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1、燃煤锅炉改造技术参考资料大全2015年5月16日燃煤锅炉改造技术参考资料目 录一、高效煤粉锅炉技术1二、循环流化床锅炉技术2三、燃气工业锅炉技术3四、生物质燃料锅炉技术4五、甲醇锅炉技术5六、水煤浆锅炉技术6七、槽式太阳能光热技术7八、燃煤工业锅炉节能改造技术8九、锅炉烟气除尘技术17十、锅炉烟气脱硫技术22十一、锅炉烟气脱硝技术24十二、锅炉大气污染排放标准（GB 13271-2014）26一、高效煤粉锅炉技术高效煤粉锅炉是以200目左右细度煤粉为主要燃料的锅炉，具有易于操作、热效率高、污染物排放少等特点。一、设备及原理高效煤粉工业锅炉系统主要包括十二个集成子系统（站）：即煤粉储存系统、供粉
2、系统、惰性气体保护站、燃烧系统、锅炉系统、除尘系统、脱硫系统、热力系统、点火油气站、压缩空气站、粉煤灰存储系统和自动化控制系统。将煤制备成200目左右细度的煤粉,由密闭罐车注入煤粉塔。煤粉按量进入煤粉燃烧器。煤粉在锅炉炉膛燃烧产生的高温烟气,完成辐射和对流换热产生高温蒸汽后,进入布袋除尘器、脱硫装置。除尘器排出的洁净烟气经引风机排入大气。二、技术特点主要优点：（1）煤粉可集中供应。煤粉集中磨制，统一供应，减少锅炉现场扬尘污染。（2）工作环境友好。全系统密闭运行，气力输送供煤，集中排灰。（3）操作简单。锅炉可实现即开即停，自动化程度高，操作简单便捷。（4）高效节能。煤粉燃烧效率可达98%，热效率
3、达90%以上。（5）洁净排放。采用高效除尘及脱硫脱硝装置，可实现低污染排放。（6）节约用地。采取煤粉集中供应方式，煤灰集中处理,无堆煤场和渣场，占地面积小。主要不足：（1）煤粉粒度小，增加制作成本,且在制造、运输、燃烧等过程中要注重防爆措施。（2）热负荷调节范围较小，低于一定负荷不能够燃烧；（3）飞灰量大，需配备高效除尘装置。三、燃料要求适宜优质褐煤、长焰煤，不适宜无烟煤、贫煤及一般烟煤。二、循环流化床锅炉技术循环流化床锅炉燃烧技术是指小颗粒煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下充分接触燃烧的技术。一、设备及原理循环流化床锅炉系统通常由流化床燃烧室（炉膛）、循环灰分离器、飞灰回送装置、尾部受热面和辅助
4、设备等组成。燃煤和脱硫剂送入炉膛，与炉床上的高温炉料接触燃烧，并进行脱硫反应，在上升烟气作用下向上运动，对炉壁和炉内布置的换热器进行放热。较大颗粒（煤粒、脱硫剂）进入悬浮区域后因重力作用沿炉壁下降，并上下往复燃烧。较小颗粒与高温气体离开炉膛进入旋风分离器，被分离出来返回炉膛，进行循环燃烧。未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道，经换热器等装置、及除尘脱硝装置处理后排至大气。二、技术特点主要优点：(1)燃料适应性广。燃煤可用低热值煤种及中、低硫煤，且燃煤粒度在0-10mm即可。(2)燃烧效率高。循环流化床锅炉的燃烧效率可达9599%。(3)清洁排放。炉料中添加脱硫剂，脱硫率可达80%以上，低温分
5、段燃烧减少NOx产生，加装烟气处理设备可实现清洁排放。(4)负荷适应性好。负荷调节范围30%100%。(5)可协同处理污泥、城市垃圾等。主要不足：（1）送风系统耗电量大。（2）受热面易磨损，或影响长期连续运行。（3）点火启动时间长。三、燃料要求煤种适应性较广，可以烧烟煤、无烟煤、贫煤、褐煤，对煤矸石等劣质燃料也能很好地燃烧。三、燃气工业锅炉技术燃气工业锅炉是指利用天然气、城市煤气、焦炉煤气、液化石油气等气体为燃烧介质的锅炉。一、设备及原理锅炉系统主要由锅壳和炉胆两大主体和保证其安全经济连续运行的附件，仪表附属设备，自控和保护系统等构成。利用天然气、液化气或城市煤气等气体作燃料，在炉内燃烧放出来
6、的热量，加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的进行使用。二、技术特点主要优点：（1）节地。锅炉房布置灵活，噪音低，不需要煤灰堆放地，节省用地。（2）节水。节约锅炉辅助生产用水。（3）节电。燃气锅炉辅助设备少,功率小,耗电量低。（4）节能减排。锅炉燃烧效率可达99%，热效率达90%以上，烟尘排放小于20mg/m3，二氧化硫、氮氧化物排放少。主要不足：（1）气源投资较大，且需考虑气体供给能力；（2）燃气价格较高，运行成本高于燃煤；（3）安全措施需要加强。三、燃料要求根据燃气供应能力，可选用以天然气、城市煤气、焦炉煤气或液化石油气等为燃料的锅炉。四、生物质燃料锅炉技术生物质燃料锅炉是利用秸秆、水稻秆、薪材
