1、大气污染控制技术1 主要污染行业废气治理技术主要污染行业废气治理技术大气污染控制技术2主要污染行业废气治理技术主要污染行业废气治理技术 介绍产生大气污染物的主要行业介绍产生大气污染物的主要行业锅炉、锅炉、钢铁、建材、电力、化工等行业的生产工钢铁、建材、电力、化工等行业的生产工艺；艺；大气污染物产生的来源、危害和重点工序；大气污染物产生的来源、危害和重点工序；典型的治理技术工艺和设备。典型的治理技术工艺和设备。大气污染控制技术3 锅炉消烟除尘锅炉消烟除尘1.1 1.1 概述概述1.1.锅炉锅炉 一种能量转换设备，把燃料中的化学能通过燃烧一种能量转换设备，把燃料中的化学能通过燃烧转换为热能，加热给
2、水，从而产生一定温度和压转换为热能，加热给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽或热水。力的蒸汽或热水。锅炉：锅炉：锅锅盛装水和气并承受压力的部分；盛装水和气并承受压力的部分；炉炉燃料与空气发生化学反应产生高温火焰和烟燃料与空气发生化学反应产生高温火焰和烟气的部分；气的部分；附属设备、附件及仪表附属设备、附件及仪表保证锅炉正常运行。保证锅炉正常运行。大气污染控制技术42.2.锅炉的分类锅炉的分类 按用途、烟气的流动、燃料、出厂形式、输出介质、按用途、烟气的流动、燃料、出厂形式、输出介质、水循环方式、吨位、压力、燃烧方式、通风方式、水循环方式、吨位、压力、燃烧方式、通风方式、安装方式分类。具体见教材安
3、装方式分类。具体见教材159159页页。3.3.锅炉常用物理量和状态指标锅炉常用物理量和状态指标 锅炉在燃烧和传热过程中状况是由各种物理量来表锅炉在燃烧和传热过程中状况是由各种物理量来表示。示。（1 1）温度）温度 热力学温度，符号是热力学温度，符号是“K”K”；摄氏温度，符号是；摄氏温度，符号是“”；华氏温度，符号是；华氏温度，符号是“F”F”。（2 2）压力）压力 帕斯卡，符号是帕斯卡，符号是“Pa”Pa”，锅炉常以，锅炉常以MPaMPa为单位。为单位。大气污染控制技术5 锅炉的压力由于水受热汽化为蒸汽后体积膨胀所导致。锅炉的压力由于水受热汽化为蒸汽后体积膨胀所导致。大气压力，符号为大气压
4、力，符号为“atm”atm”；表压力表压力是指压力表上的数值，是容器内压力高于或低于是指压力表上的数值，是容器内压力高于或低于大气压的部分；大气压的部分；绝对压力绝对压力指实际压力，数值等于表压力加大气压力。指实际压力，数值等于表压力加大气压力。（3 3）热量）热量 热量是指物体吸收或放出热的数量，用符号热量是指物体吸收或放出热的数量，用符号QQ。焦耳，用符号焦耳，用符号“J”J”表示、表示、kJkJ为单位。焦耳是法定计量为单位。焦耳是法定计量单位，卡是非法定计量单位。单位，卡是非法定计量单位。（4 4）蒸发量）蒸发量(出力出力)对于热水炉来讲就是锅炉生产热水放出的热量，单位为对于热水炉来讲就
5、是锅炉生产热水放出的热量，单位为kJkJh h；采用法定计量单位制后，热水锅炉的出力，改；采用法定计量单位制后，热水锅炉的出力，改用热功率表示，单位为用热功率表示，单位为MW/hMW/h。大气污染控制技术61.2 1.2 锅炉用的燃料与燃烧过程锅炉用的燃料与燃烧过程1.1.煤的分类煤的分类 褐煤、烟煤、无烟煤，还有贫煤、石煤和煤矸石等。褐煤、烟煤、无烟煤，还有贫煤、石煤和煤矸石等。2.2.煤的燃烧煤的燃烧 煤从进入锅炉起至燃烧完毕分几个阶段：煤从进入锅炉起至燃烧完毕分几个阶段：预热干燥。预热干燥。105105左右时，水分蒸发。左右时，水分蒸发。干馏。干馏。300300左右时，挥发物不断析出并与
6、空气混合，左右时，挥发物不断析出并与空气混合，开始燃烧。开始燃烧。固定碳的燃烧。挥发物燃烧后，炉膛温度不断升高，固定碳的燃烧。挥发物燃烧后，炉膛温度不断升高，固定碳逐渐点燃。固定碳逐渐点燃。煤中的固定碳燃烬后，剩下的便是灰渣。煤中的固定碳燃烬后，剩下的便是灰渣。煤燃烧后主要产物：煤燃烧后主要产物：烟气、烟尘和灰渣。烟气、烟尘和灰渣。大气污染控制技术71.3 1.3 锅炉的消烟除尘脱硫技术锅炉的消烟除尘脱硫技术1.1.燃煤添加剂助燃消烟技术燃煤添加剂助燃消烟技术 燃煤添加剂消烟节能效果显著，还起到脱硫作用。燃煤添加剂消烟节能效果显著，还起到脱硫作用。（1 1）原理）原理 炉膛内部有富氧区和贫氧区
