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脱硫工艺论文参考文献

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脱硫工艺论文参考文献

火力发电利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。下面是我整理的火力发电技术论文,希望你能从中得到感悟!

探讨火力发电厂烟气脱硫技术

[摘要] 文章 主要阐述了脱技术的分类和比较成熟的几种脱硫工艺技术并指出了合理运用这些先进的工艺技术。

[关键词]火电厂 脱硫技术 二氧化硫 新排放标准

[中图分类号] [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-270-2

1国内外脱硫技术研究现状

目前燃煤脱硫有3种方式:一是锅炉燃烧前脱硫,如洁净煤技术;二是燃烧过程中(炉内)脱硫,如循环流化床燃烧技术;三是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术。由于燃烧前和炉内脱硫的效率较低,难以达到较高的环保要求,因此目前火电厂,特别是大型火电机组烟气脱硫,主要采用炉后烟气脱硫(FGD)工艺。就目前的技术水平和现实能力而言,烟气脱硫技术也是世界上应用最广泛、最经济、最有效的一种控制SO2排放的技术。电厂烟气脱硫技术大致可分为干法、半干法和湿法3种类型。

干法脱硫

干法烟气脱硫技术是脱硫吸收和产物处理均在无液相介入的完全干燥的状态下进行,具有流程短、无污水废酸排出、净化后烟气温度高,利于烟囱排气扩散、设备腐蚀小等优点,反应产物亦为干粉状。此种 方法 的脱硫效率为40%~70%,脱硫剂利用率较低,但投资少、设备占地面积小。

半干法脱硫

半干法烟气脱硫技术是结合了湿法和干法脱硫的部分特点,吸收剂在湿的状态下脱硫,在干燥状态下处理脱硫产物;也有在干燥状态下脱硫,在湿状态下处理脱硫产物的。半干法的工艺特点是反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率为70%~85%,较脱硫效率比湿法低,但投资及运行费用也较低,具有较好的经济性。

湿法脱硫

湿法烟气脱硫技术是液体或浆状吸收剂在湿的状态下脱硫和处理脱硫产物,具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。湿式烟气脱硫工艺脱硫产物为膏状物,可脱除烟气中95%以上的SO2。目前,日本和欧美等国家绝大部分燃煤电厂都采用此种方法。

2几种主要脱硫工艺简介

石灰石一石膏湿法脱硫工艺

目前,世界上应用最广泛、技术最为成熟的脱除技术是石灰石—石膏湿法脱硫工艺,它能占到FGD容量的70%左右。这种技术以石灰石为脱硫吸收剂,向吸收塔内喷入吸收剂浆液,让这些物质和烟气充分接触、混合,随之对烟气进行净化、洗涤,使烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及氧化空气发生化学反应,最后生成石膏,从而达到减少SO2排放的目的,是控制酸雨和SO2最有效的方法。

(1)脱硫效率高,技术成熟近年来,石灰石—石膏湿法脱硫技术发展迅速,脱硫效率能够达到95%以上,经过处理后SO2浓度和烟气含尘量都会大幅减少。从目前运行实际情况看,很多大型电厂普遍采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,效果较好,有利于本地区烟气污染物总量控制,改善周边环境。此项技术成熟,运行 经验 多,运行稳定,易于调整,能够取得很好的经济效益。

(2)投资高,占地面积大石灰石—石膏湿法脱硫工艺需要配置石灰石粉碎、磨制系统,石膏脱水系统、废水处理系统等,因此占地面积比较大,况且设备多,一次性建设投资就会比较大。

(3)吸收剂资源丰富,价格便宜我国有丰富的石灰石资源,并且品质也较好,价格便宜,碳酸钙含量在90%以上,优者可达95%以上,钙利用率较高。

(4)副产物的综合利用石灰石—石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。石膏是用于生产建材产品和水泥缓凝剂,目前我国房地产市场非常大,石膏的利用率也很高,且消耗大,因此脱硫副产品基本可以达到综合利用。这样不仅可以增加电厂的经济效益,还会降低企业的运行成本,减少二次污染。

炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫(LIFAC)

LIFAC技术是在炉内喷钙脱硫技术的基础上在锅炉尾部增设了增湿活化塔,以提高脱硫效率。石灰石粉作为吸收剂,由气力喷入炉膛950~1150℃的温度区,使石灰石受热分解为CaO和CO2,CaO再与烟气中的SO2反应生成CaSO3。此方法的脱硫效率较低,约为25%~35%。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的CaO接触生成Ca(OH)2随后与烟气中的SO2反应,可以将系统脱硫效率提高到75%。增湿水由于烟气加热而迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物被干燥,一部分从增湿活化器底部分离出来,其余的随烟气排出,被除尘器收集下来。为了提高吸收剂的利用率,部分飞灰返回增湿活化反应器入口实现再循环。

该技术具有以下特点:系统简单、占地面积少,投资及运行费用低,特别是可以分步实施,适应环保标准逐渐提高的要求,特别适用于中小机组改造,但可能会引起原锅炉结焦及受热面磨损;主要适用于燃煤含硫量低于的中、低硫煤种;脱硫效率在60%~85%之间,钙的利用率低,一般Ca/S为~;脱硫副产品呈干粉状,无废水排放,副产品的利用有一定困难,锅炉效率下降约。

循环流化床干法

烟气循环流化床脱硫技术(CFB)是20世纪80年代后期发展起来的一种新的烟气脱硫技术,该技术是利用循环流化床强烈的传热和传质特性,在吸收塔内加入消石灰等脱硫剂,用高速烟气使脱硫剂流态化从而与烟气强烈混合接触,烟气中的酸性污染物与脱硫剂中和、固化,从而达到净化烟气的目的。增湿(或制浆)后的吸收剂注入到吸收塔入口,使之均匀地分布在热态烟气中。此时,吸收剂得到干燥,烟气得到冷却、增湿,烟气中的SO2在吸收塔中被吸收,最终生成CaSO3和CaSO4。除尘器后的洁净烟气经引风机(或增压风机)升压后通过烟囱排放,被除尘器捕集下来的含硫产物和未反应的吸收剂,部分注入吸收塔进行再循环,以达到提高吸收剂利用率的目的。

旋转喷雾半干法烟气脱硫

喷雾干燥法脱硫工艺脱硫吸收剂是石灰,石灰经消化后加水形成消石灰乳,通过泵将其打入吸收塔内的雾化装置。在吸收塔内,被雾化后的吸收剂与烟气混合接触,并和烟气中的SO2发生化学反应,生成CaSO3和CaSO4,从而脱去烟气中的SO2。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形态随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。为提高脱硫吸收剂的利用率,将部分脱硫灰渣返回制浆系统进行循环利用,其余的可综合利用。

该技术具有以下特点:技术成熟,流程简单,系统可靠性高;单塔处理能力大小(约200MW);中等脱硫效率70%~85%,钙的利用率较低,一般Ca/S=~,对生石灰品质要求不高;脱硫副产品呈干粉状,无废水排放,不过副产品利用有一定困难。此技术适应于中小规模机组,燃煤含硫量一般不超过,脱硫效率均低于90%。此技术在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多,主要应用于小型电厂或垃圾焚烧装置,美国也有15套装置(总容量500MW)正在运行,其中最大单机容量为520MW。1993年,我国山东黄岛电厂4号机组(210MW)引进了三菱旋转喷雾干燥脱硫工艺装置,处理烟气量为3×106m3/h,设计脱硫效率为70%。运行初期出现过吸收塔塔壁积灰、喷嘴结垢堵塞、R/A圆盘磨损等问题,但经过改进后基本运行正常。

3结语

脱硫技术目前相对比较成熟,应用较广泛,对于降低我国火电厂的环境污染有着十分重要的意义。通过脱硫技术的不断发展,必能达到新标准二氧化硫的排放要求。

参考文献

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[4]韩买良,马学武,吴志勇.火电厂水处理岛优化设计研究[J].华电技术,2010,32(6):12-16.

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KR法与喷吹法在铁水预脱硫中应用的比较 面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 随着社会经济和钢铁工业的高速发展,社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻,产品的种类也急剧增加,尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展,现已经有十几种处理方法,其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。它们在技术上都已相当成熟,从两种工艺在实际生产中的应用效果来看,二者是互有长短。虽然喷吹法发展迅速,目前在实际生产中应用更广泛,可KR法在这几年中又有了新发展,呈现出强劲的势头。那么,这两种工艺模式各有什么优劣势?哪种更具有应用前景呢?在国内外冶金界始终没有较统一的看法。为此,本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较,尤其是它们对整个流程影响的比较,希望能对技术人员及企业技术的选择提供参考。 KR法与喷吹法的工艺及特点 在进行比较前,先了解两种方法的工艺及特点是很有必要的,不仅有利于理解两种方法的实质,也是深刻理解对两种脱硫模式分析比较的前提。 KR机械搅拌法,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的漩涡,使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,效率高(脱硫到≤ %) ,脱硫剂消耗少,适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。 喷吹法,是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO,CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中,载气同时起到搅拌铁水的作用,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前,以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势,其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。相比KR法而言,一次投资少,适合中小型企业的低成本技术改造。喷吹法最大的缺点是,动力学条件差,有研究表明,在都使用CaO基脱硫剂的情况下,KR法的脱硫率是喷吹法的四倍。 KR法与喷吹法的发展及现状 从前面分析二者的方法和特点可以知道,它们互有长短、各具特色,这也决定了它们的发展历程和现状必然是不同的。进一步了解它们的发展和现状,将更有利于理解各自技术的特点。 从时间上来看,喷吹法的研发及应用要早于机械搅拌法。喷吹法主要有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法、新日铁的TDS(顶吹法)和英国谢菲尔德的ISID法,早在1951年,美国钢厂就已成功地运用浸没喷粉工艺喷吹CaC2粉进行铁水脱硫。直至今日,尽管两种脱硫工艺方法在技术上都已相当成熟,全世界绝大多数钢铁厂广泛采用仍是铁水喷粉脱硫工艺。机械搅拌法有原西德DO (Demag-Ostberg) 法、RS (Rheinstahl) 法和赫歇法, 日本新日铁的KR (Kambara Reactor) 法和千叶的NP 法,其中,以KR法工艺技术最成熟、应用最多。KR法搅拌脱硫是日本新日铁广钿制铁所于1963年开始研究,1965年才实际应用于工业生产,之后迅猛的发展趋势表明,它具有投入生产使用较早的喷吹法无可比拟的某种优势。 在冶金工业中喷吹这种形式应用非常广泛,比如在转炉及精炼工艺中的各种顶吹、底吹和复吹技术等。当铁水预处理时,使用喷吹法把脱硫剂加入铁水中进行脱硫,这显然是可行的且易于人们接受。最早脱硫剂是以氧化钙基为主,辅助添加CaC2,而且喷吹过程也很难获得较好的动力学条件,这时主要面临两个问题:一是,如何保证CaC2的安全存贮运输和脱硫剂的脱硫效果;二是,怎样解决因动力学不足导致的脱硫效率低下,不能实现深脱硫的问题。 第一个问题侧重于开发使用更具有脱硫效率且安全的脱硫剂,于是出现了镁基复合喷吹法,脱硫效果有所改善却成效不大,而且镁粉在运输、储存、使用中同样存在很多的安全隐患,给生产带来诸多不便。然而,新型脱硫剂——钝化颗粒镁的开发成功,使纯镁喷吹脱硫技术得以实现,达到了真正高效安全的工艺目标,目前,镁系脱硫剂已经成为世界铁水预处理中的主导脱硫材料。针对第二个问题,如何才能获得更好的动力学条件呢?从工艺模式着手,技术人员研发出了具有实际应用价值的机械搅拌脱硫法,其中以KR法为典型,在根本上改善了脱硫过程中的动力学条件,并可以在脱硫剂中不加CaC2而主要采用CaO,避免了生产中使用CaC2而带来的不便和危险。然而,在工业应用时却又出现许多技术难题,比较突出的如,搅拌头的使用寿命较短;单工位操作设备导致更换搅拌头的同时无法进行铁水脱硫等。可最终这些难点还是被陆续攻破,解决了搅拌头的寿命问题,使其从原来的几十炉提高到现在的几百炉,而且摸索出了氧化钙基脱硫剂应该有一个最佳的指标要求,可以达到最理想的脱硫效果。目前,KR法已经完全可以达到深脱硫的要求,即把铁水中的硫脱至小于。同时,双工位布置形式的出现克服了单工位的不足,使生产的连续化程度得以提高。很长时间,KR法成本问题(尤其是前期投资)加上其过程时间较长,以及不适应于大型铁水罐,故发展缓慢;直至二十世纪后期,其投资降低后,加上运行费用低廉,所以又受到了重视。 KR法与喷吹法的比较 从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来,KR法与喷吹法技术一直处于发展之中,目前虽仍需完善可也已趋近于成熟,这样两者之间才更具备可比性,本文主要从以下几文面进行具体比较。 1 技术与设备 在喷吹法中,单吹颗粒镁铁水脱硫工艺因其设备用量少、基建投入低、脱硫高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一,可在相当长的时间我国都是引进国外的技术和设备。到2002年10月国内才首次开发出铁水罐顶喷单一钝化颗粒金属镁脱硫成套技术设备,整套装置中,除重要电器元器件采用进口或合资的外,其余机电产品100%实现了国产化,包括若干最关键的技术设备。喷吹技术和设备的国产化直接降低了建设投资和运行操作的成本,从前期的一次性投资来看,要比KR法略有优势。 虽然搅拌法的技术专利也是国外拥有,可从其设备和技术本身而言并没有难点,机械构成是常规的机械传动和机械厂提升;加料也采用的是常规大气压下的气体粉料输送系统,可以说在系统的机、电、仪、液等方面的技术应用都是十分成熟。尽管如此,KR 法设备仍然是重量大且较复杂,可它的优势是运营操作费用低廉,由此所产生的经济效益完全可弥补前期的一次性高额投资。根据有关推算,一般3~5年即可收回所增加的投资。2000年武汉钢铁设计研究院针对武钢二炼钢厂的情况,对KR 法和喷吹法两种方案的投资进行了估算,KR 法的投资估算比喷吹法投资估算多200万元。 2 脱硫效果 实际生产过程中的铁水脱硫效果,不仅与设备有关,而且受脱硫剂、操作工艺水平、时间及温度等诸多因素影响,本文主要考虑的是纯镁喷吹法和CaO基KR法。一般对铁水预处理的终点硫含量要求是不高于50ppm,工厂生产和实验研究结果表明,喷吹法因其脱硫剂Mg的较强脱硫能力,KR法由于其表现出色的动力学条件,在可以接受的时间内(一般≤15min),它们都能达到预处理要求的目标值。国内各大钢厂的具体脱硫数据可见表1。在喷吹法中,复合脱硫剂使用CaO比例越高,脱硫效果越差,使用纯镁时脱硫率最高;KR法使用CaO脱硫剂,脱硫率只是略低于喷吹纯镁。 处理容器 脱硫剂 脱硫剂消耗/kg·t -1 脱硫率ηS/ % 最低硫/ ppm 纯处理时间/ min 处理温降/ ℃ 铁损/ kg·t-1 钢厂 机械搅拌法- KR 法 100t铁水罐 CaO ≤20 5 28 - 武钢二炼 CaO 基喷吹法 280t混铁车 CaO基 75 60 - 宝钢一炼 CaC2 + CaO喷吹法 140t铁水罐 50% CaO+50% CaC2 40 - 31 - 攀枝花 Mg +CaO混合喷吹 100t铁水罐 20% Mg+80% CaO - 7 武钢一炼 Mg +CaO复合喷吹 300t铁水罐 Mg + CaO(1:3) Mg < 10 - - 宝钢 Mg + CaO复合喷吹 160t铁水罐 Mg + CaO(1:2~3) Mg 90 ≤50 8~14 - 本钢 纯Mg 喷吹 100t铁水罐 Mg ≥95 ≤10 5~8 武钢一炼 3 温降 铁水温降的消极影响是降低了铁水带入转炉的物理热,主要体现在转炉吃废钢的能力下降,导致转炉冶炼的能耗和物料消耗升高,直接影响了冶炼的经济成本。KR法因动力学条件好,铁水搅拌强烈,而且CaO的加入量较大,导致温降也大,目前国内KR法工艺应用较成熟的武钢可以使温降控制在28℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。 4 铁损 铁水预处理脱硫过程的铁损主要来自于两部分:脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水。由于两种工艺模式的不同,实际渣中含铁和扒渣带出铁量都有较大的差别,目前没有公开发表的详细对比数据。一方面,较少的脱硫剂产生的脱硫渣少,则渣中含铁量也低,由此颗粒镁喷吹脱硫的铁损要少一些;另外,颗粒镁喷吹脱硫的渣量少,扒净率相对低,而KR法的脱硫渣扒净率相对高。就扒渣的铁损而言,由于还取决于高炉渣残留量及扒渣过程,综合考虑看KR法与喷吹法区别不大。究竟哪个是主要因素,与各钢厂的实际操作有很大的关系,通过换算,得出具体数据可见表2。可见,喷吹法时,采用脱硫剂的CaO含量越高,则扒渣铁损越大;而KR法使用CaO作为主要脱硫剂成分,其铁损只是略高于喷吹镁脱硫铁损。 5 脱硫剂 铁水预处理过程中,脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。根据日本新日铁曾做的计算,脱硫剂的费用约为脱硫成本的80%以上,所以,脱硫剂种类的选择是降低成本的关键。然而,选择时必须得结合考虑不同工艺方法的特点。 基于动力学条件和脱硫效率,目前喷吹法主要采用的是镁基脱硫剂,KR法采用的是石灰脱硫剂。根据理论计算,在1350℃,镁脱硫反应的平衡常数可达×103,平衡时的铁水含硫量可达×10-5%,大大高于CaO的脱硫能力。然而,上文已经把两种脱硫剂在各自工艺中的脱硫效果进行了对比,表明,结合实际生产工艺后它们都能达到用户对脱硫的最高要求。 在脱硫方式选择时还要考虑脱硫剂的一个因素,就是脱硫剂的来源问题。一般而言,大部分钢铁生产企业都要使用石灰石,要么有自己的石灰厂,要么有稳定的协作供货渠道,来源稳定,成本稳定,而且供货及时,不用考虑仓储问题。虽然我国的金属镁资源丰富,可是相对钢铁企业来说,获得搅拌法所需的CaO基脱硫剂更为容易,钝化颗粒镁就不具备这些有利因素。℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。