7、、木屑、树皮等作为燃料的锅炉。一、设备及原理生物质锅炉系统主要由给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统等构成。燃料被螺旋给料机送入炉膛，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热，干燥、着火、燃烧，此过程中析出大量挥发分，燃烧剧烈。产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后，进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器，再进除尘器，最后经烟囱排入大气。未气化的燃料边向炉排后部运动，直至燃尽，最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。二、技术特点主要优点：（1）降低能源消耗。生物质燃料是一种可再生能源，替代化石能源，降低了能源消耗；（2）清洁无污染。可以减少二氧化硫和氮氧化合物的排放，清洁无污染。主要不
8、足：（1）燃料来源不稳定；（2）燃料热值低，锅炉负荷较低。三、燃料要求秸秆、水稻秆、薪材、木屑、树皮等五、甲醇锅炉技术甲醇锅炉是指利用甲醇燃料为能源的的锅炉。一、设备及原理甲醇锅炉系统是由锅炉系统、燃烧机系统、燃料贮存系统、燃料供给管路系统、热力管道系统、燃料运输系统等部分组成。利用泵、雾化喷嘴系统将甲醇燃料进行雾化形成微小液滴，液滴在燃烧空间中到高温加热蒸发变成气体，气体与空气混合，与空气中的氧气发生化学反应进行发光发热的燃烧，并与锅炉壁或换热器中介质进行热交换形成高温介质进行使用，燃尽生成的烟气排除。二、技术特点主要优点：（1）节省石油。可以汽、柴油调配至与成品油同等热效率，节省石油资源。
9、（2）安全方便。甲醇比汽油不易挥发上浮，着火爆炸危险性比汽油小，同时减少静电危险。（3）减少排放。甲醇燃料低温燃烧，氮氧化物产生少；原料中硫含量低，二氧化硫排放少，基本无烟尘排放。主要不足：（1）甲醇燃料的低温性能差，冬天需要采取相应措施；（2）甲醇具有腐蚀性，对橡胶有溶胀作用，需添加抗腐蚀、抗溶胀的添加剂。三、燃料要求甲醇燃料。六、水煤浆锅炉技术水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉。水煤浆是一种由一定比例煤粉、水和添加剂混合制备而成的液体，可以象油一样泵送、雾化、储运，可直接用于各种锅炉、窑炉的燃烧。一、设备及原理水煤浆锅炉系统主要由锅炉系统（包括锅炉主机、鼓引风机、烟气净化设备、电控设备、
10、水处理设备等）、供浆系统（包括煤浆储罐；煤浆搅拌过滤装置；供浆泵；操控台；水煤浆燃烧器等设备）组成。由一定比例的煤粉、水和少量药剂混合制备而成符合条件的水煤浆，经搅拌、输送、过滤，与高压风混合进入燃烧器，在油点火系统等辅助下，在炉膛内独立燃烧。烟气经锅炉燃尽室、对流管束、省煤器等，从锅炉尾部排出，通过专用脱硫除尘器等进行尾气处理，达到环保标准后，经引风机进烟囱排入大气。炉膛内燃烧后的极少灰渣，通过除渣系统排出炉体外。二、技术特点：主要优点：（1）节能环保。锅炉燃尽率达到98%以上，烟气排放达到国际排放标准。（2）调整负荷方便。水煤浆锅炉的负荷可在35%100%的范围内任意调节。（3）节约土地。
11、燃料及粉煤灰采用罐装密闭运输方式，无扬尘污染，无需储煤场和渣场，节约用地50%以上。（4）自动化程度高，节约人力资源。主要缺点：（1）对操作及维修人员要求高；（2）易耗件多，备件成本高。三、燃料要求气煤、肥煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤等煤种。七、槽式太阳能光热技术直接利用太阳能进行加热供热的设备，一般与天然气锅炉、生物质锅炉或其他热源配合使用。一、设备及原理槽式太阳能光热系统主要由聚光集热子系统（聚光镜、接收器和跟踪装置构成）、换热子系统（由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成）及辅助能源子系统（夜间或阴雨天供热）构成。槽式太阳能聚光集热技术，主要是利用槽式抛物面聚光镜（聚光器）将太阳光聚焦在
