“超细烟尘颗粒物深度治理专家”

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----4h高效微旋流除尘除雾器技术介绍 (北京至清时间环境保护工程技术有限企业总经理李玛( ) ) ) ) ) ) ) ) )。 【提要】与300mw以上的大型火力发电锅炉相比，巨大数量的中小锅炉、烧结机、焦炉煤气、玻璃窑、陶瓷窑等的排气源具有气源成分多、复杂、负荷变化大、烟尘颗粒状物质含量高的优点 4h高效微旋流除尘除雾器技术是以流体力学为原理建立相互重叠的微旋流环境，实现超细粉尘颗粒物高速碰撞、集结、去除的高效除尘装置，已在国内部分中小型燃煤锅炉电厂投入使用，不仅除尘效果良好 一、研究开发的背景 (一)政策导向 年09月12日，国家快速发展改革委、环境保护部、国家能源局关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(年)》的通知，对燃煤火力发电领域的节能减排提出了新的要求和升级改造时间表。 一系列战术措施表明，基于更严格排放标准的超清洁排放将成为燃煤发电领域的新常态。 严格控制大气污染物排放是该《行动计划》的核心副本。 值得注意的是，此次《行动计划》是十二五期间，北京、天津、河北、长江三角洲、珠江三角洲等三区十九个省区市47个地级以上城市要求实施大气污染特别排放限值的煤炭火力发电机组对大气污染物排放的第三次上调。 此次《行动计划》确定，东部地区基本要求达到燃气轮机设备排放限值。 为了推进中央企业节能减排任务的实现，国家能源局发布了《关于印发年中央发电公司煤电节能减排升级改造目标任务的通知》，对八大中央发电公司提出了确定的节能减排升级改造任务。 为了落实国家能源局关于大气污染防治和煤电节能减排升级改造的目标要求，各省加强了污染物排放监测的监管力度。 山东省排放燃煤机组调度:截至年底，10万千瓦以上燃煤机组全部完成超清洁排放改造任务。 “十五”期间，面对国家全面提高燃煤锅炉污染物排放标准，超细烟尘排放治理面临着时间紧、任务重、技术壁垒高的现实问题。 普通中小企业不具备研发新技术的人员特点、经济实力，其中能出类拔萃的也为数不多，是少数具备技术和经济实力的公司。 (二)缺乏适用技术 目前的技术路线: so2 (三)到清时为止的特征 立足电力环保高端市场，到清时完全自主研发，自主拥有知识产权的湿法脱硫技术； 2008年开发的双回路纵向喷雾湿式脱硫技术系统取得国家专利(专利号: 20089213.8 )，得到广泛应用； 拥有自主知识产权的高效微旋流除尘除雾器( 4h高效微旋流除尘除雾器技术)以下简称4h技术或4h装置，已取得国家实用新型专利(专利号: 20594074.2 )。 二、技术介绍 (一)提出研究开发问题 以前流传下来的燃煤锅炉的微粒物控制设备，一般使用吸尘器、布袋吸尘器、电袋一体吸尘器，在良好的情况下，微粒物的排放可以控制在30mg/nm3左右。 近期的新型湿式电除尘器，烟尘排放量可低于30mg/nm3，但不能完全满足50355的要求，而且面临改造周期长、改造投资高、运行成本多的客观瓶颈。 结构比较简单、投资比较低、运营费用经济、改造周期短、稳定开发符合国家超清洁烟尘排放标准的高效除尘除雾器装置，在国家大力提倡节能减排、超清洁排放的今天，具有广泛的实用价值和明显的现实意义 (二)超微粒子烟尘粒子的流体力学特征 燃煤锅炉排出的超细粉尘粒子处于多相流环境中，具有以下优点。 1、粒子为分散相，粒径大小不同，运动规律不同； 2、由于固体粒子和液体介质的运动惯性不同，粒子和液体介质有运动速度的不同，即相对速度； 3、粒子之间以及粒子与器壁之间的相互碰撞和摩擦对运动有很大的影响； 4、湍流条件下，气流脉动是粒子的运动规律和粒子的存在对气流脉动速度产生相互影响； 5、由于流场存在压力和速度梯度、粒子形状不规则、粒子之间以及粒子与器壁的相互作用等原因，产生粒子的旋转，产生升力效果。 (三)燃煤锅炉烟尘的湿润性特征 烟尘粒子与液体接触后是否容易相互附着的性质，称为烟尘的湿润性。 根据烟尘被水弄湿的程度，烟尘分为疏水性烟尘和亲水性烟尘两种。 疏水性烟尘与液体接触后，接触面缩小，无法附着，烟尘难以润湿。 