锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整【蓝天郎凤娥转】

锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整蓝天郎凤娥转

 

 

摘 要:低氮燃烧过程中会排放氮氧化物(NOx),对生态环境和人体健康产生危害。采用专业方法,实施火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整,能够对NOx排放量进行有效控制,提高生产效率,减少环境、生态问题。文章简要分析低氮燃烧技术情况,制定低氮燃烧器改造方案,对其运行过程进行优化。【蓝天郎凤娥转】

 

国家一直很重视火电厂大气污染物排放情况,出台了各类法律法规和防治政策。火电厂运营发展过程中,除了考虑经济效益之外,还要兼顾环境问题,思考如何减少大气污染物排放量,并提出有效的实施方法。事实上,火电厂锅炉改造能够有效控制NOx排放量,减少环境及空气污染,实现环境保护效益及目标。

 

1 低氮燃烧技术情况

 

降低NOx排放,能够对大气污染进行有效控制。该过程中,以低氮燃烧技术为主,烟气脱硝技术为辅。其中,低氮燃烧技术与NOx生成机理存在关联性,主要构成元素有低氧燃烧、烟气再循环等。通过在纵向位置设置燃烧器,促进氧化还原、主还原、燃尽区三个板块的形成。该过程中,还能够依据各锅炉情况,在合适的位置归放燃烧器,便于锅炉内部有机染料和配风低温、低氧燃烧,并实现分区和分级,从而对NOx排放量进行有效控制,达到良好的清洁燃烧效果。

 

2 低氮燃烧器改造方案

 

2.1 优选燃烧器

 

依据实际要求,制定科学的低氮燃烧器改造方案,以此为参照,對燃烧器进行优选。水平浓淡燃烧器和垂直浓淡燃烧器在国内应用普遍。前者主要作用是分离水平方向煤粉,使其浓淡分开,在炉内脱硫工作中应用普遍,射流偏向炉内中心位置,具备很强的径直卷吸能力和风包煤效果。垂直浓淡燃烧器与其原理相同,使用过程恰相反,着重负责垂直方向煤粉分离工作,实施效果非常好。燃烧器类型选择切忌盲目,除了把炉内浓淡煤粉隔开之外,还要全面掌握分离比例、各类参数情况等,严禁炉内有低氮残留。

 

2.2 改造主燃烧器

 

改造主燃烧器时,不仅要对主燃烧器标准高度进行确定,还要对四角风箱风道、挡板风箱位置等进行科学固定,更换全部喷口、弯头等,确保各构件均达标。最末层以轴向插入式等离子燃烧器形式存在,还要对余下一次风燃烧器进行更改,使其转换为浓淡燃烧器,上浓下淡或者下浓上淡。该背景下,高耐热性钢板应用效果好,使四层中间二次风喷口保持封闭状态,同时更换余下的二次风喷口,还要兼顾贴壁风喷口布置,确保水冷壁表层有足够的氧气,避免因氧气量不达标,出现围炉内温度过高、结渣,发生腐蚀。除此之外,还需要更改其余二次风喷口,使射流方向发生改变,对一次风射流方向和其他二次风喷口角度进行重点控制,使前期缺氧燃料和后期供给氧得到充分混合[1]。

 

2.3 科学设计OFA喷口和二次风

 

尽管锅炉燃烧系统相对比较复杂,但OFA喷口结构则比较简单,在业内备受青睐。实践中,需要在原有系统基础上再次对OFA喷口进行应用,发挥其优势的同时,兼顾反切性能,对炉内气流进行有效控制,使炉内出烟口温度正常。假使原OFA喷口尺寸、风速设置、风量等各指标等不能够契合低氮燃烧技术改造要求,可直接封堵耐热版,也可以对其进行二次改造。将大比例二次风布置在燃烧器上端,便于分级燃烧炉内空气,减少氮氧化物,使锅炉得到充分燃烧。同时,还要在二次风设计中,考虑燃尽区位置、大小等指标。郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师。

 

3 低氮燃烧运行优化方案

 

3.1 优化调整一二次风和周界风

 

风量变化会对氮氧化合物浓度产生影响,如果风量过大,炉内氧气含量和氮氧化合物浓度都比较低。依托机组各功率运行情况调整,对比正倒宝塔等配风方法,可知,倒宝塔配风运行产生的氮氧化物少,不会影响大气。综合考量氮氧化物、锅炉燃烧效率对等指标,将各层二次风开度作为重要控制元素,且不得超过70%,上层二次风开度和各层周界风开度分别在35%和15%-20%之间,给出优化调整方案。

 

3.2 调整燃烧器摆角和燃尽风

 

分析低氮燃烧时氮氧化物生成量,调整燃烧器摆角和燃尽风非常关键。调整燃尽风摆角,使之向上倾斜,既能够规避锅炉两侧气温偏差,还能够达到良好的摆角运行效果,缩短运行时间。燃尽风优化调整,稳定锅炉内总分量的同时,依据具体运行情况,使燃尽风挡板增大,对氮氧化物排放量和飞灰参数进行有效控制[2]。

 

3.3 调整炉内含氧量

 