12、一条线上，通过在这条焦线上安装的管状热量吸收器（集热器）吸收聚焦后的太阳辐射能。在集热器管内充装用于吸收太阳辐射能的流体工质，然后通过管线将被加热的工质汇集到太阳热能汇集器（蒸汽发生器），该工质在此装置内给水进行热量交换。被冷却的工质再通过循环泵输送回流到集热器再次吸收太阳辐射能。二、技术特点主要优点：（1）清洁无污染。直接利用太阳能，减少二氧化硫和氮氧化合物的排放，并减少化石燃料消耗；无烟尘及飞灰污染。主要缺点：（1）受天气及场地面积影响较大；（2）热负荷不稳定。三、适用范围适用于太阳能资源丰富地区、具有安装集热器的场地条件。八、燃煤工业锅炉节能改造技术一、提高煤炭燃烧效率技术（一）分层给煤
13、改造技术目前层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使块、末煤混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤，使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分布在炉排上，有利于进风，改善燃烧状况，提高煤炭的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得5%20%的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。项目投资很少，节能效益很好，回收很快。（二）富氧燃烧技术锅炉运行时若存在火焰温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度等级无法达标、锅炉燃烧效率不高、锅炉出力不足的时候，可以考虑采用富氧燃烧技术，增加助燃空气中氧气的含量，使燃料燃烧的更加充分。同时降低
14、空气过剩系数，减少燃烧后的烟气排放量，提高火焰温度和降低排烟黑度，实现节能5%15%，提高锅炉出力10%以上。富氧燃烧技术的节能和环保效益都很好。二、提高热量利用效率技术（一）受热面除尘、除焦技术减少炉膛内受热面结焦、积灰程度，提高热传导效率。一是通过吹灰，减少燃煤锅炉受热面的灰尘沉积程度，避免出现堵灰现象，加大受热面的传热温压，降低排烟温度，减少热损失。二是在燃煤锅炉自身上，可以通过加大锅炉设计时的受热面，同时保持锅炉受热面的清洁，以提高的热传导率，避免排烟温度升高和锅炉燃烧效率的降低。三是合理控制火焰高度，防止结焦。同时在操作上要注意观察，出现结焦就立即处理，防止焦块越来越大。四是锅炉使用
15、一段时间后，管束和烟室内会产生积灰与结垢现象，会影响锅炉的燃烧效率，保持烟道畅通，定期的对烟道的灰尘进行清理，降低锅炉排烟的阻力，提高热传导率。 （二）换热器防垢、除垢技术锅炉换热器结垢是指换热设备内壁与不洁净流体相接触逐渐积聚起来的固态物质。结垢对换热设备的影响主要有2个方面,一是由于污垢层具有很低的导热系数,从而增加了传热热阻,降低了换热设备的传热效率。二是当换热设备表面有结垢层形成时,换热设备中流体通道的过流面积将减少,导致流体流过设备时的阻力增加,从而消耗更多的泵功率,使生产成本增加。锅炉换热器防垢、除垢方法可分为化学法和物理法。1、化学防垢化学法主要有软化法、酸处理法、碳化稳定法及阻
16、垢剂的应用等。前面3种方法因费用较高或造成设备腐蚀等原因而应用范围较窄。国内外应用最广泛的是阻垢剂,阻垢剂是一类化学药品的总称,通过它的加入可以防止或阻止积垢的生成。（1）天然分散剂。二十世纪60年代初,主要以丹宁、磺化丹宁、木质素、淀粉、改性淀粉和羧甲基纤维素等天然有机物质为主。这些天然阻垢剂来源广,价格便宜,无毒,易于生物降解。但杂质含量高,用量较大,目前只有少量商品复合配方中仍有使用。（2）均聚物。聚丙烯酸(PAA)、聚甲基内烯酸(PMAA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚马来酸(酐)(PMA和HPMA)等这类均聚物是二十世纪60年代末70年代初开发成功的,它们都是阴离子型聚合电解质。 聚天冬