随着烟尘粒径的减少、压力的降低、温度的上升，烟尘的湿润性降低。 锅炉烟尘大多为亲水性烟尘，但少量黑色碳颗粒、微量金属平板颗粒亲水性差，表面不易被液体浸湿，成为烟尘超清洁排放的障碍。 (四)研究开发遵循的大致情况 降低燃煤锅炉颗粒排放的最大难点是如何实现烟尘中超微粒子烟尘粒子( 5um以下)的控制。 研究开发的目的是在对烟尘中超细烟尘的物理特征、不同工况在流体运动中的状态进行充分研究分解的基础上，建立流体力学模型，探索适合控制超细烟尘粒子( 5um )的最佳装置结构。 研究开发大致如下。 1、旋流结构下的湍流环境有利于超细粉尘的控制； 2、旋流结构下，运动产生的压力差引起的流体加速度，对超细粉尘粒子的控制起决定性作用。 (五)研究开发的环境基础 产品开发流体力学的分解是基于ansys的fulent前的环境解决。 在研究开发产品图纸的基础上，提取开发产品的几何特征，建立开发产品的几何模型。 开发产品大多不对称，因此需要建立整体模型。 ansys读取pro/e的模型文件，进行互联网分割和边界条件的应用。 考虑到模型的复杂性，选择ansys的带中间节点的四面点单元solid92进行多边界拟合，提高计算精度。 fulent读取ansys预解析文件，进行边界条件的评级、模型的缩放，最后进行模型的初始化，完成解析。 (六) 4h装置的流场模拟 利用4种情况流场的模拟图，分别检查4h装置在不改变其他条件下粒径15um、10um、8um、5um以下粉尘粒子的去除情况。 如图所示，4h装置可以完全去除粒径15um、10um、8um的烟尘粒子，粒径5um以下时的烟尘去除率达到80%以上，按重量百分比换算，远远低于5mg/nm3的排出基准。 (七) 4h装置的技术优势 4h装置具有高除尘效率、高除雾效率、高节水效率、高节能效率四大优点。 进口烟尘在30mg/nm3以下时，配备单一的4h装置，可将排放烟尘稳定控制在5mg/nm3以下； 纯烟雾的含量可以稳定控制在35mg/nm3以下； 4h装置不耗电，电阻与除雾器相等，运行成本为常规技术的10%20%。 (八) 4h装置的结构特点 1、高效的微旋流除尘除雾器装置。 结构包括螺距不同的微旋流叶片、内结构零件、装置外壳。 结构特点:外壳为微型螺旋叶片，包裹内部部件； 机壳、微型螺旋叶片的总行程高度因设计条件而异，十分明确。 2、所遵循的流体力学理论特点: 1、旋流结构下的湍流环境，有利于超细粉尘粒子的控制； 2、旋流结构下，运动产生的压力差引起的流体加速度，对超细粉尘粒子的控制起决定性作用。 3、设置在燃煤锅炉湿法烟气脱硫系统吸收塔内。 适用的湿法烟气脱硫系统技术包括石灰石-石膏法技术、镁法技术、氨法技术、电石等废碱液技术。 4、吸收塔内的位置特征:位于淋浴层的上方。 几个机组装置的蜂窝配置在高效微旋流除尘除雾器上。 (九)冲洗水系统 高浓度烟尘状况的冲洗水系统 入口烟尘超过50mg/nm3时，4h装置安装冲洗水循环系统，系统设备主要为冲洗水箱、冲洗水泵、过滤水泵、膜式过滤器、冲洗水管和喷嘴、冲洗水收集装置等。 烟气中的超细粉尘颗粒在通过除尘装置后被清除，需要定期清洗以确保持续有效的除尘除雾器效果。 上水室的工艺水用清洗水泵加压输送到清洗喷嘴，清洗除尘装置，清洗水在捕集装置汇合，经过清洗水管道流入清洗水箱的回水箱，用过滤水泵和膜式过滤器解决，除去清洗水中的固体颗粒，进入清洗水箱的水室进行再利用 根据不同项目的塔径，根据4h装置的需要设计清洗系统的清洗管路配置，保证可以全面清洗4h的微旋流除尘除雾器装置，根据清洗水母管的配置可以使各个喷嘴在大致平均水压下运转。 三、工程APP应用 (一)保定工程业绩 到清时为止，承担了保定市东方家园、双彩、金昌三个小区锅炉烟气深化治理工程的承包建设事业，已经完成并投下。 第三方检测机构提供的监测报告显示，氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放优于合同规定的排放标准。 东方家园、双彩、金昌园区锅炉规模分别为3×； 20t/h，2和时间； 20t/h，2和时间； 20t/h的供热锅炉。 