燃煤鍋爐改造技術(shù)參考

1、燃煤鍋爐改造技術(shù)參考資料2015年5月16日燃煤鍋爐改造技術(shù)參考資料目 錄一、高效煤粉鍋爐技術(shù)1二、循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)2三、燃?xì)夤I(yè)鍋爐技術(shù)3四、生物質(zhì)燃料鍋爐技術(shù)4五、甲醇鍋爐技術(shù)5六、水煤漿鍋爐技術(shù)6七、槽式太陽能光熱技術(shù)7八、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)8九、鍋爐煙氣除塵技術(shù)17十、鍋爐煙氣脫硫技術(shù)22十一、鍋爐煙氣脫硝技術(shù)24十二、鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13271-2014）26一、高效煤粉鍋爐技術(shù)高效煤粉鍋爐是以200目左右細(xì)度煤粉為主要燃料的鍋爐，具有易于操作、熱效率高、污染物排放少等特點(diǎn)。一、設(shè)備及原理高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)主要包括十二個集成子系統(tǒng)（站）：即煤粉儲存系統(tǒng)、供粉系統(tǒng)

2、、惰性氣體保護(hù)站、燃燒系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、點(diǎn)火油氣站、壓縮空氣站、粉煤灰存儲系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)。將煤制備成200目左右細(xì)度的煤粉,由密閉罐車注入煤粉塔。煤粉按量進(jìn)入煤粉燃燒器。煤粉在鍋爐爐膛燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?完成輻射和對流換熱產(chǎn)生高溫蒸汽后,進(jìn)入布袋除塵器、脫硫裝置。除塵器排出的潔凈煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：（1）煤粉可集中供應(yīng)。煤粉集中磨制，統(tǒng)一供應(yīng)，減少鍋爐現(xiàn)場揚(yáng)塵污染。（2）工作環(huán)境友好。全系統(tǒng)密閉運(yùn)行，氣力輸送供煤，集中排灰。（3）操作簡單。鍋爐可實(shí)現(xiàn)即開即停，自動化程度高，操作簡單便捷。（4）高效節(jié)能。煤粉燃燒效率可達(dá)98%，熱效率達(dá)9

3、0%以上。（5）潔凈排放。采用高效除塵及脫硫脫硝裝置，可實(shí)現(xiàn)低污染排放。（6）節(jié)約用地。采取煤粉集中供應(yīng)方式，煤灰集中處理,無堆煤場和渣場，占地面積小。主要不足：（1）煤粉粒度小，增加制作成本,且在制造、運(yùn)輸、燃燒等過程中要注重防爆措施。（2）熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較小，低于一定負(fù)荷不能夠燃燒；（3）飛灰量大，需配備高效除塵裝置。三、燃料要求適宜優(yōu)質(zhì)褐煤、長焰煤，不適宜無煙煤、貧煤及一般煙煤。二、循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)是指小顆粒煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下充分接觸燃燒的技術(shù)。一、設(shè)備及原理循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由流化床燃燒室（爐膛）、循環(huán)灰分離器、飛灰回送裝置、尾部受熱面和輔助設(shè)備

4、等組成。燃煤和脫硫劑送入爐膛，與爐床上的高溫爐料接觸燃燒，并進(jìn)行脫硫反應(yīng)，在上升煙氣作用下向上運(yùn)動，對爐壁和爐內(nèi)布置的換熱器進(jìn)行放熱。較大顆粒（煤粒、脫硫劑）進(jìn)入懸浮區(qū)域后因重力作用沿爐壁下降，并上下往復(fù)燃燒。較小顆粒與高溫氣體離開爐膛進(jìn)入旋風(fēng)分離器，被分離出來返回爐膛，進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離出來的細(xì)粒子隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，經(jīng)換熱器等裝置、及除塵脫硝裝置處理后排至大氣。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：(1)燃料適應(yīng)性廣。燃煤可用低熱值煤種及中、低硫煤，且燃煤粒度在0-10mm即可。(2)燃燒效率高。循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率可達(dá)9599%。(3)清潔排放。爐料中添加脫硫劑，脫硫率可達(dá)80%以上，低溫分段燃

5、燒減少NOx產(chǎn)生，加裝煙氣處理設(shè)備可實(shí)現(xiàn)清潔排放。(4)負(fù)荷適應(yīng)性好。負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍30%100%。(5)可協(xié)同處理污泥、城市垃圾等。主要不足：（1）送風(fēng)系統(tǒng)耗電量大。（2）受熱面易磨損，或影響長期連續(xù)運(yùn)行。（3）點(diǎn)火啟動時間長。三、燃料要求煤種適應(yīng)性較廣，可以燒煙煤、無煙煤、貧煤、褐煤，對煤矸石等劣質(zhì)燃料也能很好地燃燒。三、燃?xì)夤I(yè)鍋爐技術(shù)燃?xì)夤I(yè)鍋爐是指利用天然氣、城市煤氣、焦?fàn)t煤氣、液化石油氣等氣體為燃燒介質(zhì)的鍋爐。一、設(shè)備及原理鍋爐系統(tǒng)主要由鍋殼和爐膽兩大主體和保證其安全經(jīng)濟(jì)連續(xù)運(yùn)行的附件，儀表附屬設(shè)備，自控和保護(hù)系統(tǒng)等構(gòu)成。利用天然氣、液化氣或城市煤氣等氣體作燃料，在爐內(nèi)燃燒放出來的熱

