锅炉废气排放论文（通用7篇）
锅炉废气排放论文 篇1
摘要：按照GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》规定, 锅炉废气排放监测主要是烟尘排放浓度、二氧化硫 (SO2) 排放浓度和氮氧化物 (NOx) 排放浓度三项。这些项目在监测过程都有不同的质量要求, 如何在监测过程中保证监测数据的精密性、准确性、代表性、可比性和完整性, 是环境监测人员必须面对的问题。本文针对锅炉废气排放监测的方法及监测过程中质量控制问题进行了分析和探讨。
关键词：锅炉,废气,监测,质量控制
1 锅炉废气排放监测依据及主要质量环节
1.1 监测依据
作为锅炉废气的排放, 一般是不允许采用无组织污染源排放方式的, GB 13271-2001也对各种锅炉排放烟囱高度作了规定。所以, 锅炉废气排放监测应采用标准HJ/T 397-2007《固定源废气监测技术规范》进行监测。其中烟尘浓度的监测可以采用该标准颗粒物含量的重量法测定, 也可以依据GB 5468-91《锅炉烟尘测试方法》进行检测。二氧化硫浓度的测定可选用HJ/T 56-2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》和HJ/T 57-2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法》中的一种方法。氮氧化物应选择HJ/T 42-1999《固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法》或HJ/T 43-1999《固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸蔡乙二胺分光光度法》进行测定。
1.2 监测过程中的质量环节
环境监测过程中质量控制环节包括:⑴布点;⑵采样;⑵样品运输与保存;⑶样品分析与预处理;⑷数据处理;⑸监测结果分析与评价。锅炉废气的监测质量还涉及仪器的检定和校准、采样工况、静电除尘设备静电干扰等因素的影响。下面对影响锅炉废气监测质量环节进行讨论。
2 锅炉废气排放监测的质量控制
2.1 监测前的质量控制
2.1.1 滤筒质量控制
滤筒是监测烟尘排放浓度所使用的重要器材, 其质量控制要点:⑴根据烟气温度选择滤筒材质。500℃以下可用玻璃纤维滤筒;500℃-850℃应选用刚玉滤筒。⑵挑选滤筒时, 应剔除太薄、太厚、厚薄不均或有针孔的滤筒。⑶在不低于105℃烘箱内烘烤1h, 在干燥器内冷却至室温后, 用感量0.1mg天平称至恒重。玻纤滤筒规格为25mm×70mm时, 其质量应在 (1.0±0.2) g范围内。
2.1.2 仪器检查、校准和检定
⑴气密性检查。将仪器、采样系统等用管路连接起来后, 启动抽气泵, 查漏;发现漏气时, 拆解分段检查, 直至检验合格。
⑵流量检测装置校准。按照仪器说明书要求, 定期校准流量。
⑶根据仪器检定周期送计量部门进行检定, 不应使用超过检定周期未检定的仪器。
2.2 采样测量过程的质量控制
2.2.1 采样工况
监测期间, 锅炉负荷必须达到设计负荷的75%以上, 并且工况稳定。应派人监督锅炉运行工况。
2.2.2 采样位置的确定
⑴优选垂直管段。
⑵避开弯头、阀门、变径管等断面突变部位, 采样位置距突变位置的下游方向≥6倍管径, 突变位置上游方向≥3倍管径。
⑶采样断面流速应≥5m/s。
⑷针对除尘器的选择: (1) 离开湿法除尘器足够距离, 以避免污水进入采样器, 污堵采样嘴和探头; (2) 尽量在干法除尘器与引风机之间的负压管道上, 避免受风机、风门漏风影响。 (3) 采样位置在燃煤锅炉除尘器后面时, 应考虑管壁积层厚度对流量的影响。
2.2.3 开启采样孔
操作人员应站立在采样孔侧面, 防止烟道正压时烟气喷出伤人。打开采样孔后先清理积灰。在插入采样管后立即塞上大片的耐温布封堵缝隙, 既避免漏风, 也防止负压时吸入物品。
2.2.4 选择采样嘴
颗粒物采样时, 保持等速采样是至关重要的, 所以预测流速并且选择合适的采样嘴是关键操作。进入仪器流速预测界面, 至少移动4点, 每点10s。考虑负压因素时, 采样嘴应选稍大一点的。
2.2.5 烟气参数测量
测温时, 如遇静电除尘器, 应先测温度, 计算平均值后输入烟温;取下热电偶再采样, 以防电荷干扰采样。测湿时, 如含湿量较高, 应注意更换干燥剂, 防止湿气腐蚀仪器。
2.2.6 颗粒物采样
采样时, 采样嘴必须正对气流方向, 其与气流方向角度偏差不能超过10°。采样嘴锐边锥度以45°为宜, 入口边缘厚度应>0.2mm, 以保证采样的准确。采样换点信号给出时, 应迅速、准确换点。考虑烟道负压对采样的影响, 应在设置时选中防倒吸选项, 并在采样停止前1s掐住气管, 防止样品被倒吸。取出采样嘴时, 采样管不能倒置取出。用镊子取出滤筒后, 要用细毛刷将粘附在前弯管内的烟尘颗粒扫到滤筒内。滤筒放入专用称量瓶内, 再一起放入滤筒盒内。
2.2.7 烟气采样和测量
采样方法有化学法采样和仪器直接测试法两种方式。应使用配有过滤、加热装置的专用采样枪和保温采样管, 加热温度应在140℃-160℃之间。
采用化学法采样时, 采样结束前, 应先关闭采样管与吸收瓶之间的阀门, 再停气泵, 以避免烟道负压将吸收液与空气抽入采样管。采样时还须遵守相应采样方法标准所规定的时间。
采用仪器直接测试时, 传感器应先调零, 然后校准烟气。测SO2时一般有两个量程, 应根据实际测量需要合理选用量程。
2.2.8 仪器维护
测量结束后, 必须采用干净空气清洗传感器、抽气泵、采样管等, 连接好管路后, 把仪器调到含湿测量系统, 维持运行3min左右。
2.3 样品运输与保存质量控制
采样结束, 应立即封存样品, 并尽快送到实验室进行分析。颗粒度样品在运输和保存时, 放置样品的容器不能倒置。气体污染物运送和保存期间, 应按气体污染物测定标准要求进行控温和避光处理。
2.4 样品分析的质量控制
化验室所使用的分析仪器和设备应检定合格, 所使用的试剂和纯水符合污染物测定标准的要求。标准物质符合计量部门的要求。天平室具备恒温恒湿条件。
采用碘量法分析二氧化硫时, 应考虑硫化氢等还原性物质的影响, 加去干扰物质或分析前先除去硫化氢。采用定电位电解法分析二氧化硫时, 应考虑硫化氢的影响;在分析过程中仪器不能中途关机重启, 否则应重新测试。
分析氮氧化物时, 应注意避光。
2.5 数据处理和结果评价的质量控制
数据处理时, 应分析不确定度的影响。并根据监测结果, 进行评价和给出结论。
结语
锅炉废气排放监测, 是环境监测站最基础和常见的监测。监测内容看似简单, 实际上影响因素多且复杂, 要做好这项工作, 需要对影响质量的所有环节进行严格控制, 实现精密性、准确性、代表性、可比性和完整性的目标要求。
参考文献
[1]国家环境保护总局空气和废气监测分析方法编委会.空气和废气监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2003.
