淋装置,喷洒碱性液体,循环碱水在与烟气中二氧化硫接触时将其反应吸收,因而达到脱硫除尘的效果。

工艺流程:

从锅炉出来的烟气温度在155-200℃,烟气夹杂着粉尘和二氧化硫等有害气体进入工艺装置,与脱硫除尘喷雾同向运动,由于烟气温度高与喷雾混合呈湿烟气状态,从而被喷雾充分吸收,剩余的热量可将水雾烘干一起由引风机进入烟囱而被排出。被水雾吸收的烟气由预热器出口进入雾化室,使烟与碱水进行反应,在经过文丘管的时候高流速使烟气产生紊乱,直径大于10微米的颗粒在水重力的作用下,坠落水面得到净化。没有完全被吸收的烟气和颗粒会随旋流板到达塔内,再次与塔内的液体接触而被全部吸收。

1.3 布袋除尘器

箱式布袋除尘器可以根据粉尘的大小选择布袋的数量和材料,布袋设计成圆形,采用Φ130滤袋,袋笼垂直度按国标。用弹簧或文丘里把滤袋的上端缩进,以避免袋内积灰。烟尘从布袋除尘器的进风阻流板吹进各个袋室,并在阻流板的引导下,直径较大的粉尘被直接分离到灰斗,直径较小的粉尘会被引进中部箱体,被滤袋吸附。过滤后的烟气再进入另一个箱体,由排风管道引排出。随着滤袋的使用率增加,滤袋上沾的颗粒会累积变厚,当积尘的阻力值达到设定状态时,清灰装置就会按设定的程序开启清灰阀,滤袋上的积尘会在清灰装置的喷吹下抖落,由卸灰阀排出。

2.电厂锅炉烟气脱硫技术分析

2.1 干式烟气脱硫技术

在烟气脱硫技术中根据脱硫剂的种类可分为以下几种:CaCO3、MgO、NaSO3、NH3。国外常用的烟气脱硫方法根据工艺的不同可以分三类:湿式抛弃工艺、湿式回收工艺以及干法工艺。

干式烟气脱硫工艺从二十世纪八十年代开始就常常被用在供暖锅炉烟气净化。常采用的干式脱硫技术有喷雾式和粉煤式。喷雾干式烟气脱硫工艺,与上边提到的水幕除尘脱硫工艺相似。粉煤灰干式脱硫技术,是1985年由日本研制出来的,该技术用粉煤灰作为脱硫剂除去烟尘中的硫。粉煤灰干式脱硫设备,脱硫率高达60%以上,而且成本低,用水少,具有各种优势。

2.2 湿法烟气脱硫技术

采用的脱硫剂主要有石灰石,石灰,以及碳酸钠,通过对烟气的净化,而除去烟气中的硫。湿法烟气脱硫原理可分为物理吸收和化学吸收,物理吸收的主要方式是烟气溶解于液体,化学吸收的主要方式是与烟气中的二氧化硫产生化学反应。物理吸收与化学吸收性能不同点在于,物理吸收需要保持塔内的液平衡,需要有一定的控制稳定性,而且物理吸收相比化学吸收的效率会差一些。

4PS 型燃煤锅炉烟气除尘脱硫技术。该技术可同时除尘和脱硫,装置由两部分组成:喷雾脱硫塔和湿式除尘器。在脱硫塔内,烟气首先经过石灰浆喷雾,烟气中的二氧化硫被吸收生成硫酸钙。烟气然后进入湿式除尘器,除尘器内的喷气头会产生强大的风速,将烟气吹到除尘器底部,使其与贮水池进行交融进而被吸收。

技术流程为:

3.电厂锅炉烟气除尘脱硫技术的发展趋势

根据我国中小型电厂燃煤锅炉的具体情况,首选的烟气脱硫技术应是技术可靠、经济可行以及无二次污染。而对于燃煤中小型锅炉的SO2污染源,朝着因地制宜地采用成熟的烟气脱硫技术方向发展:对电厂新建燃煤中小型锅炉,采用除尘脱硫―体化净化设备;现有燃煤电厂中小型锅炉,对于已有除尘系统正常运行者,其烟尘脱硫用低阻、中效、占地面积小的半干式喷雾脱硫器,对于除尘系统失效者以除尘脱硫一体化的净化设备取代;对于有废碱行业的电厂中小型锅炉,可利用碱法造纸废水进行湿法脱硫。

总之,电厂锅炉作为燃烧原料的设备,其在生产运行期间会引起粉尘及硫氧化物的污染,破坏了周围的生态环境。考虑到可持续发展观对环境保护的需要,用户在使用供暖锅炉期间必须要控制好锅炉的燃烧产物,采用先进的除尘脱硫技术降低锅炉污染。只有引进高科技辅助设备操作运行,才能在保证生产质量的前提下创造理想的经济效益。对于除尘脱硫综合技术还有相当长的一段路要走。因此,电厂技术人员应不断探索,不断创新,在实践中不断总结经验和教训,从而完善除尘脱硫综合治理技术,防止火电厂烟气中的粉尘和污染性气体排入大气,改善人们的生活环境,以造福于了孙后代。

参考文献

工业烟气论文范文第8篇

关键词:钢铁企业;低温预热;制冷

钢铁企业在生产过程中有许多部门需要制取低温冷媒水用于工艺冷却和空调、如轧钢厂、焦炉煤气净化工艺、主电室、电气控制室、电子计算机房、操作台、仪表房、各办公楼、居住区等。

1.钢铁企业烟气余热资源回收利用状况

在我国,钢铁企业属于能源密集型行业,是能耗大户,它消耗的能源是非常巨大的,在全国总能耗量中,它的能源消耗量占其中的16%左右,同时它的能源利用效率大概仅为30%~50%,和国际先进水平相比较,我国吨钢可比能耗要高出20%左右。而且随着我国日益突出的能源危机问题,各级政府部门开始大力推动淘汰落后产能、优化产业结构工作,以达到节能降耗的目的,这样一来,高能耗的钢铁企业的发展必将受到制约。而在生产过程中钢铁企业排放了大量的余热资源,并且其中很多余热资源具有回收利用的价值。目前我国钢铁工业生产1t钢产生的余热约为8.4GJ,只有 25.8%被回收利用。伴随着我国不断发展的钢铁节能技术,对于钢铁企业高效回收利用多种余热资源已经成为可能,而且对于钢铁企业节能降耗和增产增效已经成为了有力的推手。我国钢铁企业余热资源在回收利用方面和国外先进水平相比较,还是有很大的差距。国际先进钢铁企业余热资源的回收利用率超过50%,而我国的还不足30%。

2.烟气余热利用火用分析

每一种形态的能量,向“高级能量”转化的能力并不是相同的。如果以这种转换能力为尺度,就能评价出各种形态能量的优劣。但是转换能力的大小与环境条件有关,还与转换过程的不可逆程度有关。实际上采用在给定的环境条件下,理论上最大可能的转换能力作为量度能量品味高低的尺度,这种尺度称之为(火用)(Exergy)。定义为热力系工质的可用能。用于确定某指定状态下所给定能量中有可能做出有用功的部分。

