1、鍋爐管理及節能減排新技術鍋爐管理及節能減排新技術高級培訓班高級培訓班主講：王和平主講：王和平設備技術管理培訓中心設備技術管理培訓中心12Part3.鍋爐設備管理鍋爐設備管理 2. 2. 鍋爐設備管理鍋爐設備管理（1）受熱面設備管理（2）燃燒設備管理（4）輔助設備管理（3）環保設備管理2022-1-53環境保護的目的、環境保護的目的、任務及其基本概念任務及其基本概念2022-1-54 環境管理的目的、任務 及其基本概念一、目的 環境問題的產生有兩個層次上的原因：一是思想觀念層次上的；一是社會行為層次上的，基于這種思考，人類終于認識到必須改變自身一系列的基本思想觀念，必須從宏觀到微觀對人類自身的行

2、為進行管理，以盡可能快的速度逐步恢復被損害了的環境，并減少甚至消除新的發展活動對環境的結構、狀態、功能造成新的損害，保證人類與環境能夠持久地、和諧地協同發展下去。這就是環境管理的根本目的。2022-1-55環境管理的目的、任務 及其基本概念二、任務 轉變人類社會的一系列基本觀念和調整人類社會的行為。三、實質 環境管理是人類有意識的自我約束，這種約束通過行政的、經濟的、法律的、教育的、科技的等手段來進行，它是人類社會發展的根本保障和基本內容。 2022-1-56環境管理的目的、任務 及其基本概念四、概念 環境管理是管理中最一般的規律科學，它在尋求正確處理自然生態規律與社會經濟發展規律對立、統一的

3、關系的理論和方法，為企業和社會發展提供理論和方法上的指導。2022-1-57環境問題：環境問題： 全球變暖；全球變暖； 臭氧層破壞；臭氧層破壞； 酸雨；酸雨； 淡水資源危機；淡水資源危機； 能源短缺；能源短缺； 森林資源銳減；森林資源銳減； 土地荒漠化；土地荒漠化； 物種加速滅絕；物種加速滅絕； 垃圾成災；垃圾成災； 有毒化學品污染等眾多方面有毒化學品污染等眾多方面 環境管理的目的、任務 及其基本概念2022-1-58 環境污染源主要有以下幾方面：環境污染源主要有以下幾方面： 1）企業排出的廢煙、廢氣、廢水、廢渣和噪音； 2）人們生活中排出的廢煙、廢氣、噪音、臟水、垃圾； 3）交通工具（所有的

4、燃油車輛、輪船、飛機等）排出的廢氣和噪音； 4）大量使用化肥、殺蟲劑、除草劑等化學物質的農田灌溉后流出的水。 環境管理的目的、任務 及其基本概念2022-1-59機械噪聲源：機械噪聲源：空氣動力性噪聲源：空氣動力性噪聲源：電磁噪聲源：電磁噪聲源：聲源指向性：聲源指向性：撞擊噪聲的特征：撞擊噪聲的特征：聲波的吸收：聲波的吸收：環境保護專業名詞環境保護專業名詞（聲波污染）（聲波污染）2022-1-510二氧化硫：二氧化硫：氮氧化物氮氧化物 (nitrogen oxides)：粉塵：粉塵：環境保護專業名詞環境保護專業名詞（煙氣污染）（煙氣污染）2022-1-511COD：懸浮物：懸浮物：PH值：值：

5、環境保護專業名詞環境保護專業名詞（污水污染）（污水污染）2022-1-512煙氣中主要污染因子煙氣中主要污染因子2022-1-513硫的存在形式無機硫有機硫硫醇硫醚生命體（蛋白質等）單質硫SS2SO3、SO24SO2、SO232022-1-514煤中硫的形態煤中硫的形態 有機硫（CxHySz） 硫化物硫（FeS2） 煤中含硫 無機硫 元素硫 （S） 硫酸鹽硫（MeSO4）2022-1-515a. a. 硫酸鹽硫硫酸鹽硫: : 硫酸鹽硫在燃燒時不參加燃燒，留在灰渣里，是灰分的一部分，其它形態的硫能燃燒放出熱量。通常所說的SOx污染物只包括有機硫、硫化物，不包括MeSO4。b. b. 硫化鐵硫硫化

