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煙氣治理范文1
根據江蘇省危險廢物處置設施的統籌規劃,結合鎮江市環境保護“十二五”規劃,鎮江市擬在丹陽經濟開發區建設9000t/a焚燒處置設施。焚燒爐擬采用北京機電院技術股份有限公司的回轉窯設備,根據其提供的煙氣檢驗報告,給出了焚燒爐焚燒煙氣排放源強,對煙氣處理的工藝和達標排放的可行性進行了分析。
1焚燒系統工藝
1.1焚燒系統工藝流程本項目焚燒處理的物料是危險廢物,有固態、半固態和液態,因此要求焚燒爐爐型對需處理的物料有廣泛的適用性和靈活性[1],才能保證焚毀去除率。項目擬建設1臺日處理量為30t的回轉窯型焚燒爐及其配套設施。焚燒系統組成:廢物進料系統、焚燒系統、助燃系統、余熱利用系統、煙氣處理系統、灰渣處理系統等[2]。采用分系統進料方式,按液體廢物、固體廢物分別進料設計。液體廢物經廢液噴槍直接噴入回轉窯及二燃室內,其他固體廢物則通過兩級密封門,由推料機構送入回轉窯。廢物在回轉窯的傾斜方向緩慢移動,經約1h的充分燃燒,殘渣掉進水封刮板由除渣機帶出,延期進入二燃室進一步充分燃燒。經二燃室充分燃燒的高溫煙氣進入余熱鍋爐進行熱量回收,產生的蒸汽供內部煙氣再加熱利用。煙氣經過急冷、脫酸、除塵、加熱的凈化系統后排放。焚燒工藝流程見圖1。
1.2主要設計參數回轉窯主體工程設計參數見表1。
2煙氣污染物產生源強
2.1酸性氣體HCl:固廢中主要含氯有機物焚燒熱分解產生,如PVC塑料、含氯消毒或漂白的廢棄廢物。HF:來自含氟碳化合物的燃燒。SO2:一部分來自固廢中含硫化合物的熱分解和氧化,另一部分來自輔助燃料(輕柴油)燃燒。NOx:主要來自含氮化合物的熱分解和氧化燃燒,少量來自空氣成分中氮的熱力燃燒。CO:一部分來自固廢碳化物的熱分解,另一部分來自不完全燃燒,固廢燃燒效率越高,排氣CO含量就越少。
2.2煙塵煙塵是焚燒過程中產生的微小顆粒性物質,主要是被燃燒空氣和煙氣吹起的小顆?;曳郑晃闯浞秩紵奶嫉瓤扇嘉?;因高溫而揮發的鹽類和重金屬等在煙氣冷卻處理過程中又冷凝或發生化學反應而產生的物質。
2.3重金屬本項目焚燒前對廢物進行鑒別,禁止含重金屬廢物進入焚燒系統,因此廢氣中重金屬含量很小。
2.4二惡英類物質1)廢物本身成分:由于廢物種類繁多、成分復雜,如殺蟲劑、除草劑、防腐劑、農藥、噴漆等有機溶劑及其他工業廢物,可能含有PCDDs/PCDFs,其中以塑料類含量較高,因PCDDs/PCDFs的破壞分解溫度并不高(750~800℃),若能保持良好的燃燒狀況,由廢物本身所夾帶的PCDDs/PCDFs物質,經焚燒后大部分應已被破壞分解。根據歐洲各國的研究,垃圾中塑料含量與焚燒爐煙道氣中二惡英含量并無直接的統計關聯性。2)爐內形成:廢物化學成分中C、H、O、N、S、Cl等元素,在焚燒過程中可能先形成部分不完全燃燒的碳氫化合物(CxHy),當CxHy因爐內燃燒狀況不良(如氧氣不足、缺乏充分混合及爐溫太低等因素)而未及時分解為CO2和H2O時,可能與廢物中的氯化物結合形成二惡英、氯苯及氯酚等物質。其中氯苯及氯酚的破壞分解溫度高出100℃左右,如爐內燃燒狀況不良,尤其在二次燃燒段內混合程度不夠或停留時間太短,更不易將其除去,因此可能成為爐外低溫合成二惡英的前驅物質。3)爐外低溫再合成:由于完全燃燒并不容易達成,氯苯及氯酚等前驅物質隨廢氣自燃燒室排出后,可能被廢氣中的碳元素吸附,并在250~400℃(300℃時最顯著)條件下,在灰分顆粒所構成的活性接觸面上,被金屬氯化物催化反應生成二惡英。此種再合成反應的發生,除了需在特定溫度范圍內由飛灰所提供的碳元素(飛灰中碳的氣化率越高,二惡英類的生成量越大)、催化物質、活性接觸面及前驅物質外,廢氣中充分的氧含量、重金屬、水分含量也是再合成的重要角色。焚燒爐焚燒煙氣排放情況見表2。
3煙氣治理工藝
3.1二惡英控制煙氣由燃燒室進入余熱鍋爐內一次冷卻,然后再進入急冷塔,用霧化液急冷,煙氣從550℃降為195℃,此換熱過程需0.6~0.8s,換熱后水分全部蒸發,進入煙氣中??捎行Х乐苟河⒌脑偕伞槭筆CDD/PCDF的最終排放濃度小于0.5ng/m3,采取了如下措施。1)保證二燃室溫度在1100℃以上,煙氣在二燃室停留時間大于2s,確保進入焚燒系統的危險廢物能夠充分燃燒,使煙氣中的微量有機物及二惡英充分分解,分解效率超過99.99%。2)對二燃室排出的煙氣采用余熱鍋爐回收熱能,將煙氣溫度從1100~1200℃降至530℃左右,再對煙氣采取驟冷措施(急冷塔),使煙氣在3)將活性炭噴入布袋除塵器前的管道中,用以吸附煙氣中的二惡英及重金屬,再由布袋除塵器將吸附二惡英的活性炭捕集。廢煙氣經治理后達標排放。
