燃煤电厂烟气湿烟羽消除技术

燃煤电厂湿法脱硫后湿饱和烟气的直接排放一般会造成湿烟羽现象。对烟气加热法、烟气冷凝法、冷凝再热法和膜回收烟气水分法4种湿烟羽消除技术机理进行理论分析，利用湿烟羽预测模型定量计算了4种湿烟羽消除技术的参数选择。结果表明：烟气加热法，当环境温度低于5℃，相对湿度大于40%时，烟气需要加热至100℃以上；烟气冷凝法，当环境温度低于0℃，环境相对湿度大于40%时，需要将烟气冷凝低于15.5℃；烟气冷凝再热法的冷凝温度越低，再热温度就越低，当环境温度高于5℃，烟气冷凝至40℃，再热温度不高于80℃；膜回收法，当环境温度大于15℃、水回收率达到40%时，基本无白烟产生，而环境温度低于5℃时，水回收率要达到60%以上。     

消除白色烟羽影响因素研究

本文通过数值模拟对消除白色烟羽的影响因素进行研究。结果表明:环境温度越低、环境风速越小、环境湿度越高、烟囱出口烟气流速越大、烟囱出口烟气温度越高时,烟羽产生情况越明显,反之,则烟羽产生情况减弱;可通过提高机组燃煤品质,燃用发热量高、含水量小的煤质,减小锅炉出口烟气量,降低烟囱出口烟气流速和脱硫后的饱和湿烟气温度等措施,来改善白色烟羽造成的视觉污染,减小后续烟羽治理的设备运行压力和成本。     

湿烟气的抬升与凝结

通过数值求解湿烟气守恒方程组的方法，研究在不同环境和排放条件下脱硫湿烟气的抬升和凝结问题，发现当环境接近于饱和状态时，饱和湿烟气因水汽的凝结会使烟羽抬升比加热到100℃的干烟气还高。在通常情况下，湿烟气的凝结水主要产生在烟囱下风向100～300m以内，最大凝结水量发生于烟囱下风向的数米范围内，为1～10g／kg。环境温度升高时，凝结水量减少；烟气温度升高时，凝结水量增多。白烟长度从数十米至数百米，有时甚至达到1～2km，它取决于环境条件和排放条件。白烟长度对环境湿度的变化和烟气温度的变化比较敏感，环境湿度增大时，白烟长度增长；烟气排放温度升高时，白烟长度增长。此外，白烟长度还随环境风速的增大而增长，随环境温度的升高而缩短。     

火电厂烟气水分及余热陶瓷膜法回收实验

火力发电是高耗能、高耗水行业,回收火电厂烟气中水分及余热能起到显著的节能、节水效果。通过单根20 nm孔径陶瓷膜进行烟气中水分及余热回收实验,研究不同烟气流量(4～18L/min)、烟气温度(50～70℃)、烟气相对湿度(40%～100%)和冷却水流量(0.5～2.0 L/min)对回收性能的影响。结果表明:水回收速率随烟气流量、烟气温度、烟气相对湿度增加而上升;水回收效率随烟气温度、烟气相对湿度增加而上升,随烟气流量增加而下降;冷却水流量变化对水回收速率和效率没有影响;烟气对流凝结努塞尔数(Nuf)用于评价烟气在陶瓷膜内的传热性能,其随烟气流量、烟气相对湿度、冷却水流量增加而升高;大烟气流量工况时Nuf随烟气温度增加而升高,小烟气流量时Nuf随烟气温度增加呈先升高后降低趋势。研究结果对于陶瓷膜在火电厂烟气中实际应用具有理论指导意义。     

冷凝再热技术消除湿烟羽在大型燃煤机组中的应用

随着我国电燃煤电厂机组实施超低排放改造以来,湿法脱硫设施基本都取消了回转式GGH,脱硫出口的湿烟气直接通过烟囱排入环境。湿烟气进入温度较低的环境空气会形成湿烟羽现象,产生视觉污染。上海市于2016年初出台政策,要求燃煤发电锅炉采取措施消除烟囱烟羽现象。为满足地方环保标准,研发了冷凝再热技术并在1000MW燃煤机组上成功实施,工程实践结果表明,采用对湿烟气冷凝再热,可完全消除烟囱湿烟羽现象,且能耗较低,并对污染物进一步减排,效果显著,可在环境敏感地区推广应用。     

蒸汽相变协同湿法烟气脱硫系统中烟气温湿度变化特性

以燃煤锅炉产生的含尘热烟气为对象,针对石灰石-石膏法湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)工艺,采用Vaisala-HMT337型温湿度变送器等测试仪器,考察了脱硫操作条件对脱硫净烟气温湿度的影响规律;借助MATALBA软件计算分析了脱硫净烟气与蒸汽在脱硫塔顶部的相变室内混合过程中过饱和水气环境的形成规律.研究结果表明:脱硫塔出口净烟气相对湿度随液气比和脱硫浆液温度的增大而提高,净烟气温度随液气比的增大而降低、随浆液温度的升高而升高;添加蒸汽后混合烟气的过饱和度随脱硫净烟气相对湿度和蒸汽添加量的增加而增大,随脱硫净化烟气温度的升高而减小.通过优化脱硫操作条件辅以添加适量蒸汽,可以在脱硫塔顶部的相变室建立细颗粒物凝结长大所需的过饱和水气环境,促进细颗粒物核化凝结长大并脱除.     

