海水烟气脱硫技术
海水烟气脱硫(SWFGD)技术是指利用海水天然特性吸收并中和烟气中二氧化硫(SO2)的技术。巴安水务具有该项技术的自主知识产权。
SWFGD工艺十分安全可靠,它既不会产生副产物,也不会引起二次污染问题或危害海洋和大气,并且该技术对SO2的去除率(>95%)也比传统的烟气脱硫技术高出许多。除此之外,该工艺系统简单、可靠、易维护,初始投资与运行能耗都很低。因此SWFGD被认为是沿海地区火电厂可选的烟气脱硫工艺中最简单经济的一种。
技术研发
2007年,巴安水务承担了国家863重点课题——“大型燃煤电站锅炉烟气海水脱硫技术与示范”工程,通过大量的研究工作及项目工程,大型燃煤电站锅炉烟气海水脱硫技术及其工程设计软件包成功通过专利申请,成为公司的自主知识产权。
海水烟气脱硫工艺流程图
技术特点
以下为海水脱硫过程中的主要化学反应:
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SO2 (g) ↔ SO2 (aq)
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SO2 (aq) + H2O ↔ HSO3- + H+
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HSO3-↔ SO32- + H+
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CO32- + H+↔ HCO3-
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HCO3- + H+ ↔ CO2 (g) + H2O
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SO32- + 1/2O2 → SO42-
经过海水烟气脱硫技术处理后,烟气质量及海水水质如下:
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高SO2去除率: ≥95%(出口SO2浓度: <35 mg/Nm3)
处理后烟气质量:
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烟尘浓度 ≤ 5 mg/Nm3
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SO2浓度 ≤ 35 mg/Nm3
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NOX浓度 ≤ 50 mg/Nm3
排放海水水质:
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pH ≥ 6.8
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DO ≥ 3 mg/L
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SO32-氧化率 ≥ 90%
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CODMn增量 ≤ 2.5 mg/L
成就
SWFGD技术经过多年的发展和经验积累后,巴安水务专业团队已能提供全方位一体化的研发、设计、布置、建造、调试、运营管理及售后服务。作为中国大型锅炉SWFGD技术领域的市场领导者,巴安水务主持编撰了《火电厂烟气脱硫工程技术规范——海水法》(国家环保部)。目前,巴安水务在国内外SWFGD技术领域市场占有率分别达到84%和29%,全球市场占有率现居第二,并且正以成为该领域的世界领导者为目标向国际迈进。
系统概况
压缩天然气(CNG)指的是将低压力天然气通过增加设备加压到25Mpa的高压天然气。输送到加气站的液化天然气(LNG)经过稳压计量后,进入净化处理装置进行净化处理,用压缩机加压,再经高压脱水后经顺序控制盘送入储气系统,最后由加气机对外计量加气。
CNG调压站工艺流程图
主要系统组成
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天然气调压计量系统
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天然气净化系统
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天然气压缩系统
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天然气储存系统
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压缩天然气加气系统
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控制系统
技术特点
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液化天然气加气站不仅可以为液化天然气汽车提供燃料,而且仅通过一个简单的高压泵和汽化泵,就能在同一个加气站生成有多种用途的优质压缩天然气。
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由液化天然气转换成的压缩天然气称为液化压缩天然气(L-CNG)。液化天然气和液化压缩天然气可以在同一个单站提供。一个液化天然气/ 液化压缩天然气加气站比一个单一功能的天然气加气站更灵活,它不仅可以为短途车辆提供服务,同时也可为长途汽车提供液化天然气燃料。
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天然气汽车(NGV)加气站通常是一个液化天然气和液化压缩天然气联合站的形式来建设。如下图所示:
CNG加气站
技术应用
压缩天然气加气站主要用于将天然气作为燃料的汽车,目前该技术已成功应用于安徽霍丘市的液化天然气加气站,并有望向全国推广。
天然气汽车(NGV)加气站
LNG/L-CNG,即液化天然气,将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)加压液化而成。LNG 无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右。
LNG气化站工艺流程图
LNG/L-CNG加气站
LNG / L-CNG加气设备由LNG储罐、浸液泵、液体加液机、低温柱塞泵、橇装高压汽化撬、汽化器(BOG)、逸出气(EAG)汽化器、BOG缓冲罐、BOG压缩机、顺序控制面板、储气缸套、气体分配器、管道、阀门等组成。加气站控制系统包括可编程序控制器(PLC)控制系统、燃气报警系统、仪表用空气系统和BOG收集控制系统。
L-CNG加气站组成
L-CNG加气站中的主要设备有LNG储罐,LNG卡车卸料系统、LNG饱和加热器、高压泵、高压LNG汽化器,CNG储气瓶束/优先级控制,加臭器,分液器和控制系统。
撬装式LNG气化站系统
技术应用
该技术已成功应用于洪港镇燃气项目、九宫山燃气项目等数个国内项目。
LNG卸车撬3D视图
1. 现场控制盘;2. 预设控制器;3. 装卸臂;4. 质量流量计
系统概况
冷热电三联供(CCHP)系统是一次能源经过各种转换方式组合,最经济、最高效地直接向用户提供所需要的电力、空调冷水、采暖热水、生活热水、蒸汽等终端能源服务系统。实现能量的“温度对口,梯度利用”,在冷、热、电生产技术基础上的集成优化。