3.2布袋除塵在除塵器前的煙氣管道中加入活性炭,用于加強對二惡英和鉛等重金屬的去除率。煙氣凈化處理系統中采用堿液、活性炭噴入的供料裝置,反應部設置在急冷塔與布袋除塵器之間,使吸收劑均勻地混合于煙氣中,并在布袋除塵器袋壁上沉積,形成濾餅,使沉積的吸收劑繼續吸收煙氣中氣態污染物。采用氣箱式布袋除塵器,本系列收塵器由殼體、灰斗、排灰裝置、支架和脈沖清灰系統等部分組成,采用分室工作,分室反吹方式。當含塵氣體從進風口進入收塵器后,首先碰到進出風口中間的斜隔板,氣流便轉向流入灰斗,同時氣流速度變慢,由于慣性作用,使氣體中粗顆粒粉塵直接落入灰斗,起到預收塵的作用。進入灰體的氣流隨后折向上通過內部裝有金屬骨架的濾袋,粉塵被捕集在濾袋的外表面,凈化后的氣體進入濾袋上部的清潔室,匯集到出風管排出。每個收塵室裝有1個提升閥,清灰時提升閥關閉,切斷通過該收塵室的過濾氣流,隨即脈沖閥開啟,向濾袋內噴入高壓壓縮空氣,以清除濾袋外表面上的粉塵。各收塵室的脈沖噴吹寬度和清灰周期由專用的清灰程序控制器自動連續運行。本除塵裝置具有以下特點:布袋除塵系統采用離線清灰方式,分室工作,分室反吹方式,漏風率≤4%;系統安全可靠、除塵效率高,系統阻力??;布袋除塵器采用電熱風保溫,防止低溫腐蝕;布袋濾袋骨架采用防腐制品,布袋采用特種針刺玻璃氈茶寮,可防酸;灰渣存儲倉采取必要的保溫措施以保證里面存放的飛灰不會出現受潮和板結現象;空氣反吹用壓縮空氣系統;采用五室除塵,采用頂部更換方式,布袋更換方便;正常使用溫度160~200℃;布袋除塵器采用PLC全自動控制。
3.3干濕法組合脫酸干法脫酸:在急冷塔出口煙道設文丘里管,噴入石灰粉,石灰粉與煙氣混合后,進入脫酸膨脹反應器降速,增加反應時間,可大大提高反應效率?;旌暇鶆蚝蟮臒煔膺M入袋式除塵器,被吸附到濾袋表面,在濾袋表面繼續吸附,從而提高酸性氣體的去除效率。濕法脫酸:煙氣經袋式除塵器后進入濕法脫酸塔,進一步吸附酸性氣體。煙氣進入多級洗滌塔,進行堿洗去除酸性氣體。濕法脫酸塔中噴入30%NaOH溶液,去除前段未完全去除的酸性氣體和有害物質。堿洗后再進入除塵、除霧器,以去除酸堿反應中可能產生的微小顆粒。洗滌塔排放的污水泵送至急冷塔利用。
3.4煙氣再加熱器經過濕法脫酸后的煙氣由于含有大量的水汽,因此經過引風機后會在引風機中造成積水,并在經過煙囪后形成白煙,對周圍的環境造成嚴重污染。為了解決白煙的問題,在濕法脫酸后設置了煙氣加熱器(采用余熱鍋爐蒸汽加熱),將脫酸后約74℃的煙氣升溫到約130℃,解決了煙氣中水汽對引風機和煙囪的腐蝕及煙囪冒白煙的問題。
3.5煙氣在線監控在煙囪上設置煙氣監測系統,實時監測向大氣中排放的廢氣成分,如NOx、CO、CO2、SO2、HCl、NH3、粉塵等。當其中某項指標超限時,在控制室產生聲光報警,同時啟動聯鎖保護程序,使整個焚燒系統處于正常工作狀態。
煙氣治理范文2
關鍵詞:燒結,煙氣,治理,除塵器
1概述
含鐵原料、溶劑、燃料等經過配料、混料,經布料器,均勻布置在燒結機臺車上,混合料經點火后開始燃燒,抽風帶式燒結,空氣從混合料層的上部抽入,燃燒過程產生大量的煙氣中夾帶粉塵被抽到燒結機臺車下方,進入大煙道(重力沉降管),再經過除塵凈化后由主抽風機通過高煙囪排入到大氣中。
2燒結機頭煙氣的特點及污染物參數[1]
2.1煙氣特點
2.1.1煙氣量大、含濕高
每生產1t燒結礦約排出煙氣3600-4500m3。煙氣中所含粉塵的磨啄性強,除塵應采取防磨措施。含濕量高,煙氣中含有SO2,其露點溫度高,除塵設備應采用保溫,以防止煙氣結露腐蝕設備和粉塵粘結。
2.1.2廢氣中SO2含量高
燒結過程中混合料中80%-90%的硫燃燒轉化為SO2,通過機頭煙囪排入大氣,其濃度與原料的含硫有關,濃度一般為600-800mg/m3。鋼鐵企業大氣污染物中的SO2主要是燒結過程排出的。
2.1.3煙塵危害性大
燒結煙氣中的粉塵分散度高,粒度小于10цm的占30%左右,長期接觸粉塵容易患塵肺病。
2.1.4煙塵中含鐵量高,具有較高回收利用價值
燒結機煙氣是整個燒結工序最主要的粉塵污染源,每生產1噸燒結礦產生的煙氣中含粉塵約6-20kg,燒結煙氣粉塵中鐵元素燒結礦相近,回收后作為燒結原料,重新參加利用,提高了資源利用率。
2.2污染物參數
2.2.1煙氣成分 煙氣中含有空氣中帶來的氧和氮,混合料水份蒸發和燃燒產生的水蒸氣,燒結過程中產程的粉塵、SO2、NOX、CO2等。
2.2.2煙氣溫度 90-180℃,平均140℃。
2.2.3含塵濃度 根據操作狀況,煙氣含塵濃度約0.5-5g/m3。