7、，贫氧区燃料燃烧不完全。炉膛内部有富氧区和贫氧区，贫氧区燃料燃烧不完全。燃料中加入添加剂，在高温状态下添加剂能离解出铁离子燃料中加入添加剂，在高温状态下添加剂能离解出铁离子起到催化助燃的作用，使燃料充分燃烧，并消烟节能。起到催化助燃的作用，使燃料充分燃烧，并消烟节能。燃料充分燃烧，炉膛温度升高，煤粉燃烧后变成熔融状态，燃料充分燃烧，炉膛温度升高，煤粉燃烧后变成熔融状态，颗粒状物质互相碰撞、粘结，形成较大的颗粒，沉降到炉颗粒状物质互相碰撞、粘结，形成较大的颗粒，沉降到炉膛继续燃烧，减少煤粉被气流带走而膛继续燃烧，减少煤粉被气流带走而消烟消烟；添加剂中含有钙镁等碱性物质，煤中添加剂中含有钙镁等碱性
8、物质，煤中硫氧化物生成钙镁硫硫氧化物生成钙镁硫酸盐酸盐固化在灰渣中。固化在灰渣中。（2 2）适用范围）适用范围 燃煤添加剂适用于一切燃煤锅炉和窑炉。燃煤添加剂适用于一切燃煤锅炉和窑炉。大气污染控制技术82 2选煤技术选煤技术选煤：选煤：通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和通过物理或物理化学方法将煤中的含硫矿物和矸石等杂质除去以提高煤质量的工艺过程。矸石等杂质除去以提高煤质量的工艺过程。经选煤后，原煤中的含硫量降低经选煤后，原煤中的含硫量降低40409090，含灰，含灰分降低分降低50508080。目前研究的目前研究的选煤方法：选煤方法：物理方法、化学方法和微生物物理方法、化学方法和微生物脱
9、硫法。脱硫法。物理方法物理方法：重力洗选法、高梯度磁选法和静电分选法：重力洗选法、高梯度磁选法和静电分选法等；等；化学方法：化学方法：氧化脱硫法、选择性絮凝法及化学破碎法。氧化脱硫法、选择性絮凝法及化学破碎法。大气污染控制技术93.3.工业型煤推广技术工业型煤推广技术（1 1）加工及特点）加工及特点工业型煤的加工：工业型煤的加工：原煤经破碎，再按比例添加适量的粘原煤经破碎，再按比例添加适量的粘结剂结剂(通常加焦油渣通常加焦油渣)、固硫剂、固硫剂(如石灰等如石灰等)和一些其它的和一些其它的添加剂，最后经冷压或热压加工成型。添加剂，最后经冷压或热压加工成型。工业型煤形状：工业型煤形状：椭圆形或管状
10、棒形，具有消烟除尘、节椭圆形或管状棒形，具有消烟除尘、节能脱硫效果。能脱硫效果。工业型煤的特点：工业型煤的特点：透气性好：透气性好：工业型煤由于其纯度高、粒度均匀、透气工业型煤由于其纯度高、粒度均匀、透气性好、氧气分布均匀，所以能燃烧充分，能消烟除尘、性好、氧气分布均匀，所以能燃烧充分，能消烟除尘、节约能源。节约能源。工业型煤中加入含有钙和镁等碱性物质，在高温下与工业型煤中加入含有钙和镁等碱性物质，在高温下与硫氧化物生成硫酸盐，留在灰渣中而硫氧化物生成硫酸盐，留在灰渣中而固硫固硫。（2 2）适用范围）适用范围 在燃煤的锅炉和窑炉均可使用，居民使用，如蜂窝煤。在燃煤的锅炉和窑炉均可使用，居民使用
11、，如蜂窝煤。大气污染控制技术104.4.炉体的综合改造技术炉体的综合改造技术 改进燃烧方式和配备设施来降低烟气黑度减少烟尘浓度。改进燃烧方式和配备设施来降低烟气黑度减少烟尘浓度。（1 1）布置前、后拱，强化炉内燃烧）布置前、后拱，强化炉内燃烧 改造后的拱型，前拱加长改造后的拱型，前拱加长1 1倍，后拱加长倍，后拱加长4 45 5倍。倍。优点：优点：扩大锅炉对煤种的适应性，减小炉膛含湿量，提高炉温，扩大锅炉对煤种的适应性，减小炉膛含湿量，提高炉温，强化燃烧，延长了烟气流程，使可燃挥发物在炉膛内有充分的停强化燃烧，延长了烟气流程，使可燃挥发物在炉膛内有充分的停留时间，达到燃料充分燃烧。留时间，达到
12、燃料充分燃烧。（2 2）增加炉排有效面积，保证锅炉出力）增加炉排有效面积，保证锅炉出力 由于炉排有效面积不够，燃劣质煤炉，设计出力难达到。由于炉排有效面积不够，燃劣质煤炉，设计出力难达到。煤种越差，所需炉排面积越大。煤种越差，所需炉排面积越大。2.8MW2.8MW链条炉，燃用一类烟煤，炉排有效面积链条炉，燃用一类烟煤，炉排有效面积6m6m2 2；燃用二类；燃用二类烟煤，炉排有效面积烟煤，炉排有效面积5.5m5.5m2 2。（3 3）系统保证风量供给）系统保证风量供给 煤先后经过干燥、干馏着火、燃烧和燃烬等阶段，各区段所需空煤先后经过干燥、干馏着火、燃烧和燃烬等阶段，各区段所需空气量不同。气量不
13、同。分段送风：分段送风：干燥区不送风，干馏着火少给风，燃烧区多供风，燃干燥区不送风，干馏着火少给风，燃烧区多供风，燃烬区少给风，才能使燃料达到最好程度的燃烧。烬区少给风，才能使燃料达到最好程度的燃烧。大气污染控制技术115.5.蒸汽喷射助燃技术蒸汽喷射助燃技术 助燃器：助燃器：采用一些帮助使燃料快速并充分燃烧的设备。采用一些帮助使燃料快速并充分燃烧的设备。蒸汽喷射助燃器原理蒸汽喷射助燃器原理蒸汽喷射助燃器通过特制的蒸汽喷射助燃器通过特制的狭窄喷嘴狭窄喷嘴向锅炉炉膛内喷射高向锅炉炉膛内喷射高速的微量饱和蒸汽或过热蒸汽，在炉膛内与炽热的碳接触，速的微量饱和蒸汽或过热蒸汽，在炉膛内与炽热的碳接触，产