天然气分布式能源站
技术参数
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能量梯级利用,效率可高达80%
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属清洁能源,有利于环境保护
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系统容量可调、选择灵活、经济效益高
能量梯级利用流程图
技术应用
由于中国的电力市场改革和政策推动了冷热电三联供系统(CCHP),巴安水务已经完成了许多分布式能源项目,可满足不同客户日益增长的需求。这些项目通过冷热电三联供系统(CCHP)向工业园区、商业建筑和其他工业和商业客户提供综合能源解决方案。
冷热电三联供系统应用于:
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区域天然气分布式能源项目;
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生物质燃气分布式能源项目;
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工业废气分布式能源项目。
天然气调压站
上海巴安水务股份有限公司的天然气调压站可分为增压站和减压站,通过精心设计的系统装置来增加和降低燃气管内燃气管道的压力。调压站是一个集清洁过滤、增压、降压、计量、温度控制、泄漏、报警和数据采集监测为一体的高度集成系统。用于调节和控制天然气的压力、温度和流量,同时清洗和过滤向客户提供的稳定燃料和需要这种燃料的气体设备。
减压阀操作原理图
功能规格
系统的设计应符合以下要求:
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供应足够的流量、质量和压力下燃气(天然气)给两个燃气轮机;
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在第一个过滤阶段将粉尘和流体杂质与从燃料气体中分离;
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热值计算中气体流量和气体成分的测定;
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在间接加热器中,预热燃料气体以避免在减压阶段和输送管道中形成冷凝物;
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减压站降低压力;
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用涡轮流量计在每台燃气轮机上分别记录燃气轮机的燃气消耗情况;
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通过最终过滤器保护燃气轮机;
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保护系统不超压;
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监测气体泄露。
技术参数
天然气调压站由以下13个主要部分组成:
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单元1 入口紧急切断阀
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单元2 粗/精密过滤器
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单元3 超声波流量计
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单元4 调节装置
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单元5 燃气压缩机
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单元6 燃气加热器
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单元7 出口安全切断阀
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单元8 冷凝水的收集和处理系统
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单元9 氮气吹扫系统
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单元10 仪器控制说明
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单元11 安全放散系统
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单元12 表面处理与涂料
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单元13 泄漏检测及火灾报警控制系统
离心式压缩机
应用
天然气调压站技术主要应用于:
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燃气-蒸汽联合循环发电机组天然气调压站(CCPP);
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使用天然气作为燃料的发电厂;
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使用天然气作为燃料的工厂;
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燃气锅炉;
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冷热电三联供系统(CCHP);
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城市燃气和天然气输送管道。
系统概况
巴安水务可提供天然气长输管线的投资、建设和运营服务。为了发展天然气长输管道和城市输气管道网络建设和运营项目,公司打造出“产业中下游一体化”的独特跨区域运营模式。
技术应用
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来自邻近城市的输气管道;
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油气集输站的输气管线;
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煤气厂煤气采集站的输气管道;
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天然气厂、焦化厂、石化厂的输气管线。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术。其中,反渗透(RO)膜法是一种可靠、有效且成本较低,用以获取大量淡水资源的技术手段。采用该海水淡化技术获得的淡水资源可满足市政、电力、石油及天然气等行业中生活、工业和农业大量稳定用水的需求。