2.2.4粉塵成分 粉塵成分取決于燒結原料(精礦或富礦粉)、燃料(焦粉或煤粉)、溶劑(石灰石粉、白云石粉、生石灰)及燃燒工藝等,一般含有Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MnO、FeO等。粉塵組成見表1。
2.2.5粉塵比電阻 燒結機煙氣溫度在140℃左右,此溫度下的粉塵比電阻較高,一般接近或大于1010Ωcm,高時可達到1013Ωcm。
表1粉塵化學組成表
煙氣治理范文3
關鍵詞:燃煤鍋爐 煙氣治理 需求與評估
中國是燃煤大國,燃煤占一次能源消費總量的75%左右。隨著經濟發展,煤炭消費量增長,二氧化硫排放量不斷增加,已連續多年二氧化硫排放量超過2000萬t,居世界首位,致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴重。目前我國降水pH小于5.6的國土面積,已占總面積的30%左右,已有約60%的城市環境空氣中二氧化硫年平均濃度超過國家《環境空氣質量標準》的二級標準值或日均濃度超過三級標準值[1]。
據報道,到2000年底全國火電廠裝機容量和發電量分別達到3.19億kW和1.37萬億kW·h,每年耗用煤炭近5億t,排放二氧化硫約800萬t[2];全國現有燃煤工業鍋爐50余萬臺,年耗用煤炭4億t,排放二氧化硫約640萬t[3]。上述兩種燃煤鍋爐二氧化硫排放量約占全國二氧化硫排放量的70%,是影響我國城市空氣環境質量和形成酸雨、二氧化硫污染的主要污染源。
1 中國燃煤鍋爐煙氣污染治理技術的需求
1.1 “十五”期間大氣污染的治理目標與任務
據“十五”規劃,2005年,二氧化硫、塵(煙塵及工業粉塵)等主要大氣污染物排放量將比2000年減少10%。二氧化硫排放量控制在1800萬t;塵(煙塵和工業粉塵)排放量控制在2000萬t。酸雨控制區和二氧化硫控制區二氧化硫排放量比2000年減少20%,排放量控制在1053萬t以內。工業二氧化硫排放量控制在1450萬t;煙塵排放量控制在850萬t;粉塵排放量控制在900萬t。保護城市環境,改善重點地區的環境質量,70%以上的城市空氣中二氧化硫濃度達到國家空氣環境質量二級標準;50%地級以上城市空氣質量達到國家二級標準。
1.2 “十五”期間大氣污染治理投資預測
中國以燃煤為主的能源構成決定了防治煙塵和二氧化硫污染是防治大氣污染的重點?!秶噎h境保護“十五”重點工程項目規劃》中重點工程項目約1137個,總投資為2620億元。其中,大氣項目182個,投資為974億元,占總投資的37.2%。目前大氣項目已完成投資197.5億元,占大氣項目總投資的20.3%。大氣項目中包括清潔能源替代項目84個,需投資482億元,占大氣項目投資的49.5%;集中供熱項目47個,需投資230億元,占大氣項目投資的23.6%;污染治理項目51個,需投資261.6億元,占大氣項目投資的26.9%。從大氣項目投資的地區分布來看,改善北京市大氣環境的項目25個,投資466億元,占全國總投資的47.8%;建設“兩控區”內37個燃煤電廠的脫硫工程,削減二氧化硫排放量能力105萬t/a,需投資120億元。
1.3 火電廠煙氣污染治理市場預測
按照國家環??偩帧秲煽貐^酸雨和二氧化硫污染防治“十五”計劃》,采取的有關火電廠脫硫措施是:(1)嚴格控制新建火電廠二氧化硫排放。“十五”期間兩控區內將投產燃煤火電廠的裝機容量為36050 MW,其中計劃脫硫的機組裝機容量為11924 MW。(2)有效削減現有火電廠約3000萬kW機組二氧化硫排放,實現達標排放?!笆濉逼陂g,除采取換燒低硫煤和關停小火電機組外,預計約有1/4的機組需進行煙氣脫硫。
據此兩項估計需安裝脫硫設施的火電機組裝機容量,按照各種脫硫工藝單位造價平均為600元/kW計算,我國兩控區2001~2005年火電廠脫硫市場需求見表1[4]。
煙氣治理范文4
【關鍵詞】炭素;瀝青煙;苯并[α]芘;爐內焚燒;治理
1 前言
預焙陽極炭塊生產焙燒產生的煙氣中,最不易處理及對環境危害最大的是瀝青煙氣;瀝青煙氣是瀝青、石油、煤炭等原料在高溫焙燒下,逸散到環境空氣中的一種煙霧狀物質。這些原料在650~900℃溫度下及氧氣供應不足而未能深度氧化時最容易產生瀝青煙[。瀝青成分復雜,且不同的瀝青之間成分差別很大,因而各種瀝青煙的成分也相當復雜且存在差別??傮w上瀝青煙組成與瀝青相近,是一種含有大量多環芳烴P(AH)以及少量氧、硫、氮的雜環混合物,通常以氣溶膠形式存在,其粒徑多在0.1-1.0μm之間。將瀝青煙樣品進行色質聯機分析,共檢出196種主要有機污染物,其中含量較高的能被確認的共有81種,主要是多環芳烴 。
2 瀝青煙氣凈化方法