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含硫烟气除硫工艺论文参考文献

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KR法与喷吹法在铁水预脱硫中应用的比较 面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 随着社会经济和钢铁工业的高速发展,社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻,产品的种类也急剧增加,尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展,现已经有十几种处理方法,其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。它们在技术上都已相当成熟,从两种工艺在实际生产中的应用效果来看,二者是互有长短。虽然喷吹法发展迅速,目前在实际生产中应用更广泛,可KR法在这几年中又有了新发展,呈现出强劲的势头。那么,这两种工艺模式各有什么优劣势?哪种更具有应用前景呢?在国内外冶金界始终没有较统一的看法。为此,本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较,尤其是它们对整个流程影响的比较,希望能对技术人员及企业技术的选择提供参考。 KR法与喷吹法的工艺及特点 在进行比较前,先了解两种方法的工艺及特点是很有必要的,不仅有利于理解两种方法的实质,也是深刻理解对两种脱硫模式分析比较的前提。 KR机械搅拌法,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的漩涡,使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,效率高(脱硫到≤ %) ,脱硫剂消耗少,适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。 喷吹法,是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO,CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中,载气同时起到搅拌铁水的作用,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前,以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势,其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。相比KR法而言,一次投资少,适合中小型企业的低成本技术改造。喷吹法最大的缺点是,动力学条件差,有研究表明,在都使用CaO基脱硫剂的情况下,KR法的脱硫率是喷吹法的四倍。 KR法与喷吹法的发展及现状 从前面分析二者的方法和特点可以知道,它们互有长短、各具特色,这也决定了它们的发展历程和现状必然是不同的。进一步了解它们的发展和现状,将更有利于理解各自技术的特点。 从时间上来看,喷吹法的研发及应用要早于机械搅拌法。喷吹法主要有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法、新日铁的TDS(顶吹法)和英国谢菲尔德的ISID法,早在1951年,美国钢厂就已成功地运用浸没喷粉工艺喷吹CaC2粉进行铁水脱硫。直至今日,尽管两种脱硫工艺方法在技术上都已相当成熟,全世界绝大多数钢铁厂广泛采用仍是铁水喷粉脱硫工艺。机械搅拌法有原西德DO (Demag-Ostberg) 法、RS (Rheinstahl) 法和赫歇法, 日本新日铁的KR (Kambara Reactor) 法和千叶的NP 法,其中,以KR法工艺技术最成熟、应用最多。KR法搅拌脱硫是日本新日铁广钿制铁所于1963年开始研究,1965年才实际应用于工业生产,之后迅猛的发展趋势表明,它具有投入生产使用较早的喷吹法无可比拟的某种优势。 在冶金工业中喷吹这种形式应用非常广泛,比如在转炉及精炼工艺中的各种顶吹、底吹和复吹技术等。当铁水预处理时,使用喷吹法把脱硫剂加入铁水中进行脱硫,这显然是可行的且易于人们接受。最早脱硫剂是以氧化钙基为主,辅助添加CaC2,而且喷吹过程也很难获得较好的动力学条件,这时主要面临两个问题:一是,如何保证CaC2的安全存贮运输和脱硫剂的脱硫效果;二是,怎样解决因动力学不足导致的脱硫效率低下,不能实现深脱硫的问题。 第一个问题侧重于开发使用更具有脱硫效率且安全的脱硫剂,于是出现了镁基复合喷吹法,脱硫效果有所改善却成效不大,而且镁粉在运输、储存、使用中同样存在很多的安全隐患,给生产带来诸多不便。然而,新型脱硫剂——钝化颗粒镁的开发成功,使纯镁喷吹脱硫技术得以实现,达到了真正高效安全的工艺目标,目前,镁系脱硫剂已经成为世界铁水预处理中的主导脱硫材料。针对第二个问题,如何才能获得更好的动力学条件呢?从工艺模式着手,技术人员研发出了具有实际应用价值的机械搅拌脱硫法,其中以KR法为典型,在根本上改善了脱硫过程中的动力学条件,并可以在脱硫剂中不加CaC2而主要采用CaO,避免了生产中使用CaC2而带来的不便和危险。然而,在工业应用时却又出现许多技术难题,比较突出的如,搅拌头的使用寿命较短;单工位操作设备导致更换搅拌头的同时无法进行铁水脱硫等。可最终这些难点还是被陆续攻破,解决了搅拌头的寿命问题,使其从原来的几十炉提高到现在的几百炉,而且摸索出了氧化钙基脱硫剂应该有一个最佳的指标要求,可以达到最理想的脱硫效果。目前,KR法已经完全可以达到深脱硫的要求,即把铁水中的硫脱至小于。同时,双工位布置形式的出现克服了单工位的不足,使生产的连续化程度得以提高。很长时间,KR法成本问题(尤其是前期投资)加上其过程时间较长,以及不适应于大型铁水罐,故发展缓慢;直至二十世纪后期,其投资降低后,加上运行费用低廉,所以又受到了重视。 KR法与喷吹法的比较 从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来,KR法与喷吹法技术一直处于发展之中,目前虽仍需完善可也已趋近于成熟,这样两者之间才更具备可比性,本文主要从以下几文面进行具体比较。 1 技术与设备 在喷吹法中,单吹颗粒镁铁水脱硫工艺因其设备用量少、基建投入低、脱硫高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一,可在相当长的时间我国都是引进国外的技术和设备。到2002年10月国内才首次开发出铁水罐顶喷单一钝化颗粒金属镁脱硫成套技术设备,整套装置中,除重要电器元器件采用进口或合资的外,其余机电产品100%实现了国产化,包括若干最关键的技术设备。喷吹技术和设备的国产化直接降低了建设投资和运行操作的成本,从前期的一次性投资来看,要比KR法略有优势。 虽然搅拌法的技术专利也是国外拥有,可从其设备和技术本身而言并没有难点,机械构成是常规的机械传动和机械厂提升;加料也采用的是常规大气压下的气体粉料输送系统,可以说在系统的机、电、仪、液等方面的技术应用都是十分成熟。尽管如此,KR 法设备仍然是重量大且较复杂,可它的优势是运营操作费用低廉,由此所产生的经济效益完全可弥补前期的一次性高额投资。根据有关推算,一般3~5年即可收回所增加的投资。2000年武汉钢铁设计研究院针对武钢二炼钢厂的情况,对KR 法和喷吹法两种方案的投资进行了估算,KR 法的投资估算比喷吹法投资估算多200万元。 2 脱硫效果 实际生产过程中的铁水脱硫效果,不仅与设备有关,而且受脱硫剂、操作工艺水平、时间及温度等诸多因素影响,本文主要考虑的是纯镁喷吹法和CaO基KR法。一般对铁水预处理的终点硫含量要求是不高于50ppm,工厂生产和实验研究结果表明,喷吹法因其脱硫剂Mg的较强脱硫能力,KR法由于其表现出色的动力学条件,在可以接受的时间内(一般≤15min),它们都能达到预处理要求的目标值。国内各大钢厂的具体脱硫数据可见表1。在喷吹法中,复合脱硫剂使用CaO比例越高,脱硫效果越差,使用纯镁时脱硫率最高;KR法使用CaO脱硫剂,脱硫率只是略低于喷吹纯镁。 处理容器 脱硫剂 脱硫剂消耗/kg·t -1 脱硫率ηS/ % 最低硫/ ppm 纯处理时间/ min 处理温降/ ℃ 铁损/ kg·t-1 钢厂 机械搅拌法- KR 法 100t铁水罐 CaO ≤20 5 28 - 武钢二炼 CaO 基喷吹法 280t混铁车 CaO基 75 60 - 宝钢一炼 CaC2 + CaO喷吹法 140t铁水罐 50% CaO+50% CaC2 40 - 31 - 攀枝花 Mg +CaO混合喷吹 100t铁水罐 20% Mg+80% CaO - 7 武钢一炼 Mg +CaO复合喷吹 300t铁水罐 Mg + CaO(1:3) Mg < 10 - - 宝钢 Mg + CaO复合喷吹 160t铁水罐 Mg + CaO(1:2~3) Mg 90 ≤50 8~14 - 本钢 纯Mg 喷吹 100t铁水罐 Mg ≥95 ≤10 5~8 武钢一炼 3 温降 铁水温降的消极影响是降低了铁水带入转炉的物理热,主要体现在转炉吃废钢的能力下降,导致转炉冶炼的能耗和物料消耗升高,直接影响了冶炼的经济成本。KR法因动力学条件好,铁水搅拌强烈,而且CaO的加入量较大,导致温降也大,目前国内KR法工艺应用较成熟的武钢可以使温降控制在28℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。 4 铁损 铁水预处理脱硫过程的铁损主要来自于两部分:脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水。由于两种工艺模式的不同,实际渣中含铁和扒渣带出铁量都有较大的差别,目前没有公开发表的详细对比数据。一方面,较少的脱硫剂产生的脱硫渣少,则渣中含铁量也低,由此颗粒镁喷吹脱硫的铁损要少一些;另外,颗粒镁喷吹脱硫的渣量少,扒净率相对低,而KR法的脱硫渣扒净率相对高。就扒渣的铁损而言,由于还取决于高炉渣残留量及扒渣过程,综合考虑看KR法与喷吹法区别不大。究竟哪个是主要因素,与各钢厂的实际操作有很大的关系,通过换算,得出具体数据可见表2。可见,喷吹法时,采用脱硫剂的CaO含量越高,则扒渣铁损越大;而KR法使用CaO作为主要脱硫剂成分,其铁损只是略高于喷吹镁脱硫铁损。 5 脱硫剂 铁水预处理过程中,脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。根据日本新日铁曾做的计算,脱硫剂的费用约为脱硫成本的80%以上,所以,脱硫剂种类的选择是降低成本的关键。然而,选择时必须得结合考虑不同工艺方法的特点。 基于动力学条件和脱硫效率,目前喷吹法主要采用的是镁基脱硫剂,KR法采用的是石灰脱硫剂。根据理论计算,在1350℃,镁脱硫反应的平衡常数可达×103,平衡时的铁水含硫量可达×10-5%,大大高于CaO的脱硫能力。然而,上文已经把两种脱硫剂在各自工艺中的脱硫效果进行了对比,表明,结合实际生产工艺后它们都能达到用户对脱硫的最高要求。 在脱硫方式选择时还要考虑脱硫剂的一个因素,就是脱硫剂的来源问题。一般而言,大部分钢铁生产企业都要使用石灰石,要么有自己的石灰厂,要么有稳定的协作供货渠道,来源稳定,成本稳定,而且供货及时,不用考虑仓储问题。虽然我国的金属镁资源丰富,可是相对钢铁企业来说,获得搅拌法所需的CaO基脱硫剂更为容易,钝化颗粒镁就不具备这些有利因素。℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。

