某某某废气治理工程可行性研究报告.doc

某某某废气治理工程可行性研究目 录1前言.2总论.2.1任务的由来及概述.2.2编制依据及可研报告研究范围.2.3主要指导思想和技术原则.2.4执行标准.2.5设计规模及进出口废气的性质.2.6可行性研究结论.3区域环境概况,项目目标及效果分析.3.1区域环境概况.3.1.1厂址地理位置.3.1.2厂址自然条件.3.1.3厂址选择意见.3.2国家发展规划以及有关政策法规.3.3污染现状及存在的环保问题.3.4从清洁生产,可持续发展的角度衡量项目建设的必要性.3.5总量控制,达标排放,减少排污,治理效果情况.4工艺选择4.1工艺选择的原则.4.2除尘工艺选择.4.2.1现有除尘工艺比较.4.2.2推荐除尘工艺.4.3烟气脱硫工艺选择.4.3.1现有烟气脱硫工艺比较.4.3.2推荐烟气脱硫工艺.5工艺设计.5.1项目组成.5.2工程技术方案.6总图设计.6.1总平面布置的原则.6.2总平面布置.7公用工程土建工程及配套设施.7.1给排水.7.2土建.7.3电气.7.4自动化.8劳动保护与安全卫生.8.1执行标准.8.2劳动保护与安全卫生.9消防.9.1设计依据.9.2防火等级.9.3防火措施.10环保和节能设计.10.1三废的二次控制10.2厂区绿化措施10.3噪声控制措施10.4节能11附属设施设计.11.1办公楼.12劳动定员与生产组织.12.1劳动定员.12.2生产组织.12.3员工培训.13投资估算与资金筹措.13.1投资估算.13.2资金来源及资金筹措13.3投资计划14效益分析14.1环境效益14.2经济效益14.3社会效益15结论和建议15.1项目主要风险及防范措施15.2结论与建议附表附图1前言莱阳电厂位于莱阳市火车站南首古柳街道办事处李格庄村，距离市区5km，占地面积300亩，装机212mw、236mw机组，莱阳电厂产生的燃煤废气作为污染较为严重的工业废气之一，如果不经过处理直接排入当地大气，对本来污染已经很严重的当地环境来说无疑是雪上加霜，对莱阳市周遍大气环境也将造成极为不利的影响。为了改善和保护莱阳市的生态环境，提高莱阳市的投资环境水平，按照莱阳规划要求以及莱阳电厂的发展要求，修建废气治理工程是非常必要的、迫切的，是一项利国、利民和利企的好事，对改善当地的大气环境质量起到重要作用。同时，可以有效消除资源、环境等“瓶颈”因素对当地经济发展的制约，对保护环境、节约资源、实施可持续发展战略具有较大的意义。本项目除尘选择静电除尘工艺，烟气脱硫选择简易石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺，经处理后的废气达到排放标准后，排入大气，本项目环境效益、经济效益和社会效益比较明显。该项目工程建设总投资525.09万元。本报告编写过程中，得到了当地环保局、莱阳火电厂等单位的热忱帮助和大力支持，在此表示衷心感谢。2总论2.1任务的由来及概述2.1.1项目名称极承办单位项目名称:莱阳电厂废气治理工程初步设计代可行性研究承办单位:莱阳电厂主管单位:山东省环保局2.1.2编制单位及编制人员编制单位: 四川师范大学化学与材料科学学院编制人:赵日升(学号:2005086075)研究工作概况: 四川师范大学化学与材料科学学院在承担了该工程的初步设计代可行性研究报告编制工作后，成立了可研报告编制项目组，立即组织研究人员去莱阳电厂进行实地考察收资。对该公司的发电机组,.燃煤锅炉及现有的环保设施进行了详细的调查，同时收集了水文、地质、气象、企业建设及生产、环保设施设计及运行、环境监测报告等相关资料。通过对企业实际情况及相关资料的仔细研究和分析，摸清了企业的环境污染现状，确定了污染治理项目及规模。经过设计计算及技术论证，选定了治理工程的工艺方案和设备、设施。在对项目进行了充分的技术经济评价后，提出了可行性研究结论。2.1.3任务的由来和建设的必要性 国家2010年规划中坚持处理环境和经济的关系，要求遵循经济规律和自然规律，寻求在发展中整治环境，以环境保护促进发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。