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.
燃料特性的影响。循环流化床锅炉煤种适应性广,但对于已经设计成型的循环流化床锅炉,只能燃烧特定的煤种(即设计煤种)时才能达到较高的燃烧效率。由于煤的结构特性、挥发份含量、发热量、水分、灰份的影响,循环流化床锅炉的燃烧效率有很大差别。我国主要按煤的干燥无灰基挥发分含量对煤进行分类,按照挥发分含量由低到高的顺序将煤分成无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤等。挥发分含量的大小实际上反映了煤形成过程中碳化程度的高低,与煤的年龄密切相关。不同煤种本身的物理组成和化学特性决定了它们在燃烧后的飞灰具有不同的形态和特性。东南大学收集了山西大同烟煤、广西合山劣质烟煤和福建龙岩无烟煤等几种典型煤种在电站锅炉中燃烧生成的飞灰,制成样品,用扫描电镜进行了微结构分析。收到基灰发分含量为10%的广西合山劣质烟煤所生成的飞灰大部分是较密实的灰块,表面不光滑,没有熔融的玻璃体形态存在,大部分粒子的孔隙率都较小,仅有少数球状空心煤胞出现,但孔隙率也不大,壁面较厚,表面粗糙。该飞灰形态表明,该煤种燃尽率不高,取样分析其飞灰含碳量为10%左右。福建龙岩无烟煤挥发分含量较低,只有4%左右,属典型难燃煤种,表现为着火延迟、燃尽困难。虽然发热值高,燃烧时火焰温度可达1500℃以上,但燃尽率低,生成的球状煤胞中绝大多数为无孔或少孔,虽然也出现多孔薄壁球状煤胞,但数量极少。无孔或少孔的球状煤胞表面很光滑,有熔融的玻璃体形态存在,对燃尽是极为不利的。从煤粉锅炉种采取飞灰样,分析其含碳量在10%以上。山西大同烟煤飞灰中虽然也发现有极少部分少孔的密实球状煤胞,但绝大部分为多孔的疏松空心煤胞和骨质状疏松结构煤胞,这两种煤胞的孔隙率很大,这样就形成了很大的反映表面积,对煤粉的燃尽十分有利,因而这种烟煤的飞灰含碳量很低。
循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案作者:陈源来源:《中国机械》2013年第20期摘要:循环流化床锅炉是最近几年在世界范围内兴起的一种比较高效和环保的燃料清洁技术,主要优势在于能够处理多种类型的燃料,而且对于任何燃料都能做到硫化物以及氮化物低排放,操作流程简单易懂,我国目前也有大批的循环流化床锅炉投入使用。本文主要就循环流化床锅炉的物理结构进行简要分析,并结合床温偏高的原因制定相应的控温对策。关键词:循环流化床锅炉;床温;控制;调节1.循环流化床锅炉的物理结构循环流化床锅炉在结构上与传统煤粉锅炉有着明显的不同,由于物理结构上的不同,导致循环流化床的控制调节与传统煤粉锅炉也有着很大的区别,最明显的差异就是燃烧室的床温控制措施。床温控制是循环流化床独有的特点,其他传统的煤粉锅炉是没有控温功能的。循环流化床正常运行的前提与基本条件就是稳定的温度,也是出于这点要求,循环流化床内的所有控制设计都是为了满足其对稳定温度的要求。循环流化床床温控制相对于传统锅炉 来说复杂程度要高的多,涉及因素涵盖多方面,因此循环流化床必须实现自动控制,尤其是对于功率较大电站锅炉。高效的自动化设计离不开对循环流化床温度控制原理的理解。随着循环流化床锅炉的结构设计已经由最初比较单一发展为多种多样,结构的差异也导致床温控制复杂程度不一。2.床温偏高因素分析.启动床料选择不当根据实际生产经验来说,循环流化床锅炉都是几组在一起共同运行,一台锅炉在启动时可以利用另一台锅炉的炉渣,但是如果只是砂子作床料的话会出现结焦的现象,所以在锅炉启动床料要对床料进行筛分,通常都是选择4MM以下的炉渣,但是简单的筛选也不能完全滤除掉其中比较大的颗粒,如果启动床料中的颗粒分布不均匀,就会导致启动床料中能够进行外循环的颗粒量减少,造成锅炉启动运行中循环效率降低。在锅炉启动过程中,启动床料的选择是至关重要的。.