当系统由一任意状态可逆地变化到与给定环境相平衡的状态时,理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部分能量,称之为(火用)。

2.1火用分析法和其他分析法相比较来讲,更具有普遍意义,评价钢铁企业中各种热工设备运行状况的统一数据,就是用火用效率作为评价的标准的,从而对各类热工设备的技术水平有所反映。

2.2在余热余能利用方面,对于不同品质能源的合理利用顺序可以通过火用分析方法来对其进行确定。要想最大限度地回收利用余热余能,就要依据火用分析结构来设计部分能源的梯级利用方案。

2.3对于钢铁企业在生产过程中必须采用而火用效率较低的热工设备,通过火用效率的计算可以找出其薄弱环节,从而为设备的改进提供依据和着手点。

3.烟气直接制冷应用情况

3.1烟气状况

当前,钢铁企业高温烟气余热有比较高的回收利用率,但是中低温烟气余热的回收利用还是存在着一些问题:第一,热焓的利用只是中低温烟气余热的回收利用(如作为工艺过程的预热、干燥用),没有做到按质、分级利用,造成余热品位的极大浪费;第二,不够完善的中低温烟气余热利用设备和系统整体效率较低,中低温烟气余热回收利用技术的经济性比较差,对该类技术的普及和推广有所影响。所以,钢铁企业中低温烟气余热可以考虑直接用于吸收制冷。钢铁企业中焦炉烟气,烧结烟气和热风炉烟气都可以作为制冷机组的驱动热源。而利用热风炉烟气驱动制冷机组取得冷量,可就近利用于改变冷却鼓风机进口空气温度来提高鼓风机效率从而降低能耗。

3.2热风炉烟气余热梯级利用方案

热风炉烟气在预热器前的排烟温度在200~300℃之间,因为有比较大的流量,所以能够提供的热量也较多。当前预热助燃空气和煤气,是热风炉烟气运用最多的地方,经过预热器后烟气温度还能达到大约150℃,造成很大一部分的热能浪费,而且将它直接用于驱动制冷机组效率也不是很高,所以应考虑采用组合利用即余热梯级利用的方案。

热媒式换热器较余热锅炉和热管式换热器比较,有布置灵活、容易控制温度的优点,并且还可以用较高的效率回收热风炉排放的200~300℃的低温烟气。但是在当前,将热管式换热器作为溴化锂吸收式机组的高压余热发生器是已开发的烟气型吸收式制冷机组的主要选择。因为钢铁企业烟气具有热负荷不稳定、烟气含尘量大且具有腐蚀性等特点,所以需要对烟气制冷机组进行专门的设计。

对回收的250℃左右的热风炉烟气首先用于直接驱动烟气型制冷机组,然后利用从制冷机组出来的160℃左右的烟气继续预热助燃空气和煤气,助燃空气和煤气进口温度分别为30℃和45℃,经过预热可以提高到100℃和95℃左右。热风炉烟气梯级利用系统将大大提高热风炉烟气的利用效率,也为其它各工序中低温烟气的梯级利用提供了参考。由于最终排放的烟气温度会低于100℃,因此要考虑到低温腐蚀问题,可以考虑采用诸如玻璃管换热器等解决措施。

4.结束语

做制冷机组驱动热源的中低温余热资源,在钢铁企业中存在着很多,当前,已经有部分吸收制冷机组在钢铁企业中运行,但只是很小的比例。本文提出关于烟气制冷的方法,通过对余热资源和钢铁企业各工序自身的特点的了解,对此方案的可行性和经济性进行了论证。在热风炉的烟气利用中,把烟气直接驱动制冷机组和利用烟气预热或干燥等回收工艺结合起来,实现中低温烟气热能梯级利用,最大限度地回收烟气余热。这也为钢铁企业其它各工序中低温烟气余热的梯级利用提供了参考。

参考文献:

工业烟气论文范文第9篇

[关键词] 敞开式环式炉; SO2;环保

炭素生产烟气中SO2含量是环保要求必须达标的一项综合指标,目前国内环式炉执行《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996标准;其中要求为,烟(粉)尘

为了确保敞开式环式焙烧炉所涉及的环保问题,国内外各炭素厂家普遍采用电捕焦油器的方式进行处理,但是,外排烟气中仍然含有一定量的SO2。为了弄清焙烧烟气中SO2的来源,针对敞开式环式炉生产过程进行检测分析,为进一步探索SO2的产生提供支持,为解决因SO2所产生的环保问题提供理论依据。

1 酸雨的形成与危害

1.1 酸雨的形成

酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨,酸雨中的酸性物质主要是硫酸和硝酸。其中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%。空气中二氧化硫(SO2)最主要的来源是燃烧含硫的燃料。据估测,大气中的SO2有70%来源于工业燃煤。当烟囱排放出的二氧化硫酸性气体,上升到空中与水蒸气相遇时,就会形成硫酸(H2SO4)小滴,使雨水酸化,降水时形成酸雨。

1.2 酸雨的危害

酸雨会对环境带来广泛的危害,造成巨大的经济损失,如:腐蚀建筑物和工业设备;破坏露天的文物古迹;损坏植物叶面,导致森林死亡;使湖泊中鱼虾死亡;破坏土壤成分,使农作物减产甚至死亡;饮用酸化物造成的地下水,对人体有害。

针对SO2在酸雨中的重要作用,要减少酸雨的危害必须严控SO2的排放。炭素生产中,焙烧工序烟囱排出的烟气中含有一定量的SO2,弄清工艺过程中产生SO2的主要途径,为进一步减少SO2排放采取措施提供针对性的依据。

2 焙烧工艺过程和焙烧炉的特点

2.1 焙烧工艺是炭素生产的第二道工序,主要目的是将压型工序中的粘结剂炭化。

焙烧工艺可划分成三个阶段:

①、装炉:首先将炭素成型后的制品吊放到焙烧炉中,然后用填充料(冶金焦)加以掩埋,即装炉完成。

②、加热和保温:通过燃气对已装好制品的焙烧炉箱进行加热,这个过程是间接加热,热量通过砖墙传递给填充料,再经填充料传递给炉中制品。炉内制品传感温度达到860℃左右时,再按工艺要求进入保温阶段。

③、冷却和出炉过程:当完成加热工艺曲线后,停止对该炉箱的加热,炉箱进入冷却降温阶段,大约在240-360小时后,进行填充料抓取,并吊出已烧好的制品,至此焙烧做业完成。

2.2 敞开式环式焙烧炉的特点

敞开式环式焙烧炉,在加热过程中燃料通过燃烧架的喷火嘴燃烧后对烟道进行加热,热量通过传递使炉内产品达到预定的温度,同时热烟气在负压的带动下进入后面炉室的烟道,达到烟气热量充分传递利用的目的。在整个生产过程中各炉室串联供热,所以,对于单体炉室来讲是不断的处于间歇生产的状态,但对整条焙烧系统而言,却是一个连续的生产过程。