17、氨酸(PASP)是美国Donlar公司于二十世纪90年代初开发出来的一种新型阻垢剂,分子中不含磷,可生物降解,是绿色水处理剂,具有优异的阻垢性能。PASP有很好的生物降解性能,与葡萄糖降解性能相近,在28d内降解率达73%以上,对环境无任何有害影响。 聚环氧琥珀酸(PESA)分子结构中无P,无N,容易生物降解,属绿色水处理剂。与磷酸盐、2-膦基丁烷-1,2,4三羧酸等多种药剂复配使用均具有较好的协同效应和一定的缓蚀性能。（3）共聚物。由于均聚物品种单一,且只能抑制CaCO3垢,二十世纪80年代开始,国内外开发出性能优良的二元、三元及多元水溶性共聚物。它们的特点是不仅能抑制CaCO3垢,同时对磷
18、酸钙垢、磷酸锌、氧化铁、黍泥等也有很好的抑制分散作用,有的还有特殊作用,如能抑制硅垢,甚至能参与缓蚀等。 磺酸共聚物突出的优点是在阻垢方面不受水中是否存在金属离子的影响,对磷酸盐垢、硫酸盐垢、氢氧化镁垢、CaCO3垢等,特别是对磷酸钙垢有良好的抑制作用,且能有效地分散颗粒物,稳定金属离子和有机膦酸,药力持久,有易结胶,并具有一定缓蚀作用。（4）含磷阻垢剂。无机聚磷酸盐是一种具有较好缓蚀性能的阻垢剂,二十世纪60年代在水处理中广泛使用。聚磷酸盐的缺点是它会水解,尤其是在高温下易水解。水解后其阻垢缓蚀性能降低,且水解生成的正磷酸盐容易和水中的Ca2+生成溶度积更高的Ca3(PO4)2水垢。2、物理
19、防垢1945年,比利时的韦梅朗首次成功地应用磁处理技术,防止锅炉水垢形成,并除去了原先沉积的水垢,开创了物理处理先河。半个世纪以来,各种水的物理处理技术应运而生,诸如静电处理、高能电子辐射处理、电磁处理和超声处理。物理处理设备相对简单、维护操作简便、寿命长、运行费用较低、无污染问题,减少换热设备积垢形成,以及能除去原先沉积物的作用,因此,在建筑材料、化工、冶金、矿山、农业和医学等领域得到了广泛应用。（1）磁场防垢。1945年“CEPI”的磁场防垢装置问世后,大量CEPI的防垢装置在欧洲使用,除了家用热水锅炉外,在挪威有100余艘海船上安装了这种防垢装置,德国不同的工业企业中安装了500余台这种
20、防垢装置。我国最早的磁处理防垢器出现于1959年。70年代,前苏联、美国、日本先后掀起了磁处理研究热,学术界和企业界竟相投入了大量的人力和资金对磁处理进行研究,取得了大量成果和发明专利,并建成了大型磁处理设备。80年代以后,科学家们对磁处理进行了更深入的研究,积累了大量的实验资料。美国能源部于1998年开始推荐的工业水处理方法,其中就有磁场技术。（2）电场防垢。静电水处理技术是现代工业领域里最新技术之一,在二十世纪60年代末,美国新泻华盛顿公司研制成功第一台静电水垢控制器,此后仅仅几年时间,就有数百台为美国的一流企业所采用,对其实用效果评价很高,并广泛应用于冷却循环、热交换、制冷、锅炉等水系统
21、。70年代末日本又有所发展,将静电除垢器与水槽和脱气装置组合,用于蒸气锅炉和热水锅炉的给水处理,可完全取消炉内加药,达到防垢和缓蚀的目的。美国国家航空局也推出了电子水处理器。我国是研究静电防垢方法较早的国家之一,1975年研制成功第一台静电防垢器。其后又推出了电子式水处理器、高频电场水处理器。90年代初研制了我国第二代静电除垢器系列产品,并批量生产。 电场处理又分为高压静电法和高频电子法两种。这两类设备的功能相同、优点相同,只是适用条件不同。电子防垢器采用直流低压,静电防垢器采用电流高压。虽是高压,但电流很微小,又采用了固化绝缘措施,所以不存在使用安全问题。静电防垢器的阳极用四氟乙烯制作,耐磨
22、损、不腐蚀、不老化、不粘附,可连续使用20年。使用运行过程中基本上不用清洗。电子防垢器的阳极用钛合金制作,表面覆有保护膜因而不腐蚀、不老化、强度高。（3）超声防垢。高于人耳听觉上限阈值的声波,称为超声波。功率超声又称为超声波的“主动应用”,是用较大功率的超声对物质作用,以改变或加速改变物质的一些物理、化学和生物特性或状态的技术。超声波防垢强化传热技术是一种节能环保技术,国外如韩国俄罗斯等国有相关的产品,目前国内也有一些超声波防垢装置投放市场,但应用还不广泛。超声波防垢机理的研究还不深入,与其它物理防垢方法如电场、磁场或电磁场等的研究相比还有一定的差距,影响了该技术的推广。（4）物理方法协同防垢
