废气排放管理知识培训教材.docx

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废气排放管理知识培训教材

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1.什么是燃煤电厂的“超低排放”?

燃煤电厂排放的烟尘、二氧化硫和氮氧化物三项大气污染物与《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中规定的燃机要执行特别排放限值相比较，将达到或者低于燃机排放限值的情况称为燃煤机组的“超低排放”。

其中，在燃用煤质较为适宜的情况下、采用技术经济可行的烟气污染治理技术，使得烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别小于10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米的煤电机组，称为超低排放煤电机组;

2.什么是静电除尘器?

它由哪几部分组成?

静电除尘器是利用电晕放电，使烟气中的灰粒带电，通过静电作用进行分离的装置。

它由放电极、收尘极、高压直流供电装置、振打装置和外壳组成。

3.电除尘的工作原理是什么?

在电晕极和集尘极组成的不均匀电场中，以放电极（电晕极）为负极，集尘极为正极，并以72kV的高压电源（高压硅整流变压器将380V交流电整流成72kV高压直流电，由横梁通过电晕极引入高压静电场）产生。

当这一电场的强度提高警惕到某一值时，电晕极周围形成负电晕，气体分子的电离作用加强，产生大量的正负离子。

正负离子被除数电晕极中和，负离子和自由电子则向集尘极转移。

当带有粉的气体通过时，这些带电负荷的粒子就会在运动中不断碰到并被吸附在尘粒上，使尘粉荷电。

在电场力的作用下，尘粉很快运动到达集尘极（阳极板），放出负电荷，本身沉积在集尘板上。

在正离子运行中，电晕区里的粉尘带正电荷，移向电晕板，因此电晕极也会不断积灰，只不过量较小。

收集到的粉尘通过振打装置使其跌落，聚集到下部的灰斗中由排灰电机排出，使气体得到净化。

4.影响电除尘器效率的主要因素有哪些?

影响电除尘器效率的主要因素有：

粉尘比电阻、气体温度、烟气速度、气体湿度、粉尘浓度、电晕极性、气流分布均匀性、振打方式等。

5.造成电除尘气流分布不均的原因有哪些?

1）由锅炉而引起的分布不均;

2）在烟道中摩擦引起的紊流;

3）由于烟道弯头曲率半径小，气流转弯时因内侧速度大大减小而形成的扰动;

4）粉尘在烟道中沉积过多使气流严重紊乱;

5）进口烟箱扩散太快使中心流速高引起流速分布不均;

6）锅炉漏风等。

6.气流分布不均对电除尘的影响有哪些?

1）在气流速度不同的区域内捕集到的粉尘量不一样，气流速度低的地方电除尘效率高。

总体上讲风速过高的影响比风速低的影响更大;

2）局部气流速度高的地方出现冲刷，产生二次飞扬;

3）振打清灰时通道内气流的紊乱，打下来的粉尘被带走：

4）除尘器一些部位积灰反过来进一步破坏气流的均匀性。

7.电除尘器电场产生二次飞扬的原因有哪些?

1）高比电阻粉尘的反电晕会产生二次飞扬;

2）烟气流速过高产生二次飞扬;

3）气流分布不均产生二次飞扬;

4）振打频率过快，使粉尘从收尘极板上落下时呈粉末状而被烟气带走，产生一次飞扬;

5）电除尘器本体漏风或灰斗出现旁路气流带走粉尘而产生二次飞扬。

8.如何防止电除尘器电场产生二次飞扬?

1）使电除尘器内部保持良好的气流分布;

2）使设计出的收尘电极具有充分的空气动力学屏蔽性能;

3）采用足够数量的高压分组电场并将几个分组电场串联;

4）对高压分组电场进行轮流均衡地振打;

5）严格防止灰斗中的气流有环流现象和漏风。

9.什么是飞灰比电阻?

单位面积、单位厚度飞灰的电阻值，常以其电阻率表示，单位为Ω/cm。

长度和截面积各为1个单位时的电阻为比电阻，即导线长度为1cm，截面积为1cm2时的阻值，用ρ表示，单位为Ω˙cm。

粉尘分通常分为低比电阻粉尘（ρ<104Ω˙cm）、中比电阻粉尘（104Ω˙cm<ρ<5×1010Ω˙cm）和高比电阻粉尘（ρ>5×1010Ω˙cm），比电阻是影响除尘器效率的重要因素。

10.比电阻对除尘效果有何影响?