瀝青煙氣的凈化方法主要有干法和濕法兩種,干法凈化流程相對于濕法流程來說大為簡化,設備較少,占地面積小,不會對環境帶來二次污染問題,整個凈化過程投資少,運行費用低、操作及維修保養容易等優點。目前正在研究或得以應用的凈化方法主要有以下四種類型,即焚燒法、電捕法、吸收法和吸附法,而前三種方法主要是針對濃度較高的瀝青煙。
3 幾種治理方法對比
目前從凈化效果看,濕式、粉料吸附及袋式除塵的組合工藝較理想,煙氣中各主要污染物排放指標均達到國家排放標準要求,但運行費用較高;如能采用已獲得國家專利的“爐內焚燒法”新技術,不僅其凈化效果相同于吸附袋式法,又沒有二次污染,且運行費用較吸附袋式法等其他幾種處理方法大為降低,便于企業推廣應用;“爐內煙氣焚燒法”與其他治理方法的對比見表1。
4 爐內煙氣焚燒法凈化工藝
爐內焚燒法不同于普通的焚燒法,爐內焚燒法是采用煤氣作燃料,通過加熱燃料燃燒,提高焙燒的溫度由常溫加熱至1200℃左右,同時保持爐內煙氣中含氧比在6%以上及煙氣停留時間大于2S,可將所有的有機物燃盡,即使生陽極碳塊經過焙燒逸出的瀝青煙及少量苯并[α]芘在爐內進行充分焚燒,由于焚燒的瀝青煙又產生大量的熱能,可提高焙燒爐的爐溫,焙燒每噸陽極耗煤降至250~300 kg,節約了燃料,同時降低了SO2和煙塵的產生量。因此,既節約了燃料,又降低了瀝青煙和煙塵等污染物的排放。凈化方法為將碳陽極焙燒產生的瀝青煙控制在爐內需要加快升溫速度的區域火道中燃燒??梢栽诩訜釥t室的低溫區和揮發物大量排出區之間的火道上,增加一個小型燃燒架和助燃器向火道提供火源和適量空氣。用本發明的方法治理瀝青煙,從廢氣中捕集焦油效率達98%以上,排空廢氣中含瀝青量大大小于國家規定標準50mg/m3。而且由于充分利用了廢氣燃燒的熱量,滿足了低溫碳塊軟化階段快速提溫的要求,對陽極的產量和質量及其他生產技術指標起到明顯的促進作用。該技術特點是在生陽極焙燒過程中產生的瀝青揮發分利用其理化成分與焙燒煙道熱能促使瀝青燃燒。
5 分析方法
瀝青煙分析方法為重量法;采樣和分析方法均按國家環保部頒發的《環境監測技術規范》、《空氣和廢氣監測分析方法》(第四版)及《環境空氣質量標準》(GB3095-1996)中的相關規定進行。
實驗中濃度測定方法描述如下:
在實驗中采用裝有1g脫脂棉的U型管中進行捕集得到顆粒狀液態烴類物質。方法原理是將排氣管中的瀝青煙收集于己恒重的內含脫脂棉的U形管中,由采樣前后U形管的增重計算瀝青煙的濃度。為了檢驗脫脂棉對瀝青的吸收效果,把采樣管后的尾氣通入環己烷中,使環已烷吸收。并用紫外分光光度計對吸收了尾氣的環己烷和干凈的環已烷在波長為150nm~300nm之間進行吸光度測定,兩種環已烷的吸光度變化很小,說明尾氣中不含有瀝青。(以環己烷作吸收液捕集到的蒸汽態瀝青煙各種成分在波長為150~300nm范圍內有各自的特征吸收峰,可用紫外分光光度法測定)。
瀝青煙濃度的計算公式為:
瀝青煙(mg/m3) = W/(Qv×T)
式中:W-采樣U形管中的增重量(即瀝青煙的重量),mg;
Qv -標準狀態下的采樣體積流量,m3/ h;
T-采樣時間,h。
6 監測結果
該項技術已在平果縣強強碳素制品有限公司投入使用,經百色市環境監測站及廣西區化工環保監測站對該公司焙燒爐處理前后瀝青煙氣排放量、廢氣中有害物質含量進行連續3天監測監測,依據GB16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法,執行GB16297-1996 大氣污染物綜合排放標準及GB25465-2010 鋁工業污染物排放標準,其部分監測結果見表2。從表中可看出爐內焚燒后煙氣各污染物排放指標均達到國家排放標準要求。
7 節能降耗
爐內煙氣焚燒法,將有害的可燃煙氣轉化為熱源代替燃料燃燒,焙燒每噸陽極耗煤降至250~300 kg,節約了燃料,同時降低了SO2和煙塵的產生量。能節約原煤20%,使生產每噸預焙陽極產品的綜合能耗達到0.364t標煤(不含石油焦、瀝青本身所含能源),遠低于《有色金屬工業節能設計技術規定》中綜合能耗指標。
8 結論
采用爐內焚燒法新技術,對預焙陽極生產焙燒產生的瀝青煙氣中的瀝青、苯并[α]芘等較難處理污染物進行凈化處理,處理后瀝青煙氣排放指標均達到《大氣污染物綜合排放標準》GB16297一1996國家排放標準限值,不僅凈化效果相同于采用生石灰吸附袋式除塵法等處理效果很好的組合工藝,又沒有排渣、排水等二次污染,且爐內焚燒法運行費用比上述其他凈化處理方法大為降低,該技術處理工藝簡單可靠,處理成本低;還可以使預焙陽極生產噸產品耗煤降至250~300 kg,節約原煤20%,同時降低了SO2和煙塵的產生量,具有較高的經濟效益和社會效益,便于企業推廣應用。
參考文獻:
[1]劉平,李六一,周英濤等.炭素焙燒瀝青煙氣的治理[J].化工環保, 2000(5).