大学化学大气污染现状及措施学 院:指导老师:专业班级:学生姓名:学 号:大气污染现状及措施摘要:我们人类生活在地球大气的底部,并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍,人类的发展,提供了理想的环境。它的状态和变化,时时处处影响到人类的活动与生存。随着经济的发展和人们对大气保护意识不足,大气污染越来越严重。提高全民的环保意识,防治大气污染越来越重要。 关键字:大气污染 健康 环境 可持续发展 防治Atmospheric Pollution Situation and MeasuresSummary:We humans live in the bottom of the Earth's atmosphere, and the moment withoutthe atmosphere is the proliferation of life on Earth, human development, provides an ideal environment. Its status and changes, and always affect human activity and survival. Witheconomic development and people's lack of awareness on the protection of the atmosphere, air pollution isgetting worse. Raise people's awarenessof environmental protection, prevention of airpollutionis increasingly : Air pollution preventionand control healthy environment forsustainable developme1大气污染的概念按照国际标准化组织(ISO)的定义,“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。大气污染物主要分为有害气体(二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾卤族元素等)及颗粒物(粉尘和酸雾、气溶胶等)。它们的主要来源是工厂排放,汽车尾气,农垦烧荒,森林失火,炊烟(包括路边烧烤),尘土(包括建筑工地)等。 2 大气污染的现状.大气污染物排放总量现状当前,我国大气污染状况十分严重,主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染保持在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势;全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区,以华中酸雨区为重。 环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足人们只考虑近期的、局部的经济发展需要,在制汀一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑,。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台,本身就是造成加重大气污染的诱因,所造成环境危害和损失是难以挽回的。 能源、利用不合理,能源浪费严重能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一,主要表现如下: (1)在我国 一次能源消费结构中,煤炭占75%,而用于发电的煤量仅占总煤量的35%,其它煤炭则用于工业及民用燃烧,有84%的煤炭直接燃烧,这种煤炭消费构成是恨不合理的。 (2)我国煤炭生产过分注重产量的增加,对控制高硫煤问题重视不够,主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。。 (3)各类燃烧设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。 (4)乡镇工业发展迅速,大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后,生产设备简陋,资源能源利用率极低,所造成的大气污染是惊人的。 .大气污染防治的资金投入不足 (1)我国工业发展的起点低,基础工业整体水平提高较慢,技术改造难度大,污染欠帐多。 (2)国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱,远远不能满足需要。 (3)城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢,关键还是资金投入不到位的问题。 (4)排污收费标准太低,使得污染企业宁可交排污费,而不愿意花钱治理。 执法不严,监督管理力度不够 尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展,但有法不依,执法不严,违法不究的现象仍然十分严重。 (1)一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目;不执行国家“先评价,后建设”的规定,出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目 (2)地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严,超标现象比较普遍。 (3)由于各地监测机构受到经费的限制,不能普遍开展对污染源的经常性监督监测,从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差,实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标,但实际运行中却超标排放。据估算,全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%,工业窑炉平均为50%,地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。 (4)机动车污染防治起步晚,排气监督管理机制还未真正建立,各监督执法部门职责不清、监督不力,尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱 缺乏实用的治理技术我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面,虽然做了不少工作,但与大气污染控制的需求差距还较大,资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术;冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术;机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。 3 大气污染的危害对人体健康的危害急性中毒 大气中的污染物浓度较低时,通常不会造成人体急性中毒,但在某些特殊条件下,如工厂在生产过程中出现特殊事故,大量有害气体泄露外排,外界气象条件突变等,便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露,直接危害人体,发生了2500人丧生,十多万人受害。 慢性中毒 大气污染对人体健康慢性毒害作用,主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后,出现的患病率升高等现象。,近年来我国城市居民肺癌发病率很高,其中最高的是上海市,城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。 致癌作用 这是长期影响的结果,是由于污染物长时间作用于肌体,损害体内遗传物质,引起突变,如果生殖细胞发生突变,使后代机体出现各种异常,称致畸作用;如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用,又称致突变作用;如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。这里所指的“癌”包括良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中致癌物可分为化学性致癌物,物理性致癌物,生物性致癌物等。致癌作用过程相当复杂,一般有引发阶段,促长阶段。能诱发肿瘤的因素,统称致癌因素。由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤,称环境瘤。 对工农业生产的危害大气污染对工农业生产的危害十分严重,这些危害可影响经济发展,造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种:一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等,对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀;二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害,从经济角度来看就是增加了生产的费用,提高了成本,缩短了产品的使用寿命。 大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长,又可以通过渗入土壤及进入水体,引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出,从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。 对大气和气候的影响大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低,减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中,在烟雾不散的情况下,日光比正常情况减少40% 。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解,引发的“臭氧洞”问题,成为了全球关注的焦点。 从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物,大多具有水汽凝结核或冻结核的作用。这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶,从而改变了该地区原有降水(雨、雪)的情况。人们发现在离大工业城市不远的下风向地区,降水量比四周其它地区要多,这就是所谓“拉波特效应”。如果,微粒中央夹带着酸性污染物,那么,在下风地区就可能受到酸雨的侵袭。 大气污染除对天气产生不良影响外,对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应,是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响,人类必须充分认识到这一点。 4大气污染的防护措施. 合理安排工业布局和城镇功能分区应结合城镇规划,全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区,位置应当在当地最大频率风向的下风侧,使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。 . 加强绿化植物除美化环境外,还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘,吸收大气中的有害气体等功能。 . 控制燃煤污染①采用原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。③开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.. 加强工艺措施①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。 .交通运输工具废气的治理减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量,加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器,使燃料充分燃烧,减少有害物质的排放。转化器中催化剂用高温多孔陶瓷载体,上涂微细分散的钯和铂,可将NOX、HC、CO等转化为氮气、水和二氧化碳等无害物质。另外,也可以开发新型燃料,如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料,降低尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆,也是解决环境污染的有效途径。 .烟囱除尘烟气中二氧化硫控制技术分干法(以固体粉末或颗粒为吸收剂)和湿法(以液体为吸收剂)两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释,一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显,过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。5 大气污染与可持续发展 1地方政府对环境质量负责,走可持续发展的道路。各级政府要对本辖区的大气环境质量负责,充分认识走可持续发展道路的重要性。在研究经济社会发展的重大战略和重大项目时,应充分考虑环境保护的要求。城市大气环境质量应普遍达到国家二级标准。采取措施落实跨世纪绿色工程规划和主要污染物排放总量控制计划,根据本辖区大气环境质量控制目标分解总量指标,并从资金、监督管理等方面予以保证。尤其是大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造排放二氧化硫和烟尘的项目,必须采取有效措施控制污染物排放总量,或者由项目建设单位或当地人民政府负责削减区域内其它污染源的排放量,确保大气污染物排放量控制在区域总量控制指标内。2.发展清洁能源,改善能源消费结构。逐步减少直接消费煤炭,提高使用燃气、电力等清洁能源的消费比例。逐步提高车用燃油质量和标号,加速淘汰含铅汽油,使我国的汽油尽快向无铅化、高标号方向发展。2000年已完成禁止生产、销售和使用含铅汽油。积极开发各种低污染汽车,如天燃气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、电动汽车等。3.推行煤炭洗选加工,控制高硫份、高灰份煤炭污染。严格控制高硫高灰份煤炭的开采和推行煤炭洗选是减排二氧化硫的重要措施,规定:(1)不得再批准开采硫份大于3%的煤矿,对现在硫份大于3%的煤矿实行限产、配采或予以关停;(2)大力提高原煤入洗率。对新建硫份大于的煤矿要求配套建设煤炭洗选设施。对现有硫份大于2%、无机硫含量占总硫分大于50%的煤矿,在2005年内配套建设煤炭洗选设施;(3)对于煤炭洗选后没有回收硫铁矿的煤研石,不能作为燃料用于发电; 4.淘汰落后生产工艺,防治工业废气污染淘汰严重污染环境的落后工艺和设备,采用技术起点高的清洁工艺,最大限度地减少能源和资源的浪费,从根本上减少污染物的产生和排放,减少末端污染治理所需的资金投入。5.加强大气污染防治实用技术的椎广从国情出发,尽快开发推广技术可靠、经济合理、配套设备过关的大气污染防治实用技术,重点领域包括煤炭洗选脱除有机硫、工业型煤、循环流化床锅炉、煤的气化和液化、烟气脱硫、转炉炼钢收尘、焦炉烟气治理、陶瓷砖瓦窑黑烟治理等。6.完善环境监督管理制度:主要包括:(1)所有超标排放大气污染物的单位到2000年达标排放,制定实施计划,落实治理资金,分阶段完成限期治理任务。(2)各地将排污总量指标分配到排污单位,实施排污许可证制度,使排污单位明确各自的污染物排放总量控制目标,对污染源排放总量实施有效控制。排污单位必须按照环境保护部门根据环境质量要求核定的允许排放量组织生产。(3)建立了对工业部门环保工作的监督机制,要求各部门切实采取措施落实本行业“九五”环保计划。(4)二氧化硫排污收费试点地区由“两省',、“九市"扩大到两控区。提高二氧化硫排污收费标准,使其逐步达到高于治理成本,促使排污企业积极增加投入,主动治理污染。6 最先进的十大空气污染控制技术1、清洁的HEPA过滤器极细玻纤丝绝对过滤器比纤维过滤器更为有效。连续清洁技术使它可用于污染控制。新的空气毒性法将使毒性最大的物质排放量每年仅为几磅。这只能靠清洁的HEPA过滤器才能实现,而传统的纤维过滤器每年的毒物排放量达几百磅之多。2、冷凝式热交换器欧洲和美国的试验结果表明,冷凝式热交换器可大大减少有毒物质的排放并降低用电成本。它能从废气中获取更多热量,使煤或油转变为电能的效率提高4%,减少温室的耗气量。其更大的优点是使重金属冷凝,除去多种空气毒素。3、污染小、利用完全的焚化系统目前欧洲正在采用这一新技术。第一级除尘器生产工业用盐酸,第二级除尘器生产墙板用石膏。重金属被密封在一种山烟灰(惰性材质)制成的玻璃化产品中。这种所谓的防毒面具技术还包括最后级的激化炭过滤器,可消除所有的污物。4、质量测量连续排放监测技术欧洲的几项新技术可连续测量出排放粒子污物的重量。它比不透明监测器要精确得多,完全符合新的空气污染条例。5、电站锅炉用的脉冲式喷气发动机的改良用脉冲式喷气过滤器替代内部除尘器或用小型高速尾部脉冲式喷气过滤器代替相关除尘器,为减少粒子开辟了新路。6、硫、硫酸生产S02分离系统用较小成本把炉气S02转变为有用硫及硫酸的技术正在不断进步。催化剂转化、分离及现场硫酸胺生产技术将很快步入商业化。7、坚固及半坚固的过滤介质从低温塑料到高温陶瓷的许多新材料正逐渐被用于制造坚固及半坚固的过滤介质,提供多种先进性能,包括高效率、长寿命及耐高温。8、湿式电力除尘器这种旧技术已有了新用途,可用于尾端装置以除去大量的重金属及湿气。新材料的开发,尤其是塑料使得这一技术发挥得淋漓尽效。9、利用晶粒介质去除S02技术美国已允许在电站锅炉及工业锅炉干燥系统中应用液体或固态石灰或石灰石床除去S02。这种技术可在钙量相对少的情况下除去90%以上的S02。10、沸石技术沸石正被证明在吸附及催化方面有着许多新用途,在捕捉N02和VOCS方面性能卓著,其应用前景十分广阔。参考文献:杨齐民;激光遥测大气污染[J];激光杂志;1980年03期高源;中国大气污染的现状及对策[J];科学对社会的影响;1994年01期毛志平;浅谈大气污染[A];中国文物保护技术协会第二届学术年会 [C];2002年黄振中.中国大气污染防治技术综述[J].世界科技研究与发展,2004,26(2):30-35.黄成.我国城市大气污染现状及防治对策[J].科技信息,2008(21):136,13邵红,何月林.生态调控方法对大气污染的防治[C]∥2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集.呼和浩特:2003年内蒙古自治区自然科学学术年会,2003. 7.张红婴,刘伟.浅谈我国城市大气污染[J].硅谷,2008(19):18.

