电子束法烟气脱硫存在的运行问题分析_环保_中国百科网
电子束法烟气脱硫存在的运行问题分析
    
电子束法烟气脱硫系统在运行过程中主要的问题及分析有：
1、装置运行的可靠性
电子束法烟气脱硫装置运行的可靠性体现在:一是自动控制系统的可靠性;二是装置几个主要运行的可靠性;三是装置在正常使用寿命内,能够按给定的设计技术指标长期运行的稳定性。
1.1& 自控系统的可靠性
对自控系统而言,具体体现在对脱硫系统各工艺设备及工艺操作状态进行监控,能够对系统的正常与非正常情况及时做出反应、反馈、调整和报警等,能够维持脱硫装置最佳运行状态及不影响锅炉系统的稳定运行。现在DCS系统软、硬件的发展和设计运行经验都可以较好地解决自控系统的可靠性问题。
1.2& 主要设备运行的可靠性
(1)电子加速器。
电子加速器是电子束法烟气脱硫装置关键设备之一。处理烟气的流量、SO2、NOx的质量含量及脱除率等决定了电子加速器所需的功率。电子加速器的连续工作时间主要由电子枪和扫描盒上的电子束出射窗和辐照反应器入射窗的钛箔使用情况决定。目前百毫安量级的电子枪连续工作时间达10 000 h以上,数百千瓦功率的电子加速器钛窗的连续使用寿命达6 000 h左右,因此,目前国内外研制的大功率加速器可以满足工业应用的要求。
(2)副产物收集器。
由于电子束法烟气脱硫产生的副产物完全不同于电厂煤灰粉尘的性质,适合于收集粉煤灰的静电除尘器亦不适用于副产物粉尘的收集。成都装置的副产物收集器最初按单室3电场设计并采用普通碳钢材料,出现过电晕封闭,极板、极线和气流分布板上副产物粘附严重,且无法在运行中进行脱附,碳钢材料严重腐蚀等问题。通过改进,增设2个电场,将极线、极板全部更换为不锈钢,并采用多段振打方式,使副产物收集器逐渐正常工作。杭州协联的副产物收集器在此基础上通过改进,运行情况大大优于成都电厂。借鉴成都电厂和杭州协联的设计、运行经验,北京京丰EA-FGD装置的副产物收集器的极板、极线采用不锈钢、多段振打的方式。
2、放大效应问题
在电子束法烟气脱硫装置的各工艺单元中,烟气调节系统、氨的储存及供氨系统、公用工程系统、操作控制系统在借鉴石灰石-石膏湿法大型脱硫装置的设计经验的基础上,几乎不存在放大风险问题。将电子束法烟气脱硫技术应用到大中型燃煤机组,主要存在2个技术风险,即辐照反应系统和副产物系统的放大风险。
2.1& 辐照反应系统
辐照反应系统包括辐照反应器和大功率电子加速器,按最新的理论设计计算模型进行放大,所设计的辐照反应器能够满足通过大烟气流量的需要,且电子束能量的利用率更高。受高电压绝缘材料和馈送方式的限制,500~2 000 kW级超大功率的电子加速器目前在技术上还存在诸多困难,还有许多关键技术问题没有完全解决。
对大中型机组大烟气流量的脱硫,在工程设计上可以采用几台电子加速器并联或串联的方式。这样,电子束能量的组织分配将更趋合理,脱硫脱硝率可进一步提高,工程投资也增加不多,占地面积仅略有增加,且运行更为可靠。
2.2& 副产物收集器
(1)对国内同类装置副产物收集器设计及运行情况的分析研究;(2)对副产物粒径分布,不同工艺条件下副产物比电阻等物理化学性质研究;(3)对过程工艺操作参数的优化配置研究;(4)对副产物收集器本体设计所需的其他设计参数,如烟气流的分布与组织,收集器的伏安特性,收集器电压源和恒流源特性,副产物脱附方式等的深入研究,并通过试验验证,放大到200～300M W机组的副产物收集器的设计问题已基本解决。
3、副产物的处置
采用电子束法烟气脱硫工艺得到的脱硫脱硝副产物,其组成随烟气成分和辐照反应条件不同而略有差异,但主要都是含有硫酸铵、硝酸铵及烟尘的混合物。一般硫酸铵质量含量为85%~95%、硝酸铵为5%~10%、烟尘等为2%~5%,混合物中氮质量含量一般在17%~20%,硫为17%~21%,副产物中的重金属含量远低于农用粉煤灰国家标准的有关规定。2002年颁布实施的电力行业标准《副产硫酸铵》(DL/T808-2002),使电子束氨法脱硫产生的副产物可以直接销售。
4、X射线的屏蔽及防护
4.1& 不会产生放射性核素
高能粒子同物质的原子作用发生核反应会产生感生放射性核素。电子束氨法脱硫工艺中使用的电子束能量仅有1 M eV左右,因而不会发生核反应而产生感生放射性核素。
4.2& 韧致辐射
电子穿过物质时,受原子核库仑场的作用,产生电磁辐射的过程叫韧致辐射。高能电子与原子序数较大的物质作用容易发生韧致辐射现象,放出X射线。
电子束脱硫装置中,电子束投加辐照反应室中处理烟气时,虽然电子束的绝大部分能量都消耗在同烟气中的水、氨、氮、CO2、SO2、氮氧化物、烟尘等分子微粒的作用上,但在电子束的输送过程中和少数电子与辐照反应器器壁的金属原子等作用,发生韧致辐射现象,产生低能的X射线。出于对运行操作员和公众的安全考虑,尽管产生的强度不高,但仍必须对辐照反应大厅及相关系统进行辐射防护。
按照《电离辐射防护与辐射防护安全基本标准》(GB)的要求,辐射工作人员的年有效剂量限值为20 m Sv,公众成员年有效剂量不超过1m Sv。在进行电子束法烟气脱硫装置的辐射与屏蔽防护设计时,按照辐射防护最优化原则,避免各类人员遭受不必要的照射,并综合考虑到技术、经济和社会等因素,将工作人员和公众所受的照射保持在合理的、尽可能低的水平上。为此,除在电子加速器和辐照反应室的屏蔽和防护采用大体积屏蔽外,对有关的进出口辐照反应器前后烟道、检修通道和管道等也采用了有效的屏蔽措施,除此之外,在防辐射的安全系统上,也采用了人机连锁、光电连锁,紧急停机状况有声光警告装置等措施,以确保操作运行人员和公众的安全。京丰工程的设计,实际考虑的剂量设计限值为:辐射工作人员每年不超过5 m Sv,公众个人每年不超过0.5m Sv,都低于国家规定标准。
收录时间:日 09:26:41 来源:谷腾环保网 作者:匿名
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工艺流程/电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70℃）。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx浓度和NOx浓度，经过电子束照射后，SOx和NOx在自由基作用下生成中间生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒（硫酸氨(NH4)2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体）。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。
EA-FGD工业试验装置简介/电子束法脱硫工艺
EA-FGD工业试验装置位于四川省绵阳市科学城热电厂,对该厂3000kW热电联产锅炉部分烟气进行了处理。其设计参数为:烟气处理量m3/h;粉尘入口质量浓度300mg/m3～10g/m3,粉尘出口质量浓度小于50mg/m3;氨排放质量分数浓度小于等于50×10-6;反应器入口烟气温度60～100℃,烟气相对湿度小于等于100%,NO质量分数200×10-6～800×10-6,NO脱除率大于等于70%,SO2浓度300×10-6～,SO2脱除率大于等于90%。EA-FGD工业试验装置主要由烟气参数调节系统、加速器系统、氨投加系统、副产物收集系统和监测控制系统5部分组成
试验所用烟气由科学城热电厂前、后引入,经塔降温增湿,并注入氨气,然后进入电子束辐照反应器进行处理。辐照处理后的烟气通过副产物收集器除去硫酸铵和硝酸铵颗粒,然后经引风机和烟囱排入大气。　为满足试验需要,通过向烟气直接投加SO2和NO气体来调节SO2和NO浓度。在烟气调节塔前和副产物收集器后分别设置了烟气参数监控装置,由总控制室的控制系统统一调控。
影响脱硫效率的主要参数/电子束法脱硫工艺
热化学反应对SO2脱除效率的影响:
热化学反应对SO2总脱除率的贡献较大,扣除漏风等因素,热化学反应对SO2总脱除率的贡献约为50%～80%。随着氨化学计量比的增加,SO2的脱除效率还将进一步提高。对所获副产物进行的成分分析表明,亚硫酸铵占了相当比例。
氨投加化学计量比对SO2脱除效率的影响:
当吸收剂量一定时,氨投加量对SO2脱除效率影响较大。氨与SO2既能直接发生热化学反应生成亚硫酸盐,又能与SO2被氧化后生成的硫酸反应。因此,SO2的脱除效率随氨投加化学计量的增大而上升。
烟气温度对SO2脱除效率的影响:
试验条件:烟气流量6000m3/h,反应器入口SO2质量分数为,氨的化学投加计量比取1.0,吸收剂量为7.5kGy,考察反应器入口烟气温度与脱硫率的关系。反应器入口烟气温度在较小范围升高时,SO2的脱除效率略有下降。
烟气含水量对SO2脱除效率的影响:
试验条件:烟气流量6000m3/h,反应器入口烟气温度57～59℃,反应器入口SO2质量分数为,氨的化学投加计量比取1.0,吸收剂量7.5kGy.SO2脱除效率随烟气含水量的增大而上升。这是因为烟气中的水分子受电子束激发,产生OH和自由基,对SO2的氧化起着主要作用。此外,烟气含水量的增大有利于增加机率,促进气溶胶的成核、生长,也有利于烟气中SO2的脱除。
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山东海能烟气脱硝处理技术支持
山东海能专业从事水处理烟气处理的专项型公司。公司总结国内各类烟气处理技术方法，方便用户根据自己产品特点甄选最佳技术，海能免费实地考察为客户制作实施最佳烟气处理方案。烟气脱硫脱硝技术&烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。目前已知的烟气脱硫脱硝技术有PAFP、ACFP、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。简述折叠编辑本段为了控制SO2污染， 防治酸雨危害，加快我国烟气脱硫技术和产业发展已刻不容缓。国家烟气脱硫工程技术研究中心对多种烟气脱硫脱硝技术进行了研究开发，主要包括：磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术磷铵肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP)，是烟气脱硫新工艺脱硫率≥95%，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状， 回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。&活性炭纤维法烟气脱硫技术活性炭纤维法(Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP)烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂(DSACF)脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的 一项新型脱硫技术。该技术脱硫率可达95%以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上(一般GAC处理能力为102Nm3/h.t， 而ACF可达104Nm3/h.t)。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计，装置投资费用3500万，年产硫酸3万～4万吨。仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨，副产硫酸360万吨，产值可达数十亿元。该技术已获国家发明专利，并已列入国家高新技术产业化项目指南软锰矿法烟气脱硫资源化技术MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90%，锰矿浸出率为80%，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求(GB1622-86)。常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25%以上， 加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提高。该工艺原料软锰矿价廉， 大约200～300元/吨，估计5年左右可收回投资。该工艺不但治理了工业废气，处理了制酸废水,并且回收了硫酸锰产品，具有明显的社会环境和经济效益。电子束氨法烟气脱硫脱硝技术电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术(简称CAEB-EPS技术)，充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。CAEB-EPS技术是利用高能电子束(0.8~1MeV)辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。该技术的工业装置一般采用烟气降温增湿、加氨、电子束辐照和副产物收集的工艺流程。除尘净化后的烟气通过冷却塔调节烟气的温度和湿度(降低温度、增加含水量)，然后流经反应器。在反应器中，烟气被电子束辐照产生多种活性基团，这些活性基团氧化烟气中的SO2和NOx，形成相应的酸。它们同在反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副产物收集装置收集产生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作为农用肥料和工业原料使用。脉冲电晕放电等离子体烟气技术脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(5～20eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底、不产生二次污染等优点。燃煤电厂、化工、冶金、建材等行业产生的含二氧化硫和氮氧化物的烟气。石灰石/石膏湿法该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术，采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。优点：(1)脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%);(2)吸收剂利用率高，可达90%;(3)设备运转率高(可达90%以上)。缺点：成本较高、副产物产生二次污染等。“MN法”烟气脱硫技术该技术采用新型脱硫剂MN进行烟气脱硫，脱硫效率高于95%，吸收剂再生容易，损失率小，无阻塞现象，在脱硫过程种再生可回收利用，投资和运行费用低于类似的“W-L”法脱硫技术。“柠檬酸盐法”烟气脱硫技术该法采用柠檬酸进行烟气脱硫，脱硫效率高于90%，由于采用添加剂，吸收剂再生容易，SO2可回收利用，投资和运行费用较低。催化氧化法烟气脱硫技术该法采用适用低浓度的新型催化剂，通过催化氧化，在脱硫过程中，将SO2转化为硫酸，其脱硫效率高于90%,产品有市场，以国内有关研究为基础，通过与国外合作研究、国内留学基金资助，其技术正逐步成熟，有望成为一种有竞争力的新型烟气脱硫技术。造纸黑液烟气脱硫技术该技术利用造纸黑液脱除烟气中SO2，既治理了SO2烟气污染又使造纸黑液得以处理，并同时回收生产木质素。烟气除尘脱硫一体化技术以碱性液体(石灰、石灰石、其他碱液废液)为吸收剂，在一结构紧凑、功能齐全的装置中去除烟气中SO2，脱硫效率50～95%，除尘效率&90%，投资省，运行费低，占地面积小，阻力小，适用于35t/h以下锅炉使用。微生物烟气脱硫技术利用微生物作用，将千代田法脱硫的低价铁氧化为高价铁，循环使用，脱硫与尾液处理并用。脱硫率&90%，在常温常压下，效率优于千代田法,为国家自然科学基金。
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电子束氨法烟气脱硫脱硝技术讲解
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:是我国核技术在环保领域的典型应用，是军转民工作的重要成果。该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气，同时投加氨脱除剂，实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除。EA-FGD技术实现了硫氮资源的综合利用和自然生态循环，是一项绿色的资源化综合利用烟气净化技术，代表了的发展方向。EA-FGD技术可广泛应用于燃煤电站、化工、冶金、建材等行业。一、工艺原理EA-FGD技术是利用~1MeV的电子束对经过降温增湿的烟气进行辐射，使烟气中的O2、N2、H2O等成分生成多种强氧化性自由基OH、N、H2O、O和H等，氧气烟气中的SO2和NH4NO2，主要技术原理见下图。二、工艺流程EA-FGD技术采用烟气调质、加氨、电子束辐射和副产物收集的工艺流程，装置主要由烟气调质塔、电子加速器、副产物收集器、氨站、控制系统和辅助装置构成。烟气通过烟气调质塔调节烟气的温度和湿度，然后流经反应器，在反应器中，烟气中SO2和NO2在电子加速器产生的电子束作用下，同NH3反应得到去除。副产物收集器收集生成的硫酸氨和硝酸氨微粒，净化后烟气经由原烟囱排放，脱硫剂氨由氨站提供，整个装置在DCS控制系统的管理下工作。三、技术特点（1）高效率，能同时脱除烟气中95%以上的二氧化硫和高达70%的氮氧化物，无需另建脱除氮氧化物的装置，节省占地；（2）不产生废水、废渣等二次污染物，避免了其它脱硫技术处理废水和固体废弃物的建设投资和运行费用；（3）副产物是硫酸铵和硝酸铵，可用作优质化肥，实现了氮硫资源的综合利用和自然生态循环；（4）是一种较为经济的烟气脱硫脱硝方法，更适用于高硫煤机组脱硫，煤炭含硫量越高运行费用越低。如果计算副产物收益及使用高硫煤节约费用，其运行费用极低甚至可以抵消运行费用；（5）烟气变化的负荷跟踪能力强，能在数分钟内自动调整装置系统的工作状态，满足电站调峰和机组工况变化范围宽等情况的需要。
原标题:电子束氨法烟气脱硫脱硝技术讲解
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日，《北京市城市生活垃圾焚烧社会成本评估报告》(以下简称报告)正式在中国人民大学发布。该报告由中国人民大学国家发展与战略研究院研究员、环境学院宋国君教授领衔的研究组完成，对北京市目前运营的三座焚烧厂和规划中的八座焚烧厂的生活垃圾垃圾焚烧社会成本进行评估。
新闻排行榜电子束氨法烟气脱硫脱硝技术讲解
来源：网络
作者：佚名
简介：电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是我国核技术在环保领域的典型应用，是军转民工作的重要成果。该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气，同时投加氨脱除剂，实现对烟气中二
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是我国核技术在环保领域的典型应用，是军转民工作的重要成果。该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气，同时投加氨脱除剂，实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除。EA-FGD技术实现了硫氮资源的综合利用和自然生态循环，是一项绿色的资源化综合利用烟气净化技术，代表了烟气脱硫技术的发展方向。EA-FGD技术可广泛应用于燃煤电站、化工、冶金、建材等行业。
一、工艺原理
EA-FGD技术是利用~1MeV的电子束对经过降温增湿的烟气进行辐射，使烟气中的O2、N2、H2O等成分生成多种强氧化性自由基OH、N、H2O、O和H等，氧气烟气中的SO2和NH4NO2，主要技术原理见下图。
二、工艺流程
EA-FGD技术采用烟气调质、加氨、电子束辐射和副产物收集的工艺流程，装置主要由烟气调质塔、电子加速器、副产物收集器、氨站、控制系统和辅助装置构成。烟气通过烟气调质塔调节烟气的温度和湿度，然后流经反应器，在反应器中，烟气中SO2和NO2在电子加速器产生的电子束作用下，同NH3反应得到去除。副产物收集器收集生成的硫酸氨和硝酸氨微粒，净化后烟气经由原烟囱排放，脱硫剂氨由氨站提供，整个装置在DCS控制系统的管理下工作。
三、技术特点
（1）高效率脱硫脱硝一体装置，能同时脱除烟气中95%以上的二氧化硫和高达70%的氮氧化物，无需另建脱除氮氧化物的装置，节省占地；
（2）不产生废水、废渣等二次污染物，避免了其它脱硫技术处理废水和固体废弃物的建设投资和运行费用；
（3）副产物是硫酸铵和硝酸铵，可用作优质化肥，实现了氮硫资源的综合利用和自然生态循环；
（4）是一种较为经济的烟气脱硫脱硝方法，更适用于高硫煤机组脱硫，煤炭含硫量越高运行费用越低。如果计算副产物收益及使用高硫煤节约费用，其运行费用极低甚至可以抵消运行费用；
（5）烟气变化的负荷跟踪能力强，能在数分钟内自动调整装置系统的工作状态，满足电站调峰和机组工况变化范围宽等情况的需要。
来源:莱德尔流体节能科技开发有限公司
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