6、鐵硫：是主要的含硫成分，常見形態是黃鐵礦硫。黃鐵礦：硬度 66.5 , 比重 4.75.2本無磁性，但在強磁場感應下能轉變為順磁性物，吸收微波能力較強，據此，可把其從煤中脫除。c.c.有機硫：有機硫：以各種官能團形式存在。如噻吩、芳香基硫化物、硫醇等。不易用重力分選的方法除去，需采用化學方法脫硫。2022-1-516 影響燃燒過程的主要因素影響燃燒過程的主要因素1燃燒過程及燃燒產物燃燒過程及燃燒產物2 2燃料完全燃燒的條件燃料完全燃燒的條件 3 3發熱量及熱損失發熱量及熱損失4. 4. 燃燒產生的污染物燃燒產生的污染物 2022-1-517 燃燒過程及燃燒產物燃燒過程及燃燒產物燃燒是可燃混合物

7、的快速氧化過程，并伴有能量的釋放，同時使燃料的組成元素轉化成相應的氧化物。多數化石燃料完全燃燒的產物是CO2、水蒸汽；不完全燃燒過程將產生黑煙、CO和其它部分氧化產物等。若燃料中含S、N會生成SO2和NOx，燃燒溫度較高時，空氣中的部分氮會被氧化成NOx。 Fuel NOx(燃料型NOx)燃料中的NNOx生成量 Thermal NOx(熱型NOx)高溫時空氣中2022-1-518 燃燒產生的污染物燃燒產生的污染物硫氧化物硫氧化物SOx： 隨溫度變化不大，主要是煤中S。粉塵粉塵：隨燃燒溫度而變化(增高、不變、降低均有變化)。CO及及HC化合物化合物：隨燃燒溫度而變化(增高、不變、降低均有變化)。

8、NOx：隨燃燒溫度而變化(增高、不變、降低均有變化)。鍋爐的煙氣凈化鍋爐的煙氣凈化 煙塵的危害與排放標準（1）煙塵的危害煙塵的組成： 一是煤煙（炭黑）。它是煤在高溫缺氧條件下分解和裂化出來的一些微小碳粒，其粒徑為0.051.0m。煙氣中炭黑多時即形成黑煙。 二是塵（飛灰）。是由于煙氣的擾動作用而被帶走的灰粒和一部分未燃盡的煤粒，其粒徑一般在1100m。塵又有飄塵和降塵之分。煙塵的危害 妨礙植物的光合作用，造成植物葉片退綠，園林受害； 煙塵粒子吸附有害物質，隨人的呼吸被帶入體內，危害人體健康； 污染空氣，降低空氣可見度，增加城市交通事故 ； 煙塵的遮擋減弱了太陽紫外線輻射，影響兒童發育； 使空氣

9、的溫度、濕度及雨量發生變化 ，影響某些工業產品的質量 ； 等等。（2）煙塵排放標準 鍋爐煙塵排放標準是為了防止大氣污染、保護環境而對鍋爐煙塵排入環境的數量所作的限制的規定。 規定采用標準狀態下1m3排煙體積中含有煙塵的質量（mg）來表示鍋爐排出煙氣的含塵量，稱為煙塵濃度。 鍋爐房的煙塵排放應符合鍋爐大氣污染物排放標準的規定，并應符合本地區環保部門的有關規定。 在實際燃燒過程中，要使燃料全部完全燃燒是不可能的，要煙氣中一點飛灰沒有也是不可能的。一般所說的消煙除塵，只是把煙氣的黑度和含塵量降低到不至于污染環境和危害人體健康的程度。 （2）鍋爐大氣污染物排放量計算燃煤鍋爐煙塵排放量MA鍋爐房煙囪出口