[2]王珏斐, 温泉.浅谈锅炉烟尘监测过程中的质量控制[J].黑龙江环境通报, 2011 (4) .
[3]姚宇平, 肖娅.浅谈锅炉烟气测试中应注意的问题[J].环境科学导刊, 2009, 28 (4) .
[4]金丽.锅 (窑) 炉烟尘浓度测定的主要影响因素[J].科技创新导报, 2009, (12) .
锅炉废气排放论文 篇2
关键词：锅炉废气排放,监测,控制方法
锅炉废气是当前天气污染中的主要组成部分, 在当前锅炉废气排放监测管理中, 主要参照《固定源废气监测技术规范》的相关内容展开工作。而在实际上, 由于锅炉废气排放的监测环境较为复杂, 在开展质量控制过程中容易受到多方面因素的影响而影响检测质量。本文将以此为背景, 对锅炉废气排放监测质量控制手段的相关问题进行分析。
1 做好锅炉废气排放监测的前期准备工作
在废气排放监测过程中, 前期工作的重点就是对仪器设备进行检查, 这是整个废气监测工作中的基础性工作, 除了要对烟气烟尘仪器进行检测外, 还需要校准设备, 以保证监测工作的整体质量。同时, 还需要将相关仪器设备送至专业机构进行鉴定, 在获取相关权威部门的审批后才能使用。一般而言, 在锅炉废气排放监测的前期准备工作, 相关人员应该重点控制以下几方面的质量控制工作。
1.1 做好检测设备的检查
(1) 做好设备的气密性检查。连接设备、采样系统的管理, 之后启动抽气泵, 检查上述设备是否出现泄露现象。一旦发现漏气现象, 需要对相关设备进行拆分检查, 直到无漏气现象发生。 (2) 做好设备校准功能, 能根据仪器说明书的参数指标定期校准设备, 保证设备运行能力。
1.2 控制滤筒质量
从当前锅炉废气排放监测工作的实践经验来看, 滤筒的规格与质量是影响数据监测结果准确性的重要因素, 因此在前期准备工作中, 需要重视对滤筒性能的分析, 谨慎对待、详细筛选。在筛选滤筒过程中, 要尽量选择筒壁均匀、厚度适中的滤筒。例如, 筒壁过薄会降低滤筒的抗压性能, 并且在监测过程中更容易出现爆裂现象;而滤筒筒壁厚度越厚, 会导致采样所受到的阻力增加, 最终影响采集效果。
2 监测过程中的质量控制工作
2.1 监测负值
在采样过程中, 指派专业人员监测锅炉运行情况, 并以此为基础开展质量检测工作。在锅炉检测过程中经常会出现负值情况, 一般认为导致出现负值的原因主要分为两点: (1) 采集样品在修正后出现负值情况。 (2) 所采集的废气浓度要明显低于一般废气, 导致沉积在滤筒中的尘埃为达到标准。因此为了避免出现负值情况, 相关人员可以根据工作要求相应的控制滤筒数量, 并通过延长样品采集时间的方法控制采集量, 并能在样品采集过程中综合考虑物理损失的问题, 以将低监测负值对整个监测结果的影响。
2.2 采样过程中的质量控制工作
2.2.1 确定采样工况
在监测工作中, 要保证锅炉负荷能大于等于设计负荷的75%, 并在运行一段时间后显示工况运行稳定。
2.2.2 正确选择断面
断面的选择也会对放废气监测质量产生影响, 因此在质量控制中, 还应该适当分析断面因素的影响。在采集废气样品过程中, 按照相关规范相应截取断面位置, 并以此为基础确定采样点数 (一般按照《锅炉烟尘测试方法》的相关内容展开质量控制工作) 。一般在确定采样过程中, 需要做好以下工作: (1) 优选垂直管段。 (2) 采样断面流速要≥5.0m/s。在整个工作中需要注意的是, 在检测过程中需要尽可能的避开三通、阀门等有半径变动的管道, 并将采用目标放在处于气流平稳的管道位置。对于存在矩形烟道, 其当量应该按照下列公式展开计算:
A、B分别代表边长。
同时, 考虑到水平烟道上的最大颗粒物可能积累在烟道的下端位置, 最终影响监测结果, 因此在选择断面过程中, 还需要正确认识到该因素对研究结果的影响。
2.2.3 确定烟气参数测量内容
在测温过程中若遇到静电除尘器, 则需要先确定温度参数, 再计算平均值后输入烟温。之后, 取下热电偶后进行二次采样工作, 以降低电荷对采样结果的影响。测湿过程中注意使用干燥剂, 避免出现仪器腐蚀现象。
2.2.4 颗粒物采样
采样过程中保证采样嘴正对气流方向, 并将采样嘴与气流之间的角度偏差值控制在±10°的范围内;将入口边缘厚度设置为>0.2mm规格, 以保证采样质量。
在采样时, 考虑烟道复压问题对采样结果的影响, 需要在设置设备参数时选择防倒吸选项, 并在采样停止的前1s掐住气管, 避免样品倒吸。
2.3 样品运输与保存的质量控制
在采样成功后, 立即密封样品, 并尽快送检。在样品保存、运输过程中, 切忌倒置样品容器, 并做好相应的温度、湿度、避光等处理。在样品检测过程中, 需要严格按照相关规范进行质量控制, 避免出现不正确操作。
3 结语
锅炉废气监测质量控制是一项系统性工作, 需要从多个方位、多个角度进行分析考量, 相关人员应该在掌握锅炉废气监测原理与相关标准后, 进行相应的质量控制, 为提高锅炉废气监测质量奠定基础。
参考文献
[1]于洋, 李巍, 孙国鼐.天津市火电厂锅炉排放大气污染物监测中湿度问题的解决方法.