深化管理技术:烟气脱硫使用双碱法脱硫技术； 烟气脱硝使用sncr脱硝工艺； 末端除尘使用设置在塔顶的高效微旋流除尘除雾器。 年3月31日，北京市、河北省、保定市环保局领导对我司总承包的燃煤锅炉烟气深化管理工程进行了现场检查。 专家、领导认为，工程技术先进、配置合理、工期紧凑； 第三方检测机构提供的监测报告显示，氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放优于合同规定标准的4h微旋流除尘除雾器对控制超细粉尘超清洁排放效果较大，值得宣传。 (二)较高的工程实绩 一、项目概述 高密万仁热电有限公司北厂b塔锅炉烟气脱硫工程，一期使用石灰石-石膏湿法脱硫技术，于年12月投入运行。 两台130t/h锅炉的烟气进入一台脱硫塔解决，其烟气解决能力为2×； 130t/h锅炉bmcr运行时的100%排烟量，进入塔的排烟量为340120nm3/h (标准状态、湿润状态、实际o2 )，入口排烟so2含量按4000mg/nm3进行设计，按各锅炉调整吸尘器出口的排烟浓度为 环境保护设施要求统一执行gb13223-《火力发电厂大气污染排放标准》中对火力发电锅炉大气污染物排放浓度限值的要求。 即，脱硫后为so2&le； 100毫克/纳米3 (标准、干基础、6%o2 )排放标准、长期so2&le； 50毫克/纳米3排放标准空之间。 2、超低排放改造要求 根据年环境保护超低排放要求，高密万仁热电有限企业城北电厂进行脱硫除尘改造，二期脱硫除尘改造要求是脱硫后能达到so2&le； 35毫克/纳米3、烟尘和锂； 5毫克/纳米3排放标准。 3、改造方案 经过招标，改造方案将使用北京至清时间专利技术脱硫除尘一体化4h高效微旋流除尘除雾器装置，实现超低排放要求。 改造的首要任务是提高现有脱硫系统的脱硫效率和除尘效率，吸收塔出口烟气达到so2浓度(6%o2，干态)； 35 mg/nm3、烟尘浓度(6%o2、干状态) )； 5毫克/纳米3。 首先改造吸收塔主体、除雾器冲洗水系统和排烟系统，脱硫系统剩下的设备不变。 吸收塔改造副本:在目前最下喷淋层的下部增加4h烟均匀布装置； 需要拆除原吸收塔二级除雾器下的一级，并在原位置安装高效微旋流除尘除雾器装置，根据实际需要改造原吸收塔的洗涤水接口。 吸收塔改造结束后，检查和修复吸收塔内部的防腐 除雾器冲洗水系统:深除尘技术使用北京至清时专利技术4h的高效微旋流除尘除雾器。 该装置需要清洗水，可以利用现有的除雾器清洗水泵及其管道阀门实现4h除尘除雾器的清洗。 烟道系统:吸收塔改造后烟气阻力增加750pa，且改造原有送风机后也无法满足运行需求，因此需要新购买新送风机(送风机的购买和安装由所有者负责)； 本公司完成了送风机出口后的烟道连接。 4、运行检查 改造后8月2日进入运行，至今运行稳定，达到设计要求，业主方委托专业环保检测企业检测，脱硫入口含尘70-72 mg/nm3入口含硫量为2280 mg/nm3时，脱硫出口含尘量为3.9-4.3 mg/nm3。 四、技术认证 (一)专利证书； 年1月20日，截至清时，自主研制的高效微旋流除尘除雾器取得了实用新型专利证书。 (二)材质检查报告书； (三)保定项目粉尘达标检测 改造前，保定市东方家园、双彩、金昌三个小区的燃煤锅炉均使用水膜麻石塔除尘，吸收塔入口烟尘浓度达到300mg/nm3以上。 改造中在吸收塔上部安装4h微旋流除尘除雾器。 第三方检测机构提供的监测报告显示，出口烟尘浓度保持在15毫克/纳米3左右。 (四)保定项目烟尘的超清洁排放检测 得到准确的4h装置除尘效率数据，委托保定环保监测站利用改造后的保定双彩小区锅炉烟气脱硫装置模拟锅炉运行状态、石灰石-石膏湿法脱硫工艺条件下的采样检测，以免水膜麻石塔除尘效率低影响检测数据 测试结果表明，进口烟尘浓度为20mg/nm3左右时，出口烟尘浓度为5mg/nm3以下。 (五)潍坊市环保局烟尘超清洁排放检测报告年8月中旬，潍坊市环保局对高密万仁热电有限企业北厂b塔锅炉烟气脱硫除尘超低排放改造工程进行了符合烟尘排放标准的检测。 结果表明，在不同情况下，出口烟尘浓度稳定达到5mg/nm3以下。 热线电话: 400~663~9510

来源：企业之窗