10、處煙塵的排放濃度CA燃煤鍋爐二氧化硫排放量MSO2fhnetararcgAqQABM1003391310013600104,9bTVMCcyAA51027336003264100100110232 arSOgSOSCBM（3）選擇除塵器時應注意的幾個問題：排煙含塵濃度 首先應了解當地鍋爐煙塵運行排放濃度及鍋爐排煙的含塵濃度，計算處出除塵器應具有的除塵效率，然后選配除塵器的型式和級數。除塵器應具有的除塵效率 ：22%100112CCx煙塵的分散度 鍋爐排煙的飛灰是由大小不同的塵粒組成的，煙塵的粒徑范圍一般為3500m。通常將灰塵按一定直徑范圍分組，各組重量占煙塵總重量的百分數稱為它的分散度。不同

11、形式的除塵器，對于塵粒的分散度具有不同的適應性。 實際應用中，常用分級效率為50的粒徑dc50來表示除塵器對不同塵粒的捕集能力，稱為分割粒徑。分割粒徑是反應旋風除塵器性能的一項重要指標，dc50越小，說明除塵效率越高。煙氣量 各種除塵器都有與其相適應的設計處理煙氣量。在此煙氣量下工作，可使除塵器處于最佳運行工況。實際負荷變化時，將會引起除塵效率的變化。當實際負荷低于設計負荷時除塵效率將下降；當負荷高于設計負荷時，會使除塵器的阻力增加。 工業鍋爐運行時煙氣量往往變化很大。鍋爐高負荷運行時，排煙量增加；低負荷運行時，排煙量減小。因此，選擇除塵器時，應考慮煙氣量及其變化這一因素。24鍋爐的除塵設備鍋

12、爐的除塵設備 鍋爐除塵設備按其作用原理可以分為：鍋爐除塵設備按其作用原理可以分為：機械式除塵器（重力沉降除塵器、慣性除機械式除塵器（重力沉降除塵器、慣性除塵器、離心除塵器）、濕式除塵器（沖擊塵器、離心除塵器）、濕式除塵器（沖擊式除塵器、泡沫除塵器、麻石水膜除塵器式除塵器、泡沫除塵器、麻石水膜除塵器）、過濾式除塵器（袋式除塵器）和靜電）、過濾式除塵器（袋式除塵器）和靜電除塵器。除塵器。 2526272829 除塵設備的選用（1）除塵設備的選擇原則 選擇除塵設備時，應根據有關標準和規定，及不同燃燒方式的鍋爐在額定蒸發量下出口的煙塵濃度，和除塵器對負荷的適應性等因素，經技術經濟比較，選用高效、低阻、

13、設備投資少、運行費用低的除塵器。 供熱鍋爐房多采用旋風除塵器。對于往復爐排、鏈條爐排等層燃式鍋爐，一般采用單級旋風除塵器。對拋煤機爐、煤粉爐、沸騰爐等室燃爐鍋爐。一般采用二級除塵；當采用干法旋風除塵達不到煙塵排放標準時，可采用濕式除塵。對濕式除塵來說，其廢水應采取有效措施使排水符合排放標準。在寒冷地區還應考慮保溫和防凍措施。 當采用多臺并聯除塵器時，應考慮并聯的除塵器具有相同的性能，并應考慮其前后接管的壓力平衡。 煙氣脫硫簡述 在鍋爐燃燒中，由于供應的空氣是過量的，產生的煙氣中除了煙塵外，還有SO2、SO3、NO、 N2O、 NO2以及碳氫化合物等。其中SO2、SO3濃度超標會誘發人體呼吸道疾