二次风调节不当二次风量调节能控制锅炉的总风量,而锅炉总风量的控制原则是根据燃烧室中烟气的含量,这点同传统的煤粉炉相同,通常情况下是控制在百分之四左右,二次风调节不当的情况主要有两种,一种是总风量的控制不能满足正常标准或者是超过,再者就是未能及时的增加二次风。二次风的温度较低,如果一次性大量的使用二次风,就会造成锅炉温度出现较大程度的波动,表现出温度升高的现象。.床存量过多造成循环流化床锅炉温度过高的原因还可能是床存量过多。因为每台锅炉在使用前都会在锅炉内加入一定量的床料,锅炉启动后,炉内会出现一定量的床压。但是循环流化床锅炉在使用前都要事先进行许多因素的测试,这样就会造成物料被扬稀,倒是炉内的压强下降,循环产生的流化风会形成穿层,加之循环物料质量又少,导致炉内的热量都集中在密相区,从而表现出床温过高。3.床温控制对策.负荷变化时床温的调节循环流化床的负荷是动态变化的,当锅炉处于低负荷状态运转时,炉内上层的颗粒浓度会逐渐降低,辐射传热增加,从这个角度来说,当锅炉内的负荷发生变化,就不能单纯的依靠调节返料的质量来改变传热量已达到稳定床温的目的了。对于不同负荷下的锅炉,给煤量要根据当时的负荷状态进行相应的调整,保证炉内可燃物量以及床料量在一定比例是维持床温的前提和基本条件。如果锅炉内的负荷降低时,要降低床层的厚度,尽可能减少床料量,同时要降低一次风量,减少一次风量后也减少了带到炉膛上层的热量,也就相应的降低了炉膛的热量。.点火启动时的床温控制循环流化床锅炉的启动时控制温度的关键环节,启动过程是将静止的常温状态下的燃烧物转变为流化状态的过程,循环流化床的点火启动比传统煤粉炉要困难的多,过去点火启动常常需要进行多次的点火尝试才能实现,后来随着点火启动技术的不断完善,大型的循环流化床锅炉都采用下烟道燃烧器作为点火启动装置。循环流化床锅炉的启动过程包括三个阶段,其中一个阶段就是底料被加热的阶段,这是炉内升温的第一个阶段,这时要注意增大一次风量,提高温度升高的速度,只有在温度较高的情况下才能进入比较好的的流化。.根据燃烧室后烟气量的床温调节循环流化床锅炉存在给煤量与调节床温不同步的现象,炉内燃烧室的烟气含量能够反映出床层的燃烧情况,因此可以根据炉内的烟气量变化趋势来观察给煤量的调节情况,如果床温正常,风量也没有发生变化,突然出现氧气量增大的现象,就说明床内的可燃物量少,此时要增加给煤量,相反就是减少给煤量。如果说床温下降而氧气量上升的话,就说明炉内的可燃物燃烧速度较慢,要清理床底的灰渣避免灰渣聚集出现流化不良的现象。.停炉后的床温控制循环流化床锅炉的床温控制不仅要在锅炉运行过程中,对于停炉后的炉内温度也要进行控制,如果对停炉后床温进行有效控制就会造成再次启动时出现启动困难的情况,停炉床温的控制正常顺序为,先停止可燃物的输送,当床温温度下降到一定程度后,停止送风,同时停止引风机以及相关设备的运行。值得注意的是压火前的床温不宜太高,床温过高会造成结渣,再者要保证停炉前炉内的燃料要基本燃烧完全,避免不必要的资源浪费。总结语:本文通过对影响床温控制的几个因素进行简要分析,并结合与传统煤粉炉的对比,定性说明了在不同运行状态下循环流化床锅炉的床温控制方法,并对二次送风量对锅炉温度的影响特性进行了简要分析。为相关企业中大型的循环流化床锅炉的使用以及床温控制提供了有效的参考性意见。现阶段我国电力部门的循环流化床锅炉的运行和维护技术还不够完善,还需要我们在日常维护中及时的总结经验,不断丰富循环流化床锅炉的床温控制手段和技巧,提高循环流化床锅炉的实际使用价值。参考文献:[1]宋长玉.目前国内外开放循环流化床技术概况和我国循环流化床技术发展趋势.中国能源网.2003[2]尹技虎.神火环保示范电站循环流化床锅炉控制方案.热力发电.2004[3]郭爽.循环流化床锅炉床温的控制模型及模糊控制系统的研究.华北电力大学.2001[4]王晓天.