发电厂是与国民经济发展建设以及生活息息相关的重要企业，在国民经济建设和生活中具有重要的位置。同时，燃煤电厂是污染相对较大的企业之一。燃煤电厂锅炉排放的烟气及粉尘已经造成了很严重的环境污染,国家环保要求不断提高,对燃煤电厂清洁燃烧提出了更高的要求。无论是对没有进行任何技术改造的机组,还是进行了清洁燃烧的技术改造、乃至采用先进燃烧器的机组,在保证锅炉热效率的前提下,优化锅炉运行方式,减少污染物的排放,取得经济效益及环境保护双赢的结果,都是非常有实际意义的。燃煤电厂的废气主要来源于锅炉燃烧产生的烟气、气力输灰系统中间灰库排气和煤场产生的含尘废气，以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。其中，锅炉燃烧产生的烟气量和其所含的污染物排放量远远大于其他废气，这是污染治理的重点。锅炉燃烧产生的烟气中的污染物有飞灰、so2、nox、co、co2、少量的氟化物和氯化物。它们所占的比率取决于煤炭中的矿物质组成，主要污染物是飞灰、煤尘、so2和nox. 锅炉燃烧产生的烟气排放量大，排气温度高，但气态污染物浓度一般较低。控制其污染的排放量以及实现污染物的达标排放是该行业急需解决的问题之一。莱阳电厂,位于莱阳南郊,紧邻火车站和五龙河之主要干流-清水河。距离莱阳水泥厂和烟台巨力化肥厂都仅有几百米。电厂现有装机容量96mw，属国家中小型企业。全厂年发电量5亿kwh,供热量约70104mj,是莱阳以及周边地区主要电能、热能供应基地,年用煤量48104 t,天然气335104m3。公司成立以后，先后建设了一些污染治理设施，对公司的重点污染源进行了治理。但是由于工艺落后，设备较简陋，所以燃煤产生的废气污染一直没有得到最终的解决。根据莱阳环境监测站提供的数据，莱阳电厂周遍颗粒物浓度为500mg/m3，比标准100mg/m3超标5倍多，so2排放浓度更不能满足火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）表2规定的限值。该公司要达到火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）表2规定的限值要求，建立新的废气治理工程已势在必行。利用先进技术对企业的烟尘进行除尘，脱硫综合治理，并最大限度地消除烟尘，粉尘以及so2污染是莱阳电厂多年来的愿望，对此厂方已经进行了大量的调查工作，并在资金和工程安排上作了充分的准备。2.2编制依据及可研报告研究范围2.2.1编制依据1）中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）；2）中华人民共和国大气污染防治法（1995.8.29）；3）中华人民共和国固体废物防治法（1996.10.30）；4）大气污染物综合排放标准（gb16397-1996）；5）环境空气质量标准（gb3095-1996）；6）国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复（国函19985号）7）火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）8）燃煤电厂清洁生产要求国家环保总局，2003年；9）国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定（国发200539号）；10）火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点国家经贸委，2000年11）火力发电厂烟气脱硫设计技术规程（j379-2004国发）12）关于加强环境保护工作的决定（鲁委发200438号）；13）山东省污染防治工程项目可行性研究报告编制导则；14）莱阳电厂废气治理工程初步设计代可行性研究报告编制委托书和本厂的相关文件,资料。15）“莱阳发改委（2003）07号”莱阳市人民政府关于进一步加强五龙河流域重点工业污染综合治理的通知。2.2.2编制范围莱阳电厂利用燃煤发电，在生产过程中将产生大量的烟尘及so2含量较高的废气其烟尘和废气绝大部分是由燃煤锅炉中燃煤燃烧过程中所产生。