基于焙烧炉的特点,燃料所产生的烟气直接通过烟道进入烟囱排入大气中。而炉箱内的物料所产生的烟气则通过耐火砖的缝隙在负压的带动下进入烟道。

3 焙烧过程中SO2的产生

焙烧工艺涉及的主要物料有燃料、原料和填充料。由于焙烧炉的特点下面就物料在焙烧过程中与SO2的关系作一下分析。

3.1 燃料

焙烧炉中使用的燃料主要有冷煤气、热煤气和天然气。由于制煤气的原煤中含有较高的硫分,所以在煤气转化过程中会有大量的SO2产生,经输送管道进入焙烧工序,在生产过程中,通过烟气排放到大气中,导致SO2浓度偏高,甚至超标。

天然气作为相对纯净的燃料,在敞开环式炉生产中可以杜绝由燃气渠道产生SO2的问题,确保烟气中SO2浓度。但是,天然气作为国家重点民用资源,在大工业生产中无论在供应量还是成本上都是制约其广泛应用的一个壁垒。

3.2 原料

焙烧工序的原料是炭素成型品,主要成分是煅后石油焦和煤质沥青。

⑴煅后石油焦

炭素生产要经过2600℃的石墨化处理的过程,这就要求对硫含量的控制极为严格,因为硫含量过高在石墨化过程中容易产生气胀现象。同时,炭素产品,尤其是特炭产品的用户对硫成分的要求非常严格。

由于炭素生产对煅后石油焦含硫指标的要求极为严格,所以石油焦在焙烧之前经过1270-1380℃的煅烧过程,不但排除原料自身的挥发份,同时也可使石油焦中的部分硫组份以硫蒸气的形式得以释放排除。从而满足了石墨化处理的要求,煅后石油焦中硫成份需控制在0.35%以内。实际生产中煅后石油焦含硫量控制指标(随机抽取)如下图。

由于焙烧火道温度最高为1250℃(而炉内制品仅为860℃左右),所以,煅后石油焦在焙烧阶段将基本无SO2排出。

⑵煤质沥青

煤质沥青是炭素制品生产中的粘结剂,用量相对较少,其硫份不允许超过0.2%。煤质沥青在焙烧过程中析出的SO2总量尽管不多,但却是存在的。实际生产中煤沥青含硫量控制指标(随机抽取)如下图。

3.3 填充料

焙烧工序的填充料,主要起到固定制品形状和向制品传递热量的作用。目前,国内外填充料主要为冶金焦,其含硫量一般较高,当温度超过440℃以上时冶金焦开始析出SO2。炭素生产中填充料冶金焦的硫含量不允许大于0.8%。实际生产中冶金焦含硫量控制指标(随机抽取)如下图。

4 结论

⑴燃料所产生的烟气直接通过烟道进入烟囱排入大气中。而炉箱内的物料所产生的烟气则通过耐火砖的缝隙在负压的带动下进入烟道。

⑵焙烧烟气中SO2的主要来源为作为燃料的煤气。

⑶煅后焦和煤沥青作为产品的主要原料,煅后石油焦没有SO2排除,而煤沥青所产生的SO2呈微量。

⑷冶金焦在生产过程中,只有第一次有较高的含硫量,对烟气中的SO2浓度有一定的影响,而经过反复应用后对烟气中SO2的浓度基本没有影响。

[参考文献]

工业烟气论文范文第10篇

论文关键词:景观式地面烟炉,系统组成,技术指标

 

RYJ-1型景观式地面烟炉外形似欧式尖顶建筑,采用太阳能供电远程遥控作业,其控制距离不受限制,可布置在气候条件适宜的地区技术指标,实现焰条的远程遥控检测、点火和自动播撒。本系统除可在手机信号覆盖的地区使用外,还可选择安装在北斗接收装置上,可覆盖没有手机信号的所有区域,实现中国境内无盲点覆盖。

1 功能及特点

1.1 实现了无人职守,适时作业的功能,作业安全可靠,可广泛布点,实用性强。

1.2 具有设备破坏报警技术指标,烟管被盗自毁的功能,可确保设备安全,可避免燃烧剂危害社会。

1.3 功能配置先进,配置北斗卫星通讯,可覆盖中国境内所有区域。

1.4 考虑到作业人员的安全及卫生,填装烟管工作在烟炉外完成,无需将手伸入烟炉内部,装填方便、快捷技术指标,可确保烟管安装人员安全卫生。

1.5 装填烟管数量多,催化剂含量大,作业时间长。

1.6 具有烟管是否点火成功的检测功能和异常检测功能及燃烧情况记录功能。

1.7 遥控系统具有可靠的加密功能。

1.8 外形美观,性能可靠,可靠选择单体或成组(套)安装使用。

2 工作原理

中心控制器采用密码无线通讯方式。远

程获取终端站点信息,庙宇烟管点火时间、点火数量,使烟管在选定时间正常点火,燃烧催化剂技术指标,通过烟炉将催化焰剂播撒释放于空中,并在上升气流的作用下抬升到云中,达到催化增雨(雪)功效。

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学本科,从事人工影响天气科研工作

2.1 本系统由地面烟管、烟炉、点火控制系统组成。

2.1.1 地面烟管由接电铜片、底座、壳体、催化剂药柱、自毁装置、喷管、防潮塞组成,见图1。

图1 地面烟管

Fig.1 Chimney of equipment

2.1.2 地面烟炉由1雨帽、2烟囱、3炉顶、4炉镗、5烟管固定装置、6烟管、7收渣盒、8烟炉底座、9接线板、10门、11控制器等组成,见图2。

图2 地面烟炉

Fig.2 landscaping artificial rainfall aerosol equipment

2.1.3 点火控制系统由点火控制器、内置电池、

无线通讯模块、太阳能充放电控制、防盗报警系

统组成。系统工作框图见图3。

图3 控制系统工作框图

Fig.3 Map of control system

3 技术指标

3.1 烟管技术指标

管长398mm

管径Φ46.5 mm

质量925 g

催化剂重量 535 g

碘化银含量 11 g/支

成核率(-10℃) 1.03×101 个/g

催化剂燃烧时间 6 Min/支

催化剂燃烧温度 1260℃

使用温度-30~45℃

储存温度 -40~50℃

烟管同时工作数量 ≤9支/套

储存期3年

3.2 地面烟炉、控制系统性能指标

外形尺寸4212×1538×5475(长×宽×

高)mm/套(3个单位为一套)

质量 1500 Kg/套

烟管最大装填量 168支/套(单位装填量56支)

电源电压220VAC(远程中心站);8~

16VDC(现场终端)V

待机功耗 ≤2W(终端

供电方式 太阳能供电系统

电池能量 7个连续阴天可靠工作

电池寿命 >1年

手持式控制方式 现场控制

控制距离 中国境内不限

最大点火容量 168支(可以独立点火)

平均无故障工作 >7000 H

平均修复时间 <2 H

工作温度 -30~45℃

工作湿度 10~100%

点火控制方式 支持GPRS、CDMA、SMS、卫星通讯

21世纪,对于我区人工影响天气的工作发展是一个十分有利的时期,但机遇与挑战并存技术指标,希望和困难同在,我们要充分利用国内的先进技术,落实科学发展观,丰富我区人影作业手段,促进我区人影工作快速的发展,从而进入一个全新的局面。

参与文献:

人工影响天气技术手册

工业烟气论文范文第11篇

关键词:钢铁工业废气;脱硝技术

引 言:本溪市是一座以钢铁加工工业为主的城市,钢铁厂的烧结、球团、炼焦、化学副产品、炼铁、炼钢、轧钢、锻压、金属制品与铁合金、耐火材料、炭制品以及动力等生产环节,拥有排放大量烟气的各种窑炉[1]。大多数的工业炉窑产生的工业烟气中含有氮氧化物,它们大量排放到大气中,不仅形成酸雨,破坏臭氧层,并造成温室效应导致全球变暖。为减少氮氧化物的排放,2012年开始实施的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》、《炼焦化学工业污染物排放标准》、《炼铁工业大气污染物排放标准》等均对废气中氮氧化物排放提出了严格的控制标准,钢铁工业废气中脱硫已经广泛开展,烟气脱硝将是“十二五”期间减排工作的重点。

本文着重介绍了选择性催化还原(SCR)脱硝技术、选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术、活性炭法同时脱硫脱硝技术等,以期能为钢铁行业烟气脱硝技术的深入研究和推广提供一定的技术参考。

1 选择性催化还原(SCR)脱硝技术

SCR技术是还原剂(NH3、尿素、HC等)在催化剂(V2O5、TiO2、WO3等)的作用下,选择性地与烟气中NOx反应生成N2和H2O,反应温度为300~450℃。以NH3为还原剂的主要反应式为[2]:

SCR脱硝技术可直接从锅炉引入烟气,即脱硝反应器布置在锅炉省煤器后,空气预热器之前,称为高含尘工艺;也可用于引入预先除去烟尘烟气的情况,即脱硝反应塔布置在静电除尘器和脱硫装置之后,称为低含尘工艺。高含尘工艺投资低,但占地面积大,催化剂容易堵塞,同时由于副反应的发生会加剧空气预热器的堵塞和腐蚀。低含尘工艺有利于脱硝反应,催化剂使用寿命相对较长,但需要安装烟气换热器(GGH)并设置燃油或燃气装置加热烟气,投资和运行费用较高[3]。

SCR脱硝技术是目前国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术,对氮氧化物的脱除率可达到70%~90%。该技术具有脱除效率高、无副产物、不形成二次污染,装置结构简单,运行可靠,便于维护等优点。

2 选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术

SNCR技术是在没有催化剂的条件下,将还原剂(NH3、氨水、尿素)喷入燃烧室内与烟气中NOx进行反应将其还原为N2和H2O,反应温度为850~1200℃。NH3或尿素还原NOx的主要反应为[4]:

该工艺对于温度控制十分重要,当温度过低时,还原反应不完全,会造成还原剂NH3的逃逸同时脱硝效率降低;若温度过高,NH3容易被氧化为NO导致氮氧化物排放浓度增加。

SNCR技术投资成本低、运行费用低、系统结构简单、占地小、不产生副产物,但是脱硝效率仅为40~50%,目前单独使用SNCR工艺脱硝的较少,大多与其他脱硝技术联合应用[5][6]。

3 活性炭/活性焦同时脱硫脱硝技术

活性炭或活性焦作为吸附剂同时脱硫脱硝原理基本相同,吸附装置都是由吸附塔和再生塔组成,所不同的是活性炭吸附法有两个吸附塔,一个脱硫一个脱硝,而活性焦吸附法只有一个吸附塔,塔分两层,上层脱硝、下层脱硫,活性焦在塔内上下移动,烟气横向流过塔[7]。

烟气中的SO2在有氧和水蒸汽存在时,由于活性炭/活性焦表面的催化作用,SO2被烟气中的O2氧化为SO3,SO3再溶于水蒸汽生成硫酸,其反应如下:

在吸附塔中喷入NH3,烟气中的NO与NH3反应生成N2,其反应如下:

净化后的烟气排放。吸附了硫酸的活性炭在350℃下热解再生,同时释放出高浓度SO2,其反应如下:

再生后的活性炭/活性焦可循环使用。释放出的SO2气体进入副产物回收系统制成单质硫、硫酸或液态SO2回收[8][9]。

活性炭/活性焦同时脱硫脱硝技术在德国、日本和美国一些公司已经投入到工业应用中。该工艺SO2脱除率可达90%以上,NOx脱除率可达80%以上,同时可以去除烟气中的HCl、HF、砷、硒、汞、二噁英等有害物质,还可以进一步除尘。该技术不产生废水,还可出售副产物SO2;操作简单,运行维护方便。

4 其他烟气脱硝技术

随着技术的进步,碱液吸收法、电子束法、脉冲电晕等离子法、微生物法、微波法等烟气脱硝技术以及CuO法、电化学法、液膜法等同时脱硫脱硝技术不断发展,但目前大多处于实验室阶段,实际工程应用较少。

5 钢铁工业废气脱硝技术建议

2010年本溪市主要的8家钢铁行业年排放氮氧化物约19960吨,占全市氮氧化物排放量44%,本溪市钢铁工业废气脱硝迫在眉睫。根据钢铁企业的实际情况选择高效的烟气脱硝技术是完成氮氧化物减排工作的首要任务。结合不同脱硝工艺的特点,对于已建好除尘脱硫设施的企业,烟气中NOx浓度不高、对脱氮效率要求较低的企业可选择SNCR脱硝技术,对脱氮效率要求较高的企业应选择SCR脱硝技术;对于新建的钢铁项目,优先考虑联合脱硫脱硝一体化技术,如活性炭同时脱硫脱硝技术等。

参考文献:

[1]韩剑宏.钢铁工业环保技术手册[M].化学工业出版社,2006,7:153.

[2]高洁.国内外目前具有研究价值的烟气脱硝技术[J].科技信息,2010,7:363.

[3]王方群,杜云贵等.国内燃煤电厂烟气脱硝发展现状及建议[J].电力环境保护,2007,23(3):20-23.

[4]于树斌,崔钧等.烧结烟气脱硝技术的探讨[J].第八届(2011)中国钢铁年会论文集.

[4]顾卫荣,周明吉等.燃煤烟气脱硝技术的研究进展[J].化工进展,2012,9(31):2084-2092.

[5]陈晓峰,郭道清等.燃煤电厂烟气脱硝技术现状探讨分析[J].工程技术与产业经济,2012,4:31-33.

[6]史少军,叶招莲.钢铁行业烧结烟气同时脱硫脱硝技术探讨[J].电力科技与环保,2010,3(26):17-18.

[7]王旭伟,鄢晓忠等.国内外电厂燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展[J].电站系统工程,2007,23(4):5-7.