6、量，加熱鍋內(nèi)的水，并使其汽化成蒸汽的進(jìn)行使用。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)地。鍋爐房布置靈活，噪音低，不需要煤灰堆放地，節(jié)省用地。（2）節(jié)水。節(jié)約鍋爐輔助生產(chǎn)用水。（3）節(jié)電。燃?xì)忮仩t輔助設(shè)備少,功率小,耗電量低。（4）節(jié)能減排。鍋爐燃燒效率可達(dá)99%，熱效率達(dá)90%以上，煙塵排放小于20mg/m3，二氧化硫、氮氧化物排放少。主要不足：（1）氣源投資較大，且需考慮氣體供給能力；（2）燃?xì)鈨r格較高，運(yùn)行成本高于燃煤；（3）安全措施需要加強(qiáng)。三、燃料要求根據(jù)燃?xì)夤?yīng)能力，可選用以天然氣、城市煤氣、焦?fàn)t煤氣或液化石油氣等為燃料的鍋爐。四、生物質(zhì)燃料鍋爐技術(shù)生物質(zhì)燃料鍋爐是利用秸稈、水稻稈、薪材、木

7、屑、樹皮等作為燃料的鍋爐。一、設(shè)備及原理生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)主要由給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等構(gòu)成。燃料被螺旋給料機(jī)送入爐膛，在此處由于高溫?zé)煔夂鸵淮物L(fēng)的作用逐步預(yù)熱，干燥、著火、燃燒，此過程中析出大量揮發(fā)分，燃燒劇烈。產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉀_刷鍋爐的主要受熱面后，進(jìn)入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預(yù)熱器，再進(jìn)除塵器，最后經(jīng)煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排后部運(yùn)動，直至燃盡，最后剩下的少量灰渣落入爐排后面的除渣口。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：（1）降低能源消耗。生物質(zhì)燃料是一種可再生能源，替代化石能源，降低了能源消耗；（2）清潔無污染?？梢詼p少二氧化硫和氮氧化合物的排放，清潔無污染。主要不足：

8、（1）燃料來源不穩(wěn)定；（2）燃料熱值低，鍋爐負(fù)荷較低。三、燃料要求秸稈、水稻稈、薪材、木屑、樹皮等五、甲醇鍋爐技術(shù)甲醇鍋爐是指利用甲醇燃料為能源的的鍋爐。一、設(shè)備及原理甲醇鍋爐系統(tǒng)是由鍋爐系統(tǒng)、燃燒機(jī)系統(tǒng)、燃料貯存系統(tǒng)、燃料供給管路系統(tǒng)、熱力管道系統(tǒng)、燃料運(yùn)輸系統(tǒng)等部分組成。利用泵、霧化噴嘴系統(tǒng)將甲醇燃料進(jìn)行霧化形成微小液滴，液滴在燃燒空間中到高溫加熱蒸發(fā)變成氣體，氣體與空氣混合，與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)光發(fā)熱的燃燒，并與鍋爐壁或換熱器中介質(zhì)進(jìn)行熱交換形成高溫介質(zhì)進(jìn)行使用，燃盡生成的煙氣排除。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省石油。可以汽、柴油調(diào)配至與成品油同等熱效率，節(jié)省石油資源。（2

9、）安全方便。甲醇比汽油不易揮發(fā)上浮，著火爆炸危險性比汽油小，同時減少靜電危險。（3）減少排放。甲醇燃料低溫燃燒，氮氧化物產(chǎn)生少；原料中硫含量低，二氧化硫排放少，基本無煙塵排放。主要不足：（1）甲醇燃料的低溫性能差，冬天需要采取相應(yīng)措施；（2）甲醇具有腐蝕性，對橡膠有溶脹作用，需添加抗腐蝕、抗溶脹的添加劑。三、燃料要求甲醇燃料。六、水煤漿鍋爐技術(shù)水煤漿鍋爐是指使用水煤漿為燃料的鍋爐。水煤漿是一種由一定比例煤粉、水和添加劑混合制備而成的液體，可以象油一樣泵送、霧化、儲運(yùn)，可直接用于各種鍋爐、窯爐的燃燒。一、設(shè)備及原理水煤漿鍋爐系統(tǒng)主要由鍋爐系統(tǒng)（包括鍋爐主機(jī)、鼓引風(fēng)機(jī)、煙氣凈化設(shè)備、電控設(shè)備、水處

10、理設(shè)備等）、供漿系統(tǒng)（包括煤漿儲罐；煤漿攪拌過濾裝置；供漿泵；操控臺；水煤漿燃燒器等設(shè)備）組成。由一定比例的煤粉、水和少量藥劑混合制備而成符合條件的水煤漿，經(jīng)攪拌、輸送、過濾，與高壓風(fēng)混合進(jìn)入燃燒器，在油點(diǎn)火系統(tǒng)等輔助下，在爐膛內(nèi)獨(dú)立燃燒。煙氣經(jīng)鍋爐燃盡室、對流管束、省煤器等，從鍋爐尾部排出，通過專用脫硫除塵器等進(jìn)行尾氣處理，達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)煙囪排入大氣。爐膛內(nèi)燃燒后的極少灰渣，通過除渣系統(tǒng)排出爐體外。二、技術(shù)特點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)能環(huán)保。鍋爐燃盡率達(dá)到98%以上，煙氣排放達(dá)到國際排放標(biāo)準(zhǔn)。（2）調(diào)整負(fù)荷方便。水煤漿鍋爐的負(fù)荷可在35%100%的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。（3）節(jié)約土地。燃料