新型麻醉废气排放装置的设计 篇3
麻醉废气排放在现代手术室的建设上已成为一个突出的问题。目前手术麻醉常用吸入性麻醉药, 吸入麻醉过程中会排放出麻醉废气, 使手术室空气受到污染, 进而使室内工作人员的身体受到影响[1,2]。为了解决麻醉废气的污染问题, 我院引入了英国攀龙公司的主动式麻醉废气排放装置, 其废气排放原理图, 见图1。但该装置经过一段时间的使用后, 其过滤网常被悬浮物堵住, 使红色指示浮漂下沉, 导致排废效果下降甚至排废失效, 从而给麻醉机使用者带来了一定风险。单纯靠浮漂升降指示排废效果的方法不能让麻醉机使用者直观地了解废气是否真得被排走, 为此我们设计了一种新型麻醉废气排放装置, 可使麻醉机使用者直观地看到废气排出过程, 效果较为明显。
1 常用麻醉废气排放法
1.1 直排法[3]
直接从麻醉机排废端连接一根内径> 30 mm的抗压软管, 将软管的出口通向室外。此种方法虽然简便、廉价, 但由于没有压力源, 废气很容易滞留在软管内或有部分泄露, 不适用于净化手术间。
1.2 中心废气抽吸法[3]
在手术间墙壁或吊塔上, 留有低压大流量的负压接口 (负压的产生一般有负压泵方式和正压射流方式两种[4]) , 在负压接口与麻醉机排废接口间加装麻醉废气排放装置, 达到排放废气的目的。这种方法目前比较流行, 多用于净化手术间, 优点是排废效果好、使用安全。其中麻醉废气排放装置 (以下简称“排废装置”) 可以分为主动式和被动式两种。
(1) 主动式排废装置可以选择性地将麻醉废气排出。结构一般以三通方式为主, 每个端口分别连接麻醉机排废端、排废负压端和连通大气端。工作状态:麻醉机没有废气排放时, 吸空气;麻醉机排废气时, 吸废气。
(2) 被动式排废装置是指麻醉机排废端通过一个缓冲罐直接与负压端相连, 工作时无论麻醉机排不排废气, 负压一直对麻醉机起作用。若负压过大, 麻醉机提供给病人的新鲜氧气及麻药会连同废气一起被吸走, 导致病人给药量不足, 麻醉深度不够, 有很大的安全隐患。
2 设计思路
在主动式排废装置的基础上, 在其废气端和大气端之间加装一个可见的活瓣。排废装置工作时, 麻醉机使用者可通过观察活瓣的摆动了解废气排放过程。
排废装置主体为三通结构, 3 个端口A、B、C分别代表负压端、排废端、大气端, 见图2。我们以B、C端口连接处为轴, 加装一个可见活瓣, 活瓣可以在B、C端口间摆动, 达到指示排废的目的。其工作分为两个阶段:①病人吸气阶段 (未排废气时) , 麻醉机呼气通道关闭, 排废端口B相当于一个死腔, 不能向A端口提供气流, 即端口处的压力Pb=0。此时, 只有C端口向A端口提供气流, 活瓣在C端口的气流推动下, 倒向B端口并封堵该端口, C-A通道被打通, 此时C端口压力Pc等于A端口压力Pa, 即Pc=Pa;② 排废气阶段, 麻醉机的废气端口打开, B端口处会有大量废气涌入, 产生的排废压力Pb>Pc使活瓣倒向C端口, B-A通道被打通, 开始排废气;待废气全部排空, 即Pb=0 时, 活瓣再次倒向B端口。整个装置不断地重复上述两个阶段, 从而完成排废气的过程。
3 测试验证
(1) 根据上述原理利用Auto CAD和Soildworks等机械设计软件设计出了原型机并加工出实物, 原型机图, 见图3然后将其安装在攀龙麻醉机上进行了验证性实验。
(2) 验证过程:分别在麻醉机机控和手控模式下进行验证实验[5]。在机控模式下, 将氧气流量计调至零位, 即在没有新鲜气体补充的极端情况下, 验证该装置是否可以正常运行。结果表明:在吸气阶段, 排废装置的活瓣在负压的作用下, 很快倒向了废气端口, 和设计过程完全一致;在呼气阶段, 活瓣迅速倒向大气端, 随着废气被负压吸走, 活瓣慢慢向中心靠拢, 待第二次吸气开始, 活瓣再次倒向废气端。将麻醉机切换到手控模式, APL阀调节至30 cm H2O, 验证在正常手控模式下该装置是否有效。结果表明:活瓣可随着手捏皮囊的动作来回摆动, 且摆动幅度比机控更为明显。
验证说明, 该装置完全达到了设计要求, 在麻醉机两种工作模式下, 都能有很好的指示作用。
1.负压接口;2.废弃接口;3.活瓣;4.透明有机玻璃;5.大气接口。
4 总结与讨论
新设计的麻醉废气排放装置在有效排废的基础上, 为麻醉机使用者提供了一种直观的方式, 使其能够更加安全地完成麻醉工作。但新的废气排放装置还存在一些问题, 如不便于固定、只适用于攀龙麻醉机等问题, 我们还会继续改进以完善其功能。
参考文献
[1]梁以钊, 黄文祥, 谭宏峰, 等.麻醉机废气排除装置的改进[J].医疗装备, 2007, 20 (5) :5-6.
[2]吴荣.浅谈麻醉机的应用管理[J].中国医疗设备, 2012, 27 (4) :94-95.
[3]吴竞雄, 肖碧波, 廖荣宗.麻醉废气排放装置的研制及临床应用[J].医疗装备, 2006, 19 (10) :23-24.
[4]蔡定球, 潘琳, 汪小海, 等.新型麻醉废气清除系统的研制[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (1) :79-80.
冶炼厂废气排放治理技术探讨 篇4
1 冶炼厂废气的产生及特点
近几年的重工业地区的空气PM质量严重超标, 就与冶炼企业排放的烟、气、尘有直接的关系。因此, 冶炼企业如何减少生产过程中的废气排放, 如何进行废气排放治理, 减少对环境的污染, 创造良好的生产生活环境, 实现企业的可持续发展, 已经成为每一个冶炼企业都要面临的课题。通过不断优化生产工艺, 降低能耗和原料消耗, 并积极地采取有效的治理方法, 进行废气的治理与回收, 对废气进行综合利用, 解决废气污染和浪费, 是目前冶炼企业在废气排放治理中的有效途径。冶炼厂的废气污染中, 钢铁厂的冶炼是废气排放的主要污染大户, 废气的来源主要有:
1.1细小颗粒、粉尘。冶炼厂在生产过程中会使用到大量的煤炭用来燃烧加热, 这些原材料在使用时会出现细小的颗粒状烟灰, 通过烟囱排放到空气中造成的污染严重。在材料搬运时受振动也会产生粉尘, 长时间处于粉尘环境中工作的工人健康会受到很大影响。这也是废弃中的主要物质, 但通过简单的吸附处理就可以避免生成。
1.2生产加工过程产生的废气。生产时材料会长时间处于高温状态下, 化学性质不稳定的表面层很容易被气化, 生成的气体中含有大量的毒害物质。这种废弃对环境的污染最大, 同时也是生成最多的, 在排放环节要加入处理工艺, 通过取样调查明确其中含有的成分, 有针对性的投放清洁反应物质。同时要注意一项反应结束后其产物是否有污染性, 避免二次污染的破坏。
1.3化学反应产生的废气。冶炼厂主要生产加工金属材质的原材料, 将原矿进行高温煅烧, 使其中含有的有用物质被提炼出来。高温状态下铁等原料与空气反应会被氧化, 游离状态的物质很不稳定, 会有一部分反应不充分的物质随着废弃被排放到空气中去。此阶段发生的污染最为严重, 同时包括了粉尘、有害气体等。蒸汽中含有大量水分, 经过气化后原有的沉淀物质也再次进入管道内, 对处理工作带来了很大的困扰。
1.4水汽粉尘共生废气。高温气化形成的气体与燃烧产生的粉尘共同构成了冶炼厂废气。单一的有害物质通过化学反应可被去除, 但是混合在一起后的废气很难研制出完善的治理方案。投入材料与一种原料反应后其产物很容易继续与其他物质融合, 并且在设备建设阶段需要投入大量的资金。此类废弃物通过提炼可继续投入到生产中, 具有很强的开发性, 现阶段的环保治理工作中更加注重废弃物的回收再利用, 有效提高资源使用率, 同时为企业降低了生产成本。
2 炼钢厂废气治理途径及策略探讨
冶炼厂的废气成分复杂, 不同冶炼厂的废气也应采取不同的治理措施, 尽可能地将可回收利用成分回收加以利用, 以此减少对环境污染和减少浪费, 提高资源利用率, 同时废气的治理要从减少排放和达标排放2个方面采取科学合理的措施进行同步治理:
2.1改进生产工艺和设备。生产中废气的排放是不可避免的, 但可通过对现有设备的改进减少以生成量。反应不充分时生成的废气中含有大量的有用物质, 直接将其排放在空气中不但污染环境同时造价成本也会随之加大。环保部门要加强清洁生产理念的宣传, 帮助企业认识到先进设备带来的经济效益。在初期建设阶段可成立相应的网络互动平台, 有助于了解同种企业在废弃处理环节中使用到的设备, 将调查结果结合工厂实际情况进行分析, 整理出有用的方案。已建成的生产设备科进行小规模的改动, 使加工环节更高效, 在源头降低废弃的生成量, 为原料的充分反应提供有力的设备基础。高温产生的蒸汽不能直接进入排泄管道, 要将其聚集在收集装置内, 回收有用的成分。常用的处理方法都是将废气液化后在添加化学物质进行反应, 因此在处理环节中要有加热装置, 帮助剩余气体排出。改进生产工艺可提高技术人员的工作环境质量, 促进冶炼厂实现清洁生产的最终目的。各项系统配合运转, 提炼出的物质可快速进入加工设备中, 减少原料的投放量。
2.2加强废气成分的分类、选择恰当的处理工艺。废气排放治理方面, 根据烟气的成分不同和回收利用的用途分类, 主要有:
2.2.1湿法处理。湿法处理工艺主要针对废气中含有的硫有显著效果, 同时可去除大量的粉尘。在排泄管道的末端安装净化装置, 气体进入后被液化, 与化学添加剂融合后生成新物质, 被提炼出来后不会对空气产生污染。粉尘净化程度接近与百分之百, 并以固体的形式将其统一集中在装置中, 方便后续加工提炼的进展。
2.2.2高压静电干法。静电对粉尘有一定的吸附能力, 这种方法使用的是物理原理, 不会生成有害物质, 真正做到了清洁生产。静电废气处理方法不会将气体液化, 省去了很多工序, 在成本上也想对较小, 可行性很高。金属颗粒更容易被吸附, 统一收集后不需要经过后续处理可直接作为原材料用于生产中。
2.2.3烟尘的综合利用过程中, 对于不同条件下的生产环境, 采取不同的回收方法, 在开放的原料运输、粉碎、混合工序, 无法进行干法除尘, 可采用湿法喷水雾除尘, 密闭系统内的除尘可采用干法除尘, 如高效大风量袋式除尘器或电除尘器, 效率更高;热气的回收可以通过热量转化为蒸汽再供生产和生活使用。
2.2.4提高回收利用率。有毒有害气体的治理, 大部分成分也是可以回收利用的, 例如, SO2脱硫方法有灰石膏法、氨硫铵法、循环菱镁矿法、苛性苏打亚硫酸盐法、钢渣石膏法, 但目前各种脱硫工艺都不很彻底, 仍然需要在冶炼厂进行高烟囱排放, 这就对烟囱高度有一定的要求, 一般进行初步脱硫以后, 烟囱高度在100m~200m即可, 这样一来, 排放烟气的SO2浓度基本可以控制在0.006m L/m3以下;酸雾的排放治理, 主要有覆盖法抑制酸雾散发、喷水凝结或碱液 (氨液、苏打、石灰乳) 中和、高压静电场净化等措施, 基本可以有效地吸收回硫酸雾;对于铅浴烟气的处理, 可以采用SRQF覆盖剂减少烟气产生, 再辅以干法和湿法净化设备处理;沥青废气可采用燃烧法或吸附法, 吸附法中的白粉吸附可重复利用, 吸附效率较高, 运行稳定。
3 结论
冶炼工业是中国国民经济的支柱产业, 是中国在经历了重工业落后带来的战争灾难后的民族觉醒产业, 是我们富国强民、发展经济的基础。可以看出, 中国的重工业发展给中国的经济建设、国防建设做出了无可比拟的巨大贡献。先进的清洁生产工艺削减污染源, 发展环保技术进行末端治理, 实现节能、环保, 清洁生产, 具有重要的社会意义。
摘要：冶炼厂在生产加工过程中会产生大量的废气, 文章针对废气处理工艺进行探讨。首先总结出烟气中含有的有害成分, 根据状态对其进行分类, 针对不同污染物的特点整理出有效的处理方案。引进新型生产工艺、提高废弃物的回收利用率, 有利于废气治理技术的发展进步。
关键词：废气治理,环境污染,回收利用
参考文献
[1]向书坚, 吴淑丽.中国工业废气治理技术效率及其影响因素分析[J].数量经济技术经济研究, 2012 (8) .