因此，拟通过对二台36mw装机机组的燃煤锅炉后接除尘系统和so2吸收系统，有效降低烟尘和so2气体的排放量，达到火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）和燃煤电厂清洁生产要求。编制范围包括对二台36mw装机机组的燃煤锅炉产生的烟尘和废气进行综合治理。编制内容包括：1）工程建设规模2）工程建设条件3）工程技术方案4）环境保护及节能措施5）工程建设期及进度安排6）工程投资分析及效益评估2.3主要指导思想和技术原则1）为了配合莱阳电厂公司自身的发展，加强企业环境保护配套设施的建设，提高企业生存竞争能力，以及从保护大气环境，防治环境污染出发，在进行多方案比较的基础上，确定莱阳电厂废气治理工程初步设计方案。2）燃煤锅炉废气除尘和脱硫工程设计采用工艺先进、技术可靠，我国自主知识产权的专利技术，实现自动化控制和集中管理方便的方案，在尽量利用原有设备的基础上，又经济合理、节省占地、节约能源，降低运行管理费用。3）根据企业自身的财力以及未来的发展规划，在充分考虑近、远期结合的前提下，合理确定建设规模。4）达到现行的国家和地方有关标准、规范和规定。 5）燃煤废气治理工程，要选用可靠的设备，防止由于除尘系统发生故障而影响生产。6）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量。7）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、先进，经济合理。2.4执行标准废气经治理后的排放标准严格执行火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）规定：如表1，2表1火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值烟尘最高允许排放浓度（单位：mg/m3）烟气黑度（林格曼黑度，级）时段第1时段第2时段第3时段实施时间2005年1月1日2010年1月1日2005年1月1日2010年1月1日2004年1月1日2004年1月1日燃煤锅炉300(1600(2200200(1500(250100(3200(450100(3200(41.0燃油锅炉2001001005050注：1 ）县级及县级以上城市建成区及规划区内的火力发电锅炉执行该限值。2）县级及县级以上城市建成区及规划区以外的火力发电锅炉执行该限值。3） 在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。4） 以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kj/kg）的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。表2火力发电锅炉二氧化硫最高允许排放浓度 单位：mg/m3时段第1时段第2时段第3时段实施时间2005年1月1日2010年1月1日2005年1月1日2010年1月1日2004年1月1日燃煤锅炉及燃油锅炉2100(11200(121001200(24001200(2400800(31200(4注： 1 ）该限值为全厂第1 时段火力发电锅炉平均值。2 ）在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。3 ）以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kj/kg）的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。4 ）位于西部非两控区内的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。在本标准实施前，环境影响报告书已批复的第2时段脱硫机组，自2015年1月1日起，执行400mg/m3的限值，其中以煤矸石等为主要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kj/kg）的资源综合利用火力发电锅炉执行800mg/m3的限值。