事实上,科学调整炉内含氧量,也能够优化低氮燃烧运行过程。通过对炉内含氧量进行控制,避免生成太多氮氧化物。当炉内含氧量比较低时,会排出少量氮氧化物。但试验表明,倘若炉内含氧量太低,会增加飞灰可燃物。为避免这种情况,要科学控制炉内氧量,以2.5%-3.5%为宜。除了对火电厂氮氧化物排放量进行有效控制,还要对锅炉燃烧效率进行兼顾。

 

4 结语

 

火电厂锅炉低氮燃烧改造工作技术性强,工艺标准高,专业要求严格,实施过程复杂。这项工作能够使锅炉燃烧工作效率得到明显提高,并对氮氧化物排放量进行有效控制,提高火电厂日常工作及服务质量。随着环保意识的增强,相关从业人员要对生态环境质量加以保护,依据外部情况,升级改造锅炉低氮燃烧,使其满足工艺生产及社会发展要求,增强设备性能,实现生产效益和环境效益。【蓝天郎凤娥转】

 

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山西蓝天环保郎凤娥 技术专栏】煤粉工业锅炉技术的推广

先前我国经济的高速发展进程中,能源利用率低、消费结构不合理、供需矛盾加剧等问题日益突出,生态环境恶化与经济发展的矛盾加剧,在很大程度上制约了经济持续快速健康的发展。与世界先进水平相比,我国在能源效率、单位产值能耗等方面仍然存在较大差距。工业锅炉是我国开展节能降耗、提高能效、减少污染的主要对象之一。《工业锅炉行业“十三五”发展指导思想和发展目标》指出推动工业煤粉、水煤浆燃烧器及其系统设备产业化,促进煤粉工业锅炉、水煤浆工业锅炉的推广

煤粉工业锅炉系统以煤粉燃烧为核心技术,采用经过采用经过洗选、烘干、精磨等工艺等工艺处理的粒度在200目以下的烟煤,具有燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等很多显著特点 。山西蓝天自主研发的煤粉工业锅炉系统技术包括煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、水管式锅炉换热、高效除尘、烟气脱硫脱硝和全过程自动控制等先进技术,热效率达90%以上,排烟含尘≤5mg/m3、SO2≤35mg/m3、NOX≤50mg/m3。郎凤娥介绍说。(郎凤娥,出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。)

煤粉工业锅炉技术是一种先进工业锅炉换代技术,彻底改变了原有工业锅炉装备和技术,集成了多种现代工业技术成果,并与网络技术结合,有利于实施社会化管理和服务。推广新型高效煤粉工业锅炉系统,是实施洁净煤技术战略的重要组成部分。控煤洁煤同步推进,发展新型高效煤粉工业锅炉,对于推动清洁供暖,实现生态环境保护和经济社会三重效益具有相当重要的意义。【忻州郎凤娥技术专栏】

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郎凤娥转陕西省环保厅新闻:就大气污染防治问题开展约谈

郎凤娥转陕西省环保厅新闻:就大气污染防治问题开展约谈

 

2019年7月17日,陕西省生态环境厅(原陕西省环保厅)就大气污染防治问题约谈了西安、咸阳市政府。【郎凤娥 环保厅政策专栏转发】

 

约谈指出,PM2.5是国家下达我省的生态环境“十三五”约束性指标之一,对照《陕西省铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动方案(2018—2020年)(修订版)》下达的考核指标,2018年西安市、咸阳市未完成考核任务。存在的主要问题为:

 

一是2018年未完成PM2.5考核任务。西安市2018年PM2.5年均浓度61微克/立方米,高于目标责任书确定的60微克/立方米,未完成年度考核任务。咸阳市2018年PM2.5年均浓度69微克/立方米,高于目标责任书确定的64微克/立方米,未完成年度考核任务;且比全省PM2.5年均浓度高出19微克/立方米,排名为全省13个市(区)倒数第一。

 

二是大气污染治理重点措施落实不力。西安市部分重点工作开展不扎实,工业企业污染整治监管、“散乱污”企业综合整治不到位,重污染天气应对不力,秋冬季攻坚期间被生态环境部指出问题1026个,占全省问题总数的29.55%。西安市2018年未完成柴油车淘汰任务;城市智能电表改造仅完成任务量的65%。2019年以来,生态环境部强化监督定点帮扶工作组在西安市发现问题459个,特别是在5月8日至22日发现各类问题130个,占全省问题总数的42.6%,其中家具制造、包装印刷、机械加工等工业企业污染防治问题达98个,占全省53.6%。通过调度蓝天保卫战2019年工作方案重点工作进展情况发现,西安市对大气污染防治设施升级改造的水泥企业名单、需深度治理无组织排放企业、开展挥发性有机物走航监测、新建建筑采用地热能供暖比率等10项工作任务的底数均未明确。

郎凤娥个人简介

郎凤娥1961年1月生人,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。目前,郎凤娥开通【郎凤娥 环保厅政策专栏】

 

咸阳市对重点企业监管不力,延长石油兴化化工公司在全国人大大气污染防治法执法检查时被当场发现违法排放大气污染物。部分企业减煤数据不实,部分县区“煤改电”数据失真;洁净型煤保障不力,与实际需求量相差巨大;部分企业燃煤污染问题突出。秦都区“禁燃”工作简单粗暴,对部分居民温暖过冬造成一定影响。礼泉县在省级大气污染防治专项督察后,仍未引起足够重视,秋冬季攻坚期PM2.5浓度反弹31.6%,在关中67个区县中反弹幅度最大。省铁腕治霾办调度发现,截至2018年底,咸阳市仍有3台生产经营类燃气锅炉未完成低氮燃烧改造任务。2019年1月1日至5月31日,咸阳市强化监督定点帮扶督办问题总数264个,其中工业企业污染防治问题、重污染天气应急响应问题和扬尘综合治理问题突出,占总数的83%。