煙氣治理范文5
[關鍵詞] 環保;節能;煙氣治理系統;防水卷材;生產
[中圖分類號] TU57 [文獻標志碼] A [文章編號] 1003-1324(2102)-02- 0072-04
0 前言
改性瀝青防水卷材是一種可應用于工業與民用建筑上,性能優異的防水材料。由于生產改性瀝青防水卷材所用改性瀝青涂蓋層在高溫攪拌配料和生產過程中會產生煙氣,通過分析證明瀝青煙氣的主要成分為酚類化合物、蒽、萘、吡啶等,瀝青及其所含蒽、菲、吡啶等均系光毒物,在紫外線作用下可引起光生物效應,反應生成的自由基、過氧化物引起細胞損傷,是一種非免疫性疾病,加熱瀝青產生的煙氣即污染環境又危害人體健康,需要進行治理。但由于生產改性瀝青涂蓋層在攪拌配料和生產過程中產生的煙氣除瀝青油煙外,還有機油煙氣、水蒸氣、填充料粉塵、膠粉粉塵、機油油煙等,成分復雜,在通過管路時容易混合形成污泥使管路堵塞,從而導致整個煙氣治理系統無法正常運轉,并且瀝青混合煙氣刺激性氣味很大,所以改性瀝青防水卷材在高溫攪拌配料和生產過程中產生的瀝青煙氣很難治理。原來治理瀝青煙氣的原理大致可分為濕法和干法兩大類,濕法治理是將收集起來的瀝青煙氣經噴淋水凈化后在高壓風機的作用下進入吸附除味裝置,除掉煙氣中的刺激性氣味,最后通過煙筒排入大氣,濕法處理的優點是設備簡單,節省投資,但是物化的油滴難溶于水,只能靠油霧降溫,積聚成大的油滴后與空氣分離除油的效率很低,含油的煙氣進入到除味裝置后,也會加快活性炭的失效,失去除味作用。干法治理是將收集起來的瀝青煙氣進入冷凝器,使高溫煙氣冷卻下來,汽化油變成油滴流到放油口,冷凝處理后的煙氣在高壓風機的作用下進入吸附除味裝置,除掉煙氣中的瀝青異味,最后通過煙筒排入大氣。干法處理的優點是采用煙氣不和冷卻水直接接觸的冷凝原理回收煙氣中的油份,不會造成冷卻水的二次污染,但此方案由于煙氣中含有粉塵很容易造成冷凝器中的煙管堵塞,而降低降溫效果,需要多級冷凝器降溫才行,投資較大且需要經常維護清理,實踐證明,干法治理也不是最佳方案。近年來,以犧牲環境為代價來換取GDP增加的辦法,政府不允許,廣大群眾也不答應,因此很多改性瀝青防水卷材企業迫于環保的壓力,不能正常生產。良友公司生產改性瀝青防水卷材已有多年,在煙氣治理這方面做過許多探索,但是效果總是不好,氣味處理不了,影響了周圍居民,不能保證正常的生產經營,2011年七月份良友公司技術中心建立課題進行攻關研究,請教了國內知名的煙氣治理專家和相關科研院所,參觀了國內大型卷材生產企業的環保設備,咨詢了多家環保設備制造商,制定了分類收集、降溫、除油、去味的干濕綜合治理方案,2011年10月試機成功。良友公司采用的煙氣治理系統設計合理、運行可靠、性能穩定、容易操作、節省投資,在實際生產中效果顯著。
1 煙氣治理系統的設計方案
改性瀝青防水卷材生產中,各工序產生煙氣的濃度、溫度不同,所以采用分類收集、區別處理、除油去味、廢物回收的工藝過程,從而實現達標排放的治理方案
1.1 分類收集
在改性瀝青防水卷材生產過程中,產生煙氣的部位主要是:改性瀝青罐、瀝青池、計量罐、浸油池、涂油池、撒砂機。我們把改性瀝青罐、瀝青池、計量罐的煙氣濃度大、溫度高、含滑石粉、橡膠粉粉塵,這部分煙氣在高溫狀況下易著火,所以把這部分產生的煙氣集中在一根煙管中,稱作高溫瀝青煙。浸油池、涂油池、撒砂機部位產生的煙氣溫度低、濃度也低,這些煙氣中含有塵土,將這些煙氣合并集中在一根煙管中,稱作低溫瀝青煙。在高溫瀝青煙盒低溫瀝青煙的收集過程中,各支路煙管上均設可調節風門,在控制煙氣不自由散發的前提下,將風門調節到最小狀態,從而將煙氣的風量降低到最小化,以減輕煙氣處理工序的負荷量。
1.2 區別處理
由于高溫瀝青煙氣易著火、溫度高、濃度大、含粉塵的特點,將高溫瀝青煙氣收集到同一根煙管后,立即進行管道噴淋和塔式噴淋處理,通過水淋,一方面降低了煙氣溫度利于下道工序的處理,另一方面也有效阻止了著火現象,還使煙氣中的粉塵吸水變重、凝聚與煙氣分離,煙氣中的油霧也通過水淋降溫而凝聚成大油滴而與氣體分離。這樣高溫瀝青煙氣經水淋降溫初步凈化后與低溫瀝青煙氣合并,進入電捕焦油器除塵系統。改性瀝青罐內的溫度隨著改性工序的推進,而不斷降低,產生煙氣的溫度也不斷降低,當罐內物料溫度降到190°С以下時,高溫瀝青煙氣的噴淋水可以停止,這時煙氣也不會著火。
1.3 去油除味
去油環節,我們設計選用立式電捕焦油器,立式電捕焦油器其工作原理是:在金屬導線和金屬管壁施加高壓(10S·V)直流電,以維持足以使氣體產生電離的電場,使陰陽極之間形成電暈區,正離子吸附于帶負電的電暈極,負離子吸附于帶正電的沉淀極,所有被電離的正負離子均勻充滿電暈極和沉淀極之間的整個空間。當含焦油霧滴、粉塵等雜質的煙氣通過該電場時,吸附負離子和電子的雜質在電場庫倫力的作用下,移動到沉淀極釋放出所帶電荷,并吸附于沉淀極上從而達到凈化氣體的目的。當吸附于沉淀極上的雜質質量增加到大于其附著力時,會自動向下流淌,從電捕焦油器底部排出,凈化后的氣體則從電捕焦油器上部離開進入下道工序。除味環節設計采用活性炭雙層塔式過濾器,炭床1*1米,炭層0.3m厚,雙層炭床。瀝青煙經過水淋降溫初步凈化,電捕焦油器除油除塵后,焦油及粉塵的捕集效率達到99.5%,但是凈化后的氣體中仍含有異味,本設計使含有異味的空氣以端截面均勻的風速通過炭床,使空氣中的異味吸附于活性炭表面,達到進一步凈化的目的。凈化后的空氣達到GB16297-1996大氣污染物排放標準,目測排氣煙筒出口處,無肉眼可見煙氣,距車間50m的居民聞不到瀝青煙氣的氣味。