脱硫论文题目

KR法与喷吹法在铁水预脱硫中应用的比较 面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 随着社会经济和钢铁工业的高速发展,社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻,产品的种类也急剧增加,尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展,现已经有十几种处理方法,其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。它们在技术上都已相当成熟,从两种工艺在实际生产中的应用效果来看,二者是互有长短。虽然喷吹法发展迅速,目前在实际生产中应用更广泛,可KR法在这几年中又有了新发展,呈现出强劲的势头。那么,这两种工艺模式各有什么优劣势?哪种更具有应用前景呢?在国内外冶金界始终没有较统一的看法。为此,本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较,尤其是它们对整个流程影响的比较,希望能对技术人员及企业技术的选择提供参考。 KR法与喷吹法的工艺及特点 在进行比较前,先了解两种方法的工艺及特点是很有必要的,不仅有利于理解两种方法的实质,也是深刻理解对两种脱硫模式分析比较的前提。 KR机械搅拌法,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的漩涡,使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,效率高(脱硫到≤ %) ,脱硫剂消耗少,适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。 喷吹法,是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO,CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中,载气同时起到搅拌铁水的作用,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前,以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势,其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。相比KR法而言,一次投资少,适合中小型企业的低成本技术改造。喷吹法最大的缺点是,动力学条件差,有研究表明,在都使用CaO基脱硫剂的情况下,KR法的脱硫率是喷吹法的四倍。 KR法与喷吹法的发展及现状 从前面分析二者的方法和特点可以知道,它们互有长短、各具特色,这也决定了它们的发展历程和现状必然是不同的。进一步了解它们的发展和现状,将更有利于理解各自技术的特点。 从时间上来看,喷吹法的研发及应用要早于机械搅拌法。喷吹法主要有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法、新日铁的TDS(顶吹法)和英国谢菲尔德的ISID法,早在1951年,美国钢厂就已成功地运用浸没喷粉工艺喷吹CaC2粉进行铁水脱硫。直至今日,尽管两种脱硫工艺方法在技术上都已相当成熟,全世界绝大多数钢铁厂广泛采用仍是铁水喷粉脱硫工艺。机械搅拌法有原西德DO (Demag-Ostberg) 法、RS (Rheinstahl) 法和赫歇法, 日本新日铁的KR (Kambara Reactor) 法和千叶的NP 法,其中,以KR法工艺技术最成熟、应用最多。KR法搅拌脱硫是日本新日铁广钿制铁所于1963年开始研究,1965年才实际应用于工业生产,之后迅猛的发展趋势表明,它具有投入生产使用较早的喷吹法无可比拟的某种优势。 在冶金工业中喷吹这种形式应用非常广泛,比如在转炉及精炼工艺中的各种顶吹、底吹和复吹技术等。当铁水预处理时,使用喷吹法把脱硫剂加入铁水中进行脱硫,这显然是可行的且易于人们接受。最早脱硫剂是以氧化钙基为主,辅助添加CaC2,而且喷吹过程也很难获得较好的动力学条件,这时主要面临两个问题:一是,如何保证CaC2的安全存贮运输和脱硫剂的脱硫效果;二是,怎样解决因动力学不足导致的脱硫效率低下,不能实现深脱硫的问题。 第一个问题侧重于开发使用更具有脱硫效率且安全的脱硫剂,于是出现了镁基复合喷吹法,脱硫效果有所改善却成效不大,而且镁粉在运输、储存、使用中同样存在很多的安全隐患,给生产带来诸多不便。然而,新型脱硫剂——钝化颗粒镁的开发成功,使纯镁喷吹脱硫技术得以实现,达到了真正高效安全的工艺目标,目前,镁系脱硫剂已经成为世界铁水预处理中的主导脱硫材料。针对第二个问题,如何才能获得更好的动力学条件呢?从工艺模式着手,技术人员研发出了具有实际应用价值的机械搅拌脱硫法,其中以KR法为典型,在根本上改善了脱硫过程中的动力学条件,并可以在脱硫剂中不加CaC2而主要采用CaO,避免了生产中使用CaC2而带来的不便和危险。然而,在工业应用时却又出现许多技术难题,比较突出的如,搅拌头的使用寿命较短;单工位操作设备导致更换搅拌头的同时无法进行铁水脱硫等。可最终这些难点还是被陆续攻破,解决了搅拌头的寿命问题,使其从原来的几十炉提高到现在的几百炉,而且摸索出了氧化钙基脱硫剂应该有一个最佳的指标要求,可以达到最理想的脱硫效果。目前,KR法已经完全可以达到深脱硫的要求,即把铁水中的硫脱至小于。同时,双工位布置形式的出现克服了单工位的不足,使生产的连续化程度得以提高。很长时间,KR法成本问题(尤其是前期投资)加上其过程时间较长,以及不适应于大型铁水罐,故发展缓慢;直至二十世纪后期,其投资降低后,加上运行费用低廉,所以又受到了重视。 KR法与喷吹法的比较 从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来,KR法与喷吹法技术一直处于发展之中,目前虽仍需完善可也已趋近于成熟,这样两者之间才更具备可比性,本文主要从以下几文面进行具体比较。 1 技术与设备 在喷吹法中,单吹颗粒镁铁水脱硫工艺因其设备用量少、基建投入低、脱硫高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一,可在相当长的时间我国都是引进国外的技术和设备。到2002年10月国内才首次开发出铁水罐顶喷单一钝化颗粒金属镁脱硫成套技术设备,整套装置中,除重要电器元器件采用进口或合资的外,其余机电产品100%实现了国产化,包括若干最关键的技术设备。喷吹技术和设备的国产化直接降低了建设投资和运行操作的成本,从前期的一次性投资来看,要比KR法略有优势。 虽然搅拌法的技术专利也是国外拥有,可从其设备和技术本身而言并没有难点,机械构成是常规的机械传动和机械厂提升;加料也采用的是常规大气压下的气体粉料输送系统,可以说在系统的机、电、仪、液等方面的技术应用都是十分成熟。尽管如此,KR 法设备仍然是重量大且较复杂,可它的优势是运营操作费用低廉,由此所产生的经济效益完全可弥补前期的一次性高额投资。根据有关推算,一般3~5年即可收回所增加的投资。2000年武汉钢铁设计研究院针对武钢二炼钢厂的情况,对KR 法和喷吹法两种方案的投资进行了估算,KR 法的投资估算比喷吹法投资估算多200万元。 2 脱硫效果 实际生产过程中的铁水脱硫效果,不仅与设备有关,而且受脱硫剂、操作工艺水平、时间及温度等诸多因素影响,本文主要考虑的是纯镁喷吹法和CaO基KR法。一般对铁水预处理的终点硫含量要求是不高于50ppm,工厂生产和实验研究结果表明,喷吹法因其脱硫剂Mg的较强脱硫能力,KR法由于其表现出色的动力学条件,在可以接受的时间内(一般≤15min),它们都能达到预处理要求的目标值。国内各大钢厂的具体脱硫数据可见表1。在喷吹法中,复合脱硫剂使用CaO比例越高,脱硫效果越差,使用纯镁时脱硫率最高;KR法使用CaO脱硫剂,脱硫率只是略低于喷吹纯镁。 处理容器 脱硫剂 脱硫剂消耗/kg·t -1 脱硫率ηS/ % 最低硫/ ppm 纯处理时间/ min 处理温降/ ℃ 铁损/ kg·t-1 钢厂 机械搅拌法- KR 法 100t铁水罐 CaO ≤20 5 28 - 武钢二炼 CaO 基喷吹法 280t混铁车 CaO基 75 60 - 宝钢一炼 CaC2 + CaO喷吹法 140t铁水罐 50% CaO+50% CaC2 40 - 31 - 攀枝花 Mg +CaO混合喷吹 100t铁水罐 20% Mg+80% CaO - 7 武钢一炼 Mg +CaO复合喷吹 300t铁水罐 Mg + CaO(1:3) Mg < 10 - - 宝钢 Mg + CaO复合喷吹 160t铁水罐 Mg + CaO(1:2~3) Mg 90 ≤50 8~14 - 本钢 纯Mg 喷吹 100t铁水罐 Mg ≥95 ≤10 5~8 武钢一炼 3 温降 铁水温降的消极影响是降低了铁水带入转炉的物理热,主要体现在转炉吃废钢的能力下降,导致转炉冶炼的能耗和物料消耗升高,直接影响了冶炼的经济成本。KR法因动力学条件好,铁水搅拌强烈,而且CaO的加入量较大,导致温降也大,目前国内KR法工艺应用较成熟的武钢可以使温降控制在28℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。 4 铁损 铁水预处理脱硫过程的铁损主要来自于两部分:脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水。由于两种工艺模式的不同,实际渣中含铁和扒渣带出铁量都有较大的差别,目前没有公开发表的详细对比数据。一方面,较少的脱硫剂产生的脱硫渣少,则渣中含铁量也低,由此颗粒镁喷吹脱硫的铁损要少一些;另外,颗粒镁喷吹脱硫的渣量少,扒净率相对低,而KR法的脱硫渣扒净率相对高。就扒渣的铁损而言,由于还取决于高炉渣残留量及扒渣过程,综合考虑看KR法与喷吹法区别不大。究竟哪个是主要因素,与各钢厂的实际操作有很大的关系,通过换算,得出具体数据可见表2。可见,喷吹法时,采用脱硫剂的CaO含量越高,则扒渣铁损越大;而KR法使用CaO作为主要脱硫剂成分,其铁损只是略高于喷吹镁脱硫铁损。 5 脱硫剂 铁水预处理过程中,脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。根据日本新日铁曾做的计算,脱硫剂的费用约为脱硫成本的80%以上,所以,脱硫剂种类的选择是降低成本的关键。然而,选择时必须得结合考虑不同工艺方法的特点。 基于动力学条件和脱硫效率,目前喷吹法主要采用的是镁基脱硫剂,KR法采用的是石灰脱硫剂。根据理论计算,在1350℃,镁脱硫反应的平衡常数可达×103,平衡时的铁水含硫量可达×10-5%,大大高于CaO的脱硫能力。然而,上文已经把两种脱硫剂在各自工艺中的脱硫效果进行了对比,表明,结合实际生产工艺后它们都能达到用户对脱硫的最高要求。 在脱硫方式选择时还要考虑脱硫剂的一个因素,就是脱硫剂的来源问题。一般而言,大部分钢铁生产企业都要使用石灰石,要么有自己的石灰厂,要么有稳定的协作供货渠道,来源稳定,成本稳定,而且供货及时,不用考虑仓储问题。虽然我国的金属镁资源丰富,可是相对钢铁企业来说,获得搅拌法所需的CaO基脱硫剂更为容易,钝化颗粒镁就不具备这些有利因素。℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。

兄弟,百度啊氧化镁脱硫技术的工程应用研究陈光富 【摘要】: 随着工业现代化程度的提高,环境问题变得越来越严重。SO_2的排放量不断增大,中国二氧化硫排放总量已居世界第一,超出大气环境容量的80%以上,因而造成酸雨区面积约占国土面积的1/3。SO_2的排放中50%来自于火电厂煤粉锅炉燃煤排放,因此对于SO_2排放大户的火电厂燃煤锅炉来说,脱硫势在必行。 本文首先对各种脱硫工艺进行了比较,特别是对氧化镁脱硫工艺进行了专门介绍。针对氧化镁脱硫工艺存在的投资少、运行费用低、设备简单、副产品利用前景广阔、无二次污染等特点,提出了此工艺非常适合中小型锅炉和老锅炉脱硫的观点。 本文接着研究了氧化镁脱硫的机理。介绍了氧化镁脱硫的工艺流程,研究了氧化镁脱硫的化学反应过程、SO_2的吸收机理和物料平衡。在氧化镁脱硫的实际工程应用中,通过试验研究了进口SO_2浓度、烟气量、pH值和液气比等因素对脱硫效率的影响。 对氧化镁脱硫过程的中间产物和最终产物MgSO_3和MgSO_4,本文分析了各自溶解度的差异及对脱硫系统运行的影响。通过实验研究了MgSO_3在不同条件下转化成MgSO_4的转化率,为氧化镁脱硫工艺中吸收液pH值的控制点寻找理论依据。 最后,对氧化镁脱硫工艺和其它常用的钙基脱硫工艺进行了技术经济分析,对各自工艺的优缺点和适用性做了总结。【关键词】:二氧化硫 烟气脱硫 氧化镁 转化率 脱硫塔 脱硫率 【学位授予单位】:上海交通大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2007【分类号】:【DOI】:CNKI:CDMD:【目录】: 摘要2-3ABSTRACT3-7第一章 绪论 引言