通常粉尘的比电阻值在104~5×1010Ω˙cm之间，比电阻对除尘效果影响有以下几方面：

1）比电阻大于5×1010Ω˙cm，影响电晕电流，粉尘荷电量和电场程度，使除尘效率下降;

2）高比电阻会使粉尘粘附力增大，不易被振打下来，易产生二次飞扬，使除尘效率下降。

3）低比电阻易因静电感应获得正电荷，使极板上的粉尘重新排斥到电场空间。

11.机组启动期间为什么要注意电除尘器的投用时机?

锅炉点火期间如果出现油枪雾化不良，未燃尽的油滴会玷污电除尘器的极板，从而降低除尘器的除尘效率，所以早期运行机组要求启动期间不投用电除尘器或使用旁路烟道。

同时投用电加热器和电振打器，以防止支持瓷瓶的表面结露造成闪络短路，并能够及时使极板上的灰尘被振打下来，预防除尘效率下降。

目前一般通过油枪升级改造，提高燃烧效率、避免未燃尽油滴对除尘器的影响，解决了启动期间不能投用除尘器的问题。

12.电除尘器运行时的安全注意事项有哪些?

电除尘器在运行时，各电场内都存在高压电和浓度很高的灰尘。

在停止运行时，电场内部也会存在高压感应电，所以必须注意以下几方面的安全事项：

1）电除尘器运行时禁止开启高压开关柜，严禁打开各种门孔封盖;

2）进入电除尘器内部工作时，必须严格执行工作票制度，切断所有电源，隔离烟气通道，除尘器内部温度降至40℃以下时，工作部分应有可靠接地，并制订可靠安全措施;

3）进入电场前必须将高压隔离开关闸刀投至“接地”位置，对电场放电，可靠接地，消除残余静电;

4）进入电场前应将灰斗内的储灰放净，充分通风。

13.烟气湿度对除尘效率有何影响?

锅炉烟气都含有水分，从原理上分析烟气中水分越多，除尘效率就应该越高，但若电除尘设备的保温效果不好，烟气温度达到露点，特别是在烟气中二氧化硫含量比较大时，过高的湿度就会使电极系统及金属部件产生腐蚀，反而损坏了设备，影响除尘的效果。

对于布袋除尘器，烟气湿度过大后还有造成布袋损坏的风险。

14.电除尘器漏风对其运行有哪些影响?

1）电除尘器处于负压运行，若壳体有漏风点，就会使外部空气漏入，造成电除尘器的烟速增大;

2）从灰斗下部漏风会使灰斗内的积灰产生二次飞扬，都会造成除尘效率降低。

15.布袋除尘器的工作原理?

含尘气体从布袋除尘器入口进入后，由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区中的滤袋，当含尘气体穿过滤袋时，粉尘即被吸附在滤袋上，而被净化的气体从滤袋内排除。

当吸附在滤袋上的粉尘达到一定厚度电磁阀开，喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋，将吸附在滤袋外面的粉尘清落至下面的灰斗中，粉尘经卸灰阀排出后利用输灰系统送出。

16.布袋除尘器的优点有哪些?

除尘效率高;捕集细小粉尘的能力强;处理烟量大;对煤种的适应力强。

17.布袋除尘器尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理是哪几种?

基本机理包括：

拦截、惯性碰撞、扩散、重力、静电吸引。

18.电袋除尘器有何优点?

结合了电除尘器和布袋除尘器的优点。

19.湿式电除尘的技术原理是什么?

湿式电除尘的金属放电线在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动，当运动到集尘极表面时，随液体膜流下而被除去。

采用液体冲洗集尘极表面来进行清灰，同时粉尘形成浆液而排出去。

20.湿式电除尘的优缺点是什么?

湿式电除尘收尘性能与粉尘特性无关，对黏性大或高比电阻粉尘能有效收集，同时也适用于处理高温、高湿的烟气，由于没有二次扬尘，出口粉尘浓度可以低于5mg/Nm3。

由于没有如锤击设备的转动部件，可靠性高，能有效收集烟气中的硫酸雾气溶胶及亚微米级颗粒。

常规电除尘烟道的设计流速为15m/s，湿式电除尘器设计流速范围为2~3m/s，因此湿式除尘器的截面积较烟道截面积大5~7倍，占地面积大。

由于湿式除尘器体积大，重量重，需要的支架较常规烟道支架重。

由于湿式除尘器采用水力清灰，因此在运行的过程中会产生废水。

由于湿式除尘器吸附的石膏浆液具有粘性，除尘器极板上存在结垢的风险，对运行要求高。

由于除尘器吸收下来的石膏浆液等具有腐蚀性，因此需选择合适的防腐蚀材料。

21.常用脱硫方法?