1.4 廢物回收
首先是回收廢油,在水噴淋冷卻環節和電捕焦油器除油環節進行廢油回收,在水噴淋冷卻環節產生的含油循環水通過重力沉降法分離,油滴上浮聚集從沉淀池上部取出廢油。經過沉降后的循環水含油小于0.5%可以繼續循環使用,不外排所以不會造成廢水超標排放而污染環境。進入到焦油電捕器的含油、水混合氣體經過處理后,油水及無機粉塵顆粒的去除率可達到99.5%,處理下來的油水靠重力作用沉降到除污口,進行回收。通過水淋和電捕焦油器環節回收的廢油可以用作生產肥皂、生物柴油,由專業公司回收。其次是失效后的活性炭利用方案:活性炭表面變成灰褐色或灰白色時,說明活性炭已吸附飽滿就失去了作用,將失效的活性炭放在室外太陽光下曬7-8h后,可繼續使用,這樣可循環三次,最終將失效的活性炭作為導熱油爐的燃料使用。
2 煙氣治理系統的煙氣流程圖及風網示意圖(圖1)
3 瀝青煙氣治理系統的主要技術指標
3.1 瀝青煙氣風量
瀝青煙氣風量越低,對于各級處理設備來說負荷越小,因此各個吸風口均設置調風門,在產生煙氣設備不向大氣自由散發瀝青煙的前提下,將各個調風門關到最小,根據生產進程逐步停機的設備,要關掉風門或把風門調節到微啟狀態。在不影響生產工人操作的前提下各個產生煙氣的設備要最大限度的密封,從而降低系統吸風量。本系統設計的煙氣總量不大于13000m2/h,
3.2 設計排放濃度
其值≤50mg/m2。
3.3 循環水
不排放廢水,噴淋水全部循環使用,油水分離后的冷卻水直接泵送到噴淋設備,消耗的噴淋水及時補充。
4 主要設備選型
4.1 通風機
選用的風機為高壓離心通風機:型號為9-26NO9D,配用電動機功率為30kW,轉速1450r/mio,流量14913 m2/h,最高風壓為4869Pa。
4.2 電捕焦油器
選用立式列管電捕焦油器,型號為CY260型,處理風量為13000 m2/h,除塵效率為99.5%,有效截面積為3.6m2,設計排放濃度50mg/m3。
4.3 噴淋器裝置
噴淋管道按45度角設計,管道直徑400mm,管道長度13m,立式噴淋塔9 m2,噴淋水量0.6 m2/h。
4.4 活性炭吸附裝置
設計為兩層活性炭床,每層活性炭床厚300mm,截面為1.5×1.5 m。
5 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統的運行維護
該煙氣治理系統必須有專人負責,包括高壓風機的開關調節、循環冷卻水泵的開??刂坪脱h冷卻水的及時補給、電捕焦油器的開停、活性炭的更換、各級風網的風門調節、油水分離、電捕焦油器底部放油。
6 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統的運行帶來的社會和經濟效益
根據實驗數據,該環保配套設備一年可回收輕質油約20t/臺,價值10S元。收回的廢油價值與該系統的運行電費基本持平,更重要的是從根本上解決了瀝青防水卷材煙氣污染的問題,這一系統的試驗成功,具有理想的社會效益,主要是公司職工及周圍居民身體健康得到保障,生產環境得到了凈化,公司能正常開展生產和經營活動。
7 改性瀝青防水卷材生產中煙氣治理系統建設和運行中注意的問題
(1)建設中要根據各企業生產場所的具體情況來確定風機風量和焦油電捕器的處理風量,以保證有充足的動力使煙氣能正常循環。
(2)活性炭要及時進行更換、焦油電捕器要及時進行廢油回收、噴淋器及時清理沉淀。
(3)必須先開電捕焦油器再開高壓風機。
(4)由于在改性瀝青防水卷材配料過程中要加機油,機油屬于易燃原料在高溫配料過程中易著火,本煙氣治理系統第一道處理已采用了內有螺旋噴頭的傾斜式煙管進行噴淋水降溫處理,如果一旦著火可防止火焰被風機引入立式噴淋塔、立式電捕焦油器和活性炭過濾塔,引起整個系統癱瘓,所以要注意及時開啟噴淋循環水泵。
8 結束語
煙氣治理范文6
關鍵詞:污水處理;自動化控制;網絡
Abstract: In recent years, the construction of more engineering of metallurgical industry learn lots of flue gas dedusting knowledge sewage treatment automatic control system. This paper introduces the composition, flue gas dedusting sewage treatment automatic control system control function. This system since its operation, good operation, and has achieved remarkable economic benefits and social benefits.