电厂脱硫论文期刊

燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 1 总则 1.1 我国目前燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90% 以上,为推动能源合理利用、 经济结构调整和产业升级,控制燃煤造成的二氧化硫大量排放,遏制酸沉降污染恶化趋势,防 治城市空气污染,根据《中华人民共和国大气污染防治法》以及《国民经济和社会发展第十个五 年计划纲要》的有关要求,并结合相关法规、政策和标准,制定本技术政策。 1.2 本技术政策是为实现2005年全国二氧化硫排放量在2000年基础上削减10% ,“两控 区”二氧化硫排放量减少20%,改善城市环境空气质量的控制目标提供技术支持和导向。 1.3 本技术政策适用于煤炭开采和加工、煤炭燃烧、烟气脱硫设施建设和相关技术装备的开 发应用,并作为企业建设和政府主管部门管理的技术依据。 1.4 本技术政策控制的主要污染源是燃煤电厂锅炉、工业锅炉和窑炉以及对局地环境污染有 显著影响的其他燃煤设施。重点区域是“两控区”,及对“两控区”酸雨的产生有较大影响的周 边省、市和地区。 1.5 本技术政策的总原则是:推行节约并合理使用能源、提高煤炭质量、高效低污染燃烧以及 末端治理相结合的综合防治措施,根据技术的经济可行性,严格二氧化硫排放污染控制要求, 减少二氧化硫排放。 1.6 本技术政策的技术路线是:电厂锅炉、大型工业锅炉和窑炉使用中、高硫份燃煤的,应安 装烟气脱硫设施;中小型工业锅炉和炉窑,应优先使用优质低硫煤、洗选煤等低污染燃料或其 它清洁能源;城市民用炉灶鼓励使用电、燃气等清洁能源或固硫型煤替代原煤散烧。 2 能源合理利用 2.1 鼓励可再生能源和清洁能源的开发利用,逐步改善和优化能源结构。 2.2 通过产业和产品结构调整,逐步淘汰落后工艺和产品,关闭或改造布局不合理、污染严重 的小企业;鼓励工业企业进行节能技术改造,采用先进洁净煤技术,提高能源利用效率。 2.3 逐步提高城市用电、燃气等清洁能源比例,清洁能源应优先供应民用燃烧设施和小型工 业燃烧设施。 2.4 城镇应统筹规划,多种方式解决热源,鼓励发展地热、电热膜供暖等采暖方式;城市市区 应发展集中供热和以热定电的热电联产,替代热网区内的分散小锅炉;热网区外和未进行集中 供热的城市地区,不应新建产热量在2.8 MW 以下的燃煤锅炉。 2.5 城镇民用炊事炉灶、茶浴炉以及产热量在O.7 MW 以下采暖炉应禁止燃用原煤,提倡使 用电、燃气等清洁能源或固硫型煤等低污染燃料,并应同时配套高效炉具。 2.6 逐步提高煤炭转化为电力的比例,鼓励建设坑口电厂并配套高效脱硫设施,变输煤为 输电。 2.7 到2003年,基本关停50 MW 以下(含50 MW)的常规燃煤机组;到2010年,逐步淘汰不 能满足环保要求的100 MW 以下的燃煤发电机组(综合利用电厂除外),提高火力发电的煤炭 使用效率。 3 煤炭生产、加工和供应 3.1 各地不得新建煤层含硫份大于3%的。矿井。对现有硫份大于3%的高硫小煤矿,应予关闭。对现有硫份大于3% 的高硫大煤矿,近期实行限产,到2005年仍未采取有效降硫措施、或 无法定点供应安装有脱硫设施并达到污染物排放标准的用户的,应予关闭。 3.2 除定点供应安装有脱硫设施并达到国家污染物排放标准的用户外,对新建硫份大于1.5 %的煤矿,应配套建设煤炭洗选设施。对现有硫份大于2% 的煤矿,应补建配套煤炭洗选 设施。 3.3 现有选煤厂应充分利用其洗选煤能力,加大动力煤的人洗量。 3.4 鼓励对现有高硫煤选煤厂进行技术改造,提高选煤除硫率。 3.5 鼓励选煤厂根据洗选煤特性采用先进洗选技术和装备,提高选煤除硫率。 3.6 鼓励煤炭气化、液化,鼓励发展先进煤气化技术用于城市民用煤气和工业燃气。 3.7 煤炭供应应符合当地县级以上人民政府对煤炭含硫量的要求。鼓励通过加入固硫剂等 措施降低二氧化硫的排放。 3.8 低硫煤和洗后动力煤,应优先供应给中小型燃煤设施。 4 煤炭燃烧 4.1 国务院划定的大气污染防治重点城市人民政府按照国家环保总局《关于划分高污染燃料 的规定>,划定禁止销售、使用高污染燃料区域(简称“禁燃区”),在该区域内停止燃用高污染燃 料,改用天然气、液化石油气、电或其他清洁能源。 4.2 在城市及其附近地区电、燃气尚未普及的情况下,小型工业锅炉、民用炉灶和采暖小煤炉 应优先采用固硫型煤,禁止原煤散烧。 4.3 民用型煤推广以无烟煤为原料的下点火固硫蜂窝煤技术,在特殊地区可应用以烟煤、褐 煤为原料的上点火固硫蜂窝煤技术。 4.4 在城市和其它煤炭调入地区的工业锅炉鼓励采用集中配煤炉前成型技术或集中配煤集 中成型技术,并通过耐高温固硫剂达到固硫目的。 4.5 鼓励研究解决固硫型煤燃烧中出现的着火延迟、燃烧强度降低和高温固硫效率低的技术 问题。 4.6 城市市区的工业锅炉更新或改造时应优先采用高效层燃锅炉,产热量7 MW 的热效率 应在80%以上,产热量<7 MW 的热效率应在75%以上。 4.7 使用流化床锅炉时,应添加石灰石等固硫剂,固硫率应满足排放标准要求。 4.8 鼓励研究开发基于煤气化技术的燃气一蒸汽联合循环发电等洁净煤技术。 5 烟气脱硫 5.1 电厂锅炉 5.1.1 燃用中、高硫煤的电厂锅炉必须配套安装烟气脱硫设施进行脱硫。 5.1.2 电厂锅炉采用烟气脱硫设施的适用范围是: 1)新、扩、改建燃煤电厂,应在建厂同时配套建设烟气脱硫设施,实现达标排放,并满足 SO2排放总量控制要求,烟气脱硫设施应在主机投运同时投入使用。 2)已建的火电机组,若So2排放未达排放标准或未达到排放总量许可要求、剩余寿命(按 照设计寿命计算)大于1O年(包括l0年)的,应补建烟气脱硫设施,实现达标排放,并满足8o2 排放总量控制要求。 3)已建的火电机组,若S 排放未达排放标准或禾达到排放总量许可要求、剩余寿命(按 照设计寿命计算)低于10年的,可采取低硫煤替代或其它具有同样SO2减排效果的措施,实现 达标排放,并满足So2排放总量控制要求。否则,应提前退役停运。 4)超期服役的火电机组,若SO2排放未达排放标准或未达到排放总量许可要求,应予以淘汰。 5.1.3 电厂锅炉烟气脱硫的技术路线是: 1)燃用含硫量2%煤的机组、或大容量机组(200 MW)的电厂锅炉建设烟气脱硫设施时, 宜优先考虑采用湿式石灰石一石膏法工艺,脱硫率应保证在90%以上,投运率应保证在电厂 正常发电时间的95%以上。 2)燃用含硫量<2%煤的中小电厂锅炉(<200 MW),或是剩余寿命低于10年的老机组 建设烟气脱硫设施时,在保证达标排放,并满足SO2排放总量控制要求的前提下,宜优先采用 半干法、干法或其它费用较低的成熟技术,脱硫率应保证在75%以上,投运率应保证在电厂正 常发电时间的95%以上。 5.1.4 火电机组烟气排放应配备二氧化硫和烟尘等污染物在线连续监测装置,并与环保行政 主管部门的管理信息系统联网。 5.1.5 在引进国外先进烟气脱硫装备的基础上,应同时掌握其设计、制造和运行技术,各地应 积极扶持烟气脱硫的示范工程。 5.1.6 应培育和扶持国内有实力的脱硫工程公司和脱硫服务公司,逐步提高其工程总承包能 力,规范脱硫工程建设和脱硫设备的生产和供应。 5.2 工业锅炉和窑炉 5.2.1 中小型燃煤工业锅炉(产热量<14 MW )提倡使用工业型煤、低硫煤和洗选煤。对配 备湿法除尘的,可优先采用如下的湿式除尘脱硫一体化工艺: 1)燃中低硫煤锅炉,可采用利用锅炉自排碱性废水或企业自排碱性废液的除尘脱硫工艺; 2)燃中高硫煤锅炉,可采用双碱法工艺。 5.2.2 大中型燃煤工业锅炉(产热量14 MW)可根据具体条件采用低硫煤替代、循环流化床 锅炉改造(加固硫剂)或采用烟气脱硫技术。 5.2.3 应逐步淘汰敞开式炉窑,炉窑可采用改变燃料、低硫煤替代、洗选煤或根据具体条件采 用烟气脱硫技术。 5.2.4 大中型燃煤工业锅炉和窑炉应逐步安装二氧化硫和烟尘在线监测装置。 5.3 采用烟气脱硫设施时,技术选用应考虑以下主要原则: 5.3.1 脱硫设备的寿命在15年以上; 5.3.2 脱硫设备有主要工艺参数(pH值、液气比和SO2出口浓度)的自控装置; 5.3.3 脱硫产物应稳定化或经适当处理,没有二次释放二氧化硫的风险; 5.3.4 脱硫产物和外排液无二次污染且能安全处置; 5.3.5 投资和运行费用适中; 5.3.6 脱硫设备可保证连续运行,在北方地区的应保证冬天可正常使用。 5.4 脱硫技术研究开发 5.4.1 鼓励研究开发适合当地资源条件、并能回收硫资源的技术。 5.4.2 鼓励研究开发对烟气进行同时脱硫脱氮的技术。 5.4.3 鼓励研究开发脱硫副产品处理、处置及资源化技术和装备。 6 二次污染防治 6.1选煤厂洗煤水应采用闭路循环,煤泥水经二次浓缩,絮凝沉淀处理,循环使用。 6.2 选煤厂的洗矸和尾矸应综合利用,供锅炉集中燃烧并高效脱硫,回收硫铁矿等有用组份, 废弃时应用土覆盖,并植被保护。 6.3 型煤加工时,不得使用有毒有害的助燃或固硫添加剂。 6.4 建设烟气脱硫装置时,应同时考虑副产品的回收和综合利用,减少废弃物的产生量和排 放量。 6.5 不能回收利用的脱硫副产品禁止直接堆放,应集中进行安全填埋处置,并达到相应的填 埋污染控制标准。 6.6 烟气脱硫中的脱硫液应采用闭路循环,减少外排;脱硫副产品过滤、增稠和脱水过程中产 生的工艺水应循环使用。 6.7 烟气脱硫外排液排人海水或其它水体时,脱硫液应经无害化处理,并须达到相应污染控 制标准要求,应加强对重金属元素的监测和控制,不得对海域或水体生态环境造成有害影响。 6.8 烟气脱硫后的排烟应避免温度过低对周边环境造成不利影响。 6.9 烟气脱硫副产品用作化肥时其成份指标应达到国家、行业相应的肥料等级标准,并不得 对农田生态产生有害影响。

有点悬。要考虑喷淋喷头所要求的最低工作压力是?然后还要考虑管道的耗损。

第十届全燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术十五烟气脱硫脱氮技术创新与发展交漉 -351? 脱硫吸收塔浆液循环泵汽蚀周立 (许继联华际环境工程限责任公司北京 100085) 摘要循环泵汽蚀湿脱硫工艺经现并没引起重视本文汽蚀原理析循环 泵汽蚀极容易发指避免汽蚀现象发些措施 石灰石石膏烟气脱硫工艺循环泵工作效率关系吸收塔内浆液喷淋效影响脱硫效率耗电量通循环泵腐蚀磨蚀比较注意循环泵汽蚀现象容易发现没 引起足够重视我脱硫作业发现循环泵叶轮叶片现些坑坑点点损坏现象循环泵电流降脱硫效率降低经仔细析认汽蚀作用比较同存腐蚀、磨蚀现象 加重循环泵叶轮叶片损坏我必须循环泵汽蚀作认真研究避免或者减轻汽蚀现象发 、汽蚀机理 汽蚀现象水泵内液体流通水汽化汽泡汽泡再凝结水程水泵流通金属表面破坏种现象称汽蚀或空蚀 标准气压水加热100℃沸腾产量气泡容器内压力于标准 气压降低定温度水沸腾例水温50℃水面压降12.3 kPa水 始汽化沸腾水面压力升于12.3 kPa水停止汽化沸腾所水汽 温度定通变化压力互相转化 循环泵运转程泵各处流速压力变化巨叶轮进浆处压力低浆液温度50℃浆液压力于或等于12.3 kPa浆液汽化形许细 汽泡些汽泡附着叶轮叶片泵壳内壁同溶解浆液SO:、0:、CI等腐蚀性 气体压力降低逸些气体腐蚀性极强由于吸收塔内浆液加入量氧化空气 所吸收塔内充满量空气汽泡石膏石灰石浆液混合液体进入循环泵前已经充满气体更加利于汽化现象发 浆液SO:、0:、CI气体总压力(气体汽体)等于101.33 kPa溶解于lOOg水气体质量:S02:6.47 种强腐蚀性气体 循环泵叶轮边缘泵体内压力低高切换点浆液瞬间形许蒸汽气体混合 气泡气泡随水流达压力较高区域汽泡急剧凝结消失同汽泡周围浆液 高速度填充汽泡空间 汽泡产消失间极短估计段间叶轮叶片进口处浆液相速度30m/ S叶轮叶片汽蚀破坏部位与叶片进口边距离3cm汽泡产消失间约0.001S 汽泡短暂间内消失产强水锤压强局部压强达200MPa高瞬 冲击压强作用叶轮叶片足使表面微观裂缝处产破坏作用同汽泡SO:、 0:、CI等腐蚀性气体借助汽泡凝结及气体压强产热量加快叶轮叶片表面化 腐蚀破坏作用所叶轮叶片表面首先现坑坑点点点蚀损坏现象g;02:0.0031 g;CI:0.459 g浆液s02、cI气体含量于02含量 ?352? 十五烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流(2007) 二、循环泵产汽蚀现象 2.1循环泵流部件产破坏作用汽蚀破坏严重叶轮及叶轮叶片部件叶轮口环间隙处产汽蚀破坏现象 2.2产噪声振 汽蚀发汽泡破灭产各种频率噪声炒豆燥裂声同机组振 现象 2.3循环泵效率降 循环泵汽蚀严重由于浆液量汽泡实际改变浆液密度叶片表面充满汽 泡造脱流造泵实际扬送充满汽体浆液单纯浆液使循环泵功率、扬程 效率均迅速降图所示: 三、汽蚀界限Pn 3.1、泵汽蚀余量NPSH 泵汽蚀余量Ahr由泵本身特性决定 表示泵本身抗汽蚀性能参数与泵本身设 计、制造泵使用转速关泵汽蚀余量Ahr越低说明泵抗汽蚀性能越反泵 抗汽蚀性能越差 3.2、装置汽蚀余量NPSH:图1Q 装置汽蚀余量由外界吸入装置特性决定 汽蚀特性曲线影响 表示装置汽蚀性能参数(例吸收塔浆液循环泵吸装置装置汽蚀余量由塔内液 面高度及管道系统阻力所决定)装置汽蚀余量越高泵越容易汽蚀反泵越容易 汽蚀 3.3、泵产汽蚀界限: 泵产汽蚀界限泵汽蚀余量NPSH等于装置汽蚀余量NPSH装置汽蚀余量低等 于泵汽蚀余量NPSH泵经始汽蚀换言泵汽蚀余量高等于装置汽蚀余量泵已始汽蚀 四、装置汽蚀余量计算使循环泵发汽蚀装置汽蚀余量(NPSH)必须于泵汽蚀余量(NPSH) 安全应增加1m安全余量即:NPSH≥NPSH+1 m 装置汽蚀余量指泵入口处单位重量液体所具高于汽化压力能能量影响循环泵装 置汽蚀余量条件:吸收塔内浆液高度与循环泵入口高度差泵lZl管道直径、度、形 式、阀门入口管道内壁光洁度绝标高浆液温度及浆液汽体含量汽泡 等 泵汽蚀余量循环泵结构设计参数所决定由泵厂商泵试验确定 装置汽蚀余量计算式: NPSH=(H砒m—H)/10pp+Hs 式:H——泵安装点环境压力kPa; H——浆液汽化压力kPa; 第十届全燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术十五烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流 ‘353? Hs——泵入口总水m; pp——浆液密度t/m3 泵入口总水计算式:H=Zl~Hnl—Hii z——循环泵实际提升高度(吸收塔内浆液面与循环泵线差)m; H.——循环泵进口管段沿程水损失m; Hii——循环泵进口管段局部水损失m;Hnl=f×L/D×V2/29 F——泵进口管内壁摩擦系数; L——泵进口管量度lIl; D——泵进口管内径in; V——泵进口管浆液流速m/s; g——重力加速度g=9.81m/s2;Hii=H^HB—Hc—HD HA——泵进口管滤网水损失in; H——泵进口管蝶阀水损失m; H——泵进I=I管收缩段水损失m; H——泵进I=I管与吸收塔接型式水损失m; 五、泵汽蚀余量计算泵汽蚀余量计算式:NPSH=V02/29+hW02/29 由泵汽蚀余量计算公式看减少泵汽蚀余量提高泵汽蚀性能应该采取措施: 降低泵转速采用低转速泵 入值采用求导式取值点加叶轮进口直径符合KO值4.5—5.5间高汽蚀余量泵 增加叶片进口宽度减VoWo 增加盖板进口部曲率半径采用两段圆弧设计减低Vo值叶片数量少排挤系数 叶片进口冲角保证效率情况采用冲角 叶片进口采用自流线角度流体阻力 加平衡孔设计进口压力平衡减泄流量 采用能耐酸腐蚀、耐磨蚀、强度高、韧性金属材料际内通用材料:A49(双 相耐磨白口铁)或1.4517、1.4460、1.4539、1.4529等双相钢采用衬胶式均表现 比较良耐腐蚀、耐磨损性能 六、循环泵汽蚀实例计算某600MW机组脱硫吸收塔循环泵浆液输送量9800m3/h吸收塔浆液面与泵进121差9.6m进口管直径1.2m进121管几何度6.26m石膏浆液比重1.15 t/m3循环泵必需汽 蚀余量NPSH=8.7 m m 根据标高Hatm90 kPaHvap13 kPaPP1.15 t/m3经计算Hs=9.7 十五烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流(2007) NPSH=(Hatm—Hvap)/10pp+Hs=(90—13)/10×1.15+9.7=15.7 由于NPSH+1=8.7+1=9.7m m 该泵装置汽蚀余量于泵汽蚀余量加l米数值满足汽蚀余量要求发汽蚀现象 七、循环泵避免汽蚀现象措施改进循环泵内部结构参数 循环泵进口管道适加粗减少弯曲变径改进管道与吸收塔接口形式 减少循环泵进口管道度 调试及产降低吸收塔低液位使用频率保持液位操作保持较高装置汽蚀余量与泵汽蚀余量差值 吸收塔内氧化空气管口尽量设计较高位置减少浆液空气含量 石灰石进入制浆前设筛或者滤装置提高石灰石纯度减少石灰石SiO:及异物避免进入吸收塔内造循环泵叶轮叶片损坏 石膏排放泵口设滤器往塔内输净化石膏浆液减少SiO:及异物浆液 循环减少泵损坏 脱硫装置始运行严格检查烟道及浆液系统杂质异物 使用质量良浆液喷减少破损喷泵损伤 八、结论湿脱硫工程循环泵极容易形汽蚀循环浆液充满量氧化空气、浆液温度较高 关同浆液量腐蚀性气体加剧循环泵叶轮叶片破坏循环泵外部配置设计应 充注意改善各种装置外部条件避免汽蚀发泵产厂商要求浆液泵研制产 采取专门防范措施避免汽蚀、腐蚀、磨蚀泵损伤参考文献 《选矿设计手册》冶金工业版社 《水泵原理、运行维护与泵站管理》化工业版社 《锅炉设计手册》机械工业版社 《化析手册》化工业版社 脱硫吸收塔浆液循环泵汽蚀作者: 作者单位: 周立 许继联华际环境工程限责任公司,北京,100085 相似文献(10条) 1.议论文 王乃华.鲁毅 石灰石/石膏湿烟气脱硫金属浆液循环泵产化研究及实践 2006 本文介绍襄樊五二五泵业限公司功发烟气脱硫金属浆液循环泵关情况.包括:泵水力模型、结构、机械密封、材料研究,经工业 性考核鉴定该泵已达际先进水平,完全实现我火电机组湿脱硫装置各种金属浆液循环泵产化. 2.议论文 孙克勤.徐海涛.徐延忠 利用自主工艺包实施WFGD核设备产化 2004 本文石灰石-石膏湿烟气脱硫关键设备吸收塔浆液输送及配系统——浆液循环泵及FRP喷林管道进行产化研究及工程实施程进行介绍 试验数据表明,由江苏苏源环保工程股份限公司与连云港复连众复合材料集团公司联合发FRP喷淋管道及与石家庄泵业集团限公司联合发 流量浆液循环泵完全满足600MW等级火电厂湿烟气脱硫工程需要,部指标已达或接近世界先进水平,两项设备已功应用于太仓港环保发电 限公司二期烟气脱硫工程,其功发推我烟气脱硫技术及装备产化产深远意义 3.议论文 龙辉.钟明慧 影响600MW机组湿烟气脱硫厂用电率主要素析 2005 针影响600MW机组湿式石灰石—石膏脱硫岛厂用电率主要素,煤收基硫高低、烟气量、采用同脱硫设备等脱硫厂用电率 影响进行详细析,结论应根据工程具体煤种情况核算硫系统主要6kV设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等)轴功率,初步 设计(预设计)阶段能现厂用电率计算,完湿式石灰石—石膏脱硫岛硫部厂用变容量选择. 4.议论文 王乃华 石灰石(石灰)/石膏湿烟气脱硫装置用泵及其产化 2003 实现石灰石(石灰)/石膏湿烟气脱硫装置用泵产化,满足市场用泵需求,襄樊五二五泵业限公司根据输送浆液腐蚀磨蚀特性,引进技术 基础进行量研发工作,并取良应用业绩,实现烟气脱硫装置吸收塔循环泵、各种渣浆泵、轴液泵及搅拌机等种设备产化. 5.议论文 朱晨曦.吴志宏 烟气脱硫浆液循环泵产化研究 2006 本文介绍湿烟气脱硫装置(WFGD)脱硫浆液循环泵产化研究程转化产品并应用于实际工位达设计参数要求同填补 内湿脱硫型石膏浆液循环泵(合金泵)空白突破与掌握脱硫型浆液循环泵创新技术关键技术 6.议论文 黄河 FGD浆液循环泵叶轮叶片断裂原析及防范措施 2008 针石灰石-石膏湿脱硫系统浆液循环泵保证寿命期内叶轮叶片断裂现象探讨其断裂素结合断金相组织析、断面能谱扫描 电镜析结提该位置断裂原及防范措施 7.期刊论文 赵芳.黄魁 烟气湿脱硫优化运行讨论 -科技信息2009,""(34) 析烟气湿脱硫系统运行特性发,提合理控制吸收塔内浆液pH值、石膏浆液密度石灰石粉颗粒度,优化浆液循环泵运行,加强烟 气、废水系统管理等控制策略.结合脱硫单耗调控、能耗排序优化、入炉煤合理掺混,并结合系统设备改造与完善,终达优化运行目. 8.期刊论文 周祖飞.ZHOU Zu-fei 燃煤电厂烟气脱硫系统运行优化 -浙江电力2008,27(5) 介绍燃煤电厂石灰石-石膏湿脱硫系统运行优化研究,主要内容吸收塔浆液pH值控制核脱硫化反应工艺细调,增压风机 GGH等设备及系统运行式调整优化,及循环泵节能组合投运等提高脱硫运行经济性措施. 9.议论文 龙辉.于永志 影响600MW机组湿烟气脱硫装置厂用电率主要素析 2006 针影响600MW机组湿式石灰石-石膏脱硫岛厂用电率主要素,煤收基硫高低、烟气量、采用同脱硫设备等脱硫厂用电率影 响进行详细析,内现设计600MW机组采用湿烟气脱硫工艺,设计煤种高热值,低硫(硫低于%),并且脱硫烟气系统设GGH或设GGH ,脱硫厂用电率%~%;采用低热值,高水设计煤种,脱硫厂用电率%.采用高硫(硫高于4%)、等热值煤种,脱硫厂用 电率高达%.应根据工程具体煤种情况核算脱硫系统主要设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等主要设备)轴功率,初 步设计阶段核算脱硫部厂用电率,完湿式石灰石-石膏脱硫岛脱硫部厂用变容量选择. 10.位论文 杜谦 并流序降膜组脱除烟气SO程研究 2004 前湿烟气脱硫技术占主导位喷雾型石灰石—石膏烟气脱硫.喷雾型吸收塔具许优点,存些问题.喷雾要求,循 环泵能耗较、喷嘴要求高;雾滴气体包夹,脱水除雾困难,塔内难实现高气速,且烟气带水尾部设备腐蚀较严重等.随着脱硫程深入解 ,吸收塔内化程能控制,结垢问题基本解决.本文针喷雾型吸收塔存问题及塔内结垢问题解决基础,提新型并流 序降膜式湿烟气脱硫工艺,旨利用降膜反应器系列优点,塔内降膜能提供充效气液接触反应面,种高效气液反应器;塔内气、液 膜互贯通,防止脱硫烟气携带雾滴,省却除雾器,简化系统设备,同减轻尾部设备腐蚀;塔内能实现高气速,缩塔体;塔内气相压降 ,降膜通布液器采用溢流式形,且实现低液气比,系统能耗低等特点,降低脱硫装置投资及运行本;同本文旨利用并流序降膜塔内气、 液接触表面积相已知,种良研究脱硫程机理反应器特点,湿式石灰石-石膏脱硫程进行比较准确研究,便更深入解湿脱 硫程,合理设计运行脱硫设备提供理论依据.本文新型并流序降膜式湿烟气脱硫程进数值模拟,并模拟结与试验结进行比较 析.结表明,模型能较准确并流降膜式湿烟气脱硫程进行模拟,能较准确系统脱硫率、浆液剩余石灰石含量及各离浓度进行预测.

