环境保护概论5-1
这个分布式能源站以天然气为一次能源,通过燃气—蒸汽联合循环机组 发电,利用发电后的尾部烟气余热生产高温热媒水,用于制备生活热水 和空调冷冻水,向大学城区域同时提供冷、热、电三种能源。
广州大学城分布式能源站以洁净的天然气为燃料,而且采用先进的燃气 轮机发电设备,大大减少了氮氧化物、二氧化硫、大气悬浮颗粒总数等 污染物的排放。其中氮氧化物排放与同规模常规燃煤发电厂相比减少了 80%,与燃气电厂的国家排放标准相比减少了36%;二氧化硫、大气悬 浮颗粒总数的排放几乎为零;二氧化碳排放与同规模常规燃煤发电厂相 比减少了70%。
6、静电除尘器
工作原理及设备构造 除尘效率:99%以上 优缺点 应用:300MW以上机组均采用
静电除尘器原理、构造
主要构件: • 电晕极 • 集尘极 • 清灰装置
外形图
静电除尘器外形
优点
除尘效率高 能耗低,压损小 处理烟气量大,耐高温
缺点
钢耗大,占地面积大 制造、安装、运行的要求高 对粉尘特性敏感
喷淋塔式
效率:99%以上 液气比:
0.67~2.68kg/m3
优点
• 可同时除尘和除有害气体
• 结构简单,造价低 • 能处理湿度大、温度高的气体
缺点
能耗大,耗水量大 有废液、泥浆处理问题 在寒冷地区使用需防冻
5、布袋除尘器
原理及系统 按清灰方式分类
机械振打式 逆气流式 脉冲反冲式
冷凝法是利用气态污染物在不同温度及压力下具有不同的饱和蒸汽 压,在降低温度和加大压力下,某些污染物凝结出来,以达到净化或 回收的目的。
特别适用于处理废气度在10000ppm以上的有机溶剂蒸汽,常作 为吸附、燃烧等净化高浓度废气的前处理 。
接触冷凝
表面冷凝
膜分离法
使气体混合物在压力梯度作用下,透过特定薄膜,因不同气体具有 不同的透过速度,从而使气体混合物中不同组分达到分离的效果。
发有害气体污染大气,并影响室内空气,卫生部门应与有关 部门配合、加强管理。
一、大气污染的防护措施
(四)控制燃煤污染
1、采用原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的 无机硫。优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气 等。
2、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的 排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之 一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反 应,生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放 到大气中之前进行烟气脱硫。
3、开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技 术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高。
一、大气污染的防护措施
(五)加强工艺措施 1、加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒
性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排出等。 2、加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大
二、大气污染的防治技术
(一)颗粒污染物的治理技术 (二)气态污染物的治理技术
(一)颗粒污染物的治理技术
1、除尘器分类 2、重力沉降室 3、旋风除尘器 4、湿式除尘器 5、布袋除尘器 6、电除尘器 7、各种除尘器性能比较
1、除尘器分类
2、重力沉降室
原理 除尘效率:40%~70% 优点:简单、投资少、易维护 缺点:占地大,除尘效率低 应用:初级除尘
催化转化
燃烧法
生物处理法 电子束法
吸收净化
吸收是利用气体混合物中不同组分在吸收剂中的溶解度不同, 或者与吸收剂发生选择性化学反应,从而将有害组分从气流中 分离出来的过程。
捕集效率高、设备简单、一次性投资低。
广泛地用于气态污染物的处理,例如:SO2、H2S、HF、 NOx等。 物理吸收;化学吸收。
吸附净化
世界工业布局类型 :
临空型 是当代出现的一种新型的工业布局形式。对于小型、轻量的
电子元器件等尖端产品的生产组装,空运成为最便捷的传送 方式,被认为是工厂传送带的延伸。这就使智力、技术、资 源和交通条件成为决定这类工业布局的关键因素。在智力资 源密集地区修建现代化的机场和四通八达的高速公路网,在 机场附近建立大批电子工业企业,把智力、技术、交通等生 产要素组合在一起,利用其便利的交通运输条件,形成高新 技术产业的布局形式,就是临空型工业布局的基本特征。日 本九州南部和本州东北地区是两个典型的"临空型"布局.美 国"硅谷"是知识密集,环境优美的新型工业区,也属于"临空 型".