Keywords: sewage treatment; automatic control; network
中圖分類號:U664.9+2
1 問題的提出
為淘汰落后工藝,優化工藝技術裝備結構,改善品種結構,提高鋼質,建設120t轉爐工程。為節能降耗和改善環境,使轉爐煉鋼生產達到清潔化,對轉爐煙氣采用二文全濕末燃法(OG)凈化。凈化的轉爐煤氣由三通切換閥出來,回收利用。按照冶金工業廢水治理的技術政策,要對轉爐除塵污水進行高效處理,建立節能環保工程,滿足轉爐除塵對水質的要求。
2 轉爐煙氣除塵污水處理工藝簡介及控制要求
2.1工藝簡介
從煙氣凈化設施排除的污水經高架溜槽至磁凝聚器磁化處理后,進入粗顆粒分離機,分離出顆粒粒經≥60微米的固體顆粒,最后污水自流進入具有三級沉淀裝置的高效斜管沉淀罐,對污水中的懸浮物進行沉降分離,能夠有效地分離出水中≥10微米的雜質,保證出水懸浮物SS≤50mg/l,澄清后的水由斜罐頂部溢流排出,再自流進入泵站內熱水池,用水泵提升到冷卻塔降溫冷卻后,自流入冷水池,水質穩定后再由加壓泵供用戶循環使用。高效斜管沉淀罐分離出的污泥濃縮后經底部排泥管道上的泥漿濃度測量計檢測濃度后自動排泥到帶有攪拌裝置的中心集泥池,由泥漿泵經泥漿送到轉爐煙氣污泥回收處理系統,集中處理,回收利用。
2.2控制要求
污水處理的各道工序通過溜槽或管道連接起來,工藝設備繁多、分布戰線長,按功能及區域分為濁環泵站、加藥間、粗顆粒機及斜管沉淀罐、污泥脫水間、濃縮池等部分。各部分既相互獨立又聯系密切;每個工序含400個左右I/O點,設備相對分散。因此自控系統的整體自動控制和PLC的遠程控制等要求控制器和網絡有更好的集成。
3 自動化控制系統構成
施耐德電氣公司生產的適應各種變化系統的Modicon TSX Momentum系統包含4個基本元件(通訊適配器,I/O基板,處理器適配器,可選適配器),可以按不同方式簡單地組合起來,形成靈活多用的控制系統或子系統。能夠滿足本污水處理系統整體分散、局部集中的工藝設備控制的需要。
轉爐煙氣除塵污水處理自動化控制系統網絡構成按系統劃分如下:
1)濁環泵站電氣、儀表控制系統。(1#PLC)
2)粗顆粒機及斜罐沉淀器等電氣控制系統。(2#PLC)
3)污泥脫水間及濃縮池等電氣、儀表控制系統。(3#PLC)
4)1#加藥機電氣、儀表控制系統。(4#PLC)
5)2#加藥機電氣、儀表控制系統。(5#PLC)
6)3#加藥機電氣、儀表控制系統。(6#PLC)
7)3套HMI
120t轉爐濁環水系統自動化控制系統采用6套基于施耐德電氣公司生產的Modicon TSX Momentum自動化平臺作為底層控制的主站,應用控制軟件的開發采用符合IEC1131-3標準配置的Modicon Concept編程軟件包。集中控制室采用CRT監控和操作,不再設操作臺操作。每套PLC之間,PLC與上位機之間通過Modbus TCP/IP Ethernet網相連,實現實時數據交換。上位機的開發采用了施耐德電氣公司的監控開發軟件Monitor Pro V7。3套HMI監控PC站互為備用,共享操作。整個轉爐濁環水處理系統通過交換機與精煉連鑄、轉爐等組成上一級管理網。每個PLC由Ethernet通訊接口提供自己的網絡鏈接Web頁,用戶可通過瀏覽器、HTML瀏覽本系統的運行狀況和生產情況。
基礎自動化控制系統完成對整個除塵污水處理工藝設備進行在線監控,完成各個工藝設備或者工藝流程的順序控制及PID調節,實時數據的采集和傳送,歷史趨勢數據和故障報警的處理及顯示等。
4 系統主要控制功能
4.1濁環泵站電氣、儀表自動化控制系統(1#PLC)主要是確保將斜管沉淀罐澄清后水的壓力、溫度、流量、水質滿足轉爐煙氣除塵設備的需要下,打入凈環循環利用。完成的主要控制功能如下:
(1)熱水泵組、冷水泵組、沖洗泵組的控制。每泵出口閥與泵有聯鎖關系:正常生產時,閥關位,啟泵,15S后,開閥;閥關到位后,停泵。工作泵與備用泵能夠自動切換,當各泵組供水管上遠傳壓力達到最低時,備用泵啟動,30秒后,工作泵(故障)停止運行。其中沖洗泵采用施耐德ATV-68型變頻器控制,可根據用戶的多少調速,保證管道壓力恒定。(2)冷卻塔風機控制。(3)自清洗過濾器控制。設置在冷水泵組或沖洗泵組供水總管上,包括定時、壓差、人工三種沖洗方式。(4)設備供水總管供水壓力、溫度顯示及上限下限報警(5)供水總管、補水管供水流量顯示及累積(6)冷卻塔風機減速箱溫度顯示及上限報警(7)冷水池、熱水池水位顯示及上限下限報警。