14、生一定的水煤气，使炉膛温度大大提高。产生一定的水煤气，使炉膛温度大大提高。助燃器喷嘴极其狭窄，助燃器喷嘴极其狭窄，蒸汽流速蒸汽流速可达可达303070m70ms s，产生，产生一定频率的声波一定频率的声波，与高温煤粒相撞，使其破碎为更小的微，与高温煤粒相撞，使其破碎为更小的微粒，增加与氧气的接触面积。粒，增加与氧气的接触面积。蒸汽方向与烟气流向对流或旋流，使烟气、蒸汽和颗粒状蒸汽方向与烟气流向对流或旋流，使烟气、蒸汽和颗粒状物质充分搅拌、混合，增加可燃物在炉膛内停留时间。物质充分搅拌、混合，增加可燃物在炉膛内停留时间。由于助燃器从不同方向向炉膛上方喷射蒸汽，形成一层由由于助燃器从不同方向向炉膛
15、上方喷射蒸汽，形成一层由蒸汽、空气和烟气混合的气体网幕。被风力吹起的未完全蒸汽、空气和烟气混合的气体网幕。被风力吹起的未完全燃烧的细小颗粒，受阻挡和蒸汽喷射影响，继续燃烧。燃烧的细小颗粒，受阻挡和蒸汽喷射影响，继续燃烧。大气污染控制技术126.6.锅炉的科学经济运行管理锅炉的科学经济运行管理 我国工业锅炉主要燃料是以煤为主，我国工业锅炉主要燃料是以煤为主，燃烧方式燃烧方式：层式：层式燃烧、悬浮燃烧和沸腾燃烧。燃烧、悬浮燃烧和沸腾燃烧。（1 1）层式燃烧）层式燃烧 层式燃烧：层式燃烧：将块粒燃料堆积于炉排上面，从炉排下送将块粒燃料堆积于炉排上面，从炉排下送入的空气进行混合燃烧。入的空气进行混合燃
16、烧。普遍的燃烧方式：普遍的燃烧方式：手烧炉、链条炉、抛煤机炉、往复手烧炉、链条炉、抛煤机炉、往复炉排炉等。炉排炉等。手烧炉排锅炉的科学经济运行管理手烧炉排锅炉的科学经济运行管理添煤要添煤要“勤、少、快、匀勤、少、快、匀”加煤次数要多；每次加煤次数要多；每次加煤少，煤层厚度要小；加煤动作要快，以免冷风进加煤少，煤层厚度要小；加煤动作要快，以免冷风进入炉膛多降低炉温，影响燃烧效率；投煤要撒开，煤入炉膛多降低炉温，影响燃烧效率；投煤要撒开，煤层平整均匀。层平整均匀。大气污染控制技术13操作要操作要“一看，二快、三要一看，二快、三要”。当燃烧火焰呈白亮。当燃烧火焰呈白亮色时，燃烧炽烈，要准备投煤。二快
17、：开关炉门快、色时，燃烧炽烈，要准备投煤。二快：开关炉门快、投煤快、清除炉渣快。三要：每次投煤要少，煤块投煤快、清除炉渣快。三要：每次投煤要少，煤块颗粒大小要适当，撤煤要薄而匀。颗粒大小要适当，撤煤要薄而匀。合理调整煤层厚度。合理调整煤层厚度。合理控制煤中水分。合理控制煤中水分。采用间断二次风。在加煤周期的前采用间断二次风。在加煤周期的前1 13 3时间内，直时间内，直接向炉膛送入二次风，可补充空气，使燃料充分燃接向炉膛送入二次风，可补充空气，使燃料充分燃烧，提高锅炉的热效率。烧，提高锅炉的热效率。合理配煤，粒度配比合适。合理配煤，粒度配比合适。大气污染控制技术14链条锅炉的科学经济运行管理链
18、条锅炉的科学经济运行管理 链条炉排锅炉：通过链带自动加煤、燃烧和排出灰渣链条炉排锅炉：通过链带自动加煤、燃烧和排出灰渣的机械化燃烧设备的机械化燃烧设备。大气污染控制技术15采用合理的炉拱：采用合理的炉拱：炉拱是将新燃料引燃，促进炉内气流的炉拱是将新燃料引燃，促进炉内气流的扰动与混合。炉膛内布置前拱和后拱，燃用劣质煤增设中扰动与混合。炉膛内布置前拱和后拱，燃用劣质煤增设中拱。拱。采用分段送风采用分段送风堵漏风：堵漏风：链条锅炉注意减少漏风。炉墙损坏、看火门、出链条锅炉注意减少漏风。炉墙损坏、看火门、出灰门关闭不严、煤闸板两侧空隙过大都会造成大量冷空气灰门关闭不严、煤闸板两侧空隙过大都会造成大量冷
19、空气进入炉内，没通过煤层进行化学反应，增加过量空气。进入炉内，没通过煤层进行化学反应，增加过量空气。合理使用二次风合理使用二次风：加强气流扰动和改善混合作用。二次风：加强气流扰动和改善混合作用。二次风最好是热风，降低气体和固体不完全燃烧热损失。最好是热风，降低气体和固体不完全燃烧热损失。严格控制燃料的性质严格控制燃料的性质：燃煤最好经过筛选，：燃煤最好经过筛选，0 06mm6mm的粉的粉末不应超过末不应超过50%50%5555，块粒最大的尺寸不应超过，块粒最大的尺寸不应超过40mm40mm，以保证燃尽。以保证燃尽。沿炉膛宽度保持煤层平整沿炉膛宽度保持煤层平整：根据煤种、煤质和颗粒的不同，：根据