国内外目前普遍采用脱硫方法可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫三大类。

燃烧前脱硫，是采用洗煤技术对煤进行洗选，将煤中大部分的可燃无机硫洗去，降低燃烧煤中的含硫量，从而达到减少污染的目的;燃烧中脱硫（即炉内脱硫），是在煤粉燃烧过程中同时投入一定量的脱硫剂，在燃烧时脱硫将二氧化硫脱除。

典型技术是循环流化床技术;燃烧后脱硫（即烟道气体脱硫），是在烟道外加装脱硫设备，对烟气进行脱硫的方法，典型技术有石灰石-石膏法，喷雾干燥法，电子束法，氨法等，其中应用最多的是石灰石-石膏法。

22.什么是湿法烟气脱硫?

湿法烟气脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气，以吸收SO2，脱硫效率高。

湿法脱硫技术先进成熟，运行安全可靠，脱硫效率较高，适用大机组，煤质适应性广，副产品回收等优点。

主要缺点系统复杂，设备庞大，占地面积多，一次性投资多，运行费用较高，耗水量大。

23.什么是干法烟气脱硫?

干法烟气脱硫是指无论加入的脱硫剂是干态的或是湿态的，脱硫的最终反应产物都是干态的。

干法烟气脱硫投资费用较低;脱硫产物呈干态，并与飞灰相混;无需装设除雾器及烟气再热器;设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。

但干法烟气脱硫吸收剂的利用率低;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用。

24.什么是NOx排放控制技术?

利用燃烧过程产生的氮基中间产物或者往烟道中喷射氨，在合适的温度、气氛或催化剂条件下将NOx还原，这是燃煤锅炉控制NOx排放的主要机理。

由此衍生出炉内低NOx燃烧（简称LNB）、炉膛喷射还原剂的选择性非催化还原烟气脱硝（简称SNCR）和炉后烟道喷射还原剂的选择性催化还原烟气脱硝（简称SCR）等三类技术，这些技术可单独或组合使用。

25.什么是SCR和SNCR脱硝?

SCR是选择性催化还原的简称，在催化剂的作用下，喷入氨把烟气中的NOx还原成N2和H2O，还原剂以NH3为主，催化剂有贵金属和非贵金属两类。

SNCR是选择性非催化还原的简称，将含有NH3基的还原剂，喷入炉膛温度为800~950℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3，无须经过催化剂的催化，直接与烟气中的NOx进行反应生成N2的工艺。

SCR与SNCR脱硝技术的比较

26.循环流化床锅炉脱硝装置的主要技术手段是什么?

SNCR主流，部分新建机组为满足超低排放采用预留SCR空间的方式。

27.循环流化床锅炉SNCR脱硝的还原剂是什么?

脱硝系统的还原剂主要有三种：

液氨、氨水以及尿素，还原剂的选择是影响脱硝效率和运行经济性的主要因素之一。

大部分电厂使用尿素，少部分为氨水，一些化工自备厂或管理经验丰富的电厂也有使用液氨的。

脱硝还原剂比较

28.什么是SNCR脱硝的反应烟窗?

还原剂的反应高效温度范围称为反应烟窗，有时也称温度窗。

适宜SNCR反应发生的温度区间，一般为800~950℃。

当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。

29.为什么循环流化床锅炉SNCR脱硝的效率远高于煤粉锅炉?

CFB锅炉特有的结构，有助于烟气和喷入还原剂的均匀混合，这主要得益于旋风分离器的强烈混合作用。

工业试验研究也表明，在分离器前水平烟道设置喷入点，能显著降低氨氮比、提高脱硝效率并减少氨逃逸量。

常规SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低NOx燃烧技术的补充处理手段。

而CFB锅炉机组，由于采用了低氮燃烧技术，燃烧温度较低、二次风分级给入、炉膛下部缺氧燃烧、炉膛中心存在缺氧还原区域，能有效抑制NOx生成，相对燃烧相同煤种的煤粉炉其NOx排放低40%~60%。

因此CFB锅炉脱硝最适宜采用SNCR技术，目前的趋势是用更为安全的尿素代替氨作为还原