2.5设计规模及进出口废气的性质2.5.1设计规模 为了除去燃煤烟气中的飞灰,采用高效率的静电除尘器,有3电场组成,其除尘效率为99.脱硫装置安装于该厂4#36mw机组锅炉尾部,设计处理烟气量为3000+75(学号)2000m3/h=153000 m3/h,相当于锅炉排烟量的2/3,设计脱硫效率大于80%,烟气混合升温后经一座26m烟囱排放.2.5.2废气性质分析2.5.2.1锅炉燃煤分析 锅炉燃煤的工业分析和元素分析结果如表3和表4所列 表3 燃煤的工业分析水分/%灰分/%挥发分/%固定碳/%发热量/kj1.425.411.661.625246表4 燃煤的元素分析元素碳(无水) 氢(无水) 氮(无水) 氧(无水) 硫(恒湿) 氯(恒湿)含量/%66.13 3.02 1.04 1.98 2.12 0.0405飞灰比电阻:除尘器进口取灰样在试验室中用圆盘法测得140oc下的比电阻为(1.143.58)108cm。2.5.2.2烟气状态n2 77.39% o2 5.77% co2 12.90% 进口 出口烟气量/ m3/h 约153000 约154000水分/% 6.0 12.0 烟尘浓度/(mg/ m3) 500 100烟气温度/。oc 140(最大170) 饱和温度so2含量/（10-6） 2000 400装置出口水雾量/ mg/ m3 1502.6可行性研究结论 此方案可行。 根据莱阳电厂的实际情况，该方案充分利用现有条件，作到防止污染、节省投资。项目各项自然环境指标基本符合国家有关标准和规定，不但具有较好的环境效益和社会效益，同时还具有一定经济效益。对保护环境、节约资源，实施可持续发展战略具有重要的现实意义。1） 工艺方案评价本项目选用静电除尘器以及石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，运行成本低，运行稳定可靠，能够达到规定的排放标准。2） 场址评价该场内土地平坦，便于总图布置，合理规划；地质结构、水文、气候等条件良好。建设项目基本在厂区内，涉及新占场地较少，主要在改造项目下侧旁拆除部分旧设施上建设，不需要另外新征土地。满足选址的要求，综合个方面条件评价，场址是适宜的。3） 工程投资估算该项目工程建设总投资525.09万元，其中工程费用432.48万元，占总投资82。综合技术效益指标见表5表5 主要综合技术效益指标一览表序号名称单位数量备 注1设计处理能力153000m3/h 2项目总投资万元525.09(1)其中:固定资产投资万元513.09(2)铺底流动资金万元123职工人数人35人均工资福利20000元/年4全年生产天数天3305主要原材料、燃料需用量(1)电万度/年2013.7(2)水万m3/年3.36企业占地面积m232007项目年总成本万元62.88项目计算期(1)建设期年1(2)生产期年20因而，此方案可行。3区域环境概况,项目目标及效果分析3.1区域环境概况3.1.1厂址地理位置（地理位置图见附图）莱阳电厂位于山东省莱阳市郊荆山路105#，距莱阳火车站货场仅500米，公司周围是胶济铁路、烟青一级公路，交通十分便利。莱阳市位于山东省东部，胶东半岛中部，临黄海丁字港。地理坐标为东经12031 1205912，北纬363410 37952。东临海阳市，西接莱西市，北界栖霞、招远两市，南邻即墨市，东南隅濒黄海丁字湾。东西最大横距35千米，南北最大纵距65千米。总面积1731.54平方千米。2003年底，全市总人口88.72万人，其中非农业人口15.19万人。3.1.2厂址自然条件3.1.2.1地形、地质、地貌莱阳市区周边地势平坦，平均海拔高程350.3米，略呈西北高，东南低走势，地形自然坡度约般在515之间莱阳整体地形为低山丘陵区，山丘起伏和缓，沟壑纵横交错，因受胶东脊背地形影响，地势由北向南倾斜。北部、东部、中部、东南部、西南部均有互不连接的低山丘陵，属低山丘陵地貌类型。沿河地带及山群之间， 形成互不连片的河谷平原和山间盆地平原。山地占总面积的21.5%，丘陵占47.06%， 平原占31.43%。境内较高的山峦基本属于低山.根据国家地震局中国地震烈度区划图（1990）的划分，区域地震基本烈度为vi度。3.1.2.2气象莱阳市地处北温带东亚季风区。