20、煤种、煤质和颗粒的不同，燃料层厚度一般在燃料层厚度一般在100100150mm150mm左右。左右。大气污染控制技术16往复炉排锅炉的科学经济运行管理往复炉排锅炉的科学经济运行管理 往复炉排是侧饲式机械化燃烧设备。往复炉排是侧饲式机械化燃烧设备。特点：特点：结构简单、制作方便、节省金属、可烧次煤，消结构简单、制作方便、节省金属、可烧次煤，消除黑烟效果较好。分倾斜式和水平式两种。除黑烟效果较好。分倾斜式和水平式两种。往复炉排燃烧情况与链条炉相似，分段送风，如图示。往复炉排燃烧情况与链条炉相似，分段送风，如图示。大气污染控制技术17 往复炉排与链条炉排的区别：往复炉排与链条炉排的区别：炉排与煤有相
21、对运动，当活炉排与煤有相对运动，当活动炉排向后下方推动时，部分新煤被推饲到已经燃着的煤动炉排向后下方推动时，部分新煤被推饲到已经燃着的煤的上方，当活动炉排向前上方返回时又带回一部分已经燃的上方，当活动炉排向前上方返回时又带回一部分已经燃着的煤返到没燃烧的煤底部，对新煤进行加热。着的煤返到没燃烧的煤底部，对新煤进行加热。合理供煤。合理供煤。不适合烧大块煤，不适合烧大块煤，50mm50mm。煤颗粒变化时应。煤颗粒变化时应适当调整煤闸板，颗粒大、煤层加厚，缩短推煤时间，或适当调整煤闸板，颗粒大、煤层加厚，缩短推煤时间，或用短行程。当燃用煤屑多的煤时，应减薄煤层，水分适当用短行程。当燃用煤屑多的煤时，
22、应减薄煤层，水分适当防止结焦；使用强粘结性煤时，煤层减薄在防止结焦；使用强粘结性煤时，煤层减薄在120mm120mm。合理送风。合理送风。前部第一风室，供风量要少，甚至风门全关；前部第一风室，供风量要少，甚至风门全关；主燃区供风量要大、风门全开；燃尽区视燃料燃烧情况，主燃区供风量要大、风门全开；燃尽区视燃料燃烧情况，遇有红火可稍打开后部风门供少量的风，使残煤燃尽，尽遇有红火可稍打开后部风门供少量的风，使残煤燃尽，尽量降低过量空气，减少排烟热损失。量降低过量空气，减少排烟热损失。减少漏风、漏煤减少漏风、漏煤 大气污染控制技术18抛煤机炉的科学经济运行管理抛煤机炉的科学经济运行管理 基本属于层状基
23、本属于层状悬浮燃烧，如图所示。悬浮燃烧，如图所示。大气污染控制技术19 抛煤机炉正常运行时进入炉膛的煤粒落在炉排上燃烧，而抛煤机炉正常运行时进入炉膛的煤粒落在炉排上燃烧，而煤屑由于风力的作用在炉膛空间悬浮燃烧。煤屑由于风力的作用在炉膛空间悬浮燃烧。抛煤机炉可任意调整煤的射程。一般不装前后拱，防止气抛煤机炉可任意调整煤的射程。一般不装前后拱，防止气流搅动混合不良，烟气流程短。流搅动混合不良，烟气流程短。适当配比煤粒适当配比煤粒：6mm6mm、6 613mm13mm和和131319mm19mm各占各占1 13 3，保持炉排上火床均匀。，保持炉排上火床均匀。严格控制煤的水分：严格控制煤的水分：水分水
24、分8 8左右。过高易在煤斗中造成左右。过高易在煤斗中造成闭塞，过少时容易自流。闭塞，过少时容易自流。合理分配风量合理分配风量：一次风量占总风量：一次风量占总风量808090%90%；二次风占；二次风占总风量总风量l0 l01515。增设飞灰回收装置增设飞灰回收装置：利用高速喷出的空气流将烟道下部集：利用高速喷出的空气流将烟道下部集灰斗收集的飞灰送进炉膛再次燃烧，能减少飞灰损失，有灰斗收集的飞灰送进炉膛再次燃烧，能减少飞灰损失，有利于烟气与空气混合。利于烟气与空气混合。大气污染控制技术20（2 2）悬浮燃烧）悬浮燃烧 煤的悬浮燃烧是预先将煤磨成粉，或是破碎成较小的颗粒，煤的悬浮燃烧是预先将煤磨成
25、粉，或是破碎成较小的颗粒，使其与空气混合，通过喷燃器送入炉膛空间在悬浮状态下使其与空气混合，通过喷燃器送入炉膛空间在悬浮状态下燃烧，主要设备是燃烧，主要设备是煤粉炉煤粉炉，如图所示。，如图所示。大气污染控制技术21 特点：特点：煤粉粒度小，燃烧速度快、炉膛容积大、燃烧效率煤粉粒度小，燃烧速度快、炉膛容积大、燃烧效率高、煤种适应性强，但负荷调节性差，适合大容量锅炉。高、煤种适应性强，但负荷调节性差，适合大容量锅炉。控制煤粉细度和送风量控制煤粉细度和送风量煤粉细度要适当：煤粉细度要适当：粗煤粉不易烧透，使飞灰中的含碳量升粗煤粉不易烧透，使飞灰中的含碳量升高，因而降低热效率；细煤粉容易着火和燃烧，但