23、。上述的物理防垢方法在化学、冶金、矿山农业和医学等领域得到广泛应用。但大多数物理处理技术,对水的一些基本物理化学性能影响比较小,很难诱发水的物理化学性能发生根本性的变化,所以一些物理处理技术在实际应用过程中其效果受到许多因素的制约,应用还不是很广泛。为了能得到更好的处理效果,物理防垢技术开始转向几种工艺相互耦合的组合技术上。光子与磁场协同防垢。东北大学的郑少波提出了采用光子来强化和稳定水的磁处理效果的新技术,从理论上分析了磁场下光子对冷却子的物理化学作用,得出光磁协同处理可减少冷却过程中硬垢生成,降低水的腐蚀性,杀灭水中的细菌。通过不同频率光波与磁场的协同试验,表明红外光协同磁场处理的效果最佳
24、。激光与电场协同防垢。夏茂等以“激光电场调控活性氧”为理论基础,采用激光和高频电场以及单片机控制技术,具有除垢防垢、杀菌灭藻、抗腐蚀、水质净化等多种功能。特定的电场能改变CaCO3的结晶形式,抑制方解石结晶盐类(硬垢)的产生,提供产生文石结晶盐类(软垢)的能量,达到防垢的目的。电磁场与过滤结合。美国Drexel大学的YICho教授用电磁场与过滤结合进行防垢实验,研究表明,经过电磁场处理后,晶体聚集,颗粒变大,再经过过滤装置截留,只有少量的晶体进入换热器,减少了积垢的形成。电磁场与膜技术结合。北京工业大学环境与能源工程学院的陈金辉将膜技术和电磁技术结合,在低频电磁场的作用下,对冷态工况下的抗垢、
25、减垢强化传热技术进行实验研究。结果表明在电磁场的作用下,污垢晶体由致密型变为松散型,经过膜过滤后,晶体量减少,起到了防垢的作用。超声场与O3协同。大连理工大学的刘天庆研究超声与O3控制生物垢的生长。经过处理的生物垢厚度明显低于未经过处理的对照管内的生物垢。他还进行了生物垢移除实验,生物垢在用O3处理后,再用超声波处理,则90%以上的生物垢可以被移除,其效果远大于单独使用O3和超声的效果的加和。（三）余热回收利用余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，它包括蒸汽余热、热水余热及空气余热等。1、余热利用途径余热的回收利用途径很多。一般说来，综合利用余热最好，其次是直接利用，再
26、次是间接利用（如余热发电）。综合利用就是根据余热的品质，按照温度高低顺序不同按阶梯利用，品质高的可以用于生产工艺或余热发电；中等的（120度-160度）可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量，用于空调或工业；低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。（1）余热蒸汽的合理利用顺序是：动力供热联合使用；发电供热联合使用；生产工艺使用；利用汽轮机发电或直接替代电机驱动机泵；生活用;利用余热吸收制冷设备，实现热、电、冷联产。（2）余热热水的合理利用顺序是：供生产工艺常年使用；返回锅炉及发电使用；生活用。（3）余热空气的合理利用顺序是：生产用；暖通空调用；动力
27、用；发电用。2、余热回收设备（1）热管余热回收器，即利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置，主要应用于工业节能领域，可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态，热管余热回收器可分为：气气式、气-汽式、气液式、液液式、液气式。按照回收器的结构形式可分为：整体式、分离式和组合式。（2）间壁式换热器。换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在
28、三类换热器中,间壁式换热器应用最多。常见间壁式换热器如：冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器 、混合式冷凝器 。（3）蓄热式换热器。蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备，一般用于对介质混合要求比较低的场合。换热器内装固体填充物，用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子（有时用金属波形带等）。蓄热式换热分两个阶段进行。第一阶段，热气体通过火格子，将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入一器时，冷气体进入另一器。常用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，