 

约谈要求,西安、咸阳市要切实扛起打赢蓝天保卫战的政治责任,把蓝天目标放在心上、把责任担在肩上、把任务抓在手上、把工作落在行动上,正视差距,认真分析考核指标未完成背后的深层次原因,对照蓝天保卫战工作任务清单,逐一细化目标任务,逐一实化整改举措,逐一明确时间表、路线图、责任人,突出抓好重点领域治理,确保今年打赢蓝天保卫战各项措施落实。西安、咸阳市要针对存在问题制定整改方案,并在约谈会后20个工作日内报送省生态环境厅(原省环保厅)。

 

约谈会上,西安、咸阳市政府负责同志分别作了表态发言,表示将以此次约谈为契机,深刻反思,分析原因,强化措施,坚决整改,切实打赢蓝天保卫战。

 

陕西省环保督察办将把约谈整改情况纳入督察检查内容,督促两市政府加快推进整改工作,促进区域大气环境质量改善。【郎凤娥 环保厅政策专栏转发】

【郎凤娥 环保厅政策专栏】

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各省份燃煤工业锅炉综合治理方案汇总【郎凤娥 省环保厅政策专栏】

各省份燃煤工业锅炉综合治理方案汇总郎凤娥 省环保厅政策专栏

 

 

河南省

 

燃煤锅炉:2019年10月底前,除承担民生任务且暂不具备替代条件的,全省完成 35 蒸/ 时及以下燃煤锅炉拆除或清洁能源改造。【郎凤娥 省环保厅政策专栏】

 

 

《河南省2019年度锅炉综合整治方案》

 

《河南省污染防治攻坚战三年行动计划》

 

 

河北省

 

燃煤锅炉:深入实施燃煤锅炉治理,全省基本淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉、茶炉大灶以及经营性小煤炉。2019年底前,35蒸吨/小时以上燃煤锅炉基本完成有色烟羽治理和超低排放改造,保留的燃煤锅炉全面达到排放限值和能效标准。推广清洁高效燃煤锅炉。禁止新建35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。

 

《河北省打赢蓝天保卫战三年行动方案》

 

 

山东省

 

燃煤锅炉:全面淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。县级及以上城市建成区基本淘汰茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,不再新建35蒸吨/小时以下的燃煤锅炉。环境空气质量未达标的市要进一步加大淘汰力度。7个传输通道城市基本淘汰35蒸吨/小时以下燃煤锅炉。(济南市淘汰35蒸吨/小时以下,淄博、聊城2市淘汰20蒸吨/小时以下,其他城市全面淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉)

 

《山东省打赢蓝天保卫战作战方案暨2013—2020年大气污染防治规划三期行动计划(2018—2020年)》

 

 

四川省

 

燃煤锅炉:地级及以上城市禁止新建每小时20蒸吨以下燃煤锅炉,其他地区原则上不得新建每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉。(目前成都市禁止新建燃煤锅炉)

 

《四川省打赢蓝天保卫战实施方案》

 

 

山西省

 

燃煤锅炉:县级及以上城市在完成建成区淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉等燃煤设施的基础上,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。2020年10月1日前,重点区域基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉。

 

《山西省打赢蓝天保卫战三年行动计划》

 

 

陕西省

 

燃煤锅炉:全省不再新建35蒸吨/时以下的燃煤锅炉。加大对燃煤小锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘 干设备等燃煤设施淘汰力度,陕南、陕北地区县级及以上城市建成区基本淘汰10蒸吨/时及以 下燃煤锅炉。关中地区对已排查出的35蒸吨/时以下燃煤锅炉(20蒸吨/时及以上已完成超低排放改造的除外),2019年9月底前基本完成80%的拆除或实行清洁能源改造任务,年底前全部完成 。

 

《陕西蓝天保卫战三年行动方案(2018—2020年)(修订版)》

 

 

甘肃省

 

燃煤锅炉:县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下燃煤锅炉。

 

《甘肃省打赢蓝天保卫战2019年实施方案》

 

 

湖南省

 

燃煤锅炉:推进热电联产、集中供热,关停拆除热电联产集中供热管网覆盖区域内的燃煤小锅炉、工业窑炉。2019年县级城市完成高污染燃料禁燃区优化调整,进一步细化高污染燃料管控措施,扩大高污染燃料禁燃区范围。2020年地级城市建成区完成35蒸吨及以下燃煤锅炉淘汰,地级城市非建成区和县级城市完成10蒸吨及以下燃煤锅炉淘汰。

 

《湖南省“蓝天保卫战”实施方案(2018—2020年)》

 

 

湖北省

 

燃煤锅炉:全省县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉。

 

《湖北省打赢蓝天保卫战行动计划(2018—2020年)》

 

 

江西省

 

燃煤锅炉:到2020年,基本淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉(含茶炉大灶、经营性小煤炉),各设区市 建成区35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉基本完成清洁能源替代。依法严把准入关,县级及以上城 市建成区不再审批35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。

 

《江西省打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018-2020年)》

 

