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氧化铝热电系统烟气治理技术的应用

作　者: 武文华
导　师: 付高峰
学　校: 东北大学
专　业: 冶金工程
关键词: 燃煤锅炉烟气净化湿法除尘干法净化电除尘器袋式除尘器烟气脱硫
分类号: X701.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着经济的飞速发展,人们的生活不断改善的同时,环境污染也已经成为现代社会面临的重大问题之一,防止污染,保护环境,维持生态平衡,已成为保证社会可持续发展的一项重要措施。我国是一个以煤为主要能源的国家,据环保总局资料,目前中国大气环境污染仍然以煤烟型为主,主要污染物是粉尘和S02,酸雨问题依然严重。。中铝河南分公司共有8台锅炉,2002年共耗煤100万吨,烟尘排放量17912吨,氮氧化合物2880吨,除尘效率只能达到85%,脱硫效率仅有40%。锅炉烟尘排放浓度高达1959mg/m3,超过国家规定标准三倍；SO2每年排放5000多吨,被环保部门罚款数百万元,而且对设备腐蚀严重。这些问题现已严重阻碍了中国长城铝业公司生产的持续发展。随着国家加大节能减排工作的力度,如何严格落实节能减排目标责任制,削减烟尘和二氧化硫排放量,成为近阶段一项重要的课题。针对实际问题,本文通过理论分析,结合现场实际情况,首先对原有与氧化铝生产配套的热电系统燃煤锅炉烟气净化工艺进行研究,从工况条件变化、排污现状、烟气净化系统技术装备水平等个方面进行分析、有针对性的提出改造方案：一、对5台75t/h小型锅炉在湿法收尘的基础上,提出了将水膜除尘器改造为旋流板塔的改造方案,通过强化气液间的接触,使除尘效率由85%提高到95%,而且投资小、改造工期短。二、根据工况条件的变化,对两台160t/h燃煤锅炉电收尘系统,在通过实施对现有90m2电除尘器的结构改造的前提下,各增加一台50m2电除尘器,采用并联运行方式,使除尘效率提高到99.5%以上,烟尘排放浓度小于120mg/m3。三、在对6#锅炉原湿法收尘系统的改造中,突破性的采用了管极式电除尘器,克服了传统板卧式电除尘器经常出现振打锤脱落、阴极线断裂的现象,除尘效率达到99.5%以上,烟尘排放浓度小于80 mg/m3。四、在新建自备电厂两台410t/h循环流化床锅炉的建设中,经对比研究,提出采用袋式除尘器替代原项目可行性研究报告和初步设计中提出的采用电除尘器的烟气净化方式,运行后的除尘效率达到99.8%以上,烟尘排放浓度小于50 mg/m3。根据不同的烟气工况条件,对粉尘性质、烟气性质等影响电收尘性能的主要因素进行分析,确定了改造所采用的电收尘器结构形式。通过计算,确定了收尘效率、电场风速、极间距、有效驱进速度等电收尘主要技术指标和C型阳极板、新型阴极芒刺线、电场数、电场横断面、电场长度等电收尘结构形式,并计算了灰气比、输灰流速和输灰能力等输灰系统主要技术指标。通过对脱硫的基本原理的分析和目前国内外燃煤锅炉烟气脱硫的技术进展,以及同行业对比分析,结合实际,提出了利用氧化铝蒸发工序排出的碱性废水,采用双碱法的脱硫工艺,脱硫效率达到80%,实现以废治废。最后,对整个氧化铝热电系统燃煤锅炉烟气净化工艺改造进行了经济、环境效益分析,每年可产生400万元的直接经济效益。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
第一章绪论  11-31
  1.1 前言  11-12
  1.2 热电系统现状  12-31
    1.2.1 生产状况  12-16
    1.2.2 大气污染防治现状  16-22
    1.2.3 烟气净化工艺技术状况  22-27
    1.2.4 烟气净化系统存在的主要问题  27-31
第二章热电系统烟气净化工艺技术改造  31-59
  2.1 湿法水膜净化除尘工艺改造  31-37
    2.1.1 水膜除尘系统性能参数  31-33
    2.1.2 除尘脱硫工艺改造  33-36
    2.1.3 湿法烟气净化工艺改造效果  36-37
  2.2 电收尘净化工艺改造和应用  37-59
    2.2.1 电收尘器情况介绍  37
    2.2.2 电收尘器的分类  37-39
    2.2.3 影响电收尘性能的主要因素  39-45
    2.2.4 7#、8#锅炉烟气烟气净化系统改造  45-52
    2.2.5 6#锅炉除尘系统湿法改干法技术改造  52-59
第三章干法净化袋式除尘器在热电系统烟气净化中应用  59-69
  3.1 基本情况  59
  3.2 袋式除尘器在热电系统烟气净化中的应用  59-69
    3.2.1 袋式除尘概述  59-66
    3.2.2 袋式除尘器的应用  66-69
第四章烟气脱硫  69-91
  4.1 燃煤SO2排放  69-71
    4.1.1 基本情况  69
    4.1.2 二氧化硫排放情况  69-70
    4.1.3 实施本工程的必要性  70-71
  4.2 脱硫机理  71-72
  4.3 燃煤SO2污染控制现状  72-73
  4.4 烟气脱硫工艺概述  73-76
    4.4.1 烟气脱硫技术现状  73-74
    4.4.2 国外烟气脱硫现状  74-75
    4.4.3 国内烟气脱硫现状  75-76
  4.5 烟气脱硫技术工艺选择  76-83
    4.5.1 几种典型烟气脱硫技术对比分析及其评价  76-82
    4.5.2 脱硫方案的确定  82-83
  4.6 烟气脱硫建设方案  83-89
    4.6.1 工艺流程  83-85
    4.6.2 基本参数  85
    4.6.3 9#锅炉脱硫总体设计  85-89
  4.7 效益预测分析  89-91
第五章结论  91-93
参考文献  93-97
致谢  97

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