220MW热电联产锅炉中痕量元素的迁移及分布特性

本实验在北京某220 MW热电联产锅炉上进行。采用承重撞击器系统对该锅炉选择性催化还原（SCR）前、电子除尘（ESP）前以及烟气脱硫（FGD）前的颗粒物进行采集,研究了痕量元素在烟道沿程上的迁移特性,另外,还给出了痕量元素在各固体燃烧产物中的分布。结果表明：ESP前的颗粒物上As、Cd、Cr和Pb的浓度明显高于SCR前的浓度;在从SCR到ESP的过程中,As、Cd、Cr、Pb从气态迁移到固态的质量分别占到了原煤中总质量的26%、16%、12%和11%;从ESP到FGD的过程中,颗粒物上As与Cd的浓度有略微增加,而Cr和Pb的浓度几乎不变;Mn在3个采样点的浓度几乎一致;大部分痕量元素存在于ESP捕获的飞灰中,在ESP出口处,As、Cd、Cr、Pb在<10 μm的4个粒径段上的质量随着粒径的减小而增大,而Mn的质量分布与颗粒物质量分布类似。     

220MW热电联产锅炉中痕量元素的迁移及分布特性

本实验在北京某220 MW热电联产锅炉上进行。采用承重撞击器系统对该锅炉SCR前、ESP前以及FGD前的颗粒物进行采集,研究了痕量元素在烟道沿程上的迁移特性,另外,还给出了痕量元素在各固体燃烧产物中的分布。结果表明：ESP前的颗粒物上As、Cd、Cr和Pb的浓度明显高于SCR前的浓度;在从SCR到ESP的过程中,As、Cd、Cr、Pb从气态迁移到固态的质量分别占到了原煤中总质量的26 %、16 %、12 %和11 %;从ESP到FGD的过程中,颗粒物上As与Cd的浓度有略微增加,而Cr和Pb的浓度几乎不变;Mn在三个采样点的浓度几乎一致;绝大部分痕量元素存在于ESP捕获的飞灰中,在ESP出口处,As、Cd、Cr、Pb在<10 μm的四个粒径段上的质量随着粒径的减小而增大,而Mn的质量分布与颗粒物质量分布类似。     

320MW燃煤电厂痕量元素的分布、脱除及排放特性

燃煤电厂痕量元素的排放已经引起了世界的广泛关注。在一台配置选择性催化还原（SCR）+静电除尘器（ESP）+湿法脱硫装置（WFGD）的320MW燃煤电厂上进行了12种痕量元素（Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb）排放特性的实验研究;使用了US EPA Method 29对4个测点烟气痕量元素进行同时取样;考察了痕量元素在电厂中的分布、协同脱除以及在烟囱中的排放。结果表明:锅炉、SCR、ESP、WFGD和整个系统的痕量元素质量平衡率均在可接受的范围内。这12种痕量元素主要分布在底渣和飞灰中;分别占据底渣、ESP灰、WFGD脱除及烟囱排放痕量元素总量的1.90%～27.6%和72.3%～98.0%;然而;它们在烟囱和被WFGD脱除的部分所占比例较少;两者之和仅占0.11%～0.66%。ESP和WFGD对烟气痕量元素的脱除率分别为99.39%～99.95%和40.39%～78.98%;SCR+ESP+WFGD对烟气痕量元素的总体脱除率为99.79%～99.99%。ESP对痕量元素较高的脱除效率是APCDs系统具有较高的协同脱除效率的主要原因。烟囱排放的痕量元素浓度及排放因子分别为0.01～12.88 μg·m^-3和（0.002～4.57）×10^-12 g·J^-1。应进行更多的燃煤电厂痕量元素排放的研究;以便为中国燃煤电厂痕量元素的排放预测模型的建立以及相关标准的制定提供参考。     

生物质与煤混烧时PM10中痕量元素分布的研究

选取两种典型生物质与两种煤,将两种生物质与两种煤按质量百分比为1：3分别进行混合,得到4种燃料,然后分别在l150℃,N／O比l：1和4：1两种气氛下在沉降炉上进行实验,研究了混烧产生的PM10中4种部分挥发性痕量元素（Mn,Pb,Zn和Cr）的分布行为．结果表明：S,Cl和N／O比对Mn的挥发性影响均很小,Cl对Pb和Zn的挥发行为有促进作用,S则相反．而S,Cl对Cr的挥发行为均有抑制作用．N／O比变化对Cr元素的影响最为明显,而对Mn,Pb和Zn的影响均不大,N／O比减小有助于Cr挥发性的增强．     