14、病，腐蝕工業設備及建筑物。更嚴重的會造成酸雨，破壞植被、森林、莊稼和生態平衡。為此，我國制定了大氣污染物綜合排放標準和鍋爐大氣污染物排放標準，來嚴格控制鍋爐煙氣中SO2的排放對大氣的污染。 防止SO2對大氣污染的途徑有：采用低硫燃料燃料脫硫煙氣脫硫 2022-1-532電廠鍋爐脫硫電廠鍋爐脫硫2022-1-533 脫硫技術比較脫硫技術比較概述概述 目前國際上研究過的脫硫技術達200余種。 燃燒前脫硫 如洗煤、型煤等 燃燒中脫硫 如爐內噴鈣、循環流化床等 燃燒后脫硫（煙氣脫硫FGD） 世界上唯一大規模商業化應用的技術2022-1-534脫硫技術比較脫硫技術比較分類分類按脫硫產物是否可回收分 拋棄

15、法（95%） 回收法（5%）按產物是否可再生分 可再生（7%） 不可再生（93%）按脫硫劑形態分濕法（91%）干法半干法（9%）注：括號中數據為美國電力工業FGD裝置應用情況（1987）2022-1-535 二氧化硫國家排放標二氧化硫國家排放標準準 （mg/m3）國家新電廠舊電廠國家新電廠舊電廠奧地利200-1620200-2000荷蘭200-700400比利時250-2000250-2000新西蘭125加拿大715波蘭540-1755675-4160丹麥400-2000810西班牙400-2000芬蘭380-2540620-2540瑞典160-540160-920法國400-2000400-

16、2000瑞士430-2145430-2145德國400-2000400-2500英國400-30002000-3000意大利400-2000400-2000美國740-14801480日本170-860170-8602022-1-536我國規定的火電廠二氧化硫排放標準在燃料含硫量小于1%的情況下為1200mg/m3, 在燃料含硫分大于1%為2100 mg/m3規定的工業鍋爐二氧化硫排放mg/m3二氧化硫排放濃度mg/m3鍋爐類型I 時段II 時段燃煤鍋爐1200900輕柴油、煤油700500燃油鍋爐其它燃料1200900燃氣鍋爐100100I 時段為2000年12月31日前建的電廠，II時段為

17、2000年12月31日后建的電廠2022-1-537一、煙氣脫硫原理一、煙氣脫硫原理 循環懸浮式半干法煙氣脫硫技術，采用消石灰作循環懸浮式半干法煙氣脫硫技術，采用消石灰作為脫硫劑，在兩級電除塵器和布袋除塵器之間安裝為脫硫劑，在兩級電除塵器和布袋除塵器之間安裝循環脫硫反應器系統，煙氣從脫硫塔下部布風板進循環脫硫反應器系統，煙氣從脫硫塔下部布風板進入反應器，與消石灰顆粒充分混合，入反應器，與消石灰顆粒充分混合，SO2、SO3及其及其他有害氣體，如他有害氣體，如HCl、HF等與消石灰發生反應，生等與消石灰發生反應，生成成CaSO31/2H2O、CaSO41/2H2O等。等。2022-1-538化學反

18、應式為化學反應式為化學反應式為：Ca(OH)2+SO2=CaSO31/2 H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3=CaSO41/2H2O+1/2H2O CaSO31/2H2O+1/2O2=CaSO41/2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2Ca(OH)22H2OCa(OH)2+2HF=CaF2+2H2O2022-1-5392022-1-540環保循環干法煙氣脫硫工藝環保循環干法煙氣脫硫工藝2022-1-541爐內噴鈣脫硫流程示意圖爐內噴鈣脫硫流程示意圖2022-1-542RCFB-FGD工藝工藝2022-1-543CFB-FGD工藝工藝20