基于神经网络辨识的循环流化床锅炉的床温控制研究.昆明理工大学.2005作者简介:陈源 男 (1982-)湖南邵东人 学历:本科 专业:热能与动力工程 研究方向:75吨循环流化床锅炉技术改造¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案作者:陈源来源:《中国机械》2013年第20期摘要:循环流化床锅炉是最近几年在世界范围内兴起的一种比较高效和环保的燃料清洁技术,主要优势在于能够处理多种类型的燃料,而且对于任何燃料都能做到硫化物以及氮化物低排放,操作流程简单易懂,我国目前也有大批的循环流化床锅炉投入使用。本文主要就循环流化床锅炉的物理结构进行简要分析,并结合床温偏高的原因制定相应的控温对策。第 1 页关键词:循环流化床锅炉;床温;控制;调节1.循环流化床锅炉的物理结构循环流化床锅炉在结构上与传统煤粉锅炉有着明显的不同,由于物理结构上的不同,导致循环流化床的控制调节与传统煤粉锅炉也有着很大的区别,最明显的差异就是燃烧室的床温控制措施。床温控制是循环流化床独有的特点,其他传统的煤粉锅炉是没有控温功能的。循环流化床正常运行的前提与基本条件就是稳定的温度,也是出于这点要求,循环流化床内的所有控制设计都是为了满足其对稳定温度的要求。循环流化床床温控制相对于传统锅炉 来说复杂程度要高的多,涉及因素涵盖多方面,因此循环流化床必须实现自动控制,尤其是对于功率较大电站锅炉。高效的自动化设计离不开对循环流化床温度控制原理的理解。随着循环流化床锅炉的结构设计已经由最初比较单一发展为多种多样,结构的差异也导致床温控制复杂程度不一。展开全文App内免费读全文前往文库APP签到领畅读卡,免费读循环流化床锅炉床...全文限免导长图转存到网盘发送至微信下载文档北京百度网讯科技有限公司 版本号 隐私政策 权限说明版权说明:本文档由用户提供并上传,收益专属归内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领第 2 页为您精选循环流化床锅炉床...会员文档731篇循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案2885人阅读循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案1000人阅读循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析2730人阅读循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析1000人阅读获取全部文档1000人在看基于你的浏览为你整理资料合集循环流化床锅炉一级减温器进口温度高文件夹疑难问题——循环流化床锅炉会议 - 百度文库分1426阅读85%用户都在看循环流化床锅炉运行规程 - 百度文库分1000阅读近期下载量飙升循环流化床锅炉调试经常出现的问题及对策 - 百度文库分1001阅读剩余10篇精选文档前往APP一键获取全部合集相关文档循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案免费获取全文循环流化床锅炉床温过高原因分析和解决方案免费获取全文循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析免费获取全文循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析免费获取全文循环流化床锅炉床温偏差大原因及分析1393人已阅读绝绝子循环流化床锅炉床温偏差大原因分析1000人已阅读宝藏文档浅析循环流化床锅炉床温的调整1000人已阅读浅谈循环流化床锅炉床温调整1000人已阅读浅谈循环流化床锅炉床温调整2444人已阅读循环流化床锅炉床温低的原因-转载1232人已阅读循环流化床锅炉床温低的原因-转载1000人已阅读高温高压循环流化床锅炉的运行分析1146人已阅读循环流化床锅炉床温控制过程分析1578人已阅读循环流化床锅炉床温控制优化分析2152人已阅读循环流化床锅炉床温控制优化分析1022人已阅读查看更多