柴油机废气排放控制技术新进展 篇5
关键词：柴油机,排放控制技术,选择性还原法,微粒过滤器,进展
0 前言
由于柴油机具有宽广的功率范围,高的扭矩输出和低的燃油消耗率,以及采用先进的废气排放控制技术,使其得到了广泛的应用。在重型动力装置中,柴油机占绝对统治地位;而在汽油机传统的应用范围,如小轿车等轻型车辆中,柴油机的应用也越来越广。特别是在欧洲,由于柴油的补贴政策、先进的电控喷射技术、严格的废气排放法规和先进的控制技术以及人们的环保意识,已有45%的轿车采用柴油机作为动力。我们主要论述了柴油机废气排放控制技术方面的新进展。
1 柴油机的有害排放物生成机理
与汽油机相比,柴油机的燃烧方式主要是扩散燃烧,过量空气系数大,空气充足,燃烧速率主要受可燃混合气形成速率的控制,混合比从零变化到无穷大,因此,柴油机的废气有害排放物主要是CO2,NO X,PM,而CO,HC较小。
1.1 C O2排放
CO2气体是近十年来在内燃机中开始进行控制的(以前主要控制工厂的CO2排放),它是一种温室气体,过多导致全球气温升高。石油燃料完全燃烧的最终产物是CO2和H2 O,因此,降低柴油机的CO2排放就是要降低燃油消耗,也就是说以少的CO2排放获得较大的功率输出。
1.2 N O X排放
柴油机废气中的NOX是NO,NO2,N2 O3,N2 O,N2 O5,N2 O4,NO3的总称,其中,主要是NO,NO2,其他成分可以忽略,而NO占90%,NO2占10%,因此,柴油机中的NOX排放主要指NO的排放。
柴油机中NO的来源有两个,一是大气中的氮转化而来,一是燃料中的氮转化而来。由于柴油中氮的含量很低(质量百分比不到0.2%),对NO的贡献可以忽略不计。燃烧过程空气中NO的生成来自火焰中“瞬发”形成和焰后区形成的NO,而火焰中“瞬发”形成的NO量很少,主要是焰后区形成的NO。目前,公认的焰后区形成的NO是1946年原苏联学者Zeldovich提出的NO生成机理,他认为高温分解所产生的氧原子引发了NO生成的连锁反应。
其中,式(1)反应的活化能最高,E=315 932 J/mol,它是控制NO生成速率的关键反应。根据Zeldovich的NO生成机理,影响焰后区的NO生成的主要因素是焰后区的温度、氧原子浓度和反应时间,前两个因素决定了式(2)的反应速率,后一个因素决定了整个链反应的有效时间。也就是说,NO的生成条件是高温、富氧以及反应时间。
1.3 PM排放
PM(Particulate Matter)是柴油机排放的微粒物的总称。柴油机废气中的PM主要有碳、碳氢化合物、硫酸盐、含金属元素的灰分等组成。含金属元素的灰分来源于各种添加剂和运动件摩擦产生的磨屑,硫酸盐主要由柴油中硫分转变而成。柴油机废气中的PM主要是以碳为主要成分的固体颗粒,它们是燃烧不完全产物,以碳为主要成分的固体颗粒常称为碳粒子。其中,气相燃烧过程产生的碳粒子一般称作碳烟,而液相燃料热裂解生成的碳粒子一般称作煤焦或煤胞,显然,柴油机中燃烧是气相反应的结果。柴油机废气中的PM组成见表1。
一般认为,碳烟粒子最终取决于其生成量与氧化量之差,碳烟的形成过程(见图1)经历成核、表面增长和凝聚、积聚几个阶段,而氧化过程始终存在,排气中碳烟量的多少是燃烧室内碳烟生成与氧化相互竞争的结果。
2 柴油机有害排放物的控制技术
由于环境污染日益严重以及对能源危机的担忧,世界各国制订了日益严格的柴油机废气排放法规,深受汽车尾气污染的美国加州和环保意识很强的欧洲是世界上排放法规最严格的地方。一方面是有害物的排放限值越来越低,另一方面是限制的排放物种类越来越多。图2、图3、图4是欧洲对柴油机有害物(CO2,NOX,PM)排放限值的变化。严格的排放法规是柴油机排放控制技术进步的动力,促使各柴油机制造公司不断研制新的废气排放控制技术,优化燃烧过程。在柴油机三种主要有害物中,降低CO2排放与提高柴油机的燃油经济性一致,而降低NOX和PM的措施有时相互矛盾。下面综述降低CO 2,NOX,PM排放的新措施和进展。
2.1 CO 2排放控制技术
凡是能够提高柴油机燃油经济性的措施,均能降低CO2的排放。传统的改善燃烧效率的措施,如采用DI燃烧室,废气涡轮增压并中冷,改善进气涡流,提高喷油压力等。现在各大柴油机燃油系统制造公司如德国的Bosch,Siemens,日本的Denso,ISUZU,美国的Caterpillar研制的电控燃油系统,特别是高压共轨电控燃油系统(见图5),不但可以实现高压喷射,目前最高可达1 800 MPa,而且可以根据工况控制喷射定时、喷射周期和喷射规律。例如,可以将喷射期分为引燃喷射、主喷射和后喷射(见图6),能同时降低柴油机的燃烧噪声和CO2,NO X,PM排放。
2.2 N O X排放控制技术
如前所述,NOX的生成条件是高温、富氧以及反应时间,因此,降低燃烧温度、减少氧浓度和反应时间,是减少排放的措施。降低NOX的排放,除了优化柴油机的设计参数外,机内净化措施主要是采用废气再循环技术EGR和优化运行参数(电控)。机外净化措施的最新技术是采用选择性催化还原技术(SCR)。
2.2.1 废气再循环技术(EGR)
所谓EGR就是将一部分废气引入到进气中,再次参加柴油机的热力循环。EGR方法主要是利用废气有较大的热容量来降低最高燃烧温度,并降低氧气浓度,从而达到降低NOX排放目的。废气再循环量要适当,要随柴油机的工况变化而变化,控制精度要求较高。同时,采用EGR虽然NOX排放量降低了,但同时提高了PM的排放量,动力性和经济性也有所下降,这些问题在机械控制式柴油机中无法解决。在电控柴油机中,通过电控单元控制喷油率和喷油规律,同时根据柴油机工况控制EGR量,如ISUZU公司研制的电控的连续控制的EGR系统,电控单元同时控制EGR阀和进气节气门,能较好地协调NOX和碳烟的排放(见图7),但动力性会有所影响。
2.2.2 选择性催化还原技术(SCR)
如果能将废气中的NOX通过化学反应,变为N2即可以降低NOX,这是选择性催化还原技术(SCR)的基本思想。20世纪20年代末有人提出将NO直接催化分解成氧气和氮气的方法,此种方法简单,操作费用低,缺点是氧气的存在使得NO的转化效率非常低;另一种方法是在还原剂的存在下将NO催化还原成氮气,由于柴油机废气中存在氧气,所以要求还原剂能够有选择地还原NO而不是与氧气发生燃烧反应,这就是选择性催化还原SCR(Selective Catalytic Reduction Method)的由来。还原剂一般采用柴油或者尿素的水溶液(也有用烃作为还原剂,在锅炉燃烧技术中也称为烃类SCR烟气脱硝技术),采用柴油作还原剂要求柴油的硫含量很低,现在正在研发中;采用尿素水溶液作为还原剂,实际上将尿素进行水解,产生氨,真正的还原剂是氨,氨将废气中的NOX还原成N2。其化学反应方程式如下所示。SCR法的组成见图8。