11、及粉煤灰采用罐裝密閉運(yùn)輸方式，無揚(yáng)塵污染，無需儲煤場和渣場，節(jié)約用地50%以上。（4）自動化程度高，節(jié)約人力資源。主要缺點(diǎn)：（1）對操作及維修人員要求高；（2）易耗件多，備件成本高。三、燃料要求氣煤、肥煤、長焰煤、弱粘煤、不粘煤等煤種。七、槽式太陽能光熱技術(shù)直接利用太陽能進(jìn)行加熱供熱的設(shè)備，一般與天然氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐或其他熱源配合使用。一、設(shè)備及原理槽式太陽能光熱系統(tǒng)主要由聚光集熱子系統(tǒng)（聚光鏡、接收器和跟蹤裝置構(gòu)成）、換熱子系統(tǒng)（由預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器和再熱器組成）及輔助能源子系統(tǒng)（夜間或陰雨天供熱）構(gòu)成。槽式太陽能聚光集熱技術(shù)，主要是利用槽式拋物面聚光鏡（聚光器）將太陽光聚焦在一條

12、線上，通過在這條焦線上安裝的管狀熱量吸收器（集熱器）吸收聚焦后的太陽輻射能。在集熱器管內(nèi)充裝用于吸收太陽輻射能的流體工質(zhì)，然后通過管線將被加熱的工質(zhì)匯集到太陽熱能匯集器（蒸汽發(fā)生器），該工質(zhì)在此裝置內(nèi)給水進(jìn)行熱量交換。被冷卻的工質(zhì)再通過循環(huán)泵輸送回流到集熱器再次吸收太陽輻射能。二、技術(shù)特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：（1）清潔無污染。直接利用太陽能，減少二氧化硫和氮氧化合物的排放，并減少化石燃料消耗；無煙塵及飛灰污染。主要缺點(diǎn)：（1）受天氣及場地面積影響較大；（2）熱負(fù)荷不穩(wěn)定。三、適用范圍適用于太陽能資源豐富地區(qū)、具有安裝集熱器的場地條件。八、燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)一、提高煤炭燃燒效率技術(shù)（一）分層給煤改造

13、技術(shù)目前層燃鍋爐都是燃用原煤，其中占多數(shù)的正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐，原有的斗式給煤裝置，使塊、末煤混合堆實(shí)在爐排上，阻礙鍋爐進(jìn)風(fēng)，影響燃燒。將斗式給煤改造成分層給煤，使用重力篩選器將原煤中塊、末煤自下而上松散地分布在爐排上，有利于進(jìn)風(fēng)，改善燃燒狀況，提高煤炭的燃燒率，減少灰渣含碳量，可獲得5%20%的節(jié)煤率，節(jié)能效果視改前爐況而異，爐況越差，效果越好。項(xiàng)目投資很少，節(jié)能效益很好，回收很快。（二）富氧燃燒技術(shù)鍋爐運(yùn)行時若存在火焰溫度不夠、煤渣含碳量偏高、煙氣林格曼黑度等級無法達(dá)標(biāo)、鍋爐燃燒效率不高、鍋爐出力不足的時候，可以考慮采用富氧燃燒技術(shù)，增加助燃空氣中氧氣的含量，使燃料燃燒的更加充分。同時降低空氣

14、過剩系數(shù)，減少燃燒后的煙氣排放量，提高火焰溫度和降低排煙黑度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能5%15%，提高鍋爐出力10%以上。富氧燃燒技術(shù)的節(jié)能和環(huán)保效益都很好。二、提高熱量利用效率技術(shù)（一）受熱面除塵、除焦技術(shù)減少爐膛內(nèi)受熱面結(jié)焦、積灰程度，提高熱傳導(dǎo)效率。一是通過吹灰，減少燃煤鍋爐受熱面的灰塵沉積程度，避免出現(xiàn)堵灰現(xiàn)象，加大受熱面的傳熱溫壓，降低排煙溫度，減少熱損失。二是在燃煤鍋爐自身上，可以通過加大鍋爐設(shè)計時的受熱面，同時保持鍋爐受熱面的清潔，以提高的熱傳導(dǎo)率，避免排煙溫度升高和鍋爐燃燒效率的降低。三是合理控制火焰高度，防止結(jié)焦。同時在操作上要注意觀察，出現(xiàn)結(jié)焦就立即處理，防止焦塊越來越大。四是鍋爐使用一段