工业烟气论文范文第12篇

构建文化架构体系徐州烟草商业系统企业文化架构体系凸显特色、富有个性,重点设计了“大风”理念架构体系。整个体系由“文化定位”和“文化理念”两大模块构成。根据《中国烟草企业文化建设纲要》和《江苏烟草商业系统企业文化建设实施意见》关于“坚持全系统企业价值观、核心理念和企业标识统一”的要求,核心理念为徐州烟草商业系统企业文化理念架构体系的重要组成部分,是整个“大风”文化架构体系建设的核心要素和思想基础。徐烟理念是徐州烟草商业系统根据行业和省局(公司)提出的整体价值取向及其时代要求,由徐烟愿景、徐烟目标、徐烟哲学、徐烟精神、徐烟作风、徐烟宗旨以及徐烟用人理念和徐烟管理理念等八个部分构成。员工理念是徐烟理念内化于员工心中的自觉意识,徐州烟草商业系统的员工理念以“健康、智慧、理性、激情”为核心,由员工的四种心态、五种精神、六种情感和十种意识构成。“文化定位”确立了“文化理念”的个性;“文化理念”丰富了“文化定位”的内涵。“大风”的文化定位则象征着一面凝聚着古老彭城文明、又承载着现代徐州希望的精神之旗,势必引领全系统广大员工把科学发展的大旗举得更高,把和谐发展的步子迈得更实,把祥和文明的风尚营造得更浓,奋力谱写责任烟草、诚信烟草、和谐烟草的宏伟篇章!

促进文化落地生根恩格斯曾经指出:“文化是人类特有的现象和符号系统,文化就是人化、人的对象化或对象的人化。”因此,在构建“大风”文化过程中,我们始终坚持以人为本,以文化人,并紧紧围绕一个“风”字,加强文化载体建设,加大文化宣贯力度,开展各类文化活动,丰富职工文化生活,不断营造“大风”氛围,促进了“大风”文化的落地生根。2009年拍摄了《大风歌再起—徐州烟草商业系统三个文明建设掠影》企业宣传片,编辑印发了《徐州市烟草专卖局(公司)企业文化手册》、《风雨同舟—企业文化论文集》、《烟语风歌—企业文化作品集》和《光风霁月—企业文化故事集》等文化建设系列丛书。2010年,进一步加强了企业文化载体建设,不断推进文化建设上水平、创一流。硬件上我们在市、县两级局分别建立企业文化中心和企业文化室。制定了建设方案,明确了指导思想,强调了基本功能,提出了设计要求,细化了推进步骤,并围绕“大风歌起.文化架构”、“春风雨露.领导关怀”、“雄风英姿.专卖管理”、“和风拂面.服务营销”、“金风送爽.现代物流”、“德风劲吹.队伍建设”、“清风正气.党风廉政”、“光风霁月.社会责任”以及“乘风远航.企业荣誉”等九个篇章,通过动静有序、繁简相宜的声像、图文演绎,充分展示了企业文化建设成果,从而使文化中心真正成为培训企业员工的教育场所、介绍企业情况的操作平台、弘扬企业精神的文化阵地、展示企业风貌的形象窗口、宣传企业文化的有效载体。在此基础上,组建了“春风”宣传报道兴趣小组、“夏雨”文学创作兴趣小组、“金风”书画摄影兴趣小组、“玉露”读书演讲兴趣小组以及“大学生”科技创新兴趣小组;开通了“风信子”短信亲情问候平台;设定了上下班音诗彩铃;并以“烟语风歌谱新篇”为主题,在全系统组织开展了“大风印象——我爱我家”员工书画摄影作品展、“大风歌魂——我心中的徐烟”文化理念征文演讲、“大风烟韵——首届职工文艺汇演”、《徐烟之歌》歌词征集以及“2010年度大学生工作论坛”和“扶贫济困、助残敬老”、“建功立业献社会,艰苦奋斗爱徐烟”志愿者服务等企业文化系列活动。生动活泼的形式和丰富多彩的内容,营造了企业文化建设氛围,树立了企业形象,展示了企业风采,丰富了职工生活,激发了员工的劳动热情和创造活力,从而为增强企业的凝聚力和战斗力,满足员工自我实现的精神需求,促进员工之间的沟通、交流和认知,增进员工之间的友情、理解和信任,真正使“大风”文化理念内化于心、外化于行、固化于制、显化与表创造了良好的环境。

“十一五”以来,徐州烟草商业系统以科学发展观为指针,解放思想,与时俱进,通过积极构建“大风”文化,不断推进“三大战略”,促进了各项工作协调发展,经济运行质量不断提高,专卖打假破网捷报频传,物流中心建设成绩斐然,全国网建现场会成功召开,企业内部管理扎实有力,信息化建设成效明显,三个文明建设齐头并进,企业综合实力显著增强,市局(公司)先后获得江苏省烟草专卖局(公司)系统先进集体、全省卷烟打假特殊贡献奖、全市依法行政先进单位、先进基层党组织以及学习型企业和省级文明行业等荣誉称号,企业内部政通人和,外部形象不断提升,全系统呈现出同心同向、共建共享的和谐氛围。实践使我们深刻认识到,企业文化既是企业综合实力的体现,也是知识形态的生产力转化为物质形态生产力的源泉。要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,就必须加强企业文化建设,树立“用文化管企业”“、以文化兴企业”的理念,只有不断提高企业的创新力、形象力和核心竞争力,才能够实现企业跨越式的发展。

加强企业文化建设必须领导重视,带头参与。企业文化作为组织文化是领导文化、团队文化和个人文化的总和,其中领导者的特殊地位决定了领导文化在整个组织文化中的主导作用。因此,只有各级领导特别是主要领导大力倡导、身体力行、言行一致、表里如一,真正成为企业文化的倡导者、组织者、创新者和践行者,努力营造企业有生气、服务有名气、领导有正气、职工有士气的发展环境,才能够保证企业文化建设有声有色、富有成效。

加强企业文化建设必须以人为本、以文化人。人是企业的第一资源,又是企业文化建设的主体,既然文化是“人的对象化”或“对象的人化”,那么,企业文化建设就必须以人为本、以文化人。这就需要我们尊重人格、尊重劳动、尊重知识、尊重创造,并以员工喜闻乐见的形式,教育、启发和引导他们在开动脑筋、挖掘智慧、主动实践、积极参与的过程中了解企业的文化,认同企业的理念。同时要创造一切条件不断满足员工的需要,让他们时刻看到、听到、感悟到文化的存在,受到文化的熏陶,升华人生的境界。并通过集思广益,群策群力,使企业文化始终闪耀出人性化、人情化和人格化的光芒,促使员工价值体现与企业蓬勃发展的有机统一,实现报效祖国、服务社会、关爱员工的和谐一致。

加强企业文化建设必须继承创新、突出特色。搞好企业文化建设关键在于突出企业的鲜明个性,追求与众不同的特色、培育出适应时代要求并能够提升其自身形象、促进其持续发展的企业文化。这就需要我们根据行业的整体价值取向,联系工作实际,结合地域文化和行业特点,把握自身的历史、现状和未来的走向,传承中华民族的优秀文化,弘扬时代精神,挖掘整理本单位长期发展中形成的文化资源,并积极借鉴先进的管理思想和优秀的企业文化成果,用发展的观点、创新的思维对现有的企业文化进行整合、提升和创新,不断丰富具有本单位鲜明特色的文化内涵,从而走出一条具有自身特色的文化建设之路。