在SCR技术中,在电控单元的控制下,尿素泵将尿素溶液(欧洲开发了一种叫Adbiue的尿素溶液)从尿素罐中抽出,加压、过滤后送到计量喷孔,压缩空气经电控单元调压后也送到计量喷孔。当计量喷孔打开时,尿素溶液在压缩空气的引射下喷出,和压缩空气一起进入废气中,在催化剂的作用下,有选择性地将NO还原成氮气,此法NO的转化效率很高,高达85%,可以达到欧V标准。在使用SCR法时,车辆上要装备一个尿素罐,车辆每百公里要消耗1~2 L尿素,因此,要布置尿素加注站。另外,尿素溶液在-11℃时会结冰,在-90℃时会出现结晶体,因此,欧洲专门设计了一种可以加热、接口与加油管不同的SCR软管。
2.3 P M排放控制技术
降低PM的排放,一是降低PM的生成,如减少扩散燃烧的比例,提高扩散速度,降低扩散火焰温度等;二是提高PM的氧化速率,如提高气体温度,增加含氧量,增加燃烧时间等。机内净化措施主要是完善柴油机的燃烧过程,如高压喷射、增压中冷、加强空气涡流等。但是,由于柴油机的燃烧特点,在现有的条件下,尚不可能完全消除液滴燃烧。因此,仅仅利用机内净化措施无法满足日益严格的排放法规要求,必须采取PM后处理技术。目前,主要采用氧化催化剂技术DOC和PM过滤器DPF。
2.3.1 氧化催化技术DOC
DOC主要是处理柴油机废气中的HC,CO和PM中的SOF,将它们氧化成CO2和H 2O,要求的反应温度低,只要250℃(柴油机废气温度一般在300~500℃)以上便可以将它们氧化,氧化效率高达90%。催化剂一般由Pt,Pd等贵重金属组成,并浸在载体表面上。采用DOC对燃油的硫含量要求很高,因为一方面会因为燃油中硫转化为硫酸盐而增加颗粒排放量,另一方面硫酸盐会导致催化剂中毒,一般要求硫含量低于0.005%(质量比)。从国外特别是欧洲柴油机废气治理的情况看,采用DOC,可以达到欧IV标准。虽然DOC可以将HC,CO和PM中的SOF氧化成CO2和H2 O,但却不能氧化PM中的干碳烟(Soot),因此,仅仅采用DOC不能满足PM的排放法规,而必须采用PDF。
2.3.2 PM过滤器DPF
将柴油机废气中的微小颗粒过滤掉,过滤材料必须十分细密,同时要求有较低的排气背压,并能连续再生。现在,一般采用蜂窝陶瓷PDF,蜂窝陶瓷PDF具有较高的过滤效率,耐高温。PDF过滤后,必须及时将颗粒烧掉,也就是再生。再生技术有多种方法,如进排气节流再生、喷油助燃再生、逆向喷气再生、连续再生、燃油添加剂辅助再生等。采用DOC,提高排气温度,然后在燃油添加剂或PDF辅助催化剂的作用下燃烧过滤体内的颗粒物,是一种很有前途的PDF,如五十铃正在研发的连续再生式柴油颗粒过滤器就是此种PDF,见图9。
3 结束语
柴油机的最大优点是其低的比油耗(相应的CO2低排放)、宽广的功率范围,经久耐用。噪声和高的NO,PM(是汽油机的几十倍),是人们对其诟病的主要原因。特别是汽油机使用三元催化剂后,CO,HC和NO可以降低90%以上,柴油机面临的压力越来越大。目前,采用电控技术、高压喷射、增压中冷、直喷化,在进一步降低油耗的同时,噪声也得到了很好的改善。在降低NO排放上,传统上采用EGR,但它增加了PM的排放,目前开发的SCR是降低NO的有效方法。改善燃烧的方法,均能降低PM,但是,要达到严格的排放法规要求,则必须采用连续再生微粒过滤器。SCR结合PDF可以达到欧V的要求。但随着人们对大气污染“零容忍”的认可,柴油机面临的压力更大,目前国外进行的均质混合压缩点火燃烧技术HCCI是一种很有前途的技术,可以仅仅采用DOC便可以满足非常严格的排放法规要求。同时,采用清洁能源技术也是降低柴油机排放的有效手段。
浅谈山西省燃煤供电废气排放情况 篇6
一山西省燃煤供电废气排放的现状
众所周知, 燃煤供电是我国社会经济发展中最有保障、最可靠的电力来源, 同时这种模式对生态环境也造成重大影响。燃煤供电环节主要排放的污染物有CO2、SO2、NOx以及大量的灰尘, 引起局部地区以致于全球的环境效应, 造成臭氧层破坏、酸雨、全球变暖等环境问题, 对自然生态环境和人类社会产生重大影响。据环保局的统计, 目前, 全国来自煤炭燃烧释放的污染物中, 总悬浮颗粒物 (SP) 占到70%以上, SO2占到90%以上, NOx占到67%以上, COx占到85%以上。2009年, 山西省用于发电的煤炭占总煤炭的32.93%, 而燃煤供电在所有煤炭对环境污染中名列前茅。目前, 我国空气污染超过二级标准的城市已占到被监测城市的34%, 全国的酸雨面积已占到我国国土面积的30%。而山西省有5个城市包括在全国十大空气污染严重城市中。《2006年山西省环境公报》显示, 山西省城镇空气污染相当严重, 为此全省开展了环境空气监测项目, 对全省15个城镇的监测数据中显示, 没有一个城镇环境空气质量的年均综合污染指数达到国家二级标准, 达到三级标准的也仅有侯马市, 其余的14个城镇均劣于国家三级标准。全国的113个大气污染重点防治城市中, 山西省的太原、阳泉、大同、长治、临汾几个城市均为劣三级标准城市。
二燃煤供电环节的环境污染
1. 燃煤供电环节清单分析
煤炭的燃烧是燃煤供电的主要环节, 经过调研搜集到山西省沁水发电厂的相关数据如下:该厂始建于1966年, 当时为“三线”战备电厂, 隶属原晋东南地区行署。1984年8月下放沁水县政府管辖。经过两次扩建后, 1999年装机容量为4×6000k W, 配置四台35t/h锅炉, 年发电能力1.4亿kwh。
2. 燃煤发电环节的大气污染和大气污染物
在燃煤供电的环节, 燃烧了大量含有高硫、高灰的劣质煤, 甚至是煤矸石, 它是我国最大的空气污染源。而山西作为最大的燃煤供电省份之一, 空气污染程度显而易见。燃烧产生的大气污染物有SO2、CO2、CO、NOx和悬浮颗粒物等。其直接后果是:山西省的灰尘、SO2等排放量均位居全国燃煤发电行业排放量的首位。在山西省, 燃煤发电中SO2的排放量居全省前5位的城市依次是朔州、大同、运城、长治、阳泉, 它们的排放量占全省SO2排放量的53.73%。
第一, SO2物的排放。煤炭燃料时与空气中氧气反应生成CO和CO2。CO2虽属于无毒气体, 但它会给环境带来温室效应, CO是一种无色有毒气体, 主要是由燃料的不完全燃烧生成的。