15、時間后，管束和煙室內(nèi)會產(chǎn)生積灰與結(jié)垢現(xiàn)象，會影響鍋爐的燃燒效率，保持煙道暢通，定期的對煙道的灰塵進(jìn)行清理，降低鍋爐排煙的阻力，提高熱傳導(dǎo)率。 （二）換熱器防垢、除垢技術(shù)鍋爐換熱器結(jié)垢是指換熱設(shè)備內(nèi)壁與不潔凈流體相接觸逐漸積聚起來的固態(tài)物質(zhì)。結(jié)垢對換熱設(shè)備的影響主要有2個方面,一是由于污垢層具有很低的導(dǎo)熱系數(shù),從而增加了傳熱熱阻,降低了換熱設(shè)備的傳熱效率。二是當(dāng)換熱設(shè)備表面有結(jié)垢層形成時,換熱設(shè)備中流體通道的過流面積將減少,導(dǎo)致流體流過設(shè)備時的阻力增加,從而消耗更多的泵功率,使生產(chǎn)成本增加。鍋爐換熱器防垢、除垢方法可分為化學(xué)法和物理法。1、化學(xué)防垢化學(xué)法主要有軟化法、酸處理法、碳化穩(wěn)定法及阻垢劑

16、的應(yīng)用等。前面3種方法因費(fèi)用較高或造成設(shè)備腐蝕等原因而應(yīng)用范圍較窄。國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的是阻垢劑,阻垢劑是一類化學(xué)藥品的總稱,通過它的加入可以防止或阻止積垢的生成。（1）天然分散劑。二十世紀(jì)60年代初,主要以丹寧、磺化丹寧、木質(zhì)素、淀粉、改性淀粉和羧甲基纖維素等天然有機(jī)物質(zhì)為主。這些天然阻垢劑來源廣,價格便宜,無毒,易于生物降解。但雜質(zhì)含量高,用量較大,目前只有少量商品復(fù)合配方中仍有使用。（2）均聚物。聚丙烯酸(PAA)、聚甲基內(nèi)烯酸(PMAA)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚馬來酸(酐)(PMA和HPMA)等這類均聚物是二十世紀(jì)60年代末70年代初開發(fā)成功的,它們都是陰離子型聚合電解質(zhì)。 聚天冬氨酸

17、(PASP)是美國Donlar公司于二十世紀(jì)90年代初開發(fā)出來的一種新型阻垢劑,分子中不含磷,可生物降解,是綠色水處理劑,具有優(yōu)異的阻垢性能。PASP有很好的生物降解性能,與葡萄糖降解性能相近,在28d內(nèi)降解率達(dá)73%以上,對環(huán)境無任何有害影響。 聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)分子結(jié)構(gòu)中無P,無N,容易生物降解,屬綠色水處理劑。與磷酸鹽、2-膦基丁烷-1,2,4三羧酸等多種藥劑復(fù)配使用均具有較好的協(xié)同效應(yīng)和一定的緩蝕性能。（3）共聚物。由于均聚物品種單一,且只能抑制CaCO3垢,二十世紀(jì)80年代開始,國內(nèi)外開發(fā)出性能優(yōu)良的二元、三元及多元水溶性共聚物。它們的特點(diǎn)是不僅能抑制CaCO3垢,同時對磷酸鈣

18、垢、磷酸鋅、氧化鐵、黍泥等也有很好的抑制分散作用,有的還有特殊作用,如能抑制硅垢,甚至能參與緩蝕等。 磺酸共聚物突出的優(yōu)點(diǎn)是在阻垢方面不受水中是否存在金屬離子的影響,對磷酸鹽垢、硫酸鹽垢、氫氧化鎂垢、CaCO3垢等,特別是對磷酸鈣垢有良好的抑制作用,且能有效地分散顆粒物,穩(wěn)定金屬離子和有機(jī)膦酸,藥力持久,有易結(jié)膠,并具有一定緩蝕作用。（4）含磷阻垢劑。無機(jī)聚磷酸鹽是一種具有較好緩蝕性能的阻垢劑,二十世紀(jì)60年代在水處理中廣泛使用。聚磷酸鹽的缺點(diǎn)是它會水解,尤其是在高溫下易水解。水解后其阻垢緩蝕性能降低,且水解生成的正磷酸鹽容易和水中的Ca2+生成溶度積更高的Ca3(PO4)2水垢。2、物理防垢

19、1945年,比利時的韋梅朗首次成功地應(yīng)用磁處理技術(shù),防止鍋爐水垢形成,并除去了原先沉積的水垢,開創(chuàng)了物理處理先河。半個世紀(jì)以來,各種水的物理處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,諸如靜電處理、高能電子輻射處理、電磁處理和超聲處理。物理處理設(shè)備相對簡單、維護(hù)操作簡便、壽命長、運(yùn)行費(fèi)用較低、無污染問題,減少換熱設(shè)備積垢形成,以及能除去原先沉積物的作用,因此,在建筑材料、化工、冶金、礦山、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。（1）磁場防垢。1945年“CEPI”的磁場防垢裝置問世后,大量CEPI的防垢裝置在歐洲使用,除了家用熱水鍋爐外,在挪威有100余艘海船上安裝了這種防垢裝置,德國不同的工業(yè)企業(yè)中安裝了500余臺這種防垢