工业烟气论文范文第13篇

关键词:节能;锅炉;运行现状;改造方案;改造效果;热效率

中图分类号:TK229 文献标识码:A

随着我国经济的持续发展,工业化进入了高速发展的时期。因此,工业的发展对能源的需求量急剧增加,经济发展与能源相对不足的矛盾也日趋尖锐。工业燃煤锅炉是高耗能特种设备,据工业普查统计,工业燃煤锅炉年耗煤炭占煤炭总产量的四分之一左右,且在用工业燃煤锅炉多为使用年限较长的老旧锅炉,效率低、安全隐患多、污染重,工业燃煤锅炉的实际运行热效率仅为60%~65%,与设计效率有较大差距。由此看来,工业燃煤锅炉的节能潜力巨大,因此,进行节能改造势在必行。

1 概况

某工业燃煤锅炉,型号为SZL7-1.0/95/70-AⅡ热水采暖锅炉,属于双锅筒纵置式链条炉排热水锅炉,结构如图1所示。主要参数如表1所示。

按此参数进行设计计算的锅炉热效率η=81.47%,燃煤消耗量B=1462kg/h(燃煤低位发热值22175kJ/kg,下同)。与常规设定值相差很大,按此温度计算出的锅炉实际热效率η=79.39%,燃煤消耗量B=1500kg/h,热效率低于理论计算值2.08个百分点,不但达不到理论设计值,而且也达不到TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》规定的81%的限定值。在锅炉实际使用过程中,由于进入炉膛的冷空气温度低,导致炉膛温度偏低,燃烧效果不佳,锅炉无法正常使用。

2 改造方案

2.1 方案确定

2010年,我国各省市特种设备检测行业对我国现有层燃锅炉运行热效率在全国范围内进行全面现场测试,测试结果表明:工业锅炉主要热损失为排烟和固体未完全燃烧热损失,其中排烟温度在85.21℃~289.5℃间变动,固体完全燃烧热损失在3.32%~29.69%间变动,因此排烟热损失和固体未完全燃烧热损失节能潜力巨大。根据以上数据,笔者有针对性地提出采取从提高冷空气温度入手,利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉效率的方案,即在省煤器下部加装空气预热器来提高进入炉排下方冷空气温度的方法解决存在的问题。这样即不用变动锅炉本体结构来增加受热面,又不会由于对本体改动产生成本大幅提高,生产周期长,设计存在不确定性等问题。经多方研究、计算论证,认为方案可行。

2.2 空气预热器的原理和结构

空气预热器是利用烟气余热提高进入炉膛的空气温度的设备,其工作原理是:受热面一侧通过烟气,另一侧通过空气,进行热交热,使空气加热提高温度;烟气排烟温度下降,提高烟气余热的利用程度。

2.3 空气预热器起到的作用

(1)改善并强化燃烧当经过预热器后的热空气进入炉内后,加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程,保证炉内稳定燃烧,起到改善、强化燃烧的作用。

(2)强化传热由于炉内燃烧得到改善和强化,加上进入炉内的热风温度提高,炉内平均温度水平也有提高,从而可强化炉内辐射传热。

(3)减小炉内损失,降低排烟温度,提高锅炉热效率。由于炉内燃烧稳定,辐射热交换的强化,可以降低化学不完全燃烧损失;另一方面,空气预热器利用烟气余热,进一步降低了排烟损失,因此提高了锅炉热效率。根据经验,当空气在预热器中温度升高1.5℃时,排烟温度可降低1℃。在锅炉烟道中安装空气预热器后,如果能将空气预热50℃~60℃,就可以降低排烟温度30℃~40℃,可将锅炉热效率提高2%~3%,可节约燃料3%~4%。

(4)热空气可以作为燃料的干燥剂。对于层燃炉,有热空气,可以使用水分和灰分较高的燃料。

2.4 空气预热器的结构及布置方案

空气预热器有板式、回旋和管式空气预热器三种。本方案采用板式空气预热器,具体布置见图2所示。

因原设计省煤器下烟室主要作用是支撑省煤器,同时集灰、清灰。内部空间尺寸:1430mm×1200mm×1300mm,可将省煤器下烟室采用加装板片的方式改造为板片式空气预热器。经计算可布置66.8m2受热面。空气预热器用3mm的钢板制成,将钢板焊制成长方形的盒子,将若干盒子拼成一组。烟气由上向下流动,经盒子外侧,空气则横向流过盒子的内侧与烟气相交,使烟气与空气形成逆向流动。具体是,从鼓风机出来的冷空气先进入省煤器下烟室,经省煤器出口151℃的烟气加热后,其温度由-18℃提高至34.9℃,再由锅炉两侧左右风道进入炉排下部。在4个指标上都有较高的权重值。另外该方案对于其它指标的权重发生变化时,也不是很敏感。

2.5 改造效果

此方案没有对锅炉原有结构改动,只在省煤器下烟室焊接一定数量的钢板,并在两侧增加风道即可,工艺简单、费用低廉。按此方案处理,经热力计算,锅炉实际热效率为81.94%,燃煤消耗量B=1454kg/h,达到并超过原设计值。现将三种工况热力计算如表2所示。

结语

能源是人们生产和生活赖以生存的重要物质基础,因此,我们应该着眼于未来,积极响应国家的节能减排工作,加大对工业燃煤锅炉节能改造的重视力度。实践证明,在本案中锅炉经过节能改造后,在实际运行中,锅炉不但运行正常,而且与热力计算的数据比较吻合,取得了良好的使用效果和经济效果,达到锅炉低耗高效的节能目的。

参考文献

工业烟气论文范文第14篇

关键词:钢筋混凝土烟囱;结构;高度;防腐

Abstract: in the industrial building engineering design, we often meet the design of the reinforced concrete chimney. The chimney belong to tall buildings, it is different from general building structure, due to the cross section and height ratio is relatively small, the wind and earthquake action is the main load, and has high soft, exposed, no containment etc, therefore, the design must deal with many special problems. This paper introduces the design of the reinforced concrete chimney height, structure crack, chimney reducing control, inner tube set up the chimney, chimney corrosion problems.

Keywords: reinforced concrete chimney; Structure; Height; anticorrosive.

中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、钢筋混凝土烟囱一般结构

钢筋土烟囱具有对地震的造应性强、使用年限长等优点,但需耗用较多的钢材、造价较高。钢筋混凝土烟囱筒身高度一般为60~250m,底部直径7~16m,筒壁坡度常采用2%,筒壁厚度可随分段高度自下而上呈阶梯形减薄,但同一分段内的厚度应相同,分段高度一般不大于15m,当采用滑模施工时筒壁厚度不宜小于160mm。筒壁混凝土内的纵向钢筋最小直径为10mm,间距为300~500mm,环向钢筋最小直径为8mm,最大间距为250mm,且不得大于筒壁厚。筒身顶部4~5m为筒首,为防止排出气体对钢筋混凝土的侵蚀,该段断面一般均要加厚,外表增做装饰花格。

二、烟囱高度设计问题

烟囱高度所形成的抽力用于:克服烟气流动过程中的总压力降、服空气通过燃烧器的压力降、保证炉膛内具有一定的负压炉子本身高度所形成的抽力用于:辐射室高度所形成的抽力,克服空气通过燃烧器的阻力。对流室高度所形成的抽力,用来保证辐射室顶的负压和克服烟气通过对流室的压力降的一部分。

高度的确定方法:

1、列总抽力与烟气流动的总压力降恒等式求得即:

2、需考虑到安装、环保及检修等方面的问题。

子本身的抽力:

抽力由炉内烟气密度与大气密度的差而引起表达式为:

烟囱抽力

对流室的抽力

烟气流动的压力降:

1、沿烟道流动的压力降;

2、流过挡板、转弯或截面变化等局部的压力降;

3、流过对流室管排的压力降;

4、过空气预热器的压力降(有预热器时)。

烟气流速:

烟气沿烟道流动的压力降

局部阻力产生的压力降

烟囱高度:

由抽力确定烟囱高度

决定烟囱高度的其它因素:

a.不低于附近的蒸馏塔等设备的顶标高,以避免火灾;

b.圆筒炉烟囱的最低高度应能利用烟囱上的炉管吊环吊出辐射炉管;

c.受航空方面的限制;

d.受环境保护方面的限制,必须根据环境保护法规定的要求计算烟囱高度。

三、烟囱结构裂缝问题

钢筋混凝土烟囱内衬、隔热材料的导热系数按规范取值不太合适。因为规范规定的内衬、料导热系数是按干容重状态下的取值,而实际状态恰好相反,烟囱内烟气是呈饱和状态的,对水膜式除尘器除尘的烟气则更是如此,当内衬层受烟气蒸泡后,导热系数就远大于规范中所提供的数值。此外,烟囱在施工过程中,湿态外筒壁混凝土使封闭的隔热层受潮,加上常用的隔热材料(如矿棉、岩棉等)吸湿性较强,导热系数必然远大于规范中给出的干态值。设计中均要根据内衬、隔热材料的性能和烟气运行条件适量放大干态下的导热系数,放大倍数根据经验取1.5~3倍不等。如烟囱高150 m,内衬采用粘土质耐火砖,隔热层采用水泥珍珠岩制品,规范提供的导热系数λ分别为粘土质耐火砖0.93,水泥珍珠岩制品0.16,而在设计中则分别取3.86、0.32。

日照温度和烟气温度取值不当也是烟囱出现纵向裂缝的因素之一。工艺提供的烟气温度设计值均以正常运行工况为准,实际生产过程中温度因各种原因会产生变化,尤其是当发电系统发生事故后,烟气温度可能有较大的提升。在引进外资的项目中,由外方提供的烟气设计温度均考虑了事故烟温,大大高出国内同类型项目中所采用的标准。因此,工程设计中,应适当提高烟气设计温度。至于提高多少为宜,需同工艺共同研究。目前,许多电力设计院将烟气设计温度在工艺提供的烟气温度上提高10%。此外,无烟气影响的冷筒阶段,混凝土筒壁温度变化受日照、风速、风向及周围环境等因素的影响(其中日照影响随季节变化)。由于壁温的变化,筒壁内外应力状态也相应变化,时而出现拉应力而出现压应力,两者随着季节的推移而交替变化着,对筒壁内表面,温度应力取决于日照温差,按照规范规定,外筒壁最高温度采用夏季极端最高气温一般在40℃左右,而夏季太阳照射烟囱混凝土外筒壁的最高温度可达50~70℃或更高这时,筒壁内外温差将大于按大气温度计算的温差如果设计中考虑不当,必将造成烟囱还没有投入运行,内筒壁便开裂的不良后果。

四、烟囱缩径的控制措施

1、收分计算要正确。模板收分的尺寸可根据每次提升的高度和烟囱设计的坡度,求出半径收分的尺寸,即烟囱半径收分尺寸是滑模每次提升高度乘以烟囱设计坡度;采用移置模板施工时,模板收分尺寸可根据每节筒身模板的高度和烟囱设计坡度,求出半径收分尺寸,即烟囱半径收分尺寸是每节筒身模板的高度乘以烟囱设计坡度。

2、收分控制要严格。模板的收分控制通过安装在操作平台辐射梁上的调径装置来实现,调径装置由专人负责。每提升一次模板,即准确按计算收分尺寸拧动一次调径装置的丝杠,完成一次收分。采用移置模板施工时,每节筒身模板以下节模板边缘为标准,根据计算收分尺寸,准确算出混凝土新浇筑面标高的筒身实际半径,以此固定内外模板,完成一次收分。

3、收分测定要准确。每提升两次或移置模板施工每节筒身的移置模板都要严格检查一次模板的半径,检查方法是按新浇筑面标高的筒身计算半径,在尺杆上做出标记,采用激光铅直仪或吊线法找中,然后实测模板的半径和几何中心并做记录,作为继续提升或下节筒身移置模板调整半径的依据,实测半径要符合设计要求,模板几何中心对烟囱中心的偏差不超过5mm。

五、内筒设置烟囱问题

某建筑内筒设置烟囱,在中国以至于亚州也还是个新问题,首先,烟气对内筒产生的热应力影响就很大,其次,锅炉房并非在主楼楼层内,而是在裙房里,距内筒尚有几十米水平距离,烟道必须通过标准层的几个房间,将对这些房间产生影响。特别是锅炉一般冬天运行较多,烟囱内外温差更大,为避免其影响,将烟囱作如下处理:

1、参照普通烟囱的建造方法,将空气隔热层扩大为100MM,普通砖烟囱的空气隔热层为50MM,它是为保护烟囱外壁而设置的,而此工程要保护的对象是大楼的整个内筒以至整个建筑,为此,特将空气隔热层增加一倍,防止烟气热量向内筒传导而产生热应力破坏。

2、砌筑与烟囱等高的耐火砖内壁,普通烟囱内壁,烟气湿度在500℃以下时采用红砖,显然不能保证烟囱外壁湿度与室温相当,耐火砖的密实程度和隔热性能比普通红砖好多了,能有效地阻止烟气湿度影响内筒。

3、烟囱与烟道连接处设置伸缩缝,烟道(钢制)采取了严格的保温措施。

4、烟囱外壁(即内筒墙壁用耐火砼浇筑,更进一步消除烟气的影响。 采取上述措施,完全避免了烟囱内外温差对主楼内筒的影响。

六、烟囱的防腐蚀问题

烟囱的防腐蚀设计,应考虑下列因素:烟囱内烟气的腐蚀等级;结构重要性;烟囱的运行方式(经常性或间隙性运行方式);烟囱内是否有结露现象;技术经济比较;检修条件。烟囱的腐蚀,主要包括自然环境腐蚀和排气筒内的烟气腐蚀,烟囱的防护设计,也主要是针对这两种腐蚀的防护,本文主要讨论烟囱排气筒内壁针对烟气腐蚀的防护设计。

工艺专业应选择合适的烟气流速及温度,采用适当的烟气净化工艺,以降低烟气湿度;建筑专业在排气筒外壁采取适当的保温措施,以确保烟气在排气筒流动过程中不结露或尽可能少结露。在工程设计中,采取这些措施后,可以认为正常生产状态下产生的烟气,对钢材的腐蚀作用,可以得到有效控制。