第十一届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交漉会 -351? 脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀周立年 (许继联华国际环境工程有限责任公司,北京 100085) 摘要循环泵的汽蚀在湿法脱硫工艺经常出现,但并没有引起重视。本文从汽蚀原理上分析出循环 泵汽蚀极容易发生,指出了避免汽蚀现象发生的一些措施。 石灰石一石膏法烟气脱硫工艺中,循环泵的工作效率关系到吸收塔内浆液喷淋效果,影响到脱硫效率和耗电量。通常对循环泵的腐蚀和磨蚀比较注意,循环泵的汽蚀现象不容易发现而没有 引起足够的重视。我们在脱硫作业中发现循环泵叶轮叶片出现一些坑坑点点损坏现象,循环泵电流下降,脱硫效率降低,经过仔细分析认为是汽蚀作用比较大,同时存在的腐蚀、磨蚀现象,也 加重了循环泵叶轮叶片的损坏。为此,我们必须对循环泵的汽蚀作认真的研究,避免或者减轻汽蚀现象的发生。 一、汽蚀机理 汽蚀现象是当水泵内液体流通时水汽化成汽泡,汽泡再凝结成水的过程中,对水泵流通金属表面的破坏,这种现象称为汽蚀或空蚀。 在一个标准大气压时,水加热到100℃会沸腾,产生大量气泡。当容器内压力小于一个标准 大气压时,降低一定温度水也会沸腾。例如,当水温在50℃时,水面上的压降到12.3 kPa,水 会开始汽化而沸腾,当水面上的压力升到大于12.3 kPa时,水就会停止汽化沸腾。所以水和汽 在温度一定时,通过变化压力可以互相转化。 循环泵的运转过程中,泵各处的流速和压力变化巨大,在叶轮进浆处压力最低。这个地方的浆液温度为50℃,当这个地方浆液压力小于或等于12.3 kPa时,浆液就会汽化,形成许多细小 的汽泡,有些汽泡会附着在叶轮叶片和泵壳内壁上,同时溶解在浆液中的SO:、0:、CI等腐蚀性 气体会因为压力降低而逸出,这些气体腐蚀性极强。由于吸收塔内浆液加入了大量的氧化空气, 所以吸收塔内是一个充满大量空气汽泡的石膏一石灰石浆液混合液体,在进入循环泵之前,已经充满了气体,更加有利于汽化现象发生。 浆液中SO:、0:、CI气体在总压力(气体和汽体)等于101.33 kPa时溶解于lOOg水中的气体质量为:S02:6.47 是一种强腐蚀性气体。 循环泵叶轮边缘是泵体内压力最低和最高的切换点,浆液中瞬间形成许多蒸汽和气体混合的 小气泡,当小气泡随水流到达压力较高区域时,汽泡急剧凝结而消失,同时,汽泡周围的浆液以 很高的速度填充汽泡空间。 从汽泡产生到消失,时间极短。估计这段时间,如叶轮叶片进口处浆液的相对速度为30m/ S,叶轮叶片汽蚀破坏部位与叶片进口边的距离为3cm,汽泡从产生到消失的时间约为0.001S。 汽泡在短暂的时间内消失,会产生很强的水锤压强,局部压强可达到200MPa以上,这样高的瞬 时冲击压强作用在叶轮叶片上足以使表面上微观裂缝处产生破坏作用。同时,汽泡中的SO:、 0:、CI等腐蚀性气体,也会借助汽泡凝结及气体压强而产生的热量,加快叶轮叶片表面的化学 腐蚀破坏作用。所以叶轮叶片表面首先出现坑坑点点的“点蚀”损坏现象。g;02:0.0031 g;CI:0.459 g。浆液中s02、cI气体含量大于02含量, ?352? “十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会(2007) 二、循环泵产生汽蚀的现象 2.1对循环泵过流部件产生破坏作用汽蚀破坏最严重的是叶轮,及叶轮上的叶片部件,叶轮口环间隙处会产生汽蚀破坏现象。 2.2产生噪声和振动 汽蚀发生时,会有汽泡的破灭产生的各种频率的噪声,如炒豆子的燥裂声,同时机组会有振 动现象。 2.3循环泵效率下降 循环泵汽蚀严重时,由于浆液中有大量汽泡,实际上改变了浆液的密度,叶片表面充满了汽 泡,造成脱流,造成泵实际扬送的充满汽体的浆液,而不是单纯的浆液,使循环泵的功率、扬程 和效率均会迅速下降,如图所示: 三、汽蚀的界限Pn 3.1、泵汽蚀余量NPSH, 泵汽蚀余量Ahr是由泵本身的特性决定的, 是表示泵本身抗汽蚀性能的参数,与泵本身的设 计、制造和泵的使用转速有关。泵的汽蚀余量Ahr越低,说明泵的抗汽蚀性能越好,反之,泵 的抗汽蚀性能越差。 3.2、装置汽蚀余量NPSH。:图1Q 装置汽蚀余量是由外界的吸入装置特性决定 汽蚀对特性曲线的影响 的,是表示装置汽蚀性能的参数,(例如吸收塔浆液循环泵吸人装置的装置汽蚀余量是由塔内液 面高度及管道系统阻力所决定的)。装置汽蚀余量越高,泵越不容易汽蚀,反之,泵越容易 汽蚀。 3.3、泵产生汽蚀的界限: 泵产生汽蚀的界限是泵汽蚀余量NPSH,等于装置汽蚀余量NPSH。。当装置汽蚀余量低到等 于泵汽蚀余量NPSH,时,泵就己经开始汽蚀,换言之,泵的汽蚀余量高到等于装置汽蚀余量时,泵就已开始汽蚀。 四、装置汽蚀余量计算为使循环泵不发生汽蚀,装置汽蚀余量(NPSH。)必须大于泵的汽蚀余量(NPSH,),为了 安全还应增加1m的安全余量即:NPSH。≥NPSH,+1 m 装置汽蚀余量是指泵入口处单位重量液体所具有的高于汽化压力能头的能量。影响循环泵装 置汽蚀余量的条件有:吸收塔内浆液高度与循环泵入口高度之差,泵人lZl管道直径、长度、形 式、阀门,入口管道内壁光洁度,当地绝对标高,浆液温度,以及浆液中汽体含量和汽泡大 小等。 泵的汽蚀余量为循环泵的结构的设计参数所决定,由泵厂商在泵试验中确定。 装置汽蚀余量的计算如下式: NPSH。=(H砒m—H,。。)/10pp+Hs 式中:H。——泵安装地点的环境压力,kPa; H,。。——浆液汽化压力,kPa; 第十一届全国燃煤二氧化硫氮氧化物污染治理技术“十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会 ‘353? Hs——泵入口总水头,m; pp——浆液密度,t/m3 泵入口总水头计算如下式:H。=Zl~Hnl—Hii z。——循环泵实际提升高度(吸收塔内浆液面与循环泵中心线之差),m; H。.——循环泵进口管段沿程水头损失,m; Hii——循环泵进口管段局部水头损失之和,m;Hnl=f×L/D×V2/29 F——泵进口管内壁摩擦系数; L——泵进口管当量长度,lIl; D——泵进口管内径,in; V——泵进口管浆液流速,m/s; g——重力加速度,g=9.81m/s2;Hii=H^一HB—Hc—HD HA——泵进口管过滤网水头损失,in; H。——泵进口管蝶阀水头损失,m; H。——泵进I=I管收缩段水头损失,m; H。——泵进I=I管与吸收塔接头型式水头损失,m; 五、泵的汽蚀余量计算泵的汽蚀余量的计算如下式:NPSH,=V02/29+hW02/29 由泵的汽蚀余量计算公式可以看出,减少泵的汽蚀余量,提高泵的汽蚀性能应该采取以下措施: 降低泵的转速,采用低转速泵。 入值采用求导方式取最小值点,加大叶轮进口直径,符合KO值在4.5—5.5之间,为高汽蚀余量泵。 增加叶片进口宽度,从而减小Vo和Wo。 增加了盖板进口部分曲率半径,采用两段圆弧设计,从而减低Vo值。叶片数量最少,排挤系数小。 叶片进口冲角在保证效率的情况,采用正冲角。 叶片进口采用自然流线角度,流体阻力小。 加大平衡孔设计,进出口压力得到平衡,减小泄流量。 采用能耐酸腐蚀、耐磨蚀、强度高、韧性大的金属材料。国际和国内通用材料有:A49(双 相耐磨白口铁)或1.4517、1.4460、1.4539、1.4529等双相钢,也可以采用衬胶方式,均表现 出比较良好的耐腐蚀、耐磨损性能。 六、循环泵汽蚀实例计算某600MW机组脱硫吸收塔,循环泵浆液输送量为9800m3/h,吸收塔浆液面与泵进121之差为9.6m,进口管直径为1.2m,进121管几何长度为6.26m,石膏浆液比重1.15 t/m3,循环泵必需汽 蚀余量NPSH,=8.7 m。 m。 根据当地标高,Hatm为90 kPa,Hvap为13 kPa。PP为1.15 t/m3。经过计算,Hs=9.7 “十一五”烟气脱硫脱氮技术创新与发展交流会(2007) NPSH。=(Hatm—Hvap)/10pp+Hs=(90—13)/10×1.15+9.7=15.7 由于NPSH。+1=8.7+1=9.7m m 该泵的装置汽蚀余量大于泵的汽蚀余量加l米的数值,满足汽蚀余量的要求,不会发生汽蚀现象。 七、循环泵避免汽蚀现象的措施改进循环泵的内部结构和参数。 循环泵进口管道适当加粗,减少弯曲和变径,改进管道与吸收塔的接口形式。 减少循环泵进口管道长度。 调试及正常生产时,降低吸收塔低液位的使用频率,保持正常液位操作,保持较高的装置汽蚀余量与泵的汽蚀余量的差值。 吸收塔内氧化空气管出口尽量设计在较高的位置上,减少浆液中的空气含量。 在石灰石进入制浆前设筛子或者过滤装置,提高石灰石的纯度,减少石灰石中的SiO:及异物,避免进入吸收塔内造成对循环泵叶轮叶片的损坏。 在石膏排放泵出口设过滤器,在往塔内回输时可以净化石膏浆液,减少SiO:及异物在浆液 中循环,减少对泵的损坏。 脱硫装置开始运行时严格检查烟道及浆液系统的杂质和异物。 使用质量良好的浆液喷头,减少破损喷头对泵的损伤。 八、结论湿法脱硫工程中循环泵极容易形成汽蚀,和循环浆液中充满大量氧化空气、浆液温度较高有 关,同时浆液中有大量腐蚀性气体,加剧了循环泵叶轮叶片的破坏。在循环泵外部配置设计时应 充分注意,改善各种装置的外部条件,避免汽蚀的发生。对泵生产厂商要求浆液泵在研制和生产 时,采取专门的防范措施,避免汽蚀、腐蚀、磨蚀对泵的损伤。参考文献 《选矿设计手册》冶金工业出版社 《水泵原理、运行维护与泵站管理》化学工业出版社 《锅炉设计手册》机械工业出版社 《化学分析手册》化学工业出版社 脱硫吸收塔浆液循环泵的汽蚀作者: 作者单位: 周立年 许继联华国际环境工程有限责任公司,北京,100085 相似文献(10条) 1.会议论文 王乃华.鲁天毅 石灰石/石膏湿法烟气脱硫金属浆液循环泵国产化研究及实践 2006 本文介绍了襄樊五二五泵业有限公司成功开发烟气脱硫金属浆液循环泵的有关情况.包括:泵的水力模型、结构、机械密封、材料的研究成果,经工业 性考核和鉴定该泵已达国际先进水平,完全可实现我国火电机组湿法脱硫装置的各种金属浆液循环泵的国产化. 2.会议论文 孙克勤.徐海涛.徐延忠 利用自主工艺包实施WFGD核心设备国产化 2004 本文对石灰石-石膏湿法烟气脱硫关键设备吸收塔浆液输送及分配系统——浆液循环泵及FRP喷林管道进行国产化研究及工程实施的过程进行了介绍 。试验数据表明,由江苏苏源环保工程股份有限公司与连云港中复连众复合材料集团公司联合开发的FRP喷淋管道及与石家庄泵业集团有限公司联合开发 的大流量浆液循环泵完全满足600MW等级火电厂湿法烟气脱硫工程的需要,部分指标已达到或接近世界先进水平,此两项设备已成功应用于太仓港环保发电 有限公司一二期烟气脱硫工程中,其成功开发将对推动我国烟气脱硫技术及装备的国产化产生深远的意义。 3.会议论文 龙辉.钟明慧 影响600MW机组湿法烟气脱硫厂用电率主要因素分析 2005 针对影响600MW机组湿式石灰石—石膏法脱硫岛厂用电率的主要因素,对煤收到基硫分高低、烟气量大小、采用的不同脱硫设备等对脱硫厂用电率的 影响进行了详细分析,结论是应根据工程具体煤种情况核算硫系统主要6kV设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等)的轴功率,在初步 设计(预设计)阶段对可能出现的厂用电率计算后,完成湿式石灰石—石膏法脱硫岛硫部分厂用变容量的选择. 4.会议论文 王乃华 石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫装置用泵及其国产化 2003 为了实现石灰石(石灰)/石膏湿法烟气脱硫装置用泵国产化,满足市场用泵需求,襄樊五二五泵业有限公司根据输送浆液的腐蚀磨蚀特性,在引进技术 基础上进行了大量研发工作,并取得了良好的应用业绩,实现了烟气脱硫装置中吸收塔循环泵、各种渣浆泵、长轴液下泵以及搅拌机等多种设备的国产化. 5.会议论文 朱晨曦.吴志宏 烟气脱硫浆液循环泵国产化研究 2006 本文介绍了湿法烟气脱硫装置(WFGD)脱硫浆液循环泵国产化的研究过程,将成果转化为产品并应用于实际工位,达到了设计参数要求,同时填补国 内湿法脱硫大型石膏浆液循环泵(合金泵)空白,突破与掌握了脱硫大型浆液循环泵创新技术和关键技术。 6.会议论文 黄河 FGD浆液循环泵叶轮叶片断裂原因分析及防范措施 2008 针对石灰石-石膏湿法脱硫系统浆液循环泵保证寿命期内叶轮叶片断裂的现象,探讨了其断裂的因素。结合断样金相组织分析、断面能谱成分和扫描 电镜分析结果,提出了该位置断裂的原因及防范措施。 7.期刊论文 赵芳.黄魁 烟气湿法脱硫优化运行讨论 -科技信息2009,""(34) 从分析烟气湿法脱硫系统的运行特性出发,提出合理控制吸收塔内浆液的pH值、石膏浆液的密度和石灰石粉的颗粒度,优化浆液循环泵的运行,加强烟 气、废水系统的管理等控制策略.结合脱硫单耗调控、能耗排序优化、入炉煤的合理掺混,并结合系统和设备改造与完善,最终达到优化运行的目的. 8.期刊论文 周祖飞.ZHOU Zu-fei 燃煤电厂烟气脱硫系统的运行优化 -浙江电力2008,27(5) 介绍了燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统运行优化的研究成果,主要内容有以吸收塔浆液pH值控制为核心的脱硫化学反应工艺的细调,增压风机和 GGH等设备及系统运行方式的调整优化,以及循环泵的节能组合投运等提高脱硫运行经济性的措施. 9.会议论文 龙辉.于永志 影响600MW机组湿法烟气脱硫装置厂用电率主要因素分析 2006 针对影响600MW机组湿式石灰石-石膏法脱硫岛厂用电率的主要因素,对煤收到基硫分高低、烟气量大小、采用的不同脱硫设备等对脱硫厂用电率的影 响进行了详细分析,国内现设计的600MW机组采用湿法烟气脱硫工艺时,设计煤种为高热值,低硫分(硫分低于%),并且脱硫烟气系统不设GGH或设GGH时 ,脱硫厂用电率为%~%;当采用低热值,高水分设计煤种,脱硫厂用电率在%以上.当采用高硫分(硫分高于4%)、中等热值的煤种时,脱硫厂用 电率最高可达%.应根据工程具体煤种情况核算脱硫系统主要设备(增压风机、浆液循环泵、磨粉机、真空泵、氧化风机等主要设备)的轴功率,在初 步设计阶段核算脱硫部分厂用电率后,完成湿式石灰石-石膏法脱硫岛脱硫部分厂用变容量的选择. 10.学位论文 杜谦 并流有序降膜组脱除烟气中SO<,2>过程的研究 2004 在当前的湿法烟气脱硫技术中占主导地位的是喷雾型石灰石—石膏法烟气脱硫.喷雾型吸收塔具有许多优点,但也存在一些问题.如因喷雾的要求,循 环泵能耗较大、对喷嘴的要求高;雾滴被气体包夹,脱水除雾困难,塔内难实现高气速,且烟气带水对尾部设备腐蚀较严重等.随着对脱硫过程的深入了解 ,吸收塔内的化学过程能得到很好的控制,结垢问题基本得到解决.本文针对喷雾型吸收塔存在的问题及塔内结垢问题得到解决的基础上,提出了新型并流 有序降膜式湿法烟气脱硫工艺,旨在利用降膜反应器的一系列优点,如塔内降膜能提供充分有效的气液接触反应面,是一种高效的气液反应器;塔内气、液 膜互不贯通,可防止脱硫后烟气中携带雾滴,可省却除雾器,简化系统设备,同时可减轻尾部设备的腐蚀;塔内能实现高气速,可缩小塔体;塔内气相压降小 ,降膜通过布液器采用溢流方式形成,且可实现低液气比,系统能耗低等特点,从而降低脱硫装置投资及运行成本;同时本文旨在利用并流有序降膜塔内气、 液接触的表面积相对已知,是一种良好的研究脱硫过程机理的反应器的特点,对湿式石灰石-石膏法脱硫过程进行比较准确的研究,以便更深入了解湿法脱 硫过程,为合理设计和运行脱硫设备提供理论依据.本文最后对新型并流有序降膜式湿法烟气脱硫过程进了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了比较 分析.结果表明,模型能较准确地对并流降膜式湿法烟气脱硫过程进行模拟,能较准确地对系统脱硫率、浆液中剩余石灰石含量及各离子浓度进行预测.