4.2粗顆粒機及斜罐沉淀器等電氣控制系統(2#PLC)主要是將轉爐除塵污水進行磁化、沉淀、分離處理。完成的主要控制功能如下:
(1)8套斜罐沉淀器控制。斜罐排泥采用時間、濃度兩種方式,控制排泥泵運行。排出污泥含水率ρ=60%~75%。(2)粗顆粒分離機控制。采用施耐德ATV-58型變頻器控制運行,控制轉速為2.5轉/分。(3)渣漿泵及泵出口閥控制。渣漿泵與其出口閥聯瑣:泵開15S后,閥開;泵停, 閥關。(4)排泥罐攪拌機、插板閥、漿液閥控制。(5)集水池潛污泵控制。潛污泵與集水池液位聯鎖,自動運行。
4.3污泥脫水間及濃縮池等電氣、儀表控制系統(3#PLC)主要完成的功能:
(1)皮帶輸送機與螺旋輸送機控制。(2)沖水泵與泵出口閥控制。(3)污泥處理過程控制。(4)卸料閥控制。(5)濃縮池濃縮機控制。要求不可逆運行。(6)濃縮池渣漿泵及泵出口閥。閥與泵聯瑣:先開出口閥,后啟泵。(7)排污泵控制。排污泵與集水池液位聯鎖,自動運行。(8)潛污泵控制。設在濾液水池內,潛污泵啟停受液位控制,高液位啟動,低液位停泵。(9)1#-4#壓濾機進料管壓力檢測(10)沖水泵出水總管出水壓力及流量檢測。
4.4加藥機電氣、儀表控制系統(4#PLC)主要是對斜罐前污水顆粒進行絮凝抱團分離;并對泵站凈水進行水質穩定,以便循環利用。完成的主要控制功能如下:
(1)每套加藥設備攪拌罐設液位監測裝置一套,實時顯示攪拌罐藥液的液位,同時根據設定發出上下限位報警信號,由PLC發出指令,控制電磁閥(DN40)的運行。即液位低于某一設定值時補水電磁閥開,出液管電磁閥關。高于某一設定值時補水電磁閥關。(2)每套加藥設備儲液罐設液位監測裝置一套,實時顯示儲液罐藥液的液位,同時根據設定發出下限位報警信號,由PLC發出指令,控制計量泵和出液管電磁閥的運行。即儲液罐液位低于某一設定值時,計量泵停泵,閥門開。儲液罐液位高于某一設定值時,出液管電磁閥關。(3)攪拌罐攪拌機控制。
4.5 3套HMI功能
3套HMI互為備用,共享操作。主要完成濁環泵站系統、粗顆粒機及斜罐沉淀系統、加藥系統、污泥處理間及濃縮池系統工藝參數的采集、設定、顯示、聲光報警和記錄功能以及相關設備的操作和狀態監控。
4.6操作方式
每臺(套)濁環水處理系統設備配機旁操作箱一臺,供設備調試和非正常狀態下對設備進行控制,并顯示各設備開啟及閥門的開關狀態。主操作均設在污泥間集中控制室HMI操作站上?,F場具有優先操作權,現場操作箱上設置操作權選擇開關。
120t轉爐濁環水濁環水自動化控制系統設有2地3種操作方式,即轉爐濁環水集中控制室HMI上的CRT自動、CRT手動操作方式;機旁現場操作箱就地單機試車和檢修手動操作方式。
5 控制系統構成
5.1控制系統構成
(1)濁環水系統自動化及傳動控制系統的結構由3級組成,如下表:
(2)自動化及傳動控制系統的結構示意圖如下:
注:圖中LS---限位開關;M---電動機;P/F/T/H---壓力、流量、溫度、水位
粗顆粒分離機、螺旋輸送機等設備分別應用ATV-58型、ATV-28型變頻器,采用內置MB+網卡上掛本地PLC的MB+網,與本地PLC進行數據交換,大大提高了系統的分布性和可靠性。
6 系統組態軟件
6.1 PLC控制級軟件。
采用施耐德公司提供的符合IEC標準的Concept配置開發軟件,實現PLC內部硬件組態,網絡配置以及系統的各種控制、運算功能。
6.2上位機軟件。
采用施耐德公司提供的基于Windows2000工作環境的Monitor Pro V7監控組態軟件。本軟件有兩個功能強大的配置工具---Client Builder和Configuration Explorer。
Configuration Explorer提供一個直觀的配置環境,負責Monitor Pro服務器的組態,負責從下位機采集數據,并進行處理和存儲(數據獲取,報警,歷史數據處理,SPC,報表);但不具備圖形界面功能;
Client從Server上取得數據,并進行用戶畫面的組態和運行(圖形組態,過程監視與控制,組態和運行環境的完美集成,能夠作為WebClient工作);Client沒有點數限制;
與Microsoft SQL Server 7.0集成,實現小配置下使用大部分數據庫功能的要求