飞灰含碳量的影响因素及应采取的措施 影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的主要因素如下: 1、 燃料特性的影响。循环流化床锅炉煤种适应性广,但对于已经设计成型的循环流化床锅炉,只能燃烧特定的煤种(即设计煤种)时才能达到较高的燃烧效率。由于煤的结构特性、挥发份含量、发热量、水分、灰份的影响,循环流化床锅炉的燃烧效率有很大差别。我国主要按煤的干燥无灰基挥发分含量对煤进行分类,按照挥发分含量由低到高的顺序将煤分成无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤等。挥发分含量的大小实际上反映了煤形成过程中碳化程度的高低,与煤的年龄密切相关。不同煤种本身的物理组成和化学特性决定了它们在燃烧后的飞灰具有不同的形态和特性。东南大学收集了山西大同烟煤、广西合山劣质烟煤和福建龙岩无烟煤等几种典型煤种在电站锅炉中燃烧生成的飞灰,制成样品,用扫描电镜进行了微结构分析。收到基灰发分含量为10%的广西合山劣质烟煤所生成的飞灰大部分是较密实的灰块,表面不光滑,没有熔融的玻璃体形态存在,大部分粒子的孔隙率都较小,仅有少数球状空心煤胞出现,但孔隙率也不大,壁面较厚,表面粗糙。该飞灰形态表明,该煤种燃尽率不高,取样分析其飞灰含碳量为10%左右。福建龙岩无烟煤挥发分含量较低,只有4%左右,属典型难燃煤种,表现为着火延迟、燃尽困难。虽然发热值高,燃烧时火焰温度可达1500℃以上,但燃尽率低,生成的球状煤胞中绝大多数为无孔或少孔,虽然也出现多孔薄壁球状煤胞,但数量极少。无孔或少孔的球状煤胞表面很光滑,有熔融的玻璃体形态存在,对燃尽是极为不利的。从煤粉锅炉种采取飞灰样,分析其含碳量在10%以上。山西大同烟煤飞灰中虽然也发现有极少部分少孔的密实球状煤胞,但绝大部分为多孔的疏松空心煤胞和骨质状疏松结构煤胞,这两种煤胞的孔隙率很大,这样就形成了很大的反映表面积,对煤粉的燃尽十分有利,因而这种烟煤的飞灰含碳量很低。 2、 入炉煤的粒径和水分的影响。颗粒过大,一方面床层流化不好,另一方面,碳粒总表面积减少,煤粒的扩散阻力大,导致反应面积小,延长了颗粒燃尽的时间,颗粒中心的碳粒无法燃尽而出现黑芯,降低了燃烧效率,同时造成循环灰量不足,稀相区燃烧不充分,出力下降。另外,大块沉积,流化不畅,局部结焦的可能性增大,排渣困难。颗粒过小,床层膨胀高,易燃烧,但是易造成烟气夹带,不能被分离器捕捉分离而逃逸出去的细颗粒多,对燃尽不利,飞灰含碳量高。通过实验发现:颗粒太小,由于煤粉在炉内停留时间过短,燃不尽,飞灰含碳量就大。相对而言,燃用优质煤,煤颗粒可粗些;燃用劣质煤,煤颗粒要细些。所以对于不同的煤质要调整二级破碎机的破碎能力来调整煤的粒度。煤中水分过大不仅降低床温,同时易造成输煤系统的堵塞,故对于水分高的煤进行掺烧。 3、 过量空气系数的影响。一次风作用是保证锅炉密相区料层的流化与燃烧,二次风则是补充密相区出口和稀相区的氧浓度。调整好一二次风的配比,有效地降低飞灰、灰渣含碳量,是保证锅炉经济燃烧的主要手段。运行中适当提高过量空气系数,增加燃烧区的氧浓度,有助于提高燃烧效率。但炉膛出口过量空气系数超过一定数值,将造成床温下降,炉膛温度下降,总燃烧效率将下降,风机电耗增大。所以在符合变化不大时,一次风量尽量稳定在一个较合适的数值上,少作调整,主要靠调整二次风比例来控制密相区出口和稀相区的氧浓度。一二次风的配比,与锅炉负荷、煤种等有关,通过进行燃烧调整试验可建立锅炉不同负荷与一二次风量配比的经验曲线或表格,供运行调整时参考。 