大陆度为64.3%，属大陆季风型半湿润性气候。具有光照充足，四季分明，春季风多易旱，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥的特点。主要参数如下： 多年平均气温 11.2 多年极端最高气温 36.4 多年极端最低气温 -15.4多年平均日照时数 2996小时全年无霜期 173天多年平均气压 956hpa多年平均相对湿度 73%多年平均降水量 800mm常年主导风向 nne和ne风多年平均风速 2.7米/秒多年静风风频 42%3.1.2.3河流及水文特征(1) 河流及地表水特征境内河流，因地势北高南低，多为北源南流。500米以上的河流、沟溪共187条，其中流长15公里（境内流长9公里）以上的河流13条，内有11条归为五龙河水系，西部有2条归为莱西境内的大沽河水系。五龙河水系中的五龙河，为胶东第一大河流。上游有白龙河、蚬河、清水河、墨水河、富水河五大支流，于五龙村附近的峡口汇聚后始称五龙河。在其南下流径中又纳嵯阳河、玉带河、金水河，然后流入黄海丁字湾。流经照旺庄、古柳、吕格庄、团旺、姜疃、高格庄、穴坊、羊郡8个镇处。长53公里，河床宽l00-400米，流域面积393.3平方公里。大沽河水系中的潴河，位于市境西北隅。源出崤山东侧，由谭格庄镇小台子村西南流至大水岔村前与东来支流交会，东流南去，于安里村前出境，入莱西市，西南会七星河。境内流长19公里，河床宽40米左右，市内流域面积93.75平方公里。七星河，大沽河支流之一，上源支流有二，西支流源于莱西市野猪坡，东支流源于境内柏林庄镇白石埠村，二支流会于冯格庄街道办事处马岚村北，由菜园泊村东南入莱西市境，会潴河。境内流长12公里，河床宽20米左右，流域面积95.5平方公里。境内所有河流、沟溪基本上都有源短流急、涨落急剧特点，夏季雨量大且集中，易成水灾，春秋降水量少，经常断流。(2) 地下水水文特征莱阳地处山东丘陵，上部覆盖物为第四系松散物质，地下水属松嵌堆积的成因类型，且上部的全新统冲积砂卵砾石孔隙含水相互叠置，构成平均统一的“上部含水层”。平原地势平坦，覆盖层不太厚，有利于大气降水和地面水的下渗和地下水的储存。地下水长期观察资料表明，地下水枯丰期变化在13米之间，地下水流向与地面倾斜一致，水系上游地段地面水补给地下水，下游地段常出现地下水反补河水现象，加之土层通透性良好，富水层厚达1020m，单孔水量均大于100t/h。受底部基岩、地形起伏和冲积扇倾斜等因素的影响，地下水埋深由西北向东南递减，含水层逐渐变薄，动态类型以迳流型为主。物理性能良好，水化学类型多为低碎裂化型度的重碳酸钙镁型水，矿化度0.30.5g/l，总硬度(德度)4.210.0之间。3.1.2.4土壤植被特征由于胶东半岛地形、气候、水文和成土母质等自然条件的影响，加之经济开发等人为活动的影响比较深远，本区土壤以灰色潮土为主，其中大部分发育成小麦土。质地多为砂壤土，土壤深厚，疏松而均一，水热动态匀稳，生产性能好，养分丰富，肥力高；耕作性能好，作物宜种，生产水平高。莱阳市植被已被人工植被更新，成片林木较少，以“四旁”植树、零星栽种植被和竹林较多。莱阳各旅游风景点，如宋婉故居、人工湖、蚬河公园等植被数量和种类较多。常见树木有：杨树、槐树、麻柳、女贞、楠木、香樟、柏树等；主要农作物有小麦、玉米、油菜、红薯、马铃薯和蔬菜等。3.1.3厂址选择意见由于历史原因，莱阳电厂位于莱阳市郊南部荆山路105#，距莱阳火车站货场仅500米，属人口密集区，如果烟粉尘和so2超标排放将直接影响周边及莱阳城区的大气环境，对环境要求高。因此，对莱阳电厂的烟煤废气进行除尘和脱硫治理势在必行。同时，该区域内土地平坦，便于总图布置，合理规划；地质结构、水文、气候等条件良好。本此涉及改造项目涉及的新占土地也较少。 3.2国家发展规划以及有关政策法规国家2010年规划中坚持处理环境和经济的关系，要求遵循经济规律和自然规律，寻求在发展中整治环境，以环境保护促进发展，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。