多年以来,巴安水务深入海水淡化领域,在海水淡化专业知识、技术手段、实践经验等各方面均得到了极大的提高。除了提升主工艺RO膜系统的淡水端回收率、脱盐效率,极大地提高了系统的经济效益外,巴安水务在预处理设计中还加入了其自主研发的溶气气浮(DAF)和纳米陶瓷平板超滤膜(CFM)产品,这两项技术可去除进水中的杂质,有效防止有机物、微生物、无机盐等因素造成的RO膜结垢。
预处理工艺
由于厂区位置、进水的海水水质情况和季节变化等因素的综合影响,进水海水中可能含有大量的悬浮固体(SS),胶体污染物和可溶性有机物,这些杂质会导致RO膜受到胶体污染、无机结垢、微生物污染等多种形式的影响,从而降低膜性能和寿命,因此RO膜系统前一般均设有预处理工艺,用于去除水中杂质,从而减缓膜结垢的过程。
巴安水务所使用的预处理工艺包括先进的DAF工艺和传统的絮凝+沉淀+过滤工艺。DAF工艺对于低密度污染物(密度小于水,如浮游生物,藻类和油)具有较高去除率。CFM与传统聚合膜相比有以下优点:
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使用寿命长:3-5倍;
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通量大:2-10 倍;
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化学品消耗少:50%;
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能耗小:50%;
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回收率高:高达98%;
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反洗频率低、时间短:每天反洗一次,每次反洗仅需120秒;
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机械强度大:清洗简单。
RO膜法技术特点
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根据特定条件可灵活选择合适的预处理工艺;
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适用于自动化的海水淡化厂;
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适用于海水、苦咸水及工业废水处理;
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占地面积小;
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运维简便;
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能耗小、化学品消耗少;
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单套设备处理量:1,000 m3/d;
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产出淡水达到农业灌溉用水、工业用水,甚至饮用水标准(WHO 标准);
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配备先进的能量回收装置,最大限度地减少能量损失。
RO膜法海水淡化技术优势
随着膜技术的快速发展,反渗透法以显著优点得到大范围的推广应用:
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设备简单;
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易于维护;
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设备模块化;
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能耗小;
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化学品药耗少;
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淡水回收率高;
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维护费用低;
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绿色循环经济。
集装箱式海水淡化装置
模块化海水淡化系统是一体化集成、紧凑型、方便快捷的海水淡化产品。它由海水预处理、海水增压、海水反渗透、后处理以及化学清洗等模块组成。该产品产量一般为50-500 m3/d,是一个集成的小型海水淡化系统,巴安也有能力建设更大规模的海水淡化工厂。
集装箱式海水淡化装置
应用领域
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沿海居民的饮用水;
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船、舰、游艇供水;
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海上钻井平台供水;
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海岛开发建设用水;
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岛际应急、救灾供水。
产品特点
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高度集成化;
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效率大、幅度提高,通电后快速制水;
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便于储存、转运;
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一键启停,全自动运行;
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基础设施占地小、投资省。
危险废弃物处理技术
巴安水务致力于提供安全可靠、高效环保的危险废物处理全套技术解决方案,所采用的“回转窑 + 二燃室”焚烧技术是目前危险废物处理的主流成熟技术之一,主要应用于工业废弃物、危险废弃物、医疗废弃物等固体废弃物的焚烧处理。
技术特点
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适用性广。回转窑可同时处理各种不同性质,不同热值的工业固体废弃物。
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成熟的回转窑加二燃室的焚烧工艺能形成良好的“3T”(温度、时间、搅动)焚烧工况,废弃物分解焚烧彻底。
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二燃室设计温度在1100℃~1300℃之间,烟气停留时间大于2秒,能彻底分解二噁英。