顺流吸湿溶液喷淋塔理论与数值模拟研究

开式循环吸收式热泵技术能有效回收燃煤锅炉脱硫后饱和湿烟气中的潜热,同时降低烟气相对湿度,有效消除湿烟羽。溶液喷淋吸收塔是该技术的重要组成部分,通过对顺流溶液喷淋吸收塔的理论研究,建立吸收塔一维热质交换数学模型,采用MATLAB软件对模型进行求解,以预测吸收塔的吸收效果;利用该模型分析了液气比、液滴粒径、吸收塔高、烟气流速、液滴初速、吸湿液质量分数、温度等关键因素对吸收塔吸收效果的影响。结果表明:在给定范围内液气比、吸湿液温度对吸收器理想全热交换效率影响显著,质量分数影响相对较小;液滴粒径、吸收塔高对吸收器结构效率影响显著,而烟气流速、液滴初速的影响相对较微弱。该结论可用于指导燃煤电厂顺流溶液喷淋吸收塔的设计。     

基于相变凝聚传热的深度减排研究与应用

结合循环流化床(CFB)锅炉燃烧特性,分析湿法脱硫后烟气温度的影响因素,并通过冷凝器表面相变凝聚传热来降低排烟温度和含湿量,实现消除石膏雨及有色烟羽现象。     

研究与应用基于相变凝聚传热的深度减排研究与应用

结合循环流化床(CFB)锅炉燃烧特性,分析湿法脱硫后烟气温度的影响因素,并通过冷凝器表面相变凝聚传热来降低排烟温度和含湿量,实现消除石膏雨及有色烟羽现象。     

煤中水分在特定环境下析出特性试验研究

在试验室条件下设计出一套简易模拟装置,通过改变环境参数(温度、气压)考察煤水分析出速率受环境变化的影响.研究结果表明,在环境温度恒定条件下,降低环境空气压力(提高环境真空度)至该温度下水分饱和压力以下时,随着两者差值的加大,水分析出速率增大;在环境气压恒定条件下,提高环境温度至该气压下水分饱和温度以上时,随着两者差值的...     

湿法脱硫烟气湿排问题分析

目前国内湿法烟气脱硫普遍采用烟气再热器(GGH)提高出口烟温，但加装GGH会使系统复杂化并增加投资及运行费用。为探求烟气湿排的可行性，研究解决烟气湿排中的相关问题，文中利用数值模拟技术，对烟气直接排放(取消GGH)时烟囱内的流场，烟羽扩散情况进行了数值模拟研究；对烟气湿排中的腐蚀问题、烟囱内的压力分布、烟气的抬升高度等问题进行了计算分析。数值计算与分析表明，湿烟囱排放会增强对烟囱的腐蚀性，需采用特殊的防腐处理；湿烟囱直接排放会降低烟气抬升高度，不利于扩散；为减少烟流下洗，增强扩散，应保证烟气的出口动量；湿烟气各项排放指标能满足环保要求。总之，设计合理的湿烟囱，湿烟气直接排放可大大降低WFGD系统的设备投资和运行费用，是完全可行的。     

燃煤机组烟气消白技术路线选择与经济分析

燃煤电厂白色烟羽治理有多种方案，以某300 MW机组为例，进行了系统的湿烟羽治理热力计算，分析了主要影响因素，并作了经济性分析。热力系统计算结果显示：在条件允许的情况下先降低脱硫前原烟气温度是一种有效降低净烟气温度和湿度的方法；降低烟气冷凝换热器的循环冷却水温是减少换热面积的最有效举措；增大循环冷却水量也是一种有效减小烟气冷凝器换热面积的方式。通过经济性分析发现，设备折旧和耗电费用在增加的生产成本中占比较大，机组利用小时数和水价是影响改造工程运行和维护费用的重要因素。对于常规机组而言，消白改造产生的单位发电成本增加值在2.5~4.5元/MW。     

典型燃煤电厂浆液冷却烟气消白设施SO3治理效果测试研究

分别采用控制冷凝法和异丙醇吸收法对某1 000 MW燃煤发电机组浆液冷却烟气消白设施的烟气SO₃控制效果开展测试。结果表明,机组烟气湿法脱硫设施对SO₃去除效率为62.50%（控制冷凝法）和64.63%（异丙醇吸收法）。烟气经现有超低排放设施协同治理后SO₃质量浓度低于3 mg/m³。浆液冷却设施对SO₃的去除效率仅为6.68%（控制冷凝法）和5.55%（异丙醇吸收法）,烟气SO₃控制效果和环境效益相对较低。建议基于科学论证审慎实施