 

青海省

 

燃煤锅炉:县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。在取缔淘汰燃煤锅炉的同时,市场监管部门注销承压锅炉使用登记证。

 

《青海省打赢蓝天保卫战三年行动实施方案(2018—2020年)》

 

 

黑龙江省

 

燃煤锅炉:开展地级及以上城市建成区每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉“清零”行动。2020年底前,县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮燃煤烘干设备等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。2020年底前,哈尔滨市城市建成区基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉,具备条件的每小时65蒸吨及以上燃煤锅炉全部实现节能和超低排放。

 

《黑龙江省打赢蓝天保卫战三年行动计划》

 

 

新疆自治区

 

燃煤锅炉:县级及以上城市建成区原则上不再新建每小时35蒸吨/小时以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。“乌-昌-石”“奎-独-乌”区域各县市及以上城市建成区以及国家级、自治区级(兵团级)工业园区禁止新建每小时65蒸吨以下燃煤锅炉。2020年9月底前,“乌-昌-石”“奎-独-乌”区域各县市及以上城市建成区完成每小时35蒸吨以下燃煤锅炉的淘汰工作,同时完成每小时65蒸吨及以上燃煤锅炉节能和超低排放改造工作。

 

《自治区打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018-2020年)》

 

 

西藏自治区

 

燃煤锅炉:加大燃煤小锅炉淘汰力度,县级及以上城市建成区逐步淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉(集中供暖锅炉除外),全面禁止新建20蒸吨以下燃煤锅炉。划定7地市高污染燃料禁燃区。

 

《西藏自治区打赢蓝天保卫战实施方案》

 

 

宁夏自治区

 

燃煤锅炉:县级及以上城市建成区一律禁止新建35蒸吨/小时以下燃煤锅炉,以及茶浴炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,其他地区一律不再新建10蒸吨/小时以下的燃煤锅炉。2019年年底,继续淘汰地级市城市建成区不能达标排放的35蒸吨/小时以下燃煤锅炉。到2020年,全区各地级市城市建成区基本淘汰35蒸吨/小时以下燃煤锅炉。2020年底前,鼓励全区65蒸吨/小时及以上燃煤锅炉全部完成节能和超低排放改造。

 

《宁夏回族自治区打赢蓝天保卫战三年行动计划(2018年—2020年)》

 

 

吉林省

 

燃煤锅炉:严把燃煤小锅炉准入关,县级及以上城市建成区原则上不再新建每小时35蒸吨以下燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。加大燃煤小锅炉淘汰力度,长春、吉林、四平等空气质量未达标地区县级及以上城市建成区于2019年底前,其他地区县级及以上城市建成区于2020年底前基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶等燃煤设施、储粮燃煤烘干设备等燃煤设施。

 

《吉林省落实打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》

 

 

安徽省

 

燃煤锅炉:全省基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉;每小时35蒸吨及以上燃煤锅炉(燃煤电厂锅炉除外)全部达到特别排放限值要求;每小时65蒸吨及以上燃煤锅炉全部完成节能和超低排放改造。

 

《安徽省打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》

 

 

辽宁省

 

燃煤锅炉:2019年,提高淘汰燃煤锅炉标准,扩大实施范围,推进淘汰城市建成区20蒸吨/小时(或14兆瓦)及以下燃煤锅炉;到2020年,除依据城市供热专项规划确需保留的供暖锅炉以外,城市建成区20蒸吨/小时(或14兆瓦)及以下燃煤锅炉全部予以淘汰。稳步实施清洁燃煤供暖。

 

《辽宁省打赢蓝天保卫战三年行动方案方案 (2018—2020年)》

 

 

内蒙古自治区

 

燃煤锅炉:全区旗县(市、区)及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。环境空气质量未达标城市应进一步加大淘汰力度,到2020年底,呼和浩特市、包头市、乌海市城市建成区基本完成每小时35蒸吨及以下燃煤锅炉淘汰工作。

 

《内蒙古自治区打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》《大气污染防治条例》

 

 

 

福建省

 

燃煤锅炉:县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉及茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施,原则上不再新建每小时35蒸吨以下的燃煤锅炉,其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。环境空气质量未达标城市应进一步加大淘汰力度。推进每小时65蒸吨及以上燃煤锅炉节能和超低排放改造。

 

《福建省打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》

 

 

 

广东省

 

燃煤锅炉:原则上不再新建每小时35蒸吨以下燃煤锅炉,全省禁止新建10蒸吨及以下燃煤等高污染燃料锅炉。2019年底前,深圳、珠海、东莞、中山等市基本完成燃煤锅炉清洁能源改造,广中市基本完成每小时65蒸吨以下燃煤锅炉清洁能源改造。2020年底前,佛山、惠州、江门、肇庆等市完成每小时35蒸吨以下燃煤锅炉清洁能源改造,粤东西北地区按国家要求淘汰每小时10蒸吨以下燃煤锅炉。

 

《广东省打赢蓝天保卫战实施方案(2018-2020年) 》

 

 

广西自治区

 

燃煤锅炉:到2020年,全区县级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉,环境空气质量未达标城市进一步加大淘汰力度。

 

《广西大气污染防治攻坚三年作战方案(2018-2020年)》《广西能源发展“十三五”规划》

 

 

浙江省

 