29、如煤气炉中的空气预热器或燃烧室，人造石油厂中的蓄热式裂化炉。（4）节能陶瓷换热器。陶瓷换热器是一种新型的换热设备，在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备。用它的特殊材质SIC质，把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的。由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用。抗氧化，耐热震，高温强度高，抗氧化性能好，使用寿命长。把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节能25%-45%，甚至更多的能源。（5）喷射式混合加热器。喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用，喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备。喷射式混合加热器具有传换效率高，
30、噪音低（可达到65dB以下），体积小，安装简单，运行可靠，投资少。利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热， 加热采暖循环水喷射式混合加热器特别适合于在供热面积不超过6万平方米的中小型供暖系统中使用，取代表面式加热器的功能。根据热源的条件不同，加热水的温度可以提高2050。如果要求水的温升较大，也可以采用两级喷射式混合加热器串联布置使用。九、锅炉烟气除尘技术燃煤工业锅炉在使用的过程中不可避免地产生粉尘和烟气，锅炉除尘就是把锅炉中的粉尘从烟气中分离出来，从而减少粉尘污染。按照捕集分离粉尘粒子的机理来分类，可将各种除尘设施分为机械式除尘器、电力除尘器、过滤除尘器、洗涤除尘器四大类。一、
31、机械式除尘器机械式除尘器根据作用力不同又分为重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器。（一）重力除尘器。又称重力沉降室，利用降低烟气流速，使较大的尘粒在自身重力的作用下，沉降分离出来。沉降室底部可做水封池，也可用喷雾的办法使尘粒自重增大而提高除尘效果，这种沉降室和前述的分别称为湿室和干室沉降室。沉降室可用砖石砌筑。这种除尘设备具有结构简单，投资省，经济耐用，阻力小等优点，但占地面积大，除尘效率低(干室只有50%，湿室为80%)，而且水封池的水有酸性，腐蚀设备，并且排放需处理，目前只有在有二级除尘装置的锅炉中作为第一级除尘用。（二）惯性力除尘器。又称惯性除尘器，其机理是流动烟气中的尘粒与烟气具有不
32、同的密度，尘粒的密度要比烟气的密度大几百倍到几千倍，因此，尘粒与烟气具有不同的惯性力。当气流急转或与障碍挡板碰撞时，尘粒运动轨迹将与烟气运动偏离，从而将尘粒分离出来。惯性力除尘器以立帽式为最常见。立帽式除尘器又称帽式或钟罩式除尘器，它安装在烟囱的顶部出口处。立帽实际是个沉降室，烟气进入立帽后，由于流动截面增大和改变流动方向，烟气流速降低。尘粒在目重和惯性力作用下分离沉降，由溜灰管排出。净化后的烟气由上部烟管排入大气。惯性力除尘器效率较低，用得最多的立帽式除尘器也只有40%50%，但由于它几乎不占地，投资省，阻力小，在一些小型立式锅炉(包括汽水两用炉等E级锅炉和茶炉)上仍广泛使用。（三）离心力除
33、尘器。又称旋风除尘器，其原理是含尘烟气在旋风除尘器内强烈地沿筒壁旋转，并逐渐沿筒壁以螺旋线运动下降。由于强烈的旋转所产生的离心力，把烟尘抛向筒体内壁面，集积在壁面上的烟尘依靠重力逐渐下降至除尘器的底部，并经集灰斗排出。净化后的烟气从除尘器中间的心管排出。离心力除尘器安装、使用注意事项：(1)安装除尘器要保证密封，安装完毕应用肥皂液检查；(2)使用中应定期维修，保证效率，运行35年应检查耐磨涂料的磨损情况；(3)运行中应注意排灰口(锁气器)的密封；(4)选用除尘器要考虑和锅炉的排烟量相适应，风机能克服排烟阻力。二、电力除尘器电力除尘器又称电除尘器，其工作原理是使含尘气体中粉尘微粒荷电，在电场力的