地处于”两控区”的莱阳市在党的十六大方针指导下紧紧围绕建设生态型城市这一目标，以推广循环经济、加强污染防治、加强生态农业建设等为重点，着力加强生态保护与建设力度，有力地加快了生态市建设步伐，节能减排也取得积极进展。随着节能减排目标责任制，加大结构调整力度，淘汰落后生产能力，对重点行业、重点企业和重点领域调整等各项措施的落实，节能减排在难度较大、困难较多的形势下取得了积极进展电力工业是国民经济的基础产业, 我国一次能源的特点决定了目前电源构成中燃煤电厂占75%以上, 在煤炭转化为电能过程中带来了不可忽视的环境问题。电力燃煤约占全国燃煤总量的13, 产生的污染物排放总量比较大。1995 年全国火电厂燃用413 亿t 原煤, 排放烟尘、二氧化硫、工业废水和灰渣分别约占全国工业企业排放量的25%、30%、10% 和20% , 2000 年全国火电厂燃煤量将达到518 亿t, 污染物排放量还将继续增加, 因此, 做好电力工业的环保工作, 对全国环境质量的改善具有十分重要的意义, 这说明电力工业在发展的同时, 不仅环保的责任重大, 而且环保治理任务也十分繁重。为此, 在国家环境保护“九五”计划和2010 年远景目标和国家环保立法及标准制定等方面都对电力工业的环保提出了更严格的要求, 对电力工业的发展已经产生了重大影响。3.3污染现状及存在的环保问题莱阳电厂成立以来，先后建设了一些污染治理设施，对公司的重点污染源进行了治理。但是由于工艺落后，设备较简陋，所以燃煤产生的废气污染一直没有得到最终的解决。根据莱阳环境监测站提供的数据，莱阳电厂周遍颗粒物浓度为500mg/m3，比标准100mg/m3超标5倍多，so2排放浓度更不能满足火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）表2规定的限值。该公司要达到火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）表2规定的限值要求，建立新的废气治理工程已势在必行。利用先进技术对企业的烟尘进行除尘，脱硫综合治理，并最大限度地消除烟尘，粉尘以及so2污染是莱阳电厂多年来的愿望，对此厂方已经进行了大量的调查工作，并在资金和工程安排上作了充分的准备。3.4从清洁生产,可持续发展的角度衡量项目建设的必要性近年来，国家加大了环境保护力度，对环境治理的要求也越来越高，人民的环保意识也在不断增强。环境问题切实关系到企业的可持续发展，目前，莱阳电厂也在不断扩大规模，但随着发电量的扩大，烟尘和so2造成的污染问题已变得十分突出，制约了其自身的发展，严重的威胁了企业的生存。如不按期治理烟尘和so2，不要说企业的发展，就是目前的生产，都将面临停产的危险。所以，当前的解决污染治理问题，应提高到解决生存和发展问题的高度来综合考虑。莱阳电厂现有的除尘设施，由于技术落后,设备陈旧，除尘系统效果不明显，有时在生产期间车间内及厂房顶部烟尘弥漫，岗位粉尘浓度和so2含量严重超标，作业环境差，烟囱排放浓度超标，严重污染周边环境。产生了严重的大气污染，进行废气治理势在必行。废气除尘和脱硫治理工程建成后，将大大减少污染物的排放量，在污染物排放总量方面，为企业的发展，提供了较大的容量空间。综上所述，本工程项目的实施十分必要。3.5总量控制,达标排放,减少排污,治理效果情况莱阳电厂废气除尘和脱硫治理工程建成实施后，达到或低于6）火电厂大气污染物排放标准（gb 13223-2003）“引用”中表2规定的限值和火电厂清洁生产要求；排放的烟尘和so2低于当地环保局下达的总量控制指标，为企业的发展，提供了较大的容量空间，每年将减少外排烟尘和so2约111.7吨。给周围居民创造了良好的人居环境，可大幅度地减少莱阳电厂的烟尘和so2对莱阳五龙河流域的环境污染影响。改善当地流域的空气质量状况，有利于促进当地的建设和可持续发展。为莱阳电厂的长期可持续发展战略打下重要的基础，将赢得良好的环境、经济和社会效益。4工艺选择4.1工艺流程选择的原则环境污染治理工艺流程的设计是环境工程设计中最重要的一个环节，贯穿设计过程的始终。设备的选型、工艺的计算、设备的布置等工作都与工艺流程有直接的关系，只有处理工艺流程确定后，才能开展其他工作。环境污染治理工艺流程设计是否合理，直接影响到污染治理效果的好坏。