20、裝置。我國最早的磁處理防垢器出現(xiàn)于1959年。70年代,前蘇聯(lián)、美國、日本先后掀起了磁處理研究熱,學(xué)術(shù)界和企業(yè)界竟相投入了大量的人力和資金對磁處理進(jìn)行研究,取得了大量成果和發(fā)明專利,并建成了大型磁處理設(shè)備。80年代以后,科學(xué)家們對磁處理進(jìn)行了更深入的研究,積累了大量的實(shí)驗(yàn)資料。美國能源部于1998年開始推薦的工業(yè)水處理方法,其中就有磁場技術(shù)。（2）電場防垢。靜電水處理技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域里最新技術(shù)之一,在二十世紀(jì)60年代末,美國新瀉華盛頓公司研制成功第一臺靜電水垢控制器,此后僅僅幾年時間,就有數(shù)百臺為美國的一流企業(yè)所采用,對其實(shí)用效果評價很高,并廣泛應(yīng)用于冷卻循環(huán)、熱交換、制冷、鍋爐等水系統(tǒng)。7

21、0年代末日本又有所發(fā)展,將靜電除垢器與水槽和脫氣裝置組合,用于蒸氣鍋爐和熱水鍋爐的給水處理,可完全取消爐內(nèi)加藥,達(dá)到防垢和緩蝕的目的。美國國家航空局也推出了電子水處理器。我國是研究靜電防垢方法較早的國家之一,1975年研制成功第一臺靜電防垢器。其后又推出了電子式水處理器、高頻電場水處理器。90年代初研制了我國第二代靜電除垢器系列產(chǎn)品,并批量生產(chǎn)。 電場處理又分為高壓靜電法和高頻電子法兩種。這兩類設(shè)備的功能相同、優(yōu)點(diǎn)相同,只是適用條件不同。電子防垢器采用直流低壓,靜電防垢器采用電流高壓。雖是高壓,但電流很微小,又采用了固化絕緣措施,所以不存在使用安全問題。靜電防垢器的陽極用四氟乙烯制作,耐磨損、

22、不腐蝕、不老化、不粘附,可連續(xù)使用20年。使用運(yùn)行過程中基本上不用清洗。電子防垢器的陽極用鈦合金制作,表面覆有保護(hù)膜因而不腐蝕、不老化、強(qiáng)度高。（3）超聲防垢。高于人耳聽覺上限閾值的聲波,稱為超聲波。功率超聲又稱為超聲波的“主動應(yīng)用”,是用較大功率的超聲對物質(zhì)作用,以改變或加速改變物質(zhì)的一些物理、化學(xué)和生物特性或狀態(tài)的技術(shù)。超聲波防垢強(qiáng)化傳熱技術(shù)是一種節(jié)能環(huán)保技術(shù),國外如韓國俄羅斯等國有相關(guān)的產(chǎn)品,目前國內(nèi)也有一些超聲波防垢裝置投放市場,但應(yīng)用還不廣泛。超聲波防垢機(jī)理的研究還不深入,與其它物理防垢方法如電場、磁場或電磁場等的研究相比還有一定的差距,影響了該技術(shù)的推廣。（4）物理方法協(xié)同防垢。上

23、述的物理防垢方法在化學(xué)、冶金、礦山農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但大多數(shù)物理處理技術(shù),對水的一些基本物理化學(xué)性能影響比較小,很難誘發(fā)水的物理化學(xué)性能發(fā)生根本性的變化,所以一些物理處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中其效果受到許多因素的制約,應(yīng)用還不是很廣泛。為了能得到更好的處理效果,物理防垢技術(shù)開始轉(zhuǎn)向幾種工藝相互耦合的組合技術(shù)上。光子與磁場協(xié)同防垢。東北大學(xué)的鄭少波提出了采用光子來強(qiáng)化和穩(wěn)定水的磁處理效果的新技術(shù),從理論上分析了磁場下光子對冷卻子的物理化學(xué)作用,得出光磁協(xié)同處理可減少冷卻過程中硬垢生成,降低水的腐蝕性,殺滅水中的細(xì)菌。通過不同頻率光波與磁場的協(xié)同試驗(yàn),表明紅外光協(xié)同磁場處理的效果最佳。激

24、光與電場協(xié)同防垢。夏茂等以“激光電場調(diào)控活性氧”為理論基礎(chǔ),采用激光和高頻電場以及單片機(jī)控制技術(shù),具有除垢防垢、殺菌滅藻、抗腐蝕、水質(zhì)凈化等多種功能。特定的電場能改變CaCO3的結(jié)晶形式,抑制方解石結(jié)晶鹽類(硬垢)的產(chǎn)生,提供產(chǎn)生文石結(jié)晶鹽類(軟垢)的能量,達(dá)到防垢的目的。電磁場與過濾結(jié)合。美國Drexel大學(xué)的YICho教授用電磁場與過濾結(jié)合進(jìn)行防垢實(shí)驗(yàn),研究表明,經(jīng)過電磁場處理后,晶體聚集,顆粒變大,再經(jīng)過過濾裝置截留,只有少量的晶體進(jìn)入換熱器,減少了積垢的形成。電磁場與膜技術(shù)結(jié)合。北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院的陳金輝將膜技術(shù)和電磁技術(shù)結(jié)合,在低頻電磁場的作用下,對冷態(tài)工況下的抗垢、減垢