燃煤锅炉:全面淘汰10蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,县级及以上城市建成区基本淘汰茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等燃煤设施。基本淘汰10蒸吨/小时以上35蒸吨/小时以下的燃煤锅炉。35蒸吨/小时及以上高污染燃料锅炉完成节能和超低排放改造。

 

《浙江省打赢蓝天保卫战三年行动计划》

 

 

江苏省

 

燃煤锅炉:2019年底前,35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉全部淘汰或实施清洁能源替代,推进煤炭清洁化利用,推广清洁高效燃煤锅炉,65蒸吨/小时及以上的燃煤锅炉全部完成节能和超低排放改造;其余燃煤锅炉全部达到特别排放限值要求。

 

《江苏省打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》

 

 

贵州省

 

燃煤锅炉:到2020年,全省县级及以上城市全部淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉,基本淘汰燃煤的茶水炉、经营性炉灶、储粮烘干设备等。全省设市城市建成区禁止新建每小时75蒸吨及以下燃煤锅炉,县级城市建成区禁止新建每小时35蒸吨及以下燃煤锅炉,其他区域禁止新建每小时10蒸吨以下燃煤锅炉。

 

《贵州省打赢蓝天保卫战三年行动计划》

 

 

海南省

 

燃煤锅炉:2020年底前,全省基本淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉。

 

《海南省大气污染防治条例》

 

 

天津

 

燃煤锅炉:2020年9月底前,全市基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉,每小时65蒸吨及以上燃煤燃油锅炉全部实现超低排放,其他锅炉达到大气污染物特别排放限值。

 

 

《天津市打赢蓝天保卫战三年作战计划(2018—2020年)》

 

 

重庆

 

燃煤锅炉:城市建成区基本淘汰10蒸吨/小时及以下的燃煤锅炉、茶水炉、经营性炉灶、储量烘干设备等燃煤设施。原则上不再新建35蒸吨/小时及以下的燃煤锅炉。

 

《重庆市贯彻国务院打赢蓝天保卫战三年行动计划实施方案》

【郎凤娥环保厅政策专栏】

 

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,现任山西蓝天环保设备有限公司董事长。兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。郎凤娥先后获得了全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等多项荣誉。【郎凤娥环保厅专栏】八月文章【郎凤娥“环保厅”新闻转发】环保厅印发《浙江省大气PM2.5来源解析工作方案》等两项工作方案

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【郎凤娥 环保厅技术专栏】垃圾焚烧烟气净化工艺研究

郎凤娥 环保厅技术专栏】垃圾焚烧烟气净化工艺研究

摘    要

人类日常生活中会产生大量生活垃圾,其组分复杂,危害巨大,严重影响了生态环境。垃圾焚烧以可以实现垃圾的减量化、资源化目标的优势已经逐渐取代垃圾填埋的传统方法在我国广泛地应用。垃圾焚烧烟气含有大量污染物,处理不当会产生严重的二次污染,因此烟气的净化至关重要。本文综述垃圾焚烧烟气脱硫脱硝除尘工艺,结合前沿最新技术,对垃圾焚烧烟气净化工艺进行分析。【郎凤娥 环保厅

关键词:垃圾焚烧烟气; 脱硫; 脱硝; 除尘;

改革开放后,我国社会经济快速发展,人们生活品质得到了显著提升,同时环保意识也在不断加强。传统垃圾焚烧处置过程中会产生SO2、HCl、NOX、CO等污染气体以及飞灰、重金属和二噁英等污染物质,存在着污染空气的隐患。近年来,环保部门相继出台了一系列法律规定,对SO2等污染物排放进行了更严格的要求。优化烟气脱硫工艺流程,更高效地处理垃圾焚烧烟气中污染物成为环保工作的重中之重。

 

1 垃圾焚烧烟气净化工艺

1.1 烟气脱酸 (脱硫) 工艺

垃圾焚烧烟气脱酸工艺旨在去除以SO2、HCl为主的酸性气体,现阶段我国烟气脱酸工艺按照有无废水排出分为干法,半干法和湿法三种方式。【郎凤娥 环保厅】

 

干法工艺通过喷射系统喷入石灰粉与反应器内酸性气体反应,再由除尘器捕集生成物从而进行烟气脱酸。该方法操作简单,运行成本低,无废水排出,但效率较低。

半干法工艺是用雾化石灰浆吸收反应器内的酸性气体,再通过反应器捕集。该工艺运行成本较低,占地面积较小,处理效率高,但制浆系统复杂,目前是垃圾焚烧厂较为常用的烟气脱酸处理工艺。

湿法工艺通常采用石灰浆或NaOH溶液对烟气中的酸性气体进行吸收,处理效率高,但存在运行成本高、废水需要处理且易出现结垢问题。目前广泛应用于我国燃煤电厂的脱硫处理。

半干法工艺包括喷雾干燥法(SDBF)和回流式循环流化床法(RCFB)两种。SDBF吸收塔利用雾化器将石灰浆喷入吸收塔内,使之与逆向流入的焚烧烟气充分反应生成CaCl2、CaSO4等,生成物和剩余吸收剂通过布袋除尘器收集再循环利用。回流式循环流化床法(RCFB)是由德国Wulff公司在烟气循环流化床脱硫工艺(CFB)的基础上研究开发的,包括给料系统、反应器吸收系统、物料循环系统和烟道,反应器内的吸收剂处于流化状态,可以与垃圾焚烧烟气充分接触、反应。随后被除尘器捕集的固体颗粒物随着物料循环系统再次回到吸收反应器继续反应,从而使吸收效率和脱硫剂利用率大大提高。