19、22-1-5442022-1-545 ABB 的NID工藝2022-1-5462022-1-547丹麥丹麥FLS.Miljo公司的公司的GSA工藝工藝2022-1-548GSA 工藝示范工程2022-1-5492022-1-5502022-1-551大同二電廠大同二電廠6爐機組容量：爐機組容量：200MW脫硫裝置外觀脫硫裝置外觀 燃煤含硫量：燃煤含硫量：1.6%2022-1-552大同二電廠大同二電廠6#機組機組循環流化床脫硫塔循環流化床脫硫塔2022-1-553第四講第四講電廠鍋爐脫硝電廠鍋爐脫硝2022-1-554燃燒前脫硝：加氫脫硝、洗選燃燒前脫硝：加氫脫硝、洗選燃燒中脫硝：燃燒中脫硝：

20、1 1）低溫燃燒）低溫燃燒2) 2) 低氧燃燒低氧燃燒3 3）FBCFBC燃燒技術燃燒技術4 4）采用低）采用低NOxNOx燃燒器燃燒器5 5）煤粉濃淡分離）煤粉濃淡分離6 6）煙氣再循環技術）煙氣再循環技術燃燒后脫硝：燃燒后脫硝：SNCRSNCR（非催化性還原）技術：在爐膛上部噴氨或者（非催化性還原）技術：在爐膛上部噴氨或者尿素使尿素使NH3NH3與與NOxNOx反應生成反應生成N2.N2.SCRSCR（催化性還原）技術：在煙氣流經處安裝催化劑（催化性還原）技術：在煙氣流經處安裝催化劑，催化，催化NOxNOx生成生成N2N2活性炭吸附：配合使用活性炭吸附：配合使用電子束脫硝：新技術電子束脫硝

21、：新技術2022-1-5552022-1-5562022-1-5572022-1-558電子束脫硝2022-1-559鍋爐環保設備舉例鍋爐環保設備舉例2022-1-560脫硫灰輸送系統脫硫灰輸送系統布袋除塵器系統布袋除塵器系統脫硫灰循環系統脫硫灰循環系統煙氣反應塔及煙道系統煙氣反應塔及煙道系統循環懸浮式半干法煙氣脫硫系統構成循環懸浮式半干法煙氣脫硫系統構成脫硫劑存儲給料系統脫硫劑存儲給料系統2022-1-561進風道：由煙道、進風彎管、進風門組成。出風道：由煙道、進風門、提升閥組成。2022-1-562布袋和籠骨：此組件把除塵器的過濾室和凈氣室分開且用于支撐濾袋和籠骨。骨架及布袋2022-1-

22、563花板：固定行噴吹脈沖袋式除塵器2022-1-564布袋除塵器系統布袋除塵器系統 工作原理工作原理: 含塵氣體由灰斗上部進風口進入后，在擋風板的作用下，氣流向上流動，流速降低，部分大顆粒粉塵由于慣性力的作用被分離出來落入灰斗。含塵氣體進入中箱體經濾袋的過濾凈化，粉塵被阻留在濾袋的外表面，凈化后的氣體經濾袋口進入上箱體，由出風口排出。 隨著濾袋表面粉塵不斷增加，除塵器進出口壓差也隨之上升。當除塵器阻力達到設定值時，清灰控制器發出清灰指令，打開脈沖閥，在極短的時間內噴出0.250.35Mpa的高壓氣體，將濾袋吹脹，變形振動，加上氣流的吹力將濾袋外表面的粉塵清除下來并落入灰斗，然后粉塵通過灰斗再

23、到排灰閥排出。2022-1-565噴吹裝置：由電磁脈沖閥、氣包、噴吹管等組成。旁路閥：由提升氣缸和閥體組成。2022-1-566灰斗：由灰斗、灰斗加熱器、料位計、溫度熱電偶等組成，主要起收集灰塵而后排出灰塵的作用?？諝馀?022-1-567外排卸灰閥結構外排卸灰閥結構 外排卸灰閥主要由殼體、葉輪、端蓋、減速器、傳動軸、葉輪組成 工作原理： 星型卸灰閥工作時由減速電機通過聯軸帶動葉輪轉動來實現均勻卸灰的。此設備可以通過變頻器來控制電機的轉速來控制卸灰量。 2022-1-568干灰散裝機干灰散裝機干灰散裝機主要用于灰的散裝,主要特點與一般的散裝機不同,物料跟牽引機構完全隔離,提高設備的運轉率及耐用