尾气脱硫毕业论文

浅谈汽车尾气排放的控制摘要:发动机燃烧后排放出的废气是我国城乡大气污染的重要源头之一。本文主要论述了几种降低废气对环境的污染的措施。关键词:汽车尾气环境控制随着我国汽车工业的迅速发展,汽车保有量也在急剧增加,汽车现已成为人类重要的运输工具,它提高了社会生产效率,改善了人们的生活质量。汽车在促进经济繁荣,给人民生活带来方便的同时,也给环境带来了负面影响。它给人类赖以生存的环境带来了日益严重的危害,发动机燃烧后排放出的废气污染了大气环境。据统计,在我国大城市大气污染中,汽车尾气排放量已占大气污染源85%左右,全球10个大气污染最严重的城市中,我国就占了7个。因此,控制汽车尾气排放,治理城市大气污染已成为我国各市刻不容缓的重要任务。控制汽车尾气排放是一项庞大而复杂的系统工程,它与汽车的设计、制造、使用、维护保养、燃油品质等直接相关,同时也与城市交通管理以及财税政策密切相关。要抓住每一个影响汽车污染排放的环节,才能使汽车污染排放得到有效的控制。1严格执行废气排放的国家标准和地方标准与法规通过法规和标准来约束汽车制造厂家和改造维修厂家,以此来推动汽车制造技术水平,特别是排放技术的进步。从2000年开始,我国就开始加大控制汽车尾气排放的力度,实施了相当于欧Ⅰ标准的国家第一阶段排放标准(简称“国Ⅰ”),2004年开始实施相当于欧Ⅱ标准的第二阶段排放标准(简称“国Ⅱ”)。目前国家环保总局已公布轻型汽车自2007年7月1日起实施国Ⅲ号、国Ⅳ号(与欧洲Ⅴ号接近)标准。这些标准的实施将会使汽车尾气排放的污染大为减少。2改进燃料品质燃料的品质与汽车发动机的燃烧过程和燃烧效果有直接关系,改进燃料品质是控制汽车排放污染相当重要的途径之一。首先是淘汰含铅汽油,四乙基铅是一种低号汽油抗爆剂,它随着排气进入大气后,通过呼吸或食物链进入人体,并蓄积在体内,引发各种疾病,特别是对儿童和孕妇的危害极大,我国已在2000年7月1日起全面禁止使用铅汽油。另外还要对车用汽油中的硫含量、烯烃和芳香烃含量以及饱和蒸汽压加以限制,以减少有害气体的生成,减少汽油的蒸发。此外,汽油中加入清洁剂,减少胶质和沉积物,也是改善燃烧的措施之一。为进一步调整能源消费结构,开发石油替代资源,更有效降低汽车尾气污染物的排放,目前,在我国部分省市已经开始推广车用乙醇汽油,即在90%的车用无铅汽油中加入10%的燃料乙醇,可以替代10%的车用无铅汽油。使用一部分燃料乙醇替代车用无铅汽油,即能改善汽车尾气排放,同时也改善了我国能源结构,推动了可再生能源的发展。3增加排气净化的附加装置采取的措施有加装尾气催化净化装置,即借助催化器作用,使催化器与尾气排放中的污染物通过化学反应生成对人体没有直接伤害的物质,最常见的是三元催化器。采用高能电子点火装置,即通过精确控制汽油机点火提前和提高点火能量,以创造理想的燃烧条件,从而减少发动机的污染排放。采用电子控制燃油喷射,即将发动机空燃比控制在最佳理论值附近,使发动机无论在任何环境条件和何种工况下都能精确地控制混合气的浓度,使汽油得到完全充分燃烧,从而降低废气中有害成分的含量。4推行代用燃料用天燃气或者液化石油气等气体作为燃料来替代汽油、柴油,由于气体燃料含硫、氮等杂质少,燃烧完全,可显著减少汽车污染物的排放,而且燃料系统是封闭的,不存在燃料蒸发现象,因此受到广泛欢迎。燃气汽车也被称为清洁能源车、环保汽车、绿色汽车,推行代用燃气车改造已成为控制汽车尾气排放污染的措施之一。5加强对在用车的检查和维护,推行I/M制度I/M制度即在用车检查和维护制度,是通过立法、标准、科学的质量控制、质量保证体系和管理机制,对在用车进行定期或不定期的排放检测,发现排放超标车和篡改排放控制装置的车辆,责令其限期进行修理,使在用车最大限度的发挥自身的排放净化能力。汽车排放污染仅仅是车辆性能指标不稳定或恶化的一种表征,其内在原因是多方面的,对排放超标的汽车,必须要由有经验的技术人员按作业规范认真对其进行检测、诊断、判明故障点。在消除相应故障的同时,有针对性地对汽车故障的相关部位认真进行检查维护作业,使汽车恢复正常的工作状态,减少和消除因故障或参数变化造成的排放超标。6优先发展公共交通发展公共交通,减少市区、特别是市中心的车流量,是减少汽车污染物排放、改善城市大气环境质量的有效措施。尽管我国道路建设有了很大发展,道路系统逐步完善,但是仍满足不了车辆迅猛发展的需要。交通阻塞问题仍然十分严重,城市汽车经常在怠速、低速、加速、减速等排放恶劣的情况下工作,加重了城区特别是城区道路的空气污染,同时也造成能源的浪费。7广泛宣传、提高驾驶员的环保意识如果驾驶员都有保护环境的意识,都懂得怎样驾驶汽车可以减少排气污染,我们的环境会大有改观。汽车排放控制涉及的范围极其广泛,需要得到全社会的关心和支持。抓好排放控制的各个环节,每个单位、每个部门、每个公民都应积极参与支持汽车污染的控制,使减少汽车排气污染成为每个人的自觉行动,为保护和改善大气环境质量做出努力,共同营造一个美好家园。1] 周雁飞. 敬礼,农经干部[J]. 农村财务会计 , 2005,(03) [2] 李小荣. 城市污水处理行业发展建设问题探讨[J]. 山西建筑 , 2002,(05) [3] 高俊. 浅谈如何控制工程造价[J]. 苏盐科技 , 2003,(03) [4] 郑翠萍. 浅谈做好水利事业单位财务管理工作的重要性[J]. 浙江水利科技 , 2000,(S1) [5] 严民政, 侯涛, 孙映君. 谈工程质量控制[J]. 平原大学学报 , 2000,(02) [6] 青山不墨千秋画 绿水无言万古诗——房山区长沟镇环境兴镇[J]. 前线 , 2006,(01) [7] 朱正德. 把生产现场作为质量控制的主战场[J]. 汽车工业研究 , 1996,(06) [8] 赵杰. 建设工程项目的投资控制[J]. 山西建筑 , 2004,(07) [9] 李贤弼. 建设工程造价全程控制浅谈[J]. 交通科技 , 2004,(03) [10] 徐猛. 汽车尾气排放的测试[J]. 企业标准化 , 2004,(08)