第二, 二氧化硫的排放。由于煤炭中大约80%的硫是可燃的, 故煤炭在燃烧过程中将其大部分硫分以SO2的形式排放到大气中。据国家环保局的统计, 1995年中国SO2的排放量达2370万吨, 超过美国, 一度成为世界第一排放大国, 其中大约90%的SO2是在燃煤过程中排放的, 而燃煤供电的SO2排放又在全国排放SO2行业中居首位, 以至于中国已经成为世界第三酸雨大区, 酸雨区域覆盖面积已达全国总面积的三分之一。在“世界环境日”来临之际, 2011年5月31日, 山西省环保厅对外正式发布了2010年全省的环境状况公报:SO2排放量是124.92万吨, 与2009年相比净消减1.92万吨, 其消减率达到1.51%。
第三, 氮氧化物的排放。燃煤供电产生的NOx主要以N2O和NO2两种形式存在, 其中N2O占到总量的90%以上, 属于氮氧化物的不完全燃烧生成的。就NOx对环境造成的影响情况而言, 它是形成光化学烟雾的罪魁祸首;此外, 它也是形成酸雨的重要物质之一。
第四, 可吸入颗粒物的排放。燃煤过程中产生的颗粒物主要包括微量金属、灰粒子、烟尘和HC等。随着燃煤发电规模的日益加大, 煤的燃烧量也呈上升趋势, 燃煤发电可吸入颗粒物的排放量呈现日益高升的趋势。在2003年, 燃煤发电行业在生产过程中排放到环境中的可吸入颗粒物居全国各行业之首;而山西省作为燃煤供电主要要省份, 毋庸置疑, 其燃煤过程中可吸入颗粒的排放量更大, 受该因素的影响, 山西省患有肺病、呼吸道感染等疾病的人逐年上升。对人们的寿命构成严重威胁。
通过计算可以得出山西省沁水发电厂在发电过程中每燃烧1kg煤炭所产生的大气污染物排放量 (g) , 则煤炭燃烧环节主要大气污染物的排放量如表2所示。
注* (1) .PM10是指空气动力学当量直径在10微米以下的颗粒物, 又称为可吸入颗粒物或尘
3. 燃煤供电环节清单分析结果的解释
表2显示了燃煤供电环节的污染气体排放情况, 具体分析结果如下。
第一, 在所有的污染气体排放中, CO2排放所占比例最大, 占到所排放气体的87.27%, 而CO2是主要的温室效应气体, 大量CO2碳气体的排放, 造成全球气候变暖, 大量冰川融化, 海平面上升, 使得在高温下容易生长的病毒繁衍, 造成许多地区的病毒性疾病及灾害。
第二, SO2是燃煤过程中污染气体排放位居第二的气体, 占到所排放气体的5.95%, 而SO2是造成酸雨的主要元凶, 大量SO2的排放加深了土地酸化, 酸雨还有加速土壤矿物营养元素的流失的效应, 改变了土壤结构, 试图让贫瘠化程度加深, 影响农作物的正常生长;酸雨还可能诱发病虫害, 使农作物不能正常生长而减产, 蔬菜、大豆受酸雨影响后蛋白质含量降低, 使营养成分受损。
4. 排放的污染气体对环境影响的分类
污染气体的排放对环境会产生不同程度的影响, 根据气体对环境影响的不同分类, 再对环境影响对环境产生的效应进行阐述, 以便于因污染气体的排放对生态环境和人类生存以及动植物的正常生长造成的后果做客观分析与评价。污染物的因果关系分析见图1。
图1反映了在燃煤供电过程中所排放的污染气体对环境带来的影响, 经过归纳后, 包括富营养化、全球变暖, 土壤酸化、光化学烟雾和臭氧消耗五种影响因素会在不同程度上对人类健康、生态系统的破坏、物种繁殖与消亡、农作物的产量、草木植被的破坏、海洋生物等方面产生不同程度严重的影响。
三降低燃煤供电过程中废气排放对环境影响的途径
随着社会经济的不断发展, 我国对电力的需求有增无减, 而且增幅有加大的趋势, 而我国是一个煤炭资源大国, 燃煤发电在电力生产上占有较大比重, 因此, 想要通过降低火力发电量的方式来降低燃煤发电过程中的废气排放量是不现实的。只有提高燃煤发电系统的效率, 才是在燃煤发电过程中减少废气排放的有效途径。
摘要：我国的煤炭资源在一次能源中占有很大的分量, 决定了我国是一个以煤炭为主要能源的大国。而从煤炭开采到利用的整个环节中, 燃煤供电过程中所排放的废气是对生态环境和人类社会产生影响最大的来源, 是在燃煤发电过程中亟须解决的问题。而山西省作为煤炭资源大省, 利用煤炭发电成为电力的主要来源。本文研究的目标是了解山西省燃煤发电环节有关产生废气的来源和严重程度, 确立燃煤供电环节排放的相关废气对环境施加的负荷, 以查明造成重大环境影响的关键性因素, 从而明确减排调控的基本方向和相关措施, 减少在燃煤供电相关环节废气排放的环境污染状况, 使山西省环境现状得到切实的改善。本文在系统回顾燃煤供电环节废气排放及国内外相关领域研究现状的基础上, 结合山西省燃煤供电相关环节, 对煤炭在燃烧环节相关废气的排放情况做了系统的分析, 然后对燃煤供电环节废气排放的环境影响做出了分析与评价, 并且从燃煤供电环节提高效率角度分析如何降低燃煤供电环节对环境的影响。
关键词：煤炭,燃煤供电环节,废气排放,效率
参考文献
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[2]国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴2011[M].北京:中国统计出版社, 2011
锅炉废气排放论文 篇7
1 水泥厂废气粉尘排放情况调查
根据对某水泥厂废气粉尘排放5年时间的调查统计 (依据GB4915—2004) , 多数废气粉尘排放点是超标的;如果按照GB4915—2013, 这些粉尘排放点几乎都是超标排放。统计结果见表1~表3, 这些检测数据为当地环保部门例行检查时检测的。在每次检测前, 环保检测部门提前3天通知水泥厂;水泥厂对各污染排放点的除尘设备情况全面进行检查和检修, 除尘设备处于良好运行状态。在检测过程中, 水泥厂派人员全程陪同, 因此, 每次检测数据代表该水泥厂同期粉尘污染排放的最好水平。
注:超标倍数是按照GB4915—2004标准计算的 (下表同) 。
从表1可以看出, 原料生产环节除砂岩破碎机未超标外, 其他粉尘排放点都超标。根据分析, 可能是与砂岩破碎机开机时间短, 砂岩中含潮湿黏土, 进入袋除尘器的粉尘浓度相对较小有关。
从表2可以看出, 除熟料库库顶外, 水泥制成环节粉尘排放基本都超标。熟料库顶未超标可能是与检测次数少有关。在粉尘超标排放的污染点中, 8号闭路水泥磨粉尘排放最大, 超标2.95倍, 其主要原因是袋除尘器处理风量能力相对较大, 滤袋数量多, 袋除尘器每次检修时滤袋更换不及时, 出于降低成本和检修时间的考虑, 每次只是更新部分袋室滤袋 (旧滤袋中存在少量破损滤袋, 难以检查出来) 。
从表3可以看出, 水泥发运环节的粉尘排放点全部超过30mg/m3 (标态) , 尽管也存在少量检测频次中粉尘浓度低于30mg/m3 (标态) , 但袋除尘器的实际粉尘排放难以稳定达标。