24、性,也更利于設備作除塵處理, 工作全過程處于封閉狀態，有效地防止粉塵外逸。 2022-1-569循環管現場圖循環管現場圖2022-1-570噴射泵噴射泵結構 由落料斗、高氣密耐磨鎖氣器、噴射泵、和其他相關附件連接組成。2022-1-571星型給料機星型給料機工作原理： 星型給料閥工作時由減速電機通過聯軸帶動葉輪轉動來實現均勻給料的。此設備可以通過變頻器來控制電機的轉速來控制給料量。 2022-1-572羅茨風機羅茨風機羅茨風機結構如上圖2022-1-573羅茨風機原理羅茨風機原理羅茨鼓風機工作原理:其主要工作元件是轉子。兩個轉子中心線在同一垂直面內，氣流為水平流向。工作時耦合的轉子以相同的速度

25、作反向旋轉，在轉子分向側，由于氣室容積由小變大，此側形成低壓區，得以進氣。在轉子的合向側，氣室容積由大變小，此側形成高壓區，得以壓送氣體。氣體從低壓區向高壓區的輸送，則依靠轉子任一端將氣體從低壓區沿機殼區間 (圖上的內線區間) 掃入高壓區。轉軸旋轉一轉，氣體便定量地被壓送四次。因此，它的流量與轉速成正比，同時不受高壓區壓力變化的影響。2022-1-574增濕降溫系統增濕降溫系統 增濕降溫系統由脫硫水泵、電動調節閥、水流量計、雙流體噴嘴組成2022-1-575 90 900 010103030505070700 01.01.

26、41.61.6脫硫效率脫硫效率 （%）Ca/S比比煙氣量煙氣量100 120mg/Nm3 SO2入口濃度入口濃度20002400mg/Nm3煙氣溫度煙氣溫度134.2 2022-1-576形貌形貌2022-1-577循環流化床煙氣脫硫除塵方案循環流化床煙氣脫硫除塵方案簡介簡介2022-1-5782022-1-579CFBCFB工藝系統工藝系統2022-1-580控制方式與原理控制方式與原理2022-1-581脫硫產物的利用途徑脫硫產物的利用途徑2022-1-582結束語結束語企業環保與企業效益共存！企業環保與企業效益共存！思考題1、火力發電廠對環境污染內容有那些？2、針對你所在的崗位簡述如何減

27、少污染？3、分別寫出二氧化硫、氮氧化合物、噪音、粉塵、電力磁場、污水等對生態環境和人的影響？4、現要求我廠粉塵、二氧化硫、氮氧化合物、COD排放不大于多少？2022-1-58384Part3.鍋爐設備管理鍋爐設備管理 3. 3. 鍋爐水質管理鍋爐水質管理鍋爐給水處理 水中的雜質及其危害（1）水中的雜質 天然水（地表水、地下水）在自然界的循環運動過程中，溶解和混雜了大量雜質。 按其顆粒大小這些雜質可分為三類：懸浮物（顆粒最大）、膠體、離子和分子（溶解物質）。懸浮物： 水流動時呈懸浮狀態存在，但不溶于水的物質。其顆粒直徑在104mm以上，通過濾紙可以分離出來。主要是粘土、砂粒、植物殘渣、工業廢物等。膠體： 許多分子和離子的集合體。其顆粒直徑在104106mm之間。水中膠體物質有鐵、鋁、硅等的化合物，以及動植物有機體的分解產物有機物。天然水 溶解物質主要是鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類以及氧和二氧化碳等氣體。這些鹽類在水中大都以離子狀態存在，其顆粒直徑小于106mm。水中溶解的氣體則是以分子狀態存在的。（2）雜質的危害： 懸浮物會造成沉積，污染樹脂、堵塞管道。懸浮物過多會使鍋水起沫。膠體物