25、強(qiáng)化傳熱技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明在電磁場的作用下,污垢晶體由致密型變?yōu)樗缮⑿?經(jīng)過膜過濾后,晶體量減少,起到了防垢的作用。超聲場與O3協(xié)同。大連理工大學(xué)的劉天慶研究超聲與O3控制生物垢的生長。經(jīng)過處理的生物垢厚度明顯低于未經(jīng)過處理的對照管內(nèi)的生物垢。他還進(jìn)行了生物垢移除實(shí)驗(yàn),生物垢在用O3處理后,再用超聲波處理,則90%以上的生物垢可以被移除,其效果遠(yuǎn)大于單獨(dú)使用O3和超聲的效果的加和。（三）余熱回收利用余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，在能源利用設(shè)備中沒有被利用的能源，它包括蒸汽余熱、熱水余熱及空氣余熱等。1、余熱利用途徑余熱的回收利用途徑很多。一般說來，綜合利用余熱最好，其次是直接利用，再次是

26、間接利用（如余熱發(fā)電）。綜合利用就是根據(jù)余熱的品質(zhì)，按照溫度高低順序不同按階梯利用，品質(zhì)高的可以用于生產(chǎn)工藝或余熱發(fā)電；中等的（120度-160度）可以采用氨水吸收制冷設(shè)備來制取-30度到5度的冷量，用于空調(diào)或工業(yè)；低溫的可以用來制熱或利用吸收式熱泵來提高熱量的數(shù)量或溫度供生產(chǎn)和生活使用。（1）余熱蒸汽的合理利用順序是：動力供熱聯(lián)合使用；發(fā)電供熱聯(lián)合使用；生產(chǎn)工藝使用；利用汽輪機(jī)發(fā)電或直接替代電機(jī)驅(qū)動機(jī)泵；生活用;利用余熱吸收制冷設(shè)備，實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)。（2）余熱熱水的合理利用順序是：供生產(chǎn)工藝常年使用；返回鍋爐及發(fā)電使用；生活用。（3）余熱空氣的合理利用順序是：生產(chǎn)用；暖通空調(diào)用；動力用；

27、發(fā)電用。2、余熱回收設(shè)備（1）熱管余熱回收器，即利用熱管的高效傳熱特性及其環(huán)境適應(yīng)性制造的換熱裝置，主要應(yīng)用于工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，可廣泛回收存在于氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)介質(zhì)中的廢棄熱源。按照熱流體和冷流體的狀態(tài)，熱管余熱回收器可分為：氣氣式、氣-汽式、氣液式、液液式、液氣式。按照回收器的結(jié)構(gòu)形式可分為：整體式、分離式和組合式。（2）間壁式換熱器。換熱器是化工,石油,動力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位.在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。在三類

28、換熱器中,間壁式換熱器應(yīng)用最多。常見間壁式換熱器如：冷卻塔(或稱冷水塔) 、氣體洗滌塔(或稱洗滌塔) 、噴射式熱交換器 、混合式冷凝器 。（3）蓄熱式換熱器。蓄熱式換熱器用于進(jìn)行蓄熱式換熱的設(shè)備，一般用于對介質(zhì)混合要求比較低的場合。換熱器內(nèi)裝固體填充物，用以貯蓄熱量。一般用耐火磚等砌成火格子（有時用金屬波形帶等）。蓄熱式換熱分兩個階段進(jìn)行。第一階段，熱氣體通過火格子，將熱量傳給火格子而貯蓄起來。第二階段，冷氣體通過火格子，接受火格子所儲蓄的熱量而被加熱。這兩個階段交替進(jìn)行。通常用兩個蓄熱器交替使用，即當(dāng)熱氣體進(jìn)入一器時，冷氣體進(jìn)入另一器。常用于冶金工業(yè)，如煉鋼平爐的蓄熱室。也用于化學(xué)工業(yè)，如煤

29、氣爐中的空氣預(yù)熱器或燃燒室，人造石油廠中的蓄熱式裂化爐。（4）節(jié)能陶瓷換熱器。陶瓷換熱器是一種新型的換熱設(shè)備，在高溫或腐蝕環(huán)境下取代了傳統(tǒng)的金屬換熱設(shè)備。用它的特殊材質(zhì)SIC質(zhì)，把窯爐原來用的冷空氣變成了熱空氣來達(dá)到余熱回收的目的。由于其可長期在濃硫酸、鹽酸和堿性氣、液體中長期使用?？寡趸蜔嵴?，高溫強(qiáng)度高，抗氧化性能好，使用壽命長。把換取的熱風(fēng)作為助燃風(fēng)送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒，可節(jié)能25%-45%，甚至更多的能源。（5）噴射式混合加熱器。噴射式混合加熱器是射流技術(shù)在傳熱領(lǐng)域的應(yīng)用，噴射式混合加熱器是通過汽、水兩相流體的直接混合來生產(chǎn)熱水的設(shè)備。噴射式混合加熱器具有傳換效率高，噪音

30、低（可達(dá)到65dB以下），體積小，安裝簡單，運(yùn)行可靠，投資少。利用噴射式混合加熱器回收發(fā)電廠、造紙廠、化工廠的余熱， 加熱采暖循環(huán)水噴射式混合加熱器特別適合于在供熱面積不超過6萬平方米的中小型供暖系統(tǒng)中使用，取代表面式加熱器的功能。根據(jù)熱源的條件不同，加熱水的溫度可以提高2050。如果要求水的溫升較大，也可以采用兩級噴射式混合加熱器串聯(lián)布置使用。九、鍋爐煙氣除塵技術(shù)燃煤工業(yè)鍋爐在使用的過程中不可避免地產(chǎn)生粉塵和煙氣，鍋爐除塵就是把鍋爐中的粉塵從煙氣中分離出來，從而減少粉塵污染。按照捕集分離粉塵粒子的機(jī)理來分類，可將各種除塵設(shè)施分為機(jī)械式除塵器、電力除塵器、過濾除塵器、洗滌除塵器四大類。一、機(jī)械