尽管该水泥厂废气粉尘点都设置了袋除尘器, 但多数出口粉尘浓度的实测结果是难以达标排放。如果依据GB4915—2013, 同时考虑稳定性, 所有检测点的粉尘几乎全部超标。因这些排放的粉尘颗粒较小, 对于PM2.5的贡献是很大的。
2 水泥厂废气粉尘排放不能达标原因分析
1) 当前袋除尘器多数使用普通针刺毡滤料, 其使用寿命长, 价格较低, 利于降低水泥生产成本。但是, 因普通针刺毡滤料本身结构限制, 其需要通过“粉尘层”才能过滤, 也称深层过滤;因“粉尘层”存在局部“损坏-建立”的循环过程中, 袋缝内嵌灰时常逸出滤袋。因此, 其对超细粉尘的过滤效率低, 容易造成袋除尘器粉尘排放超标。
不仅如此, 根据资料报道, 袋除尘器阻力主要来源于滤袋积灰、袋缝嵌灰、滤料和系统阻力;其中袋缝嵌灰阻力是造成普通针刺毡滤料阻力大的主要原因 (见表4) 。
%
2) 众所周知, 水泥是生产过剩的行业之一, 竞争十分激烈。有的设计人员出于造价的考虑或设计经验不足, 设计的袋除尘器处理废气的富余能力不够, 袋除尘器的过滤风速过高, 不仅造成除尘器阻力增大, 而且难以应对工况的变化。加上现有环保设备制造企业良莠不齐, 为了竞争的需要, 有的环保设备企业人为夸大袋除尘器废气处理能力和除尘效率, 造成袋除尘器的铭牌技术参数不符合实际, 误导设计人员, 导致除尘器选型过小, 出口粉尘排放难以达标。
3) 袋除尘器的制造质量和安装质量对粉尘排放达标也是影响因素之一。如, 袋除尘器花板厚度、平直度、袋孔圆度和毛刺等;安装时花板和袋室之间的密闭性等。检查中发现, 袋除尘器花板焊缝漏气, 花板变形造成滤袋安装垂直度差, 因制造和插袋问题, 造成花板与袋口之间有漏风扬尘等现象。
4) 在袋除尘器检修和维护时, 有的检修人员在没有防护的情况下踩踏上花板, 造成其变形或损坏, 导致废气短路, 粉尘超标排放, 还影响滤袋的安装。
5) 露天布置的袋除尘器因防雨措施不够完善, 雨水渗漏造成袋除尘器腐蚀, 因保温不好使得袋室内结露的问题时有发生, 致使除尘器阻力增大, 滤袋使用寿命缩短, 除尘器出口粉尘超标排放。
3 应对措施
1) 建议将普通针刺毡滤料换为新型滤料, 如覆膜滤料, 其对超细粉尘颗粒具有较高的除尘效率。
某水泥厂采用低压脉冲除尘器和选用覆膜滤料 (PTFE) 对水泥磨除尘系统进行改造后, 系统阻力下降, 水泥磨通风得到改善 (原先风量不足, 改造后风机阀门开度只需70%) , 水泥磨产量明显提高 (由改造前的20t/h提高到27t/h) , 袋除尘器出口粉尘排放浓度为21.6mg/m3 (标态) , 大大低于当时的国家标准。
2) 因国内覆膜滤料生产技术尚未成熟, 需要加大覆膜滤料生产技术开发力度。
3) 实测袋除尘器处理废气的能力, 计算其过滤风速。如果是因袋除尘器选型过小造成粉尘超标排放的, 建议更新除尘设备或对除尘设备进行技术改造。这样做不仅可以降低粉尘排放, 同时也能减少除尘器的运行阻力, 减少风机运行费用 (尤其是风机采取变频调速场合, 节能效果明显) , 降低水泥生产成本。
某水泥厂水泥磨用FD510-148回转反吹风袋除尘器, 因设备选型不当和滤料选择问题, 造成实际生产过程中滤袋风速偏大 (过滤风速超过1.0m/min) , 袋除尘器出口粉尘超标排放。因该水泥厂在风景区, 环保要求严格。为此, 该水泥厂征集了多项改造方案。最终选择将原袋除尘器改造为脉冲袋除尘器和选择进口BHA褶式滤袋方案, 在保留FD510-148回转反吹风袋除尘器壳体基础上实施技术改造。该方案实施时间短, 同时可以提高袋除尘器的过滤面积, 有利于降低其实际过滤风速, 改善水泥磨内通风, 延长滤袋使用寿命。改造后, 该除尘器出口粉尘稳定达标排放, 排放浓度为13mg/m3 (标态) , 滤袋使用寿命在3年以上。
4) 考虑到目前大范围更新水泥厂除尘设备方案难以操作, 对长期超标的袋除尘器进行整修和技改是十分必要的。除选型过小因素外, 对于袋除尘器整修和技改重点是更换上花板和提高气密性问题, 减少 (或杜绝) 废气粉尘的短路问题, 大幅减少除尘器的漏风, 提高除尘效率。
某水泥厂水泥磨原采用HM反吹风袋除尘器, 花板采用4mm厚度钢板制作。因操作人员在安装和更换滤袋时会踩踏上花板, 造成上花板变形和上花板焊缝损坏现象, 加上含尘废气的冲刷, 仅仅使用2年多时间, 上花板损坏, 不仅部分滤袋口漏风, 其焊缝也漏风, 造成部分没有经过过滤的粉尘直接排放, 使得袋除尘器出口粉尘超标排放。经全面分析后, 该水泥厂采取更新除尘器方案, 选用气箱脉冲式袋除尘器, 采取从材料和安装上严格要求, 要求上花板钢板厚度6mm, 袋除尘器内部壳体采用耐高温油漆;同时要求在滤袋安装前对袋除尘器焊缝采取煤油渗透法进行检查, 重点对上花板焊缝检查, 发现有问题的及时修复。改造后的袋除尘器不仅能够稳定达标排放, 而且滤袋寿命大幅提高 (普通针刺毡滤料使用寿命可达到2年以上) 。
5) 因除尘设备制造和安装质量问题造成粉尘超标排放也是比较普遍的。因此, 在设备采购时, 选择设备加工能力强的企业;在选择安装企业时, 也要选择有实力的环保企业, 同时严把验收关, 尤其要对除尘设备做气密性检查, 杜绝因漏风造成粉尘排放超标。
根据一些国外滤料生产公司介绍, 他们可以做到对袋除尘器进行测漏检验。其做法是在开启风机后, 在袋除尘器进风口喷洒一种细粉颗粒;关闭风机后, 采用一种银光笔对袋除尘器上花板焊缝、滤袋口等部位进行检查, 发现显色的部位, 说明该处存在容易造成废气短路的缝隙, 需要整改。直到所有缝隙全部解决, 方可让袋除尘器投入使用。建议该检测手段尽快在国内袋除尘器使用企业应用。
4 结束语
1) 加强对除尘设备选型管理, 根据生产过程的工况波动情况, 合理选择除尘设备。同时重视设备制造和安装质量管理, 选择高质量的除尘设备和滤料。
2) 现有普通针刺毡滤料难以满足环保新标准的要求, 如果采用进口覆膜滤料, 将造成生产成本的上升。需要国内袋除尘器滤料生产企业尽快开发新型滤料, 满足新标准的需要。
3) 据有关报道, 一些国家对环保设备招投标时有明确的最小容量限制和最小废气处理量富余不少于10%要求。如, 袋除尘器最小面积负荷 (m3/m2·min) 、电除尘器比集尘面积要求等。这些好的做法值得我们学习和借鉴。
4) 鉴于笔者统计资料的局限性, 建议行业协会组织对水泥厂废气粉尘污染和烟尘开展一次抽样调研, 掌握当前水泥企业实际污染排放现状和袋除尘器使用滤料情况。为下一步水泥厂应对环保新标准提供可操作的参考依据。
参考文献
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