 

1.2 烟气除尘工艺

由于生活垃圾焚烧烟气中污染物不同于普通燃煤烟气,其种类更加复杂,而且烟气中污染物排放标准越来越高,电除尘器不仅无法满足脱除有机物(二噁英等)、重金属等的需要,同时它也无法满足对粉尘排放的要求。因此垃圾焚烧厂已基本不再采用电除尘器作为处理装置。

《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中明确规定生活垃圾焚烧烟气处理宜采用半干法+布袋除尘器。

 

1.3 烟气脱硝工艺

垃圾焚烧烟气脱硝工艺主要包括选择性非催化还原工艺(SNCR)和选择性催化还原工艺(SCR),部分新建垃圾焚烧厂选择组合工艺,例如SNCR和SCR联合工艺。我国垃圾焚烧厂多采用SNCR工艺利用尿素进行脱硝处理,但值得一提的是,由于垃圾种类的不同,焚烧产生的有害物质也不大相同,因此低温SCR技术也被广泛用于生活垃圾焚烧厂。

1.3.1 SNCR工艺

该技术在高温无外加催化剂的情况下,将含NH3基的还原物质(氨水、尿素)喷入反应器中和垃圾烟气反应,在850~1100℃的高温炉膛内NOX还原生成水和N2,主要反应为:

 

SNCR工艺造价低,脱硫效率较低,而且锅炉也会出现腐蚀和结垢的弊端。

1.3.2 SCR工艺

该技术在低温和外加催化剂的条件下,反应器内氨自由基不被O2氧化,而是有选择性的与NOX反应生成水和N2,反应式为:

 

SCR工艺效率较高,但对催化剂的选取要求高,催化剂直接影响该技术的效率,而且垃圾焚烧烟气中包含一部分有害物质(重金属粉尘、二噁英),可能会使催化剂降低活性,使脱硝效率大打折扣。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》中明确“脱硝可采用低氮燃烧、高效率SCR(选择性催化还原法)脱硝装置等技术”。

 

1.4 烟气中重金属及二英去除工艺

1.4.1 重金属去除工艺

垃圾焚烧过程中大部分重金属以颗粒物形态存在于烟气中,温度降低时会粘附在飞灰表面,可利用活性炭吸附经由除尘器捕集处置去除,其可通过湿式洗涤塔吸收去除。

1.4.2 二噁英控制及去除工艺

由于垃圾中存在一些特殊的金属和塑料等物质,导致垃圾焚烧烟气中存在二噁英这种污染物,危害性极大且难以彻底去除。我国目前采用活性炭吸附法,将其喷入反应器和除尘器中间,与烟气充分混合从而吸附大量的二噁英和重金属颗粒,再通过除尘器进行捕集。国际上通用方式是将垃圾焚烧温度控制在850℃以上,保证烟气停留2秒以上,则可避免二噁英生成,同时缩短烟气在300℃~500℃停留的时间,控制除尘器入口温度低于200℃,防止二噁英再次合成以及防止过高温度损害布袋除尘器。

 

2 垃圾焚烧厂烟气净化工艺实例

上海江桥生活垃圾焚烧厂采用的是“SNCR(尿素)+干法+布袋除尘器+湿式洗涤塔”工艺,同时在布袋除尘器前喷射消石灰和活性炭处理烟气,扩能工程更是在除尘器后添加湿式除酸系统,干法+湿法工艺可使HCl、SO2去除率分别99%和97%。

大连开发区大顶山垃圾焚烧厂采用“SNCR(尿素)+半干法+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+布袋除尘器”工艺,吸收剂为石灰浆,碳酸氢钠备用,处理后烟气指标远远领先于国家标准。

江苏省南通市海安县垃圾焚烧发电厂采用“SNCR(尿素)+半干法+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+袋式除尘器+SCR”工艺,运用低温SCR技术,以TiO2作为催化剂载体,使各项污染物均能达到《欧洲联盟环境标准体系2000》的要求。

目前我国垃圾焚烧厂主要采用“SNCR+半干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器”工艺进行烟气处理,能够满足国家现行的烟气中污染物排放标准。由上面实例可知,干法脱酸脱除效率不高已渐渐被淘汰,且单一脱酸方法也逐渐被多种联合工艺所取代,污染物排放要求越来越高,垃圾焚烧烟气净化工艺日渐成熟。

 

3 结论

半干法脱硫和SNCR工艺具有重要现实作用,可以带来很高的经济效益,提高脱硫脱硝除尘设备运行效率,缩短烟气净化时间,有效减少垃圾焚烧厂二氧化硫等污染物的排放量,同时也要在已有的烟气净化系统工艺上进行创新,我国垃圾焚烧烟气污染物排放也可达到更高更好要求。

 

