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节能减排新技术
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! o7 G# N/ `1 r" A( N# q 氨法脱硫技术 5 Y" K* m) _0 M
目前我国大型火电机组中,其烟气脱硫设备几乎全部采用石灰石—石膏法脱硫工艺,产生的石膏综合利用压力不断增大,脱硫废水难以有效处理。近期化工行业推出一种烟气脱硫新技术——氨法脱硫。该技术以其脱硫效率高、无二次污染、可资源化等独特优势备受关注。
' g3 T1 {7 Z& E# u$ P8 ` 氨法脱硫以氨水为脱硫剂,锅炉烟气进入脱硫塔经氨水循环吸收生成亚硫酸铵,脱硫后的烟气经除雾净化进入换热器换热后进入烟囱排放。吸收剂氨水与吸收液混合进入吸收塔,吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成硫铵溶液,经蒸发结晶、固液分离、干燥、包装后得成品硫铵。
$ C c6 L5 D% v% j# S! r8 u/ ]/ J% ~ 氨法脱硫原料来自化工企业,主要副产品也是氮肥。氨的载体可以是液氨、氨水、碳铵等。氨法脱硫可将二氧化硫、氨回收为硫酸铵、磷铵、硝铵等化肥或硫酸、液态二氧化硫等产品。一般副产硫酸铵,也可根据电厂周边条件副产其它产品。装置不产生二次污染。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上,可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机。另外,液气比小,循环泵的功耗降低近70%。
' R; B4 L7 S z6 m: l 实践证明,该技术的二氧化硫去除效率在95%以上,同时可使氮氧化物同步去除率达到20%~40%。脱硫副产物的生产过程也较简单,与常规脱硫技术比较,占地节省50%以上。
" K2 J2 r4 ^! `3 [9 a 化工企业特别是氮肥厂采用氨回收法技术进行锅炉烟气脱硫,可直接将废氨水生成硫酸铵作为肥料出售或作为复合肥的原料,在厂内即可实现废物的综合利用,以废治废、变废为宝。1 H! q$ t( {& W |! C0 ]
. P' U7 o H M2 N+ [# R7 C 燃煤催化燃烧剂
* i# e9 o( V& Z4 a 通过在煤中添加催化燃烧剂,改善燃煤燃烧的动力学特征,提高炉内燃煤燃烧速率,使燃烧更充分,达到节能的目的。同时优化燃煤颗粒的表面性能,促进煤中灰分与硫氧化物反应,达到脱硫作用。煤燃催化燃烧剂还能有效防止燃煤锅炉结焦、积灰的生成,具有除焦、除积灰、改善燃烧器工作状况的效果。添加比例为每5吨煤添加燃煤催化燃烧剂1升。试验结果表明,使用燃煤催化燃烧剂可使锅炉正反平衡效率平均提高5.2%,固体不完全燃烧损失降低4.2%,烟气二氧化硫减排25%。企业实际应用显示,使用燃煤催化燃烧剂可以节省原煤8%~15%。
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1 I+ s6 Q) S! ^& W: m 蓄热式燃烧器
; M+ o' o) U$ }( K' K 蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热,被加热的高温空气进入炉膛后,卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料,燃料在贫氧(2%~20%)状态下实现燃烧。与此同时,炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空,将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换,常用的切换周期为30~200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态,从而达到节能目的。* v2 w- U9 `! x
0 d5 V$ E/ ~: C8 L% Z5 L 电能质量优化节电
; T/ ?" {! |2 R2 l* d+ c! P 电能质量优化包括:无功功率补偿、谐波消除、电压跌落防治等,其中以无功功率补偿技术最简单实用和收效快。采用无功功率补偿技术以提高功率因数,降低损耗,节约电能,减少运行费用,是投入少、收效快的好技术。无功补偿的方式有集中补偿和就地补偿两种。从技术经济性比较,就地补偿节电效果好。低压无功补偿可以使电石炉功率因数提高至0.91以上,增加产量15%,节约电耗80千瓦时/吨。电解装置二次侧采用低压无功补偿和谐波消除,可以使电解装置功率因数提高至0.94以上,节约电耗8%。
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( s3 }! @) B- }$ E/ }6 w/ R 变频调速节电
+ y) h# D9 j6 A 针对企业大马拉小车情况,可采用几种不同方式的调节:档板调节、风机动叶可调调节、液力偶合器调节、水电阻调节、高压变频器调节等。变频调速分为低压变频调速和高压变频调速。低压变频调速技术作为成熟技术早已经过市场的检验;高压变频器的使用经历了两个阶段:第一阶段是高-低-高模式;第二阶段为高-高模式。解决大马拉小车问题也可以使用更换电动机的办法。
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6 S7 G4 J. j$ y2 n; v5 _2 G" A 蒸汽蓄热器
" Q9 C6 n8 ]: t, C5 G 蒸汽蓄热器安装于锅炉与用汽设备之间,用以平衡用汽设备的波动负荷。蓄热器为一密闭压力容器,蓄热器内90%的空间充有饱和热水,其余水面以上空间为蒸汽;水空间内设有充热装置。蒸汽蓄热器的蓄热和放热是通过内部饱和热水间接实现的。蒸汽蓄热器用于负荷波动较大的供汽系统,可平衡对波动负荷的供汽,使锅炉负荷稳定。用在余热利用系统,能有效地回收热量。合理利用蒸汽蓄热器,节能效果效著,一般可节约燃料3%~20%。
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9 Y2 \9 ]7 S/ v$ H* B 疏水阀余压回收节能 0 l* r n( B+ m3 e4 F5 U
以疏水阀余压为动力将凝结水及闪蒸汽输送到指定回水点。适用于加热蒸汽压力比较高、回水背压不太高的各种加热设备。特点是不仅回收利用了凝结水,而且二次闪蒸汽也得到了充分利用。该技术对疏水阀的质量和回水管道的设计要求较严格。! q$ U, t+ m) _# b' v4 k
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蒸汽管道系统节能 ( I7 y8 C5 R& o: d! E
蒸汽管道系统是将蒸汽从锅炉房输送到用汽点。蒸汽管道系统遵循高压输送、低压使用的原则。高压输送可以减少管道费用、减少散热损失。而低压使用可以降低设备的等级,充分利用蒸汽中的潜热能,降低冷凝水的排放温度,减少蒸汽的消耗量。 0 c9 T4 U7 m* L. _. q }
蒸汽管道系统应该有良好、足够的疏水阀。蒸汽疏水阀是连接蒸汽和冷凝水的设备,一个运行不良的疏水阀会造成能源的巨大浪费。根据企业的实际情况,蒸汽疏水阀是蒸汽系统节能潜力最大的地方。一般蒸汽疏水阀在蒸汽系统节能改造的投资为总投资的5%~7%,但可达到整个节能效果的40%~50%。应根据不同的应用选择不同的疏水阀。 0 u. y1 [, d1 _& f( u
蒸汽管道系统应保温良好,对阀门和管道配件安装可以移动的保温装置,并对蒸汽管网进行定期检查,及时发现管道和阀门的泄漏,采取相应的措施。例如:100米长口径为100毫米的蒸汽主管,系统压力为10兆帕,有4个截止阀和16片法兰,工厂年运行2000个小时,如果没有保温每年要损失蒸汽440吨,如果是燃油锅炉则燃料费用的损失近10万元。
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& I) B- |5 m4 x 回收和利用冷凝水 . V/ U# e7 ^3 }. A1 e( F3 b( {
在蒸汽使用过程中,蒸汽放出蒸发潜热供生产使用,本身冷凝成为冷凝水。在大部分的工业应用中,冷凝水被直接排向地沟,只有少数企业能够做到冷凝水的回收及有效利用。因冷凝水中包含有大量的热能,故回收和利用冷凝水能减少锅炉燃料的使用,其次还能节省水费、水处理费、排水费用、冷却水的费用。通过回收冷凝水,可以使蒸汽系统效率提高10%~15%。在蒸汽系统中,冷凝水所具有的巨大潜能是显而易见的。通过采用合适的方式对冷凝水进行有效回收利用,不仅可以节约能源,而且不会影响蒸汽系统其他设备的工作。高压的冷凝水从疏水阀排放到低压后会产生闪蒸蒸汽。闪蒸蒸汽放空不仅浪费能源,同时也污染环境。回收的闪蒸蒸汽可以用于其他工艺的预热或锅炉的给水等。 |
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