31、式除塵器機(jī)械式除塵器根據(jù)作用力不同又分為重力除塵器、慣性力除塵器和離心力除塵器。（一）重力除塵器。又稱重力沉降室，利用降低煙氣流速，使較大的塵粒在自身重力的作用下，沉降分離出來。沉降室底部可做水封池，也可用噴霧的辦法使塵粒自重增大而提高除塵效果，這種沉降室和前述的分別稱為濕室和干室沉降室。沉降室可用磚石砌筑。這種除塵設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，投資省，經(jīng)濟(jì)耐用，阻力小等優(yōu)點(diǎn)，但占地面積大，除塵效率低(干室只有50%，濕室為80%)，而且水封池的水有酸性，腐蝕設(shè)備，并且排放需處理，目前只有在有二級除塵裝置的鍋爐中作為第一級除塵用。（二）慣性力除塵器。又稱慣性除塵器，其機(jī)理是流動煙氣中的塵粒與煙氣具有不同的

32、密度，塵粒的密度要比煙氣的密度大幾百倍到幾千倍，因此，塵粒與煙氣具有不同的慣性力。當(dāng)氣流急轉(zhuǎn)或與障礙擋板碰撞時，塵粒運(yùn)動軌跡將與煙氣運(yùn)動偏離，從而將塵粒分離出來。慣性力除塵器以立帽式為最常見。立帽式除塵器又稱帽式或鐘罩式除塵器，它安裝在煙囪的頂部出口處。立帽實(shí)際是個沉降室，煙氣進(jìn)入立帽后，由于流動截面增大和改變流動方向，煙氣流速降低。塵粒在目重和慣性力作用下分離沉降，由溜灰管排出。凈化后的煙氣由上部煙管排入大氣。慣性力除塵器效率較低，用得最多的立帽式除塵器也只有40%50%，但由于它幾乎不占地，投資省，阻力小，在一些小型立式鍋爐(包括汽水兩用爐等E級鍋爐和茶爐)上仍廣泛使用。（三）離心力除塵器

33、。又稱旋風(fēng)除塵器，其原理是含塵煙氣在旋風(fēng)除塵器內(nèi)強(qiáng)烈地沿筒壁旋轉(zhuǎn)，并逐漸沿筒壁以螺旋線運(yùn)動下降。由于強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，把煙塵拋向筒體內(nèi)壁面，集積在壁面上的煙塵依靠重力逐漸下降至除塵器的底部，并經(jīng)集灰斗排出。凈化后的煙氣從除塵器中間的心管排出。離心力除塵器安裝、使用注意事項(xiàng)：(1)安裝除塵器要保證密封，安裝完畢應(yīng)用肥皂液檢查；(2)使用中應(yīng)定期維修，保證效率，運(yùn)行35年應(yīng)檢查耐磨涂料的磨損情況；(3)運(yùn)行中應(yīng)注意排灰口(鎖氣器)的密封；(4)選用除塵器要考慮和鍋爐的排煙量相適應(yīng)，風(fēng)機(jī)能克服排煙阻力。二、電力除塵器電力除塵器又稱電除塵器，其工作原理是使含塵氣體中粉塵微粒荷電，在電場力的作用

34、下驅(qū)使帶電塵粒沉積于沉降極的表面上。目前國內(nèi)作為中小型鍋爐煙氣凈化的電除塵器產(chǎn)品主要是立管式電除塵器。這種除塵器單管處理風(fēng)量為5000米3/時(m3/h)，雙管為9000米3/時(m3/h)，三管為15000米3/時(m3/h)。電力除塵器凈化除塵效率高，可達(dá)95%99%，處理煙氣量大及阻力低，對煙塵顆粒范圍適應(yīng)性較好，對煙塵濃度的適應(yīng)性較好，運(yùn)行費(fèi)用低。但是電力除塵器初投資高，設(shè)備比較龐大，占地面積大，設(shè)備制造及安裝質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)要求都比較高，限制了它的應(yīng)用。目前只有在煤粉爐上用作二級除塵。三、過濾除塵器目前工業(yè)鍋爐所用的過濾式除塵器主要是袋濾式除塵器。它是用纖維濾袋來過濾煙塵的除塵器。（一