汽车与环保论文人类在地球的孕育中诞生,走向高度成熟……并不断演变着、持续着!但是,正是她孕育出的“儿女们”不但没有没给她安乐,相反的却使她伤痕累累!让我们想一想,人类过度地消耗资源和污染环境,已经给地球造成了怎样的灾难; 让我们想一想,我们每个人在这样的灾难中负有怎样不可推卸的责任。当脆弱的生态难以维系,人类的消费将如何持续;当地球患了绝症,人类又能生存多久?人类既是环境灾难的制造者,也是环境灾难的受害者,更是环境灾难的治理者。我们每个人都可以通过选择绿色的生活方式来参与环保:节约资源,减少污染;绿色消费,环保选购;重复使用,多次利用;垃圾分类,循环回收;救助物种,保护自然。随着人们生活节奏的加快,人们要求越来越高的效率,于是汽车产业在节奏中应运而生并以惊人的速度飞快发展着……然而,随着汽车数量增多,它所带来的负面影响却是不容忽视的……汽车尾气是空气污染的一个重要因素。日前,全世界拥有汽车约8亿辆,平均7人一辆,汽车是给我们的生活带来了很多便利,但任何事物都有两面性,便利也要付出代价,那就是污染。汽车排出的有害气体在当前己取代了粉尘,成为大气环境的主要污染源。据不完全统计,世界每年由汽车排入大气的有害气体? 一氧化碳(也就是人常说的煤气)达2亿多吨,太致占总毒气量的1/3以上,成为城市大气中数量最大的毒气,而且它在大气中寿命很长,一般可保持二、三年。所以它是一种数量大,累积性强的毒气。在美国洛杉矾,进入40年代后,随着工商业的发展,人们发现每当夏季和早秋,洛杉矾城市上空就会经常出一种不寻常的浅蓝色的烟雾,有时持续几天不散,使大气能见度大大降低。1943年9月8日,洛杉矾城区就被这种神奇的浅蓝色烟雾笼罩了整整一天,使上千人中毒,当时人的眼睛发红、喉部疼痛,有的还伴随有不同程度的头昏、头痛,最后有400多人死亡。一夜之间,草木枯黄,使当时的洛杉矾失去了优美的环境。对洛杉矾烟雾的来源及形成条件的调查历经数年。起初人们认为这种烟雾是由化工厂排放的废气二氧化硫造成的,后来经过7一8年的研究才弄清楚,造成这种浅蓝色烟雾的根源是由汽车排出的废气对大气的污染。汽车排气才是洛杉矾光化学烟雾事件的真正凶手汽车噪音污染对现代城市的影响也不容忽视!汽车是一个高速运动的复杂组合式噪声源。汽车发动机和传动系工作时产生的震动、高速行驶中汽车轮胎在地面上的滚动、车身与空气的作用,是产生汽车噪音的根本原因。对汽车噪音来源的深入剖析,具体包括如下内容:1、发动机噪音,发动机噪音中,除了发动机机体发出的机械声外,还包括进气系统噪音;2、排气系统噪音,它是发动机噪音的一部分,主要包括消声器支撑架及排气管道震动辐射出的噪音,发动机震动及排气动作引起的辐射噪音;3、风扇噪音;4、轮胎噪音,它是由轮胎与路面摩擦所引起的,是构成底盘噪音的主要因素。一般的胎噪主要由三部分组成:一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音;二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音;三是路面不平造成的路面噪音;5、制动噪音是汽车制动而产生的噪音主要有制动器的尖叫声、轮胎与地面的摩擦声以及车身板件的震颤声等,制动噪音一般是指制动器工作时产生的鸣叫;此外还包括车身结构噪音等。大到城市小到农村,汽车噪音已对人们生活造成严重影响,给人们生产生活带来诸多不变!除了尾气污染、噪音污染外,汽车对能源的消耗也相当大,国家发改委的有关人士介绍,目前国内石油消费量呈现大幅上升趋势,今年上半年,原油、成品油进口增长都在16%左右。有关资料显示,车用燃油已经达到中国石油总消费量的1/3。石油是及缓慢的再生或不可再生资源,每年都有相当一部分石油被用来加工成汽油、材油等供汽车消耗!即汽车不仅从源头对资源造成影响,还在排放、热气产生、噪音的始或终都产生了相当大的影响!人类环境迫切需要有能改善这种状况的解决办法,既要解决人类的交通工具问题,又要使得此种交通工具不至于对人类的需求产生负面影响!要求我们从多个方面对这个问题进行思考、定夺!一方面,要从如何降低能源消耗入手同时关注汽车尾气、噪音、产热的问题;另一方面,要研制出节能无污染的“绿色”替代品!

目前,全球汽车数量呈现大规模的增长趋势,汽车尾气成为大气污染的主要来源之一,我整理了汽车尾气治理技术论文,欢迎阅读!

汽车尾气治理技术方法概述

摘 要:目前,全球汽车数量呈现大规模的增长趋势,汽车尾气成为大气污染的主要来源之一,汽车尾气治理理所当然的成为了全社会共同关注的问题。汽车尾气内含有大量的有害物质,严重破坏大气环境,尾气治理也面临较大的压力,为降低汽车尾气的污染性,必须采取有效的对策。本文主要针对汽车尾气的治理技术进行阐述和分析。

关键词:汽车尾气;治理技术;污染

汽车行业的发展,为人们提供了诸多便捷,逐渐成为普遍的大众交通工具,但是汽车尾气排放治理一直是环境保护中重点考虑的问题,主要是因为汽车尾气中存在大量的有害物质,破坏大气环境,所以需采取有效的治理措施以及高效的净化尾气技术,最大限度的减少汽车尾气污染,共同维护我们的绿色家园。

一、汽车尾气的污染分析

汽车尾气对环境的污染和危害非常大,如果汽车尾气不经治理直接排放,会严重危害到环境和人们的身心健康。汽车尾气中的污染主要包括:(1)氮氧化物,此类污染物本身存在毒性,再加上紫外线的分解,直接形成二次污染,氮氧化物排放严重的地区,会出现光化学烟雾,不仅破坏了大气环境,更重要的是危害人体健康;(2)CO、HC,同属于危害极高的气体,此类气体长期混合在空气中,能够引起人体中毒,而且此类污染物在游离状态下的排除难度非常高;(3)二氧化碳,其属于汽车尾气的主要产物,引发严重的温室效应,直接破坏了大气的保护层。

二、汽车尾气的治理技术

汽车尾气的治理关键主要集中在汽车的发动机部分,治理技术可分为燃烧净化技术和尾气净化技术两部分。

(一)燃烧净化技术。燃烧净化技术的治理对象是汽车发动机的内部,主要降低尾气中有害物质的含量,燃烧净化技术可以分为如下三类:

电控点火系统的应用。电控点火系统在汽车发动机内部控制中,提供充足的点火能量,保障准确点火,避免汽车因点火问题发生污染。电控点火系统着实提高了混合气的质量,促使其在不同的点火条件下,均能实现精确点火,防止汽车因点火不足而发生污染性燃烧。部分汽车的电控点火系统已经做了改进,通过控制点火,完善电控点火系统在发动机中的应用,提供最佳点火状态,着实降低了CO、HC等的排放量。

可变进气管道。改进进气管道的供气效率能够促进完全燃烧,可变进气管道适度控制进气管,利用可变进气过程中的波动条件,优化进气管道的工作状态。进气管道的长度是可变的,其可根据发动机的状态变化进气管道,发动机的转速变低时,可以选择长距离供气,转速加快时,转变为短距离供气,由此发动机不论在任何状态下,都能得到最佳的供气量,实现充分燃烧。

电控燃油喷射。电控燃油喷射控制能够保障空燃比处于最佳状态,促使燃油具备充分燃烧的条件,避免发动机内部产生有害物质。电控燃油喷射系统的功能比较多,有利于燃烧净化,汽车发动机在电控燃油喷射的作用下,能够提高喷油的质量,可以根据汽车发动的需求,不断调整供油系统,提供精准的供油量。因此电控燃油喷射通过控制燃烧条件,有利于降低汽车尾气的污染,最主要的是保障充分燃烧,避免尾气中含有有毒气体及烟尘微粒。

(二)尾气净化技术。尾气净化技术作用在汽车发动机的外排部分,利用净化技术治理汽车尾气,实现安全排放,降低汽车尾气对大气环境的破坏性。

过滤与再生。过滤与再生是尾气净化技术的基础部分,由过滤和再生装置构成,主要净化汽车尾气中的颗粒。尾气净化中的过滤装置,可排除尾气中的特定颗粒,吸附含有毒害物质的烟气,以免其排放到大气中,过滤装置的吸附效率高达80%。同时过滤与再生装置还具有重新利用的功能,将可利用的气体重新送入汽车发动机系统内,体现节能环保的技术优势。

闭环控制。闭环控制在尾气净化中负责控制转化与传感部分,构成尾气净化装置,比较具有代表性的是三元催化转化器,利用催化还原的方式,将有毒的氮氧化合物转化成没有危害的氮气和氧气,再次利用导管将氧气重新输送到发动机耗氧环节。根据试验分析,三元催化转化器在闭环控制中,当空燃比控制在:1的范围内时,催化转化的效率可以提高到90%,大大提高了尾气净化的水平。

AIR系统。AIR系统有利于尾气净化技术的应用,其可提高尾气净化的效率,发挥高质量的辅助作用。AIR辅助尾气净化技术闭环控制的环节,能够深层次的净化汽车尾气。 AIR系统与三元催化转化器配合,采取燃烧的方式消耗掉尾气中的HC、CO等有害气体,此类有害物质会以水和二氧化碳的方式排放到空气中,强化汽车的尾气治理。

三、汽车尾气的治理方法

随着科技的发展,汽车尾气治理具有良好的发展前景,目前,高端的治理方法已经投入汽车尾气治理应用中,比较典型的治理方法包括:磁化净化方法、等离子处理方法等。

(一)磁化净化方法。磁化净化的治理方法能够改变汽车燃油中的构成,促使燃油具备充分燃烧的条件,提高发动机的燃烧效率,降低尾气中的污染物排放量。汽车尾气中含有的大量污染气体,经磁化净化方法治理后,尾气的质量可得到很明显的提升,而且还在不同程度上调节了气体的有效燃烧,符合汽车尾气的治理要求。

(二)等离子处理方法。等离子处理方法在汽车尾气治理中较高的效率,具有全面净化的优势。等离子的活性非常高,其可治理汽车尾气中的污染物,还可利用二次治理的方法,避免出现尾气污染。等离子处理方法可以在空气进入汽车发动机之前实行治理,保障空气内含有足量的可燃性氧气,利用不同状态的氧气,提高发动机的燃烧效率,以此来氧化尾气中的CO、HC,提升尾气治理的水平。等离子处理方法在尾气治理中的应用价值非常高,不仅可以降低尾气中的污染物,还可起到还原作用,重点还原尾气中的氮氧化物,转化成无污染的气体,降低汽车尾气对环境和人体健康的危害。

四、结束语

大气环境是我们赖以生存的宝贵资源,因此保障空气洁净是环境保护的重要课题,由于汽车尾气对大气环境的危害较大,因此,必须要采取科学可靠的治理方法,充分发挥治理技术的过滤和净化作用,严谨处理汽车尾气中的有毒物质,从技术层面探讨更先进更有效的方式方法尽快实现汽车尾气的零污染排放,保障汽车行业与环境保护的和谐发展。

参考文献:

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[3] 刘明海,邬钦崇,俞国扬,梁荣庆,任兆杏,胡希伟.低温等离子体技术在汽车尾气治理的发展动向[J]. 环境科学动态,1999,03:18-20.

[4] 邵宇,李国祥,艾萍.汽车尾气污染治理技术新进展[J].云南化工,2005,06:68-70+59.

作者简介:李刚(1977-),男,陕西西安,大学本科,研究方向:环境保护。

张瑞军(1983-),男,陕西榆林,大学本科,研究方向:环境工程。

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