操作管理的方便与否、初投资的大小和运行费用的高低以及处理后得到的物料能否回收利用，甚至会影响到生产工艺的正常运行。在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如下基本原则:1、合法性环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规。2、先进性先进性主要是指技术上的先进性和经济上的合理可行。应该选择处理能耗小、效率高、管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处理工艺路线。为适应排放标准越来越高的趋势，还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性。3、可靠性可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成熟可靠。工程设计中可能采用的技术有：成熟技术、成熟技术基础上延伸的技术、不成熟技术和新技术。应避免采用不成熟技术；慎重对待尚在试验阶段的新处理技术、新处理工艺和新处理设备，必须坚持一切经过试验的原则。在实际中，要处理的污染物种类很多，有的是新的从来没有处理过的污染物，这就需要慎重考虑处理的工艺路线，一种是进行类比选择，另一种是进行试验确定。4、安全性对具有毒性的污染物，在选择对这些污染物的处理工艺路线时要特别注意，要防止污染物作为毒物散发，要有较合理的补救措施。同时还要考虑劳动保护和消防的要求。5、结合实际情况我们国家正在处于一个初级的发展阶段，经济能力、制造能力、自动化水平、环境保护意识和管理水平等各个方面都有一定缺陷，因此在选择处理工艺路线时，就要考虑企业的承受能力、管理水平和操作水平等各个具体问题，也就是说具体问题要具体分析。6、简洁和简单性选择处理工艺路线时，要选择简洁和简单的处理工艺路线，往往简洁和简单的处理工艺路线是比较可靠的工艺路线。同时要考虑系统中某一个设备出问题时，不至于对整个系统有较大的影响。 上述六项原则必须在选择处理工艺路线时全面衡量，综合考虑。所选择的污染物处理工艺路线，应保证其对污染物处理效果好、能耗低、费用小、运行管理以及维修方便，符合国情、切实可行。 4.2除尘工艺选择4.2.1现有除尘工艺比较4.2.1.1机械式除尘器机械除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置，常用的有：重力沉降室惯性除尘器旋风除尘器重力沉降室:如图1所示：n 气流进入重力沉降室后，流动截面积扩大，流速降低，较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降 n 层流式和湍流式两种 1重力沉降室示意图优点: 结构简单 投资少 压力损失小（一般为50-100pa） 维修管理容易缺点: 体积大 效率低 仅作为高效除尘器的预除尘装置，除去较大和较重的粒子惯性除尘器:机理: 如图2所示： 沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离 . 2惯性除尘器作用机理图结构形式: 冲击式气流冲击挡板捕集较粗粒子 反转式改变气流方向捕集较细粒子应用: 一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘 净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级除尘，捕集1020m以上的粗颗粒 压力损失1001000pa旋风除尘器 : 如图3所示： 3旋风除尘器示意图 原理:n 利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置 n 旋风除尘器内气流与尘粒的运动结构形式:n 结构形式进气方式分 :切向进入式轴向进入式 气流组织分 :回流式、直流式、平旋式和旋流式 优点： 除尘器本身没有运动部件，结构简单，制造安装费用较少 维护管理方便 耐高温，可采用各种不同材料制作，以适应粉尘物理性能的特殊要求 缺点： 处理风量较大时，需采用多个旋风子组合，风量分配不易均匀 某些部位易磨损 排灰口易堵塞 在电厂允许的压力损失及一般的飞灰粒径条件下，除尘效率难满足环保要求，尤其是捕集细尘的能力较差机械式除尘器的应用情况及使用效果： 随着我国大型发电机组的发展和环保要求的逐步提高，不管是哪种类型的机械式除尘器，都很难满足现行排放标准的要求。