4、 燃烧温度的影响。和煤粉锅炉炉膛温度高达1400~1500℃相比,循环流化床运行温度通常控制在850~900℃之间,属低温燃烧,在此条件下煤粒的本正燃烧速率低得多,加上流化床内颗粒粒径比煤粉炉内煤粉粗得多,所需的燃尽时间长得多。提高燃烧温度,飞灰含碳量低;相反,燃烧温度低,飞灰含碳量高。5、 分离器分离效率的影响。分离器分离效率高,切割粒径小,飞灰含碳量低;相反,分离器分离效率低,切割粒径大,飞灰含碳量高。经过20年的发展,目前我国循环流化床锅炉使用的高效分离器有三种:上排气高温旋风分离器、下排气中温旋风分离器和水冷方形分离器。 6、 飞灰再循环倍率的影响。飞灰再循环的合理选取要根据锅炉炉型、锅炉容量大小、对受热面和耐火内衬的磨损、燃煤种类、脱硫剂的利用率和负荷调节范围来确定。 7、 锅炉蒸发量的影响。锅炉蒸发量大,相应的燃烧室温度高,一次通过燃烧室燃烧的粒子(分离器收集不下来的粒子)燃烧时间长,燃尽度较高,飞灰含碳量低;相反,飞灰含碳量高。 8、 除尘灰再循环燃烧的影响。对难燃尽的无烟煤,采取分离灰循环燃烧之后,飞灰含碳量仍比较高。为了进一步降低飞灰含碳量,一个比较有效的措施是采用除尘灰再循环燃烧。德国一台循环流化床锅炉,当分离灰再循环倍率为10~15时,飞灰含碳量仍有23%左右。为了降低飞灰含碳量,采用了除尘灰再循环燃烧。当除尘灰再循环倍率为时,飞灰含碳量降低到了10%左右;除尘灰再循环倍率为时,飞灰含碳量降低到了4%。 3 结论 降低飞灰含碳量的措施有多种,应根据实际情况选择最经济最实用的措施。我厂四台循环流化床锅炉也存在飞灰含碳量高的问题,我们会借鉴前人的经验,尝试一些措施以降低飞灰含碳量。另外你可以去学校图书馆下载以下论文:《循环流化床锅炉飞灰特性研究》作 者: 原永涛 杨倩 齐立强 YUAN Yong-tao YANG Qian QI Li-qiang 作者单位: 华北电力大学,河北,保定,071003 刊 名: 锅炉技术 PKU 英文刊名: BOILER TECHNOLOGY 年,卷(期): 2006 37(3)会议论文《 循环流化床锅炉飞灰碳损失研究 》海峡两岸第二届热电联产汽电共生学术交流会2002,作者黎永.YamY Lee卿山.蒋吉军.王华 降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的因素分析 [期刊论文] -煤炭转化2004(2)循环流化床锅炉飞灰碳损失研究��黎永1,岳光溪1,吕俊复1,Yam ,Baldur Eliasson2�(1.清华大学热能工程系,北京100084; Change Dept.,ABB Corporate Research Ltd.,Switzerland)��摘 要 针对中国5台燃烧硬煤的CFB锅炉的飞灰含碳量进行了详细研究,全面分析了煤质、分离器及运行条件对飞灰含碳量的影响,并通过一系列的现场热态测试和实验室实验对CFB锅炉碳燃尽机理进行了研究。研究发现焦碳燃烧过程中发生的爆裂、磨损等行为与煤种有关,对CFB锅炉飞灰碳燃尽有很大影响。在CFB锅炉燃烧过程中焦碳反应性会降低,那些原煤变质程度低、粒径较大的焦碳颗粒的反应性降低尤为明显。研究还发现,炉膛内的中心区域气固混和不均匀会大大增加飞灰含碳量。最后提出了如何减少飞灰碳损失的一些建议。 关键词 循环流化床锅炉飞灰含碳量分离器��1前言�� 循环流化床技术由于其煤种适应性和在低成本污染物排放控制等优点,已成为很有潜力的一种洁净煤技术。中国早在上个世纪八十年代即已开始发展CFB锅炉,至今已有超过100多台CFB锅炉运行。绝大多数小型CFB锅炉(35~130t/h)采用中国自己的技术,超过220t/h的CFB锅炉则是引进国外技术。一般认为,CFB锅炉具有很高的燃烧效率,但在中国,许多燃烧硬煤如烟煤和无烟煤以及废弃物等的CFB锅炉的实际飞灰含碳量很高,大大超过预测和设计值〔11〕。