文章来源:《科学技术创新》2019年

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郎凤娥1961年1月生人,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,郎凤娥任山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。目前,郎凤娥开通【郎凤娥 环保厅政策专栏】,相关文章:【郎凤娥解读环保厅政策】专家解读——建设美丽中国的总部署 【郎凤娥 省环保厅新闻专栏】临汾市散煤治理最新动向【郎凤娥 省环保厅资讯专栏】山西省生态环境厅正式挂牌,整合包括山西省环境保护厅等职责【郎凤娥 环保厅 专栏】转发 山西省环境保护厅《山西省环境保护税核定计算办法(试行)》的公告【郎凤娥“省环保厅政策”专栏】山西省大气污染防治2018年行动计划郎凤娥 省环保厅

 

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郎凤娥谈环保

郎凤娥 环保厅新闻专栏:更名

 

2018年9月11日上午,雄县、容城县、安新县环境保护局正式更名为河北雄安新区生态环境局雄县、容城县、安新县分局,并举行挂牌仪式。这是雄安新区推进生态文明体制改革的重要举措。5月份河北雄安新区生态环境局在雄安新区容城县举行揭牌仪式,标志着生态环境部组建后全国第一个地方“生态环境局”正式成立。这是至中国第一个“生态环境局”成立之后,中国第一批改名为生态环境局的环保局!【郎凤娥 环保厅新闻专栏】

2018年9月29日,海南省生态环境厅正式挂牌,原海南省环境保护厅厅长邓小刚成为省一级环保机构首个生态环境厅厅长。

2018年10月18日,吉林省生态环境厅也正式挂牌,其职责包括原吉林省环保厅的职责,以及省发展和改革委员会的应对气候变化和减排职责,省国土资源厅的监督防止地下水污染职责,省水利厅的编制水功能区划、排污口设置管理、流域水环境保护职责,省农业委员会的监督指导农业面源污染治理职责等,同时加挂吉林省核安全监督局牌子。

2018年10月19日,黑龙江省第十三届人民代表大会常务委员会第六次会议决定任命杨志伟为省生态环境厅厅长。决定免去杨志伟的省环境保护厅厅长职务。这标志着黑龙江省生态环境厅即将替代原环境保护厅履行生态环境保护职责。【郎凤娥 省环保厅新闻专栏】

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郎凤娥 环保厅资讯 升级改造工业锅炉 力捧新型煤粉工业锅炉技术

 郎凤娥 环保厅资讯 升级改造工业锅炉 力捧新型煤粉工业锅炉技术

我国工业锅炉保有量居世界首位,其中燃煤工业锅炉占80%以上,每年约消耗全国煤炭总量的25%。在用的燃煤锅炉中多数为链条式锅炉,该类型锅炉普遍存耗煤量大,污染性强的特点,氮氧化物、二氧化硫、烟尘的排放量居高不下。改造燃煤工业锅炉装备水平,降低污染排放成为我国工业锅炉行业急需面临的挑战。郎凤娥 环保厅

2013年9月,国务院发布的《大气污染防治行动计划》中提出“加强工业企业大气污染综合治理。全面整治燃煤小锅炉”“燃煤锅炉和工业窑炉现有除尘设施要实施升级改造”“加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造工程建设”。2016年7月,工信部发布《高效节能环保工业锅炉产业化实施方案》,制定并实施高效节能环保工业锅炉产业化方案,推广高效节能环保工业锅炉产品,全面提升工业锅炉系统能效和装备水平。

 

随着我国工业锅炉节能减排约束性指标的不断加强,燃煤工业锅炉节能减排工程的深入实施,工业锅炉行业面临着前所未有的升级转型挑战,高耗能高污染的小型燃煤工业锅炉正在逐步退出工业锅炉行业。根据我国以煤炭为主的能源结构,采用新型高效洁净燃烧技术,降低燃煤工业锅炉污染排放成为我国燃煤工业锅炉发展的新趋势。

 

面对环保的压力与能源供应结构的变化,我国一些企业、院校或研究所也陆续加大煤粉锅炉技术产品的研发工作。山西蓝天环保设备有限公司郎凤娥介绍:煤粉工业锅炉技术以煤粉燃烧为核心技术,使用经过洗选、烘干、精磨等工艺处理的粒度在200目以下的煤粉,采用煤粉集中制备、精密供粉、分级低氮燃烧、炉内脱硫、水管(或锅壳)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫脱硝和全过程自动控制等先进技术,实现锅炉系统的高效运行和洁净排放。

 

郎凤娥介绍:煤粉悬浮燃烧技术充分提高了能源利用效率,煤粉燃尽高达98%以上,极大的减少了燃煤工业锅炉对煤炭资源的消耗;先进的污染控制技术使燃烧后排放出的气体最终排烟含尘浓度低于10mg/m3,SO2排放浓度低于30mg/m3,NOx浓度低于100mg/m3,污染物排放满足严格的大气污染排放标准,实现了污染物的洁净排放。郎凤娥 省环保厅

 

 

据国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心的初步统计,如采用新型高效煤粉工业锅炉替代传统高效能高污染锅炉,将实现节能30%以上。仅山西蓝天集团在全国约15个省市区推广的千余套系列化新型高效煤粉工业锅炉,即可实现年节煤约360余万吨,粉尘排放减少约2.3万吨,SO2排放减少约10万吨,NOx排放减少约1.6万吨,固体废渣排放减少约190万吨,CO2排放减少约860万吨。新型高效煤粉工业锅炉的应用为我国提供了严格满足环境排放标准的综合性供热供汽解决方案,未来也将成为工业锅炉升级改造的方向。郎凤娥 环保厅