通常,对于采用半干法或干法烟气净化工艺,在正常生产状态下产生的烟气,排气筒钢管采用普通碳素钢,排气筒内壁不采取任何防护措施,排气筒壁外裹隔热保温层。隔热保温材料多为矿棉或玻璃纤维,厚度根据热工计算确定,应能使排气筒内烟气温度在设计允许的范围内,排气筒隔热保温层外的温度不高于45℃。采用半干法或干法烟气净化工艺,在非正常生产状态下(如试运行、启动、停炉等时期)烟气的成分、温度、流速等诸参数可能达不到设计指标,尽管这种状态不会持续很长时间,但由此导致的烟气对排气筒的腐蚀的可能性是存在的。因此,还需要采取一些辅助防护措施。依据烟气对排气筒的腐蚀作用的大小,在结构计算所需排气筒钢管壁厚的基础上,增加一定厚度,即“腐蚀厚度裕度”,使烟囱在结构设计使用年限内,扣除因烟气腐蚀而损失的钢管壁厚度后,所剩下的钢管壁厚度,依然能使钢管具有足够的强度、刚度、稳定性,能满足结构安全使用的需要。

结束语

烟囱是工业与民用建设中不可缺少的构筑物,近十年,由于工艺要求和单机组容量的增大,以及世界各国对环保要求的提高,使烟囱不断向高的方向,向多筒、多管方向发展。综上所述,烟囱的高度、筒壁、内衬和隔热层的材料及厚度、烟囱的防腐都是是搞好钢筋混凝土烟囱设计的重要环节。

参考文献

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[5]魏利金.管钢烟囱设计[J].特种钢结构,2011(09).

工业烟气论文范文第15篇

关键词:燃气锅炉; 排烟; 余热回收

0 引言

冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置,当烟气在通道内通过传热面,温度降至露点温度以下,从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质,可以将排烟中大量的能量加以回收利用,从而达到节能环保的效果。随着制造工业的不断发展,各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷,不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。

1 烟气的特性分析

天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高,分析表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气,具有可观的汽化潜热,大约为3 700 kJ/Nm3,占天然气的低位发热量的10%以上。传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右,利用冷凝式换热器只要把烟气温度降到烟气露点温度以下,就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,按低位发热量为基准计算,天然气锅炉热效率可达到和超过110%。本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析,表1为纯天然气的成分。

1.1露点计算

在水蒸气分压力不变的情况下,使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时,将有水滴析出,此时的温度即为露点温度。天然气燃烧特性分析(以1 m3天然气计算)烟气中水蒸气的体积分数达17·4%,若燃烧在大气压力下进行,当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据),其相应的烟气露点温度是57℃。露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。

通过观察可知,烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。因为根据道尔顿分压定律,露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比,随着过量空气系数的增加,烟道中水蒸气的相对体积减小,水蒸气的容积份额会有所下降,其露点温度也随之降低。实际上,虽然各地方天然气中成分含量有所不同,但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分,其他成分影响很小,经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围),并且由于实际燃烧的影响因素较多,也使得计算不可能达到很精确,通常是在理论值附近的一个范围内波动,在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。

1.2热效率分析

烟气中的热量以显热和潜热2种形式存在,因此锅炉的热损失也由烟气的显热损失和潜热损失组成。而显热损失取决于烟气的温度和烟气组分的热容量;潜热损失则取决于烟气中以水蒸气形态存在的水量的多少。当水蒸气冷凝时,烟气中存在复杂的现象:由于水蒸气分压力较低,并且在冷凝液膜附近主要是不凝气体,如N2、CO2、O2等,烟气中水蒸气需要穿过不凝气体层才能达到液膜表面发生冷凝。烟气中水蒸气冷凝率等于由单位体积天然气燃烧生成烟气所产生的凝结水量与燃烧所生产的水蒸气量的比值,其中,燃烧所产生的水蒸气包括天然气燃烧生成的水蒸气及空气和燃气所带入的水蒸气。根据能量守恒来进行换热效率的计算:

(1)

其中:Q为燃气的低位发热量;Ha为空气在进口端的焓;Hg为燃气在进口端的焓;Hf为排烟焓;Φ为水蒸气的凝结率;ρh为标准状况下水蒸气的密度;r为气化潜热;Vh为标准状况下烟道中的水蒸气体积。

仅烟气中的潜热就对锅炉的热效率影响如此巨大,倘若能将排烟温度降低到露点以下对潜热加以回收利用,对以低位发热量为基准进行计算的热效率至少可提高到10%以上。并且随着排烟温度的降低,烟气的显热损失也会相对减小,那么热效率的提高将更为明显,进一步证明降低排烟温度对锅炉效率提高的重要意义。

进一步计算可以得出在不同排烟温度下锅炉实际热效率的变化趋势。锅炉效率随着排烟温度的变化分为2个比较明显的区域:在60~180℃变化缓慢,而在20~60℃变化较大。这主要是因为排烟损失中水蒸气潜热损失占的比例大于烟气显热的结果。当锅炉排烟温度降到20℃时,锅炉效率理论上可达107.4%。

排烟中的水蒸气潜热在57℃以下才能得以回收,能够回收的热量依赖于所要求的利用温度和利用率。如果利用温度接近排烟的露点温度,仅能回收较少的热量。利用温度越低,回收的热量越多。因此,低温下余热冷水可获得高的回收率,而在较高的温度下输出热能会降至可以回收的能量数量。

2余热回收其它影响因素

2.1 余热回收器受热面的磨损问题

将余热回收器管排设计成膜式管排(或 H 型管排),这种结构迫使烟气流动趋于层流,管排间没有烟气扰动,在同样烟速下,与螺旋肋片式和光管式相比较是最不易磨损的受热面布置形式。而且由于每个烟道的边界管排与烟气的磨擦,而形成中间流速高,两边流速低的分布方式。因此,管壁附近烟气流速低于平均值,烟气扰动比较弱,缓解了飞灰对省煤器的磨损。另外,烟气流速对受热面的磨损影响最大,布置受热面时烟气流速不宜过大,设计时通过调整管排横向截距,来改变受热面的烟速,可有效避免余热回收器管排的磨损问题。

2.2 烟道阻力问题

锅炉整个烟道阻力主要由引风机和烟囱自拔力来克服,其中引风机是主要因素。安装余热回收器后锅炉整体烟气阻力必然增加。以某电厂 3 号炉热力计算结果为例,烟道阻力增加约 70 Pa 左右。在加装余热回收器的同时是否对引风机进行改造,进一步提高出力,确保安装余热回收器后锅炉本体的正常运行,视现场情况确定。

2.3余热回收器管内壁结垢问题

受热面管内壁结垢主要发生在蒸发段,因为蒸汽的溶盐能力与水比较相差很大。而在余热回收系统中最高点温度也不会超过 120 ℃,整个系统仍处于液相,管内壁结垢问题较小。

3结语

(1)与煤和石油相比,天然气是一种非常理想的清洁能源,排放烟气对环境压力小,并且非常适合将其改造为冷凝式余热回收锅炉,提高锅炉利用效率。

(2)天然气锅炉排放的烟气中含有一定量的水蒸气,若将排烟温度降低到露点温度以下回收水蒸气释放的气化潜热,可将锅炉效率提高10%以上。

(3)合理设置关键技术参数,可实现余热回收系统长期稳定运行,国内一些电厂成功设计安装了余热回收利用系统,为电厂带来了良好的经济效益。

参考文献: