燃煤烟气净化技术
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一、颗粒物脱除基本原理
不同的除尘技术利用的原理也不同，其特征 是通过含颗粒物的气体通过某个力场或电场， 这样的场对颗粒物和气体有不同的作用而使 颗粒物从气体中分离出来。粗分可归纳为机 械力作用和静电力作用两大类。
第二节 烟气除尘技术
一、颗粒物脱除基本原理 细分有以下几种：
① 重力作用：分离加速度小，因此效率低。 ② 惯性作用：改变烟气流向，由于惯性加速度
源自文库
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气排放量很大，而其中SO2、 NOx 的 浓 度 又 相 对 较 低 ， 一 般 SO2 的 浓 度 为 0.1%~0.5% ， NOx 为 0.1% 以 下 ， 远低于有色金属冶炼、化工厂等烟气 中污染物的浓度，因此要在这大量的 烟气中对这些低浓度的污染物进行净 化和回收是比较困难的。
第一节 烟气净化基本原理
➢ 烟气净化就是基于以上污染物的物理、化 学性质的特点来进行的。利用烟气中飞灰 颗粒与烟气密度及电性质的差异，可以用 水膜除尘器、袋式除尘器和电除尘器等来 净化除去飞灰；
➢ 根据SO2性质和特点，可将烟气脱硫技术分 为湿法和干法两种。湿法是用石灰石淋洗 烟气，SO2会变成亚硫酸钙或硫酸钙的浆状 物而除去。干法主要有喷雾干燥法、喷干 石灰粉法和活性碳吸附法。
➢ 选择性催化还原工艺（SCR）与SNR工艺基本相 同，只是SCR工艺采用催化剂使反应能在较低温 度下进行，脱硝率可大90%，但投资和运行费用 大。
第二节 烟气除尘技术
煤在燃烧后，其中的灰分一部分变成炉渣， 另一部分则以飞灰的形式与烟气一起离开锅 炉。为防止烟尘对环境的污染和对引风机的 磨损，必须进行除尘。
（2）湿式除尘器 湿式除尘技术也叫洗涤式除尘技术，是一种 利用水（或其它液体）与烟气相互接触使颗 粒物与烟气分离的技术，其间伴有传热和传 值过程。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
除尘原理：湿式除尘器主要是利用水滴、 水网和气泡与含尘气体接触，借助于惯 性碰撞、扩散、拦截、沉降等作用来除 去废气中的颗粒物。
➢烟气的成分及性质与燃煤的性质、锅 炉的型号及燃烧方式等密切相关。
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气中的粉尘量主要取决于燃烧 方式及煤质情况，飞灰的化学成分以 SiO2 和 Al2O3 为 主 ， 此 外 还 有 Fe2O3 、 CaO、MgO等；
➢对固态排渣煤粉锅炉而言，煤中的灰 约有85%~90%转化为飞灰，液态排渣 煤粉锅炉为60%，旋风炉为20%~40%， 链条炉为20%左右，抛煤炉为30%， 沸腾炉为40%~60%。
第六章 燃煤烟气净化技术
虽然煤炭通过燃前洗选、燃中降低污染 物排放等措施，但煤炭燃烧后还是有相当 多的大气污染物的形成并排放到大气中。 因此，为了在烟气排入大气之前将其净化， 脱除其中的有害物如：SO2、NOx、颗粒 物和CO2等成为燃煤污染物控制的最后一 道关口。
常见的烟气净化技术包括除尘技术、烟 气脱硫技术和烟气脱硝技术等。
➢ SO2、NO2 都是中等强度的酸性氧化物，易 与碱反应：
SO2 2NaOH NaSO3 H2O 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O
➢ NO和NO2具有较强的氧化性，能被C，NH3 等还原剂所还原：
2NO 2C O2 N 2 2CO2 2NO2 2C N 2 CO2 4NO 4 NH 3 O2 4 N 2 6H 2O 2 NO2 4 NH 3 O2 3N 2 6H 2O
第二节 烟气除尘技术
三、颗粒物脱除技术 和设备
（1）旋风除尘器
旋风除尘器是利 用旋转气流产生的 离心力将粉尘从烟 气中分离出来的装 置。
图6-1
第二节 烟气除尘技术
（1）旋风除尘器 优点：设备结构简单、制造和安装费用低、维 护和管理方便等。 缺点：某些部件易磨损、除尘效率低等。今后 随着环保要求的日益严格，这种除尘器将会 被逐渐取代。
第一节 烟气净化基本原理
➢ 烟气脱硝技术的发展滞后于烟气脱硫技术，目前 发达国家已开发出的具有工业应用价值的烟气脱 硝技术主要有选择性非催化还原工艺（SNR）和 选择性催化还原工艺（SCR）。
➢ 选择性非催化还原工艺是在烟气中喷入NH3等含 氮 化 合 物 ， 将 NOx 还 原 成 水 和 N2 ， 脱 硝 率 可 达 80%以上。
第二节 烟气除尘技术
二、颗粒物脱除技术分类 ➢ 根据利用的除尘机理，除尘技术可分为四大
类：
机械式除尘技术（重力、惯性力和离心力）； 静电除尘技术（分为干式静电除尘和湿式静电除
尘）； 过滤除尘技术（包括袋式除尘技术和颗粒层除尘
技术）； 湿式除尘技术。
➢ 所采用的相应的除尘设备主要有旋风除尘器、 湿式除尘器、袋式除尘器和电除尘器四大类。
远大于重力加速度，所以其效率比重力作用 高。 ③ 离心力作用：利用旋转气流产生的离心力将 颗粒从烟气中分离出来，对于较粗的颗粒物 分离效率较高。
第二节 烟气除尘技术
一、颗粒物脱除基本原理
④ 电场力作用：通过作用于荷电粒子上的电场 力使颗粒物从烟气中分离出来。目前大型装 置应用该方法比较多。
⑤ 过滤机理：过滤也是机械力作用的一种形式。 其主要机理是拦截作用、惯性碰撞和扩散效 应。
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气中，SO2是无色具有强刺激 性气味的气体，其中S的化合价是+4， 是硫的中间化合价，所以SO2既具有 氧化性又具有还原性；
➢NO、NO2中的N也是中间化合价，常 温下NO容易被氧化成NO2，NO2是红 棕色气体，具有特殊臭味，有毒，遇 水反应生成硝酸和NO。
第一节 烟气净化基本原理
其除尘机理与过滤机理相似：水滴类 似于球形捕集体；水网类似于圆柱形捕 集体；水膜类似于吸收壁，能有效地防 止二次扬尘。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
优点：与干式除尘相比，它能够有效地 除掉0.1μm以上的颗粒物，同时还能进 行气体污染物的脱除，而且结构简单造 价低，因此在烟气净化中，湿式洗涤器 的应用极为普遍。
缺点：造成废水的二次污染和污泥处理 问题。今后在我国的应用前景不大。
第二节 烟气除尘技术
不同的除尘技术利用的原理也不同，其特征 是通过含颗粒物的气体通过某个力场或电场， 这样的场对颗粒物和气体有不同的作用而使 颗粒物从气体中分离出来。粗分可归纳为机 械力作用和静电力作用两大类。
第二节 烟气除尘技术
一、颗粒物脱除基本原理 细分有以下几种：
① 重力作用：分离加速度小，因此效率低。 ② 惯性作用：改变烟气流向，由于惯性加速度
源自文库
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气排放量很大，而其中SO2、 NOx 的 浓 度 又 相 对 较 低 ， 一 般 SO2 的 浓 度 为 0.1%~0.5% ， NOx 为 0.1% 以 下 ， 远低于有色金属冶炼、化工厂等烟气 中污染物的浓度，因此要在这大量的 烟气中对这些低浓度的污染物进行净 化和回收是比较困难的。
第一节 烟气净化基本原理
➢ 烟气净化就是基于以上污染物的物理、化 学性质的特点来进行的。利用烟气中飞灰 颗粒与烟气密度及电性质的差异，可以用 水膜除尘器、袋式除尘器和电除尘器等来 净化除去飞灰；
➢ 根据SO2性质和特点，可将烟气脱硫技术分 为湿法和干法两种。湿法是用石灰石淋洗 烟气，SO2会变成亚硫酸钙或硫酸钙的浆状 物而除去。干法主要有喷雾干燥法、喷干 石灰粉法和活性碳吸附法。
➢ 选择性催化还原工艺（SCR）与SNR工艺基本相 同，只是SCR工艺采用催化剂使反应能在较低温 度下进行，脱硝率可大90%，但投资和运行费用 大。
第二节 烟气除尘技术
煤在燃烧后，其中的灰分一部分变成炉渣， 另一部分则以飞灰的形式与烟气一起离开锅 炉。为防止烟尘对环境的污染和对引风机的 磨损，必须进行除尘。
（2）湿式除尘器 湿式除尘技术也叫洗涤式除尘技术，是一种 利用水（或其它液体）与烟气相互接触使颗 粒物与烟气分离的技术，其间伴有传热和传 值过程。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
除尘原理：湿式除尘器主要是利用水滴、 水网和气泡与含尘气体接触，借助于惯 性碰撞、扩散、拦截、沉降等作用来除 去废气中的颗粒物。
➢烟气的成分及性质与燃煤的性质、锅 炉的型号及燃烧方式等密切相关。
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气中的粉尘量主要取决于燃烧 方式及煤质情况，飞灰的化学成分以 SiO2 和 Al2O3 为 主 ， 此 外 还 有 Fe2O3 、 CaO、MgO等；
➢对固态排渣煤粉锅炉而言，煤中的灰 约有85%~90%转化为飞灰，液态排渣 煤粉锅炉为60%，旋风炉为20%~40%， 链条炉为20%左右，抛煤炉为30%， 沸腾炉为40%~60%。
第六章 燃煤烟气净化技术
虽然煤炭通过燃前洗选、燃中降低污染 物排放等措施，但煤炭燃烧后还是有相当 多的大气污染物的形成并排放到大气中。 因此，为了在烟气排入大气之前将其净化， 脱除其中的有害物如：SO2、NOx、颗粒 物和CO2等成为燃煤污染物控制的最后一 道关口。
常见的烟气净化技术包括除尘技术、烟 气脱硫技术和烟气脱硝技术等。
➢ SO2、NO2 都是中等强度的酸性氧化物，易 与碱反应：
SO2 2NaOH NaSO3 H2O 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O
➢ NO和NO2具有较强的氧化性，能被C，NH3 等还原剂所还原：
2NO 2C O2 N 2 2CO2 2NO2 2C N 2 CO2 4NO 4 NH 3 O2 4 N 2 6H 2O 2 NO2 4 NH 3 O2 3N 2 6H 2O
第二节 烟气除尘技术
三、颗粒物脱除技术 和设备
（1）旋风除尘器
旋风除尘器是利 用旋转气流产生的 离心力将粉尘从烟 气中分离出来的装 置。
图6-1
第二节 烟气除尘技术
（1）旋风除尘器 优点：设备结构简单、制造和安装费用低、维 护和管理方便等。 缺点：某些部件易磨损、除尘效率低等。今后 随着环保要求的日益严格，这种除尘器将会 被逐渐取代。
第一节 烟气净化基本原理
➢ 烟气脱硝技术的发展滞后于烟气脱硫技术，目前 发达国家已开发出的具有工业应用价值的烟气脱 硝技术主要有选择性非催化还原工艺（SNR）和 选择性催化还原工艺（SCR）。
➢ 选择性非催化还原工艺是在烟气中喷入NH3等含 氮 化 合 物 ， 将 NOx 还 原 成 水 和 N2 ， 脱 硝 率 可 达 80%以上。
第二节 烟气除尘技术
二、颗粒物脱除技术分类 ➢ 根据利用的除尘机理，除尘技术可分为四大
类：
机械式除尘技术（重力、惯性力和离心力）； 静电除尘技术（分为干式静电除尘和湿式静电除
尘）； 过滤除尘技术（包括袋式除尘技术和颗粒层除尘
技术）； 湿式除尘技术。
➢ 所采用的相应的除尘设备主要有旋风除尘器、 湿式除尘器、袋式除尘器和电除尘器四大类。
远大于重力加速度，所以其效率比重力作用 高。 ③ 离心力作用：利用旋转气流产生的离心力将 颗粒从烟气中分离出来，对于较粗的颗粒物 分离效率较高。
第二节 烟气除尘技术
一、颗粒物脱除基本原理
④ 电场力作用：通过作用于荷电粒子上的电场 力使颗粒物从烟气中分离出来。目前大型装 置应用该方法比较多。
⑤ 过滤机理：过滤也是机械力作用的一种形式。 其主要机理是拦截作用、惯性碰撞和扩散效 应。
第一节 烟气净化基本原理
➢燃煤烟气中，SO2是无色具有强刺激 性气味的气体，其中S的化合价是+4， 是硫的中间化合价，所以SO2既具有 氧化性又具有还原性；
➢NO、NO2中的N也是中间化合价，常 温下NO容易被氧化成NO2，NO2是红 棕色气体，具有特殊臭味，有毒，遇 水反应生成硝酸和NO。
第一节 烟气净化基本原理
其除尘机理与过滤机理相似：水滴类 似于球形捕集体；水网类似于圆柱形捕 集体；水膜类似于吸收壁，能有效地防 止二次扬尘。
第二节 烟气除尘技术
（2）湿式除尘器
优点：与干式除尘相比，它能够有效地 除掉0.1μm以上的颗粒物，同时还能进 行气体污染物的脱除，而且结构简单造 价低，因此在烟气净化中，湿式洗涤器 的应用极为普遍。
缺点：造成废水的二次污染和污泥处理 问题。今后在我国的应用前景不大。
第二节 烟气除尘技术