郎凤娥个人简介

郎凤娥1961年出生,山西省忻州市人,本科学历,高级工程师,山西蓝天环保设备有限公司董事长。郎凤娥用四年时间研发新型高效煤粉工业锅炉系统技术,并推向市场,填补了我国煤粉锅炉小型化难的技术空白。多年来,带领山西蓝天环保设备有限公司围绕 “节能降耗、预防污染、持续改进、生产优质环保产品”的发展方针,进行技术改造,加大新产品的研发力度,不断降低生产能耗,致力于低碳宜居,节能减排事业的研究和探索,并主持研发攻克了新型高效节能型煤粉工业锅炉系统的全套技术。郎凤娥先后获得了全国三八红旗手、全国五一劳动奖章、全国双学双比女能手、山西省十大女杰、山西省劳动模范、“山西十大杰出女企业家”等多项荣誉。郎凤娥 省环保厅

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郎凤娥 环保厅 工程案例:南山根集中供热工程链条锅炉改建项目将竣工

郎凤娥 环保厅 工程案例:南山根集中供热工程链条锅炉改建项目将竣工

 

定西市安定区C区南山根集中供热工程二期项目位于南山西侧山脚下,南山根小区隔壁,定临公路南山隧道南侧。本项目热源厂原有锅炉房规划建设3台29MW高温水链条锅炉,已经安装了1台29MW高温水燃煤链条锅炉。

2016年定西市政府研究通过并印发了《定西市城区供热专项规划(2015—2030)》。规划主要内容涉及供热热源、一级管网和热力站。规划提出:在2018年之前取代城区内69座分散的燃煤采暖小锅炉房,不断改善供热系统,提高供热质量。根据《定西市城市供热专项规划》(2015-2030)的要求,该热源厂项目将不再新建链条锅炉,而是采用环保节能高效煤粉锅炉进行改建,替代链条锅炉。

据煤粉锅炉的提供方山西蓝天环保设备有限公司负责人郎凤娥介绍说:新型高效煤粉工业锅炉采用煤粉作为燃料,在煤种的选择上极为广泛,可覆盖我过80%的动力煤种;锅炉热效率高达90%以上;采用多段组合污染物脱除技术,使污染物排量很少,烟尘≤10mg/m³,二氧化硫≤100mg/m³,氮氧化物≤200mg/m³。对比传统的链条锅炉相比,新型高效煤粉锅炉节煤30-50%、节电10%-15%、热效率提高25%-30%,是链条锅炉改造的理想替代产品。

据悉,7月初项目已经开工建设,将预留的两台29MW链条炉的位置进行改造,安装2台29MW高效煤粉工业锅炉。预计改造工程近期竣工,今冬即将实现清洁供暖,郎凤娥介绍说。郎凤娥 省环保厅

 

定西市安定区C区南山根集中供热工程二期项目

 

(本照片有山西蓝天环保设备有限公司郎凤娥提供)

郎凤娥 环保厅政策专栏人物介绍

郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,现任山西蓝天环保设备有限公司董事长。兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

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【郎凤娥 环保厅 政策解读】一种先进工业锅炉换代技术

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新型高效煤粉工业锅炉技术是一种先进工业锅炉换代技术,彻底改变了原有工业锅炉装备和技术,集成了多种现代工业技术成果,并与网络技术结合,有利于实施社会化管理和服务。推广新型高效煤粉工业锅炉系统,是实施洁净煤技术战略的重要组成部分。【郎凤娥解读环保厅政策专栏】郎凤娥 环保厅

新型节能环保型煤粉工业锅炉在治理大气污染方面将有不错的效果。数据显示,与传统燃煤锅炉相比,新型节能环保煤粉工业锅炉的节能率达到35%以上,排烟含尘≤5mg/m3、SO2≤35mg/m3、NOX≤50mg/m3,各项污染物排放浓度均低于国家标准,满足严格的环保要求。

在燃煤工业锅炉方面,新型节能环保煤粉工业锅炉采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、锅壳(或水管)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫、脱硝和全过程自动控制等先进技术,实现了燃煤锅炉的高效运行和洁净排放。

传统观念中认为燃煤耗能高、污染大,而节能减排必须靠燃气。实际上,煤炭是完全可以实现高效清洁利用的,这其中包括采用先进的煤粉燃烧或流化床燃烧技术等改造,以达到提高燃烧效率、减少排放的目标。

煤粉燃烧是一种先进的燃煤技术,具有燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等优点,被广泛应用于大型电站锅炉。但由于煤种选择、煤粉制备、炉膛小空间燃烧、高效除尘、自动化控制等技术难题,煤粉燃烧技术迟迟未引进到工业锅炉。上世纪90年代,随着各项工业技术的发展,德国首先将煤粉燃烧技术成功应用于工业锅炉。上世纪90年代末,我国开始研发煤粉工业锅炉,2006年山西蓝天完成第一台新型煤粉热水工业锅炉和第一台新型煤粉蒸汽工业锅炉的工业设计,并成功投入运行。

通过多种污染物脱除手段,煤粉工业锅炉在保持了煤粉燃烧技术原有优点的基础上,二氧化硫、烟尘等污染物的排放指标均达到标准要求,且对PM2.5细颗粒污染物也达到了很好的净化效果。所以说,煤粉工业锅炉适合当前市场发展趋势。【郎凤娥 环保厅 政策解读】

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