高飞灰含碳量使得CFB锅炉的市场竞争力下降。另外,锅炉飞灰可用作建筑材料,部分替代水泥或用于制造水泥,这是飞灰最具经济价值的应用。飞灰含碳量过高将限制其在水泥和建筑行业的应用〔9〕。含碳量很高的飞灰曾被用作燃料来制砖。但是这种季节性的砖生产只能部分消化源源不断地从CFB锅炉中排出的高含碳飞灰,并且近年来砖生产迅速减缩并被新建材替代。另一方面,飞灰填埋成本也在上长。因此处理CFB锅炉飞灰的最好办法是减少含碳量,使得建筑和水泥工业能够接受。�2部分中国CFB锅炉飞灰含碳量分析��尽管一台CFB锅炉可被设计用于燃烧几乎所有不同类型的固体燃料,但实际运行的CFB锅炉的飞灰含碳量远没有所设想的低。下面表1列举的5台实际运行锅炉的飞灰含碳量数据和相应运行工况,锅炉燃用煤种性质如表2所示。�3煤种和飞灰含碳量关系 表1的数据清晰地表明飞灰含碳量与煤质强烈相关。煤A为褐煤,煤B为无烟煤,煤C、煤D和煤E为低变质程烟煤。如果以干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为一个煤质指标,会发现飞灰含碳量和煤质之间明显的相关关系(如图1所示)。所以不同煤种在CFB锅炉中的焦碳燃尽是大不相同的。尽管炉膛温度比其它锅炉高,燃用无烟煤的锅炉B的飞灰含碳量仍然是5台锅炉中最高的。实际上中国燃用无烟煤的CFB锅炉的飞灰含碳量普遍都很高。对于许多燃烧不同烟煤的CFB锅炉,即使煤发热量较高,排放飞灰减少,因而飞灰未燃碳损失减小,但飞灰含碳量相比煤粉炉仍要高出许多。只有在燃烧褐煤时,中国现运行的CFB锅炉的飞灰碳燃尽才比较彻底。上面得出的煤质指标较好地反应了煤燃烧活性,便于用来分析比较飞灰碳燃尽。���4分离器性能�� 从密相区扬析出来的细焦碳颗粒是飞灰未燃碳的主要来源,因此分离器性能是减少飞灰含碳量的关键。由于炉膛温度较低,在CFB锅炉焦碳的燃烧速率比煤粉炉低,细颗粒焦碳所需燃尽时间长,所以分离器的分级分离效率的数据十分重要。不幸的是,可得到的实际运行CFB锅炉的分离器分级分离效率数据非常少。尽管飞灰和循环灰的质量尺寸分布与煤成灰特性及灰颗粒磨耗有关,但仍可在一定程度上表征分离器性能。关于煤成灰特性和物料平衡的讨论请参见文献〔7〕。下面图2和图3给出了表1中5个锅炉的飞灰和循环灰的尺寸分布,这5台锅炉的分离器分级分离性能实际差别较小,几乎一样。循环灰的平均粒径约为110~180μm,而飞灰粒径总的说来不超过100μm,这与Thorpe的发表结果一致〔1〕,总之,CFB锅炉中大型分离器的切割粒径(50%)似乎很少低于100μm。���即使作出了许多努力来提高分离器的收集效率,在细小颗粒的收集上仍收效甚微〔9〕。飞灰回送是改善飞灰含碳量的一个有效方法。典型的例子是一台燃烧无烟煤的Alhstrom 100MW CFB锅炉,当将一级电气除尘器的飞灰百分之百地回送后,飞灰含碳量减少了约10%。然而对于许多中小型CFB锅炉,并不能都采取飞灰回送的办法,因为飞灰回送系统复杂且运行和维护费用较高。�5气固混和�� CFB锅炉运行时会有大量的固体颗粒从密相区扬析出来,炉膛内存留的物料对于气固混和有较大影响。为考察气固混和对于燃烧的影响,我们对一台锅炉的二次风位置以上的炉膛内氧浓度分布进行了测量〔3〕。被测试锅炉的炉膛长6米,宽3米,氧浓度测量探头从侧墙伸入炉膛内部〔4〕。测量结果如图4所示。同时还相应测量了炉膛内的固体颗粒浓度,结果如图5所示。在炉膛中心区域固体浓度小,而在近壁区域,固体浓度较高,这是因为沿壁面存在颗粒回落。出乎意料的是,炉膛中心区域的氧浓度接近于零,而富氧区域则靠近壁面。在二次风喷口以上不同高度的炉膛截面的测量结果均如此,这样我们在二次风口以上发现了一个位于炉膛中央的贫氧区域,如同一个空心芯(见图6)。这表明二次风的穿透浓度并没有达到炉膛中央,贫氧芯的存在显然使得炉膛中央的焦碳颗粒的燃尽变得困难。