因此，燃煤电厂锅炉机械除尘器的比率将越来越小，最终完全被取代，以防止新污染的发生。42.1.2电除尘器如图4所示： 电除尘器是利用强电场电晕放电使气体电离，粉尘荷电，并在电场作用下，使粉尘从气体中分离出来的装置。电除尘器的主要优点: 压力损失小，一般为200500pa 处理烟气量大，可达105106m3/h 能耗低，大约0.20.4kwh/1000m3 对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99 可在高温或强腐蚀性气体下操作电除尘器类型: 双区电除尘器通风空气的净化和某些轻工业部门 单区电除尘器控制各种工艺尾气和燃烧烟气污染 管式电除尘器用于气体流量小，含雾滴气体，或需要用水洗刷电极的场合 板式电除尘器为工业上应用的主要型式，气体处理量一般为25一50m3/s以上 4电除尘器示意图电除尘器应用情况及使用效果：随着环境保护要求的提高，大型的发电机组已经逐步取代了中小型发电机组。在这种情况下，除尘效率高，能耗低，压力损失小，处理烟气量大的电除尘器得到不断的改进和广泛的应用。目前，300mw以上的发电机组几乎都是采用的电除尘工艺。4.2.1.3湿式除尘器 概述:n 使含尘气体与液体 （一般为水）密切接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的装置 n 可以有效地除去直径为0.120m的液态或固态粒子，亦能脱除气态污染物 n 高能和低能湿式除尘器 低能湿式除尘器的压力损失为0.2一1.5kpa，对10m以止粉尘的净化效率可达9095% 高能湿式除尘器的压力损失为2.59.0kpa，净化效率可达99.5以上优点:n 在耗用相同能耗时，h比干式机械除尘器高。高能耗湿式除尘器清除0.1mm以下粉尘粒子，仍有很高效率n h可与静电除尘器和布袋除尘器相比，而且还可适用于它们不能胜任的条件，如能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体n 在去除粉尘粒子的同时，还可去除气体中的水蒸气及某些气态污染物。既起除尘作用，又起到冷却、净化的作用缺点:n 排出的污水污泥需要处理，澄清的洗涤水应重复回用n 净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水具有一定程度的腐蚀性，因此要特别注意设备和管道腐蚀问题n 不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体n 寒冷地区使用湿式除尘器，容易结冻，应采取防冻措施 喷雾塔洗涤器(仅适用于小规模企业):如图5所示：含尘气体清洁气体循环水含尘水 5喷雾塔洗涤器示意图n 喷雾塔结构简单，压力损失小，操作稳定，经常与高效洗涤器联用捕集粒径较大的粉尘n 严格控制喷雾的组成，保证液滴大小均匀，对有效的操作是很有必要 旋风洗涤器：如图6-37所示： n 干式旋风分离器内部以环形方式安装一排喷嘴，就构成一种最简单的旋风洗涤器n 喷雾作用发生在外涡旋区，并捕集尘粒，携带尘粒的液滴被甩向旋风洗涤器的湿壁上，然后沿壁面沉落到器底n 离心洗涤器净化dp44带挡板的沉降室58.67.522438090普通的旋风除尘器65.31233578291长锥体旋风除尘器84.240799299.5100喷淋塔94.5729698100100电除尘器97.09094.59799.5100文丘里除尘器（7.5kpa）99.59999.5100100100袋式除尘器99.799.51001001001003)气体的含尘浓度气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒4)气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器烟气中同时含有so2、no