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干法脱酸加湿式洗涤。HCl的去除率为99.9%,SOx去除率为99.3%。干法脱酸有效防止糊袋和金属结构腐蚀。
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布袋除尘器采用三分室设计,可实现在线和离线清灰。
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可实现自动调节石灰和活性炭注入量。
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前置淬冷段设计,既保证湿式脱酸的最佳温度,又避免低温腐蚀。
在各种污泥处理处置中,污泥的干化过程是必不可少的,污泥薄层干化设备可根据工艺要求对市政污泥、工业污泥一级化工污泥进行半干化或全干化处理,并结合土地利用、焚烧、填埋等技术,对污泥进行全方位处理,使污泥满足减量化、无害化和资源化的要求。
污泥干化协同发电技术
污泥干化协同电厂发电模式的优越性在充分利用社会资源和社会分工解决污泥问题,即污水厂购买污泥干化厂的服务处理污泥,污泥干化厂利用发电厂的余热蒸汽对湿污泥进行干化,干化过程中从污泥中分离出来的冷凝水排放到污水厂中处理,而干化后具有一定热值的污泥出售给电厂,形成充分市场化的、可持续发展的商业模式。
巴安水务提供的污泥干化协同发电技术包括一段式污泥干化工艺及两段式污泥干化工艺。
一段式污泥干化工艺
工艺系统组成:
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污泥接收、贮存于输料系统;
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污泥干化系统;
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尾气处理系统;
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生物/化学除臭系统;
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干污泥储存输送系统;
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蒸汽系统;
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电气、仪表及其控制系统。
一段式污泥干化工艺中,污泥储存、干化为封闭式、负压操作管理,并对臭气进行充分处理,对周围环境无影响。干化工艺选用先进的污泥薄层干化设备,并回收废气中的热量,最大限度减少干化能耗及成本。工艺灵活,可采用一段式污泥干化工艺将污泥干化至30~45%。
一段式污泥干化协同发电技术流程图
两段式污泥干化工艺
工艺系统组成:
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污泥接收、贮存及输料系统;
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一级薄层干化系统;
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废气余热回收系统;
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二级带式干化系统;
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除臭系统;
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干污泥贮存输送系统;
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蒸汽系统;
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电气、仪表及控制系统。
两段法污泥干化工艺充分利用一级干化的余热,一体化能量回收装置,以降低运营费用。运行过程中,污泥在塑化阶段制模成颗粒,避免了粉尘的产生。该工艺运行温度低(温度低于110℃),保证了人员和设备安全。
两段式污泥干化协同发电技术流程图
石油化工污泥干化焚烧技术
污泥干化焚烧技术在石油化工业的应用中,采用先进的薄层干化设备实现污泥的高效热干化、有效提高污泥热值。薄层干化设备所具有的惰性化系统以及特殊的密封结构、多重紧急安全措施,为系统提供了极高的安全性和可靠性。针对含有污泥的特性,采用“回转窑+二燃室”两段焚烧系统,对污泥中的可燃物进行充分燃烧。系统充分回收污泥燃烧产生的热量,并用于薄层干化设备中,可满足绝大部分干化能耗。采用“干法+湿法”对尾气进行处理,有效保证尾气达标排放。
高塔分离法体外再生技术
凝结水精处理设备一般连接在凝结水泵与低压加热器之间。由于其在较高的压力下(设计压力一般为3.5~4.6MPa)运行,故称其为中压凝结水精处理设备,该系统普遍采用的除盐设备为H-OH型深层高速混床。运行流速一般为100m/h。
高塔分离法可彻底分离阴、阳树脂,这解决了困扰化学水处理工程师们数十年的阴、阳树脂交叉污染问题(即再生时,由于阳、阴树脂分离不彻底,而使部分树脂接触了与之相反的再生液,造成交叉污染)。这对于凝结水精处理系统出水水质的提高起到了至关重要的作用。
高塔再生系统,由树脂分离塔(SPT),阳树脂再生塔兼树脂贮存塔(CRT),阴树脂再生塔(ART)及配套的冲洗水泵、罗茨风机、酸(碱)再生及废水收集排放设备组成。
深层混床及再生系统技术特点
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混床底部出水装置采用独特结构,保证树脂输送率>99.99%;
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再生装置采用特殊设计,没有偏流现象,树脂界面明显稳定;
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混合树脂界面探测装置科学合理,树脂分离率高:阳树脂中阴树脂<0.1%,阴树脂中阳树脂< 0.07%;
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混床氢型运行周期长,并能满足铵化运行所需的树脂分离率;
公司可以根据机组水质要求,在高速混床前设置前置过滤器,使高速混床及树脂免受腐蚀产物影响。公司可以提供国产或进口的折叠式、缠绕式滤元及配水用单、双速水帽。
中压凝结水精处理系统三维模型
粉末树脂精处理系统
在国家发改委提倡北方水资源匮乏地区,新建电厂采用空冷机组的政策下,巴安水务积极组织力量研究设计与之相配套的粉末树脂凝结水精处理系统,市场占有率高达65%。
粉末树脂过滤器的特点是单位质量树脂的工作交换容量大,能有效去除热力系统腐蚀产物、有机物及胶体硅,对氧化铁的去除率达到95%以上。
粉末树脂过滤器使用了高再生度的粉末树脂,以膜的形式铺在纤维状滤元表面,起到了超滤和离子交换的综合作用,容易实现铵化运行。
此工艺还可以采用粉末活性炭等铺料介质,应用在石化、化工行业,起到除油、除杂质的作用。
公司可以提供与粉末树脂过滤器配套使用的阳,阴树脂粉,纤维粉以及按各种比例混合好的树脂纤维粉末。同时,公司可以提供不锈钢骨架的滤元(缠绕聚丙烯纤维),过滤精度为:5μm、10μm、20μm。
粉末树脂过滤器实物图