35、）袋濾式除塵器的結(jié)構(gòu)形式1.按進(jìn)風(fēng)方式分為上進(jìn)風(fēng)、下進(jìn)風(fēng)和直流式。上進(jìn)風(fēng)，過濾性能好，但灰斗易結(jié)露；下進(jìn)風(fēng)，濾袋的磨損少，可以延長清灰間隔時間；直流式只用于扁濾袋。2.按濾袋形狀分類分為扁形袋和圓形袋。扁袋占地面積小，布置緊湊，袋端磨損小，清灰均勻，單個換袋容易。圓袋受力較好，骨架及連接較簡單，補(bǔ)漏容易，成批換袋方便，清灰功率小，噪聲小，目前國內(nèi)圓袋使用較多。3.按過濾方式分類分為外濾式和內(nèi)濾式兩種。外濾式是指含塵煙從袋外進(jìn)入，濾凈后的煙氣從袋內(nèi)排出。內(nèi)濾式與外濾式正相反。（二）濾袋材質(zhì)及清灰方式1.濾袋材質(zhì) 目前所用濾袋材質(zhì)有滌綸、尼龍、聚丙烯、丙烯纖維、玻璃纖維、聚酰胺纖維。滌綸耐熱溫度可

36、達(dá)135，但耐堿性差；尼龍耐熱溫度為100110，強(qiáng)度較高；聚丙烯耐熱溫度為100左右，能耐酸堿腐蝕，丙烯纖維耐熱溫度為145，耐酸等化學(xué)性能好；玻璃纖維耐熱溫度為250，耐酸性好，耐堿性差；聚酰胺耐最溫濾袋可耐220最溫，耐酸耐堿性能好。2.清灰方式濾袋上積灰清除方式有人工敲打、機(jī)械振打和氣體噴吹三種。人工敲打是生產(chǎn)率低、勞動強(qiáng)度高、工作條件差的一種清灰方式；機(jī)械振打?yàn)V袋損壞率高，更換和檢修工作量大；氣體噴吹分兩種，一種是脈沖噴吹，另一種是氣體反吹，這兩種方法效果都較好，工作率也穩(wěn)定，濾袋壽命長，維修工作量也小。濾袋式除塵器的工作性能具有較好的工作性能，其除塵效率可達(dá)99%，有效捕集塵粒大于

37、0.3微米(m)。但煙氣阻力較大，約為1000帕(Pa)，需要引風(fēng)機(jī)有較大的風(fēng)壓，致使這種除塵器的應(yīng)用受到一定的限制。四、洗滌除塵器洗滌除塵器也叫濕式除塵器，它以水為介質(zhì)，利用水網(wǎng)、水膜、水滴捕集煙塵，使煙氣得到凈化。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡單，投資省，除塵效率高，對煙氣中有害物質(zhì)也有一定的凈化作用。但它對疏水性煙塵的除塵效率不高，黏性煙塵則容易堵塞煙道和風(fēng)機(jī)葉輪，另外，耗水量較大且需進(jìn)行污水處理。常用的洗滌除塵器有沖擊水浴除塵器和麻石水膜除塵器。（一）沖擊水浴除塵器。煙氣沖擊在液面上激起大量的泡沫和水滴，這時由于煙氣改變方向，大部分煙塵顆粒沉留在水中，另一部分則被泡沫及水滴凝聚，在沉灰室中隨著煙氣流

38、向的改變而被分離。沖擊水浴除塵器效率可達(dá)85%，煙氣阻力低，為147196帕(Pa)。（二）麻石水膜除塵器。該除塵器筒體是由麻石(花崗巖)砌筑。含塵煙氣從下部以高速切向進(jìn)入筒體，旋轉(zhuǎn)的煙塵被甩向筒壁，并被筒壁上向下流的水膜潤濕和黏附，然后隨水經(jīng)錐形灰斗、水封和排水溝排出。凈化后的煙氣從上部出口排出。麻石水膜除塵器的效率為90%左右，煙氣阻力為5781245帕(Pa)，可用在蒸發(fā)量6噸/時(t/h)以上的鍋爐上。十、鍋爐煙氣脫硫技術(shù)鍋爐煙氣脫硫是指除去煙氣中的硫及化合物的過程，主要指煙氣中的SO、SO2，以達(dá)到環(huán)境排放要求。一、以干濕狀態(tài)分類按脫硫過程及產(chǎn)物的干濕狀態(tài)可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和

39、半干（半濕）法。（一)濕法技術(shù)是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物。該技術(shù)的特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰做脫硫劑時，當(dāng)Ca/S=1時，即可達(dá)到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在腐蝕嚴(yán)重、廢水處理等問題，初投資大，運(yùn)行費(fèi)用也較高。（二）干法技術(shù)的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進(jìn)行，該法具有無污水廢酸排出、設(shè)備腐蝕程度較輕，煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴(kuò)散、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，但

40、存在脫硫效率低，反應(yīng)速度較慢、設(shè)備龐大等問題。（三）半干法技術(shù)是指脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫、在濕狀態(tài)下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術(shù)。特別是在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的半干法，以其既有濕法脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，又有干法無污水廢酸排出、脫硫后產(chǎn)物易于處理的優(yōu)勢而受到人們廣泛的關(guān)注。二、脫硫劑種類煙氣脫硫技術(shù)中,按脫硫劑的種類可分為以下五種方法：（一）以CaCO3（石灰石）為基礎(chǔ)的鈣法。此技術(shù)的最后產(chǎn)物是CaSO42H2O（石膏），一種不溶于水的穩(wěn)定物質(zhì)，可用于建筑材料和水泥制作的原料。（二）以MgO為基礎(chǔ)的鎂法。該技術(shù)的產(chǎn)物MgSO3（亞硫酸鎂）可再生脫硫劑并生產(chǎn)硫酸，或?qū)gSO3氧化