34、作用下驱使带电尘粒沉积于沉降极的表面上。目前国内作为中小型锅炉烟气净化的电除尘器产品主要是立管式电除尘器。这种除尘器单管处理风量为5000米3/时(m3/h)，双管为9000米3/时(m3/h)，三管为15000米3/时(m3/h)。电力除尘器净化除尘效率高，可达95%99%，处理烟气量大及阻力低，对烟尘颗粒范围适应性较好，对烟尘浓度的适应性较好，运行费用低。但是电力除尘器初投资高，设备比较庞大，占地面积大，设备制造及安装质量、维护保养要求都比较高，限制了它的应用。目前只有在煤粉炉上用作二级除尘。三、过滤除尘器目前工业锅炉所用的过滤式除尘器主要是袋滤式除尘器。它是用纤维滤袋来过滤烟尘的除尘器。
35、（一）袋滤式除尘器的结构形式1.按进风方式分为上进风、下进风和直流式。上进风，过滤性能好，但灰斗易结露；下进风，滤袋的磨损少，可以延长清灰间隔时间；直流式只用于扁滤袋。2.按滤袋形状分类分为扁形袋和圆形袋。扁袋占地面积小，布置紧凑，袋端磨损小，清灰均匀，单个换袋容易。圆袋受力较好，骨架及连接较简单，补漏容易，成批换袋方便，清灰功率小，噪声小，目前国内圆袋使用较多。3.按过滤方式分类分为外滤式和内滤式两种。外滤式是指含尘烟从袋外进入，滤净后的烟气从袋内排出。内滤式与外滤式正相反。（二）滤袋材质及清灰方式1.滤袋材质 目前所用滤袋材质有涤纶、尼龙、聚丙烯、丙烯纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维。涤纶耐热温
36、度可达135，但耐碱性差；尼龙耐热温度为100110，强度较高；聚丙烯耐热温度为100左右，能耐酸碱腐蚀，丙烯纤维耐热温度为145，耐酸等化学性能好；玻璃纤维耐热温度为250，耐酸性好，耐碱性差；聚酰胺耐最温滤袋可耐220最温，耐酸耐碱性能好。2.清灰方式滤袋上积灰清除方式有人工敲打、机械振打和气体喷吹三种。人工敲打是生产率低、劳动强度高、工作条件差的一种清灰方式；机械振打滤袋损坏率高，更换和检修工作量大；气体喷吹分两种，一种是脉冲喷吹，另一种是气体反吹，这两种方法效果都较好，工作率也稳定，滤袋寿命长，维修工作量也小。滤袋式除尘器的工作性能具有较好的工作性能，其除尘效率可达99%，有效捕集尘粒
37、大于0.3微米(m)。但烟气阻力较大，约为1000帕(Pa)，需要引风机有较大的风压，致使这种除尘器的应用受到一定的限制。四、洗涤除尘器洗涤除尘器也叫湿式除尘器，它以水为介质，利用水网、水膜、水滴捕集烟尘，使烟气得到净化。这种除尘器结构简单，投资省，除尘效率高，对烟气中有害物质也有一定的净化作用。但它对疏水性烟尘的除尘效率不高，黏性烟尘则容易堵塞烟道和风机叶轮，另外，耗水量较大且需进行污水处理。常用的洗涤除尘器有冲击水浴除尘器和麻石水膜除尘器。（一）冲击水浴除尘器。烟气冲击在液面上激起大量的泡沫和水滴，这时由于烟气改变方向，大部分烟尘颗粒沉留在水中，另一部分则被泡沫及水滴凝聚，在沉灰室中随着烟
38、气流向的改变而被分离。冲击水浴除尘器效率可达85%，烟气阻力低，为147196帕(Pa)。（二）麻石水膜除尘器。该除尘器筒体是由麻石(花岗岩)砌筑。含尘烟气从下部以高速切向进入筒体，旋转的烟尘被甩向筒壁，并被筒壁上向下流的水膜润湿和黏附，然后随水经锥形灰斗、水封和排水沟排出。净化后的烟气从上部出口排出。麻石水膜除尘器的效率为90%左右，烟气阻力为5781245帕(Pa)，可用在蒸发量6吨/时(t/h)以上的锅炉上。十、锅炉烟气脱硫技术锅炉烟气脱硫是指除去烟气中的硫及化合物的过程，主要指烟气中的SO、SO2，以达到环境排放要求。一、以干湿状态分类按脱硫过程及产物的干湿状态可将脱硫技术分为湿法、干
39、法和半干（半湿）法。（一)湿法技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。该技术的特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后，脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应，其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高，如用石灰做脱硫剂时，当Ca/S=1时，即可达到90%的脱硫率，适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是，湿法烟气脱硫存在腐蚀严重、废水处理等问题，初投资大，运行费用也较高。（二）干法技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点