660MW燃煤锅炉掺烧再燃气燃烧数值模拟

为了研究不同种类气体再燃和再燃喷口下倾角度对燃煤锅炉燃烧特性的影响,基于FLUENT软件,选取某超超临界660 MW锅炉为研究对象,搭建再燃气体耦合燃煤燃烧模型对锅炉进行改造,在主燃烧区上部增设再燃区,研究不同种类气体再燃和不同再燃喷口下倾角度对锅炉温度场,CO、CO₂、O₂组分场以及NO_x排放量的影响。结果表明：再燃气体的加入会使锅炉主燃烧区炉膛温度降低,但会引起再燃区和燃尽区烟气温度升高,且随着再燃气体的加入,炉膛火焰中心上移,出口烟气温度上升;再燃导致炉膛出口CO体积分数升高,而O₂和CO₂体积分数降低,NO_x排放量明显下降;与纯煤工况相比,秸秆气、甲烷和沼气掺烧时的NO_x排放量分别下降了20.1%、26.2%和25.2%。再燃喷口适当向下倾斜可以改善炉内流场强度,增强锅炉燃烧效果,同时增加再燃燃料在再燃区的停留时间,有效降低炉膛出口NO_x排放量。当向下倾角为15°时,减排效果最好,秸秆气、甲烷和沼气再燃时...     

燃煤锅炉SCR对颗粒物排放特性影响

我国电厂多数采用选择性催化还原（SCR）脱硝技术降低电厂NO_x排放,目前关于电厂中SCR对颗粒物排放特性的影响研究十分匮乏。本研究对一热电联产锅炉SCR前后颗粒物和飞灰进行取样,分析颗粒物质量粒径分布以及化学成分。采用计算机控制扫描电镜（CCSEM）对飞灰进行分析,获得颗粒物单颗粒成分。结果表明SCR前后PM₁₀均呈双峰分布。经过SCR后,PM_0.21浓度降低约62%（质量）,而PM_0.21-1浓度升高19%（质量）;PM₁中SO₂相对含量增加约6%（质量）,SiO₂和Al₂O₃相对含量降低,而CaO相对含量没有明显变化;经过SCR后,PM_1-10浓度降低约17%（质量）,成分基本没有变化,但是颗粒成分变得更均一,说明经过SCR后,PM_1-10发生交互作用。因此经过SCR后PM_1-10浓度降低不仅由于颗粒物在SCR中发生沉积,更有可能是颗粒物之间交互作用导致。     

燃煤锅炉烟气脱硫技术对颗粒物排放影响研究进展

随着环境问题的日益严峻及燃煤锅炉超低排放工作的实施,由燃煤引起的大气污染问题及脱硫和除尘设备协同脱除污染物的作用逐渐受到关注。由燃煤释放的SO2和颗粒物对人类健康及自然环境造成严重危害,因此对SO2和颗粒物的治理至关重要。笔者综述了湿法烟气脱硫技术如石灰石-石膏法、氨法等,半干法烟气脱硫技术如循环流化床烟气脱硫技术(CFB)、高倍率灰钙循环烟气脱硫(NGD)等以及干法烟气脱硫技术如电子射线辐射法脱硫技术、活性炭(活性焦、活性半焦)吸附脱硫技术等的发展历史、技术特点及适用范围,并对比分析了各脱硫技术对颗粒物排放特性的影响。结果表明,湿法烟气脱硫技术SO2脱除效率最高,尤其是石灰石-石膏法烟气脱硫技术,总效率可达99%以上。入口颗粒物浓度高于5 mg/m^3时,此技术能够协同脱除烟气中的颗粒物,除尘效率可达50%~80%,脱硫前后粒径分布都为典型的双峰分布,且脱硫后粒径峰值向小粒径偏移,硫酸盐成分增加;入口颗粒物质量浓度低于5 mg/m^3时,出口颗粒物浓度可能出现不降反增的现象,另外,由于其投资和运行成本高,多应用于大型燃煤机组和脱硫剂来源丰富的地区,同时湿法烟气脱硫产物还具有一定的经济效益;半干法和干法烟气脱硫技术SO2脱除效率在60%~90%,与湿法脱硫技术相比具有投资和运行成本低,占地面积小和节约水资源等优点,在中小型锅炉领域如燃煤工业锅炉具有较好的应用前景,但大量脱硫产物和脱硫剂随烟气进入除尘设备,浓度高达1 000 g/m^3以上,为除尘设备造成极大的运行压力,加大了投资和运行成本。目前半干法烟气脱硫技术及干法烟气脱硫技术对颗粒物排放特性的影响研究较少,还需在脱硫系统对颗粒物粒径、成分及形貌特性等方面的影响规律做进一步研究。     

煤的粒度及变质程度对层燃过程中细微颗粒物排放的影响

利用激光粒度仪对煤在层燃锅炉燃烧过程中排放的烟尘进行测定,研究了不同变质程度和粒度的煤在燃烧过程中细微颗粒物排放的规律。实验结果表明在层燃过程中,随着煤样粒度减少,细微颗粒物的排放量增加;随着煤的挥发分降低,细微颗粒物排放量减少;粘结性增大,细微颗粒物排放量减少。     