为了增强二次风的混和,提高了二次风的速度,结果飞灰含碳量明显减少(见图7)。��6CFB锅炉中的焦碳失活�� 对飞灰中的焦碳颗粒的研究表明,这些未燃尽细颗粒可根据其反应性大致分为两类,一类反应性相对较高甚至还有较多未析出挥发分,这类颗粒停留时间不长,可称为“年轻”颗粒。另一类恰好相反,挥发分基本已经析出,而反应性很低。对于“年轻”颗粒,提高分离器效率或者采用飞灰回送会是保障其燃尽的有效方法,对于第二类颗粒则不然,因为其反应性很低,即使被送回炉膛,会否燃尽仍成问题。值得探讨的是,为什么会出现这些低反应性的“惰性”颗粒呢?针对这个问题,做了一系列的实验,下面简要介绍。��很多研究发现煤热解过程中反应性会降低〔2,8〕。我们做了类似实验,结果同样发现反应性随着停留时间的增长而逐渐降低,在热解最初阶段反应性下降非常快,接下来下降速度减缓,最后达到由热处理温度决定的一个渐近值,温度越高,此渐近值越低(见图8)。图8中每一个点代表一个焦碳样品,是将原煤在900℃马弗炉中热解7分钟脱挥发分,然后在管式炉中进行不同停留时间和不同温度的热解所得到的。我们分析了实际循环流化床飞灰中第二类未燃尽焦碳颗粒,其反应性比实验室内相应温度条件(热解温度等于炉膛温度)下热解焦碳所下降达到的最低反应性(即图8中的反应性渐近值)还要低。Senneca还将其它研究者发表的类似结果进行了总结,将不同温度下焦碳反应性下降到渐近值所需时间简洁地表示在一张图上〔6〕。��在CFB锅炉燃烧温度下,比如说900℃,反应性下降至最低的有效热解时间是10~30分钟(因煤种而异)。炉膛给煤中的细小颗粒一般并不能停留这么久,所以飞灰中低反应性焦碳极有可能是来自于原煤形成的大颗粒焦碳。大颗粒焦碳在因爆裂、磨损达到可扬析的细小颗粒之前可能会停留较长时间。在炉内焦碳颗粒温度要比环境温度——床温高于50~200℃,焦碳因热处理引起的反应性下降实际不需要10~30分钟就会达到最低。综合这些因素,可以推断,飞灰中的“惰性”未燃尽颗粒极有可能是来自有较长停留时间的大焦碳颗粒,如果适当减小给煤中的大粒径颗粒的份额,就有可能降低飞灰含碳量,但这需要进一步确认。��7结论�� 锅炉在燃烧硬煤时的飞灰含碳量通常很高。� b.飞灰含碳量与煤种强烈相关,用干燥无灰基挥发分除以发热量所得的数值作为煤反应性指标是很方便实用的。� c.炉膛内的气固混和对焦碳燃尽十分重要。特别需要指出的是,二次风的刚性必需保证足够的穿透度,以避免出现炉膛上部中央出现贫氧中芯。� d.对分灰中的焦碳反应性的分析,并结合对热解过程中焦碳反应性变化的研究,发现在CFB锅炉中大颗粒焦碳可能明显失活,从而产出飞灰中反应性很低的“惰性”未燃尽颗粒,从而影响飞灰回送的效果。另一方面这提示了通过适当减小给煤的大颗粒的大粒径份额来减小飞灰含碳量的可能性。希望这些对你有用,(有些来自网页希望谨慎参考,最好自己去学校图电子书馆下论文)PS:你这个课题不算是新兴课题,现在已经有很多研究成果了,上你们学校图书馆的数据库随便搜一下就一大把(维普数据库,中国知网数据库,万方数据库,一般学校图书馆都买了权限的,学生可以免费查阅),只要看过10到15篇相关论文,你就基本上可以搞定了另外,你的毕业设计(姑且称为设计吧)本人觉得只有“ 输会系统 干除灰输送系统的管道布置 ”这个跟设计好像挺搭尬,至于“飞灰含量影响分析”这块就跟论文比较贴切(因为这些影响是结果性的论述,是要有实验根据的,是为论文(设计的话说白了像是空口说话,只根据某些既定的准则规律做预期,但是它并不是结果)),或者可以把它放在综述里面,而且“循环流化床锅炉的飞灰特性的分析”这个命题也比较像是论文命题,不太想设计呀去年偶滴设计就是“130t/h燃煤锅炉半干法烟气脱硫工程设计”偶水平一般,若有说的不当之处还请见谅
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