26、煤粉过高，因而降低热效率；细煤粉容易着火和燃烧，但煤粉过细，会增加制粉时的耗电量和对磨煤机的磨损。细，会增加制粉时的耗电量和对磨煤机的磨损。煤粉炉的送风：煤粉炉的送风：一次风和二次风。一次风和二次风。一次风作用：一次风作用：将煤粉随气流送进炉膛；与煤粉混合均匀。将煤粉随气流送进炉膛；与煤粉混合均匀。一次风量占总供风量的百分比：一次风量占总供风量的百分比：无烟煤和贫烟的占无烟煤和贫烟的占20202525；烟煤约占；烟煤约占25254545；褐煤约占；褐煤约占40404545；煤粉炉二次风比例大，直接送入炉膛，使煤粉完全燃烧。煤粉炉二次风比例大，直接送入炉膛，使煤粉完全燃烧。煤粉燃烧时间取决于煤粉
27、细度和挥发份含量，煤粉燃烧时间取决于煤粉细度和挥发份含量，ll2s2s。大气污染控制技术22保持较高的炉膛温度保持较高的炉膛温度 煤粉在炉膛内停留时间较短，有足够的温度，工煤粉在炉膛内停留时间较短，有足够的温度，工业锅炉业锅炉1200oC1200oC左右。左右。堵漏风和防结焦堵漏风和防结焦 炉膛漏风严重会导致火焰中心偏移，如炉膛底部炉膛漏风严重会导致火焰中心偏移，如炉膛底部漏风严重，火焰中心会发生上移，导致燃烧不完漏风严重，火焰中心会发生上移，导致燃烧不完全；烟道通风也会使受热面吸热量降低。全；烟道通风也会使受热面吸热量降低。炉膛结焦能使受热面热负荷不均匀和燃烧不稳定，炉膛结焦能使受热面热负荷
28、不均匀和燃烧不稳定，甚至出现事故，使用二次风、合理布置喷燃器，甚至出现事故，使用二次风、合理布置喷燃器，可防止结焦。可防止结焦。大气污染控制技术23（3 3）合理解决负荷波动）合理解决负荷波动 如果蒸汽负荷变化很大，锅炉运行也不会稳定，经济如果蒸汽负荷变化很大，锅炉运行也不会稳定，经济性也必然变差。性也必然变差。调整用汽、用热负荷，削峰填谷、交叉开合，使负调整用汽、用热负荷，削峰填谷、交叉开合，使负荷波动趋于平坦。荷波动趋于平坦。加强供汽用汽之间联系，有准备地适应负荷变化。加强供汽用汽之间联系，有准备地适应负荷变化。在高峰负荷来到之前，适当提高锅炉的燃烧热强度。在高峰负荷来到之前，适当提高锅炉
29、的燃烧热强度。装设蓄热器，适当平衡负荷。装设蓄热器，适当平衡负荷。提高自动化的程度和水平。提高自动化的程度和水平。提高操作人员的职业技术能力水平，更好地适应燃提高操作人员的职业技术能力水平，更好地适应燃烧调整规律。烧调整规律。大气污染控制技术242 2 钢铁工业废气治理钢铁工业废气治理2.1 2.1 钢铁工业的概述钢铁工业的概述1.1.概况概况 钢铁联合企业工艺流程见教材钢铁联合企业工艺流程见教材171171页图页图8-68-6所示。所示。每生产每生产1 1吨钢需要耗费吨钢需要耗费6 67 7吨原料和燃料，原料和燃料的吨原料和燃料，原料和燃料的80%80%即即5 5吨左右变成废物。吨左右变成废
30、物。2.2.钢铁工业废气的主要来源钢铁工业废气的主要来源 原料、燃料运输、装卸、加工过程产生大量含尘废气；原料、燃料运输、装卸、加工过程产生大量含尘废气；焦化生产过程产生粉尘、焦油烟气、蒸汽和有毒气体；焦化生产过程产生粉尘、焦油烟气、蒸汽和有毒气体；烧结生产过程烧结生产过程大气的主要污染源，排尘量相当大，大气的主要污染源，排尘量相当大，还有二氧化硫；还有二氧化硫；炼铁过程产生大量含有氧化铁粉尘的烟气，高炉水冲渣炼铁过程产生大量含有氧化铁粉尘的烟气，高炉水冲渣生成浓雾状的蒸汽；生成浓雾状的蒸汽；炼钢过程排放主要含有氧化铁烟尘的棕褐烟气；炼钢过程排放主要含有氧化铁烟尘的棕褐烟气；铁合成生产产生电炉
31、烟气。铁合成生产产生电炉烟气。大气污染控制技术253.3.钢铁工业废气的特点钢铁工业废气的特点（1 1）废气排放量大，污染面广）废气排放量大，污染面广 生产每吨钢的废气排放量约生产每吨钢的废气排放量约20000m20000m3 3(标准状态标准状态)。钢铁企业的废气污染源集中在炼铁、炼钢、烧结、焦钢铁企业的废气污染源集中在炼铁、炼钢、烧结、焦化等冶炼工业窑炉，设备集中、规模庞大。化等冶炼工业窑炉，设备集中、规模庞大。（2 2）烟尘颗粒细，吸附力强）烟尘颗粒细，吸附力强 多为氧化铁烟尘，多为氧化铁烟尘，1m1m占多数。占多数。由于尘粒细，比表面积大，吸附力强，易成为吸附有由于尘粒细，比表面积大，
32、吸附力强，易成为吸附有害气体的载体。害气体的载体。（3 3）废气温度高，治理难度大）废气温度高，治理难度大 冶金窑炉排出的废气温度一般为冶金窑炉排出的废气温度一般为4004001000010000，最，最高可达高可达140014001600016000。大气污染控制技术26 由于烟气温度高，对管道材质、构件结构，以及净化由于烟气温度高，对管道材质、构件结构，以及净化设备的选择均有特殊要求；设备的选择均有特殊要求；烟气的冷却处理技术难度大，设备投资高；烟气的冷却处理技术难度大，设备投资高；高温烟气中含硫、水、高温烟气中含硫、水、COCO，烟气净化处理时必须妥，烟气净化处理时必须妥善处理好善处理好
33、“露点露点”及防火、防爆问题。及防火、防爆问题。（4 4）烟气挥发性强，无组织排放多）烟气挥发性强，无组织排放多 烟气的产生具有阵发性，散发烟气量也不同，波动极烟气的产生具有阵发性，散发烟气量也不同，波动极大，形成了无组织地通过厂房或天窗外逸。大，形成了无组织地通过厂房或天窗外逸。（5 5）废气具有回收价值）废气具有回收价值 高温烟气的余热通过热能回收装置转换为蒸汽或电能；高温烟气的余热通过热能回收装置转换为蒸汽或电能；炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气，钢铁企业的主炼焦及炼铁、炼钢过程中产生的煤气，钢铁企业的主要燃料，并可外供使用；各废气净化过程中所收集的要燃料，并可外供使用；各废气净化过程中
34、所收集的尘泥，绝大部分含有氧化铁成分，可回收利用。尘泥，绝大部分含有氧化铁成分，可回收利用。大气污染控制技术274.4.钢铁废气的危害钢铁废气的危害（1 1）钢铁厂烟尘多为极细微粒，很强的吸附力。）钢铁厂烟尘多为极细微粒，很强的吸附力。很多有害气体沉积于肺泡中或被吸收到血液、淋巴液很多有害气体沉积于肺泡中或被吸收到血液、淋巴液中，促成急性或慢性病的发生。采矿、选矿、耐火材中，促成急性或慢性病的发生。采矿、选矿、耐火材料、铁合金铸造等车间排出的含游离二氧化硅粉尘，料、铁合金铸造等车间排出的含游离二氧化硅粉尘，易患易患“矽肺矽肺”。（2 2）由硫矿石和含硫燃料的冶炼和燃烧过程中产生的）由硫矿石和含
35、硫燃料的冶炼和燃烧过程中产生的二氧化硫，形成硫酸雾和硫酸盐，直接危害人体健康二氧化硫，形成硫酸雾和硫酸盐，直接危害人体健康和农作物生长，并腐蚀金属器材和建筑物。和农作物生长，并腐蚀金属器材和建筑物。（3 3）钢铁企业排放的致癌物质，如多环芳羟，主要来）钢铁企业排放的致癌物质，如多环芳羟，主要来自焦化厂、炭素厂、炼钢厂的焦油砖车间、叠轧薄板自焦化厂、炭素厂、炼钢厂的焦油砖车间、叠轧薄板厂等生产过程。厂等生产过程。（4 4）氟污染，来自矿石和萤石，骨筋产生不良影响。）氟污染，来自矿石和萤石，骨筋产生不良影响。大气污染控制技术282.2 2.2 烧结厂废气治理烧结厂废气治理1.1.烧结厂工艺烧结厂工
36、艺 烧结工艺流程见教材烧结工艺流程见教材173173页图页图8-78-7所示。所示。2.2.废气来源废气来源 烧结燃料在装卸、混合破碎、筛分和配料生产过程烧结燃料在装卸、混合破碎、筛分和配料生产过程中将产生含尘废气；中将产生含尘废气；在混合料系统中将产生水汽一粉尘的共生废气；在混合料系统中将产生水汽一粉尘的共生废气；混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、混合料在烧结时，将产生含有粉尘、烟气、S0S02 2和和NOxNOx的高温废气；的高温废气；烧结矿在破碎、筛分、冷却、储存和转运的过程中烧结矿在破碎、筛分、冷却、储存和转运的过程中也将产生含尘废气。烧结厂产生废气的量很大，含尘也将产生含尘废气。
37、烧结厂产生废气的量很大，含尘和含和含N0N02 2的浓度很高，所以对大气的污染较严重。的浓度很高，所以对大气的污染较严重。大气污染控制技术29带式烧结机示意图带式烧结机示意图大气污染控制技术303.3.治理技术治理技术（1 1）烧结过程烟尘控制主要发生源）烧结过程烟尘控制主要发生源 烧结机排放的烟气中。机械式除尘器，如旋风或多管旋烧结机排放的烟气中。机械式除尘器，如旋风或多管旋风除尘器，再加一级干式静电除尘器或布袋除尘器。风除尘器，再加一级干式静电除尘器或布袋除尘器。（2 2）烧结机烟气中二氧化硫的治理）烧结机烟气中二氧化硫的治理 烧结机烧结时产生的烟气，烧结机烧结时产生的烟气，SOSO2 2
38、头部和尾部低，中部高。头部和尾部低，中部高。方法：方法：如日本的氨如日本的氨硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法；硫铵法、石灰石膏法、钢渣石膏法；前苏联的石灰石法和循环菱镁矿法以及我国的苛性苏打前苏联的石灰石法和循环菱镁矿法以及我国的苛性苏打亚硫酸盐法等。亚硫酸盐法等。教材教材174174页图页图8-98-9是以亚硫酸铵溶液作为吸收剂，生成亚是以亚硫酸铵溶液作为吸收剂，生成亚硫酸氢铵，它再与焦炉中排出的氨气反应，生成亚硫酸硫酸氢铵，它再与焦炉中排出的氨气反应，生成亚硫酸铵。亚硫酸铵又作为吸收剂，再与铵。亚硫酸铵又作为吸收剂，再与S0S02 2反应。反应。大气污染控制技术31氨氨-硫铵法脱硫工艺流程图
39、硫铵法脱硫工艺流程图 大气污染控制技术322.3 2.3 炼焦厂废气治理炼焦厂废气治理1.1.炼焦厂工艺流程炼焦厂工艺流程焦化：焦化：以烟煤为原料，在隔绝空气条件下，加以烟煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到热到96010009601000，得到焦碳。粗干馏煤气，得到焦碳。粗干馏煤气，经过净化和回收的煤气，可供化工合成或作燃经过净化和回收的煤气，可供化工合成或作燃料用；回收的化工产品有苯、焦油、氨、酚等。料用；回收的化工产品有苯、焦油、氨、酚等。焦化生产过程：焦化生产过程：煤的配备、炼焦、煤气净化和煤的配备、炼焦、煤气净化和回收等步骤，焦化生产工艺可分为硫氨工艺和回收等步骤，焦化生产工艺可分为硫
40、氨工艺和氨水工艺。氨水工艺。硫氨工艺：硫氨工艺：在煤气净化过程中，回收氨并最终在煤气净化过程中，回收氨并最终生成硫氨，见图生成硫氨，见图8-118-11。2 2废气来源废气来源 焦炉（装煤和出焦）、熄焦塔、焦炉燃料加热焦炉（装煤和出焦）、熄焦塔、焦炉燃料加热燃烧产生的废气；各工艺过程排放的烟尘和废燃烧产生的废气；各工艺过程排放的烟尘和废气以及各工艺设备的逸散物。气以及各工艺设备的逸散物。大气污染控制技术333 3治理技术治理技术（1 1）装煤时的烟尘控制）装煤时的烟尘控制 采用无烟装炉：在装煤时，炭化室必须造成负压，以采用无烟装炉：在装煤时，炭化室必须造成负压，以免烟气冲出炉外。免烟气冲出炉外
41、。（2 2）推焦时的烟尘控制）推焦时的烟尘控制 推焦操作的排放物中的固体粒子主要由焦炭粉、未焦推焦操作的排放物中的固体粒子主要由焦炭粉、未焦化的煤和飞灰组成。每吨推焦的排放物约为化的煤和飞灰组成。每吨推焦的排放物约为0.30.4kg0.30.4kg，还含有一定量的焦油和碳氢冷凝物。，还含有一定量的焦油和碳氢冷凝物。该控制系统基本上有三个主要部分：该控制系统基本上有三个主要部分：焦烟罩：焦烟罩：收集从导焦车和熄焦车上部排出的烟气。收集从导焦车和熄焦车上部排出的烟气。烟气管道烟气管道：将收集到的烟气输送到固定的除尘器。：将收集到的烟气输送到固定的除尘器。大气污染控制技术34 除尘器：除尘器：通常采
42、用沉降器和湿式洗涤器，缺点通常采用沉降器和湿式洗涤器，缺点是效率低、投资和操作费用都很大。是效率低、投资和操作费用都很大。现采用二级净化处理方法，第一级机械式除尘，现采用二级净化处理方法，第一级机械式除尘，第二级布袋除尘器或静电除尘器。第二级布袋除尘器或静电除尘器。（3 3）熄焦时的烟尘控制）熄焦时的烟尘控制 老工艺采用湿熄焦。水淋到炽热的焦碳上，产生老工艺采用湿熄焦。水淋到炽热的焦碳上，产生大量蒸汽，蒸汽又带出若干焦粉。大量蒸汽，蒸汽又带出若干焦粉。干熄焦原理：干熄焦原理：通过惰性气体（氮气）在密闭系统通过惰性气体（氮气）在密闭系统内循环流动，带走炙热焦碳的显热使之冷却，再内循环流动，带走炙
43、热焦碳的显热使之冷却，再由废热锅炉回收惰性气体的热量。由废热锅炉回收惰性气体的热量。大气污染控制技术35炼焦炉出焦时的烟尘污染大气污染控制技术362.4 2.4 炼铁厂废气治理炼铁厂废气治理1.1.工艺流程工艺流程 炼铁：炼铁：把经过处理的铁矿石（烧结料）和燃料，按一定把经过处理的铁矿石（烧结料）和燃料，按一定比例分批加到高炉中，进行熔炼，获得产品生铁和副产比例分批加到高炉中，进行熔炼，获得产品生铁和副产品炉渣，其工艺流程见图品炉渣，其工艺流程见图8-128-12和图和图8-138-13。炼铁原料：炼铁原料：铁矿石、熔剂、燃料，冶炼一吨生铁需要铁矿石、熔剂、燃料，冶炼一吨生铁需要1.51.52
44、.02.0吨铁矿石。吨铁矿石。熔剂：熔剂：常用溶剂为碱性物质，有石灰石（常用溶剂为碱性物质，有石灰石（CaCOCaCO3 3）、消）、消石灰石灰Ca(OH)Ca(OH)2 2、生石灰（、生石灰（CaOCaO）及白云石（含）及白云石（含CaOCaO及及MgOMgO）等。）等。熔剂作用：熔剂作用：冶炼时降低脉石和焦碳灰分的熔点，形成易冶炼时降低脉石和焦碳灰分的熔点，形成易与铁分离的炉渣，将铁水和脉石分离，一般每吨生铁要与铁分离的炉渣，将铁水和脉石分离，一般每吨生铁要用用0.20.20.40.4吨熔剂。吨熔剂。大气污染控制技术37 燃料：燃料：焦碳和煤气。焦碳和煤气。作用：作用：发热剂，供给冶炼时需
45、要发热剂，供给冶炼时需要的热量；还原剂，提供的热量；还原剂，提供COCO、碳、氢等还原剂；作料、碳、氢等还原剂；作料柱的骨架，起支撑和透气作用。每吨生铁需要柱的骨架，起支撑和透气作用。每吨生铁需要0.40.40.60.6吨焦炭。此外还用喷吹燃料，常用的有无烟煤粉、吨焦炭。此外还用喷吹燃料，常用的有无烟煤粉、渣油、天然气。渣油、天然气。2.2.废气来源废气来源 高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程高炉原料、燃料及辅助原料的运输、筛分、转运过程中将产生粉尘；中将产生粉尘；在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括在高炉出铁时将产生一些有害废气，该废气主要包括粉尘、粉尘、COCO、SO
46、SO2 2和和H H2 2S S等污染物；等污染物；高炉煤气的放散及铸铁机铁水浇铸时产生含尘废气和高炉煤气的放散及铸铁机铁水浇铸时产生含尘废气和石墨碳的废气。石墨碳的废气。大气污染控制技术383.3.治理技术治理技术（1 1）炉前矿槽的除尘）炉前矿槽的除尘 解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料和燃料在运输、解决高炉烧结矿、焦炭、杂矿等原料和燃料在运输、转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘。转运、卸料、给料及上料时产生的有害粉尘。根本措施：根本措施：严格控制高炉原料燃料的含粉量，特别是严格控制高炉原料燃料的含粉量，特别是烧结矿的含粉量。针对不同产尘点的设备设置密封罩烧结矿的含粉量。针对不同产尘点的
47、设备设置密封罩和抽风除尘系统。输送带转运点采取局部密封罩、振和抽风除尘系统。输送带转运点采取局部密封罩、振动筛采用整体密封罩、在上料小车的料坑处采用大容动筛采用整体密封罩、在上料小车的料坑处采用大容量密封罩，可采用袋式除尘器等。量密封罩，可采用袋式除尘器等。（2 2）高炉出铁场除尘）高炉出铁场除尘 高炉在开炉、堵铁口及出铁的过程产生大量的烟尘，高炉在开炉、堵铁口及出铁的过程产生大量的烟尘，采取产尘点设置局部加罩和抽风除尘一次除尘系统；采取产尘点设置局部加罩和抽风除尘一次除尘系统；大气污染控制技术39 在开、堵铁口时，出铁厂必须设置包括封闭式在开、堵铁口时，出铁厂必须设置包括封闭式外围结构的二次
48、除尘系统；除尘器可采用袋式外围结构的二次除尘系统；除尘器可采用袋式除尘器等，工艺流程见教材图除尘器等，工艺流程见教材图8-148-14。（3 3）碾泥机室除尘）碾泥机室除尘 高炉堵铁口使用的炮泥由碳化硅、粉焦、粘土高炉堵铁口使用的炮泥由碳化硅、粉焦、粘土等粉料制成。等粉料制成。在各种粉料的装卸、配料、混碾、装运的过程在各种粉料的装卸、配料、混碾、装运的过程中将产生大量的粉尘。中将产生大量的粉尘。治理这些废气可设置集尘除尘系统，除尘设备治理这些废气可设置集尘除尘系统，除尘设备可采用袋式除尘器收集粉尘。可采用袋式除尘器收集粉尘。大气污染控制技术402.5 2.5 炼钢厂废气治理炼钢厂废气治理 铁含
49、有较多的碳素，及不必要的硅、锰、磷和硫，生铁含有较多的碳素，及不必要的硅、锰、磷和硫，生产钢时这些杂质都必须去除。使钢具有某种特殊性能，产钢时这些杂质都必须去除。使钢具有某种特殊性能，外加一些如锡、铜、镍、铬、钼等合金元素。外加一些如锡、铜、镍、铬、钼等合金元素。生产钢工艺：生产钢工艺：平炉炼钢，氧气顶吹炉炼钢和电弧炉炼平炉炼钢，氧气顶吹炉炼钢和电弧炉炼钢。钢。1.1.废气来源废气来源 废气来源及特点：废气来源及特点：源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼源于冶炼过程，特别是在吹氧冶炼期产生大量的废气。期产生大量的废气。废气中含尘和废气中含尘和COCO的浓度很高，其中转炉烟气中含有的浓度很高，其中转炉
50、烟气中含有505070%CO70%CO，热值高可回收利用。，热值高可回收利用。大气污染控制技术412.2.治理技术治理技术（1 1）炼钢电炉的烟尘控制）炼钢电炉的烟尘控制 炼钢过程排放棕色烟气，缩短时间采用吹氧措施，炼钢过程排放棕色烟气，缩短时间采用吹氧措施，烟气量及含尘浓度大增。烟气量及含尘浓度大增。对电炉炼钢采用局部排烟法、直接抽烟法、炉顶对电炉炼钢采用局部排烟法、直接抽烟法、炉顶排烟法、半密闭罩、大密闭罩都可。排烟法、半密闭罩、大密闭罩都可。排出烟气的净化设备采用袋滤器，教材排出烟气的净化设备采用袋滤器，教材178178页图页图8-8-1515是半密闭罩去除电炉烟气系统流程图。是半密闭罩