燃煤电厂煤粉炉及CFB锅炉PM2.5产生及排放特性的现场实验研究

采用稀释采样方法对一台220 MW煤粉炉(锅炉A)及一台300 MW的CFB锅炉(锅炉B)电袋复合式除尘器前后PM_2.5进行现场采样。通过ELPI测定PM_2.5的粒径分布;采用SEM分析PM_2.5的显微结构;采用EDX及ICP-OES分别对分级PM_2.5中次量及痕量元素含量进行了检测。结果表明,锅炉A和B除尘前后对应的PM_2.5粒数及质量浓度分布均不同;锅炉A和B产生的PM_2.5分别以较为光滑球形和不规则形状为主,锅炉A除尘后PM_2.5呈表面粗糙球形,锅炉B除尘后PM_2.5单颗粒形貌特征不变;锅炉A和锅炉B产生的PM_2.5除尘前后在各粒径段中Si、Al、Fe、Ca和Mg含量基本一致,As、Cd和Se含量随着粒径的减小而增大;除尘后锅炉A产生PM_2.5中As和Se含量增加,且在亚微米PM_2.5中As和Se含量的增加更明显,锅炉B除尘后PM_2.5中As和Se含量基本不变。     

燃煤电厂可凝结颗粒物检测方法、排放特征及脱除技术研究进展

燃煤电厂排放的颗粒物分可过滤颗粒物（filterable particulate matter,FPM）和可凝结颗粒物（condensable particulate matter,CPM）。过去,人们对CPM的关注较少,但其对环境与人体具有危害。本文综述了CPM的检测方法,主要有撞击冷凝法和稀释冷凝法,开发在线及小型便携设备是CPM检测技术的发展方向。分析了燃煤电厂CPM的排放特征,CPM占燃煤电厂排放总颗粒物的比重较高,经超低排放改造后,CPM占比进一步提升,各燃煤电厂排放的CPM的组分差异较大。根据CPM的特性,未来对CPM控制技术的研究方向为冷凝、吸附、湿式电除尘等。最后基于当前CPM的研究现状,建议国家相关部门制定对燃煤电厂等固定污染源排放的CPM的检测标准并对实施超低排放改造的燃煤电厂建立源排放清单,对新建、处于环境敏感地带以及排烟带有明显“有色烟羽”现象的燃煤电厂,合理管控其CPM的排放。     

山西煤中有害微量元素分布特征与富集规律

为进一步厘清山西煤中有害微量元素的分布与富集规律,在综合前人研究的基础上,分析了山西煤中4种常见有害元素氟、氯、砷、汞的分布特征和富集规律。研究发现,山西煤中有害元素总体具有低氟、高氯的特点,石炭-二叠纪煤低氟、低砷、低汞、高氯,侏罗纪煤高汞、高砷、高氯、低氟;氯主要富集于西山矿区、霍州矿区,砷主要富集于大同侏罗纪矿区和沁水煤田武夏矿区,汞主要富集于平朔矿区和西山矿区;控制山西煤中有害元素富集的主要因素有聚煤环境、沉积物源性质和岩浆热液活动。建议对煤中有害元素的赋存状态进行深入研究,以提高煤炭分选效果,同时改进分选方法,在分选的同时对有害元素进行固定,防止和减少二次污染;在对粉煤灰中有益元素进行提取利用时建议进行技术、经济和环境指标的综合评价。     

高水分煤炭对输煤系统及锅炉运行的影响

分析了煤炭潮湿时输煤系统及锅炉运行最易发生事故的部位及其具体原因,并逐一进行深入剖析,并提出了一些行之有效的具体措施和解决办法。     

燃煤锅炉烟气除尘方案的选择

概述了燃煤锅炉在用现状、锅炉烟尘排放标准以及正在修订中的《锅炉大气污染物排放标准》基本情况。介绍了文丘里水膜除尘器、电除尘器以及电袋复合除尘器等锅炉烟气除尘技术的实际应用情况,探讨了除尘器的选择方法,并给出不同燃煤锅炉除尘方案的选用建议。     

企业自备电厂锅炉排烟脱硫技术

介绍了日本荏原制作所和美国阿兰柯环境资源公司的烟气脱硫技术，分别为电子束处理法（ＥＢＡ）和荷电干式吸收剂喷射脱硫技术（ＣＤＳＩ），它们对解决企业自备电厂锅炉排烟有较好的效果。ＥＢＡ在工艺中不产生废水，最终副产品为氮肥，而ＣＤＳＩ则以其投资少、技术可靠性强见长。     

取消旁路对脱硫系统的影响简析

介绍了燃煤锅炉电站烟气脱硫工艺流程及旁路烟道的作用。分析了取消旁路烟道后对现有及新建脱硫装置的设计及运行的影响。提出了取消烟道旁路的主要优势及对原有脱硫装置稳定运行的技术难点。为使取消烟道旁路后的装置安全稳定运行,必须设计合理,严格控制吸收塔入口烟气温度并减少油污及粉尘。