主要的处理方法:吸收法;过滤法。
电子束照射法
可用于脱除硫氧化物、氮氧化物。
▪污染物的稀释法控制
稀释法就是采用烟囱排放污染物,通过大气的输送和扩散作用降 低其“着地浓度”,使污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。
烟囱排放本身并不减少排入大气污染物的量,但它能使污染物从局 部地区转移到大得多的范围内扩散,利用大气的自净能力使地面污染 物浓度控制在人们可以接受的范围内。
一、大气污染的防护措施
(八)烟囱除尘
烟气中二氧化硫控制技术分干法(以固体粉末或颗 粒为吸收剂)和湿法(以液体为吸收剂)两大类。 高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释, 一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显,过高造 价急剧上升是不经济的。这是一种以扩大污染范围 为代价减少局部地面污染的办法。
除尘效率:99.5%以上 优缺点 应用:对布袋不易造成腐蚀的气体的除尘
布袋除尘器原理示意图
工作步骤: 1.过滤 2.清灰
布袋除尘器外观实例
(文丘里喷嘴 )
脉冲反冲式
优点
• 除尘效率高,处理量大 • 结构简单,造价及运行费用低 • 可提高干法脱硫的脱硫率
缺点
• 体积和占地面积都很大 • 处理高温、高湿度、腐蚀性气体应慎选滤袋 • 滤袋易破损 • 阻力损失大
除尘效率:90%以上
优缺点
应用:中、小型机组采用,
大型机组一般不采用
水膜除尘器原理
设计特点:
• 湿式除尘和旋风除尘结 合起来,提高效率,减 少磨损
• 溢流水槽的设计使内 壁水膜均匀
斜棒栅式
效率:92%以上 液气比:0.30~0.44kg/m3
文丘里式
效率:95%以上 液气比:
0.26~1.30kg/m3
90~99
过滤除尘 袋式
0.1~20 100~200 85~99.9
电除尘
0.05~20 10~20
(二)气态污染物的治理技术
气态污染物处理的方法和设备主要有两大类:
➢ 分离法:是利用污染物与废气中其它组分的物理性质的 差异使污染物从废气中分离出来,如:
吸收
吸附
冷凝
膜分离
➢ 转化法:是使废气中污染物发生某些化学反应,把污染 物转化成无害物质或易于分离的物质,如:
使气体混合物与适当的多孔性固体接触,利用固体表面存在 的未平衡的分子引力或化学键力,把混合物中某一组分或某些 组分吸留在固体表面上,达到气体混合物分离的目的。
效率高,能回收有用组分,设备简单,操作方便,易于实现 自动控制。
已广泛地应用于化工、冶金、石油、食品、轻工及高纯气体 的制备等部门。
冷凝净化
第五章 大气污染及其防治
大气污染物的治理技术
主要内容
一、大气污染的防治措施 二、大气污染的防治技术 (一)颗粒污染物的治理技术 (二)气态污染物的治理技术
1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会 的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气 污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到 1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为 1980年排放量的 70%。欧洲和北美(包括美国和加 拿大)等32个国家都在公约上签了字。
净化效率较高,在净化过程中可直接将主气流中的有害物转化为无 害物,避免了二次污染;但催化剂价格高,操作要求高,难以回收有 用物质。
燃烧法
利用氧化燃烧或高温分解的原理把有害气体转化为无害物质的方法。 该方法可回收燃烧后产物或燃烧过程中的热量。
直接燃烧
热力燃烧
催化燃烧
生物处理法
利用微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分的特性, 经代谢降解,转化为简单的无机物(HO2和CO2)或细胞组成物质。
过程简单,控制方便,操作弹性大,能在常温下工作。
目前已用于石油化工、合成氨气中回收氢、天然气体净化、空气中 氧的富集、以及CO2的去除与回收等。
催化转化
使气态污染物通过催化剂床层,经历催化反应,转化为无害物质或 易于处理和回收利用的物质。
如:可以用催化氧化法将SO2转化为SO3以回收硫酸; SO2和NOx 均可以用催化还原法净化。
沈阳 工业区围绕交通线路呈扇状或方块状分布在城 市东西两侧;居住区相对比较集中,位于市中心及 其外缘。
案例:广州大学城的分布式能源站
广州大学城里空气清新、碧水环绕,工作生活在其中的师生有些可能并 不知道,他们工作生活中的冷、热、电来源于一座分布式能源站。这个 分布式能源站通过能源的梯级利用,使系统的综合能源利用效率可达 78%。余热锅炉排烟温度也由140℃降至90℃左右,对环境的影响大为 降低。
七、各种除尘设备实用性能比较
类型
结构形式
处理粒度 µm
压降 mmH2O
重力除尘 沉降式 50~1000 10~15
惯性力除尘 烟囱式 10~100 30~60
离心除尘 旋风式 3~100 50~150
湿式除尘 文丘里式 0.1~100 300~1000
除尘效 率 %
40~60
50~70 85~95
城市功能分区
城市功能分区是按功能要求将城市中各种物质要素, 如工厂、仓库、住宅等进行分区布置,组成一个互 相联系、布局合理的有机整体,为城市的各项活动 创造良好的环境和条件。
成都 功能区围绕城市中心呈同心圆状分布。市中心 是商业、行政、居住混合区;居住区、文化区主要 分布在二环路以内;工业区比较分散主要分布在二 环路以外 。