40、，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。（三）半干法技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。二、脱硫剂种类烟气脱硫技术中,按脱硫剂的种类可分为以下五种方法：（一）以CaCO3（石灰石）为基础的钙法。此技术的最后产物是CaSO42H2O（石膏），一种不溶于水的稳定物质，可用于建筑材料和水泥制作的原料。（二）以MgO
41、为基础的镁法。该技术的产物MgSO3（亚硫酸镁）可再生脱硫剂并生产硫酸，或将MgSO3氧化后再结晶，可生产肥料级的MgSO41H2O，也可生产工业级MgSO47HO。（三）以火碱和纯碱为基础的钠法。该技术在吸收液的处理中可以利用脱硫产物Na2SO3与NaHSO3在水中溶解度的不同，使Na2SO3结晶作为副产品，或者用酸分解处理，使之再生。火碱和纯碱的价格比较高，且腐蚀性也比较高，在当前世界上使用不是很普遍，在钠法的基础上，在后期加入石灰石生产石膏可以节省部分的火碱、纯碱，这就是双碱法。（四）以NH3为基础的氨法。该技术脱硫产物(NH4)2SO3经数小时可以被大气氧化形成(NH4)2SO4。氨法
42、的优势是用量少、二次污染少、副产品用途广泛（可以作为氨肥）、也可以实现循环再生使用、脱硫、脱硝一次完成，但是氨水的价格高12001500元/吨，配套设备要求高，一次性投资大。（五)以有机碱为基础的有机碱法。现行普遍使用的商业化技术是以石灰石为基础的钙法。三、脱硫产物用途分类按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。十一、锅炉烟气脱硝技术烟气脱硝，是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、选择性非催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法。由于从燃
43、烧系统排放的烟气中的NOx，90%以上是NO,而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝。O3氧化吸收法用O3将NO氧化成NO2,然后用水吸收。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理,而且O3需要高电压制取,初投资及运行费用高。ClO2氧化还原法ClO2将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液将NO2还原成N2。该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2SO3又可作为NO2的还原剂。ClO2法的脱硝率可达95,且可同时脱硫,但ClO2和NaOH的价格较高
44、,运行成本增加。34各种脱硝技术特点技术名称适用性及特点优点和不足脱硝率投资选择性催化还原技术（SCR）适合排气量大，连续排放源二次污染小，净化效率高，技术成熟；设备投资高，关键技术难度较大，要求烟气温度高，不能脱硫，烟气易结露腐蚀后续设备和管道。脱硝80%90%高选择性非催化还原技术 (SNCR)。适合排气量大，连续排放源不用催化剂，设备和运行费用少；NH3用量大，二次污染，难以保证反应温度和停留时间，要求烟气温度高，不能脱硫，烟气易结露、腐蚀后续设备和管道。脱硝30%60%运行费用高低温氧化技术(LoTOx)处理烟气量中等的情况可取臭氧氧化脱硝技术是美国的一项专利技术、脱硝工况稳定、效率高，易控制。适宜在相对低温条件下进行化学反应。但臭氧发生器价格昂贵。脱硝8095%运行费用较高LPC法适合排气量大，连续排放源投资省，运行费用低，无二次污染，系统独立，不腐蚀烟气净化系统以外的其它设备，回收部分氮资源，操作简单可靠、脱硝效率稳定。用液氨做脱除剂不便储运。脱硝40%50%脱硫95%以上运行费用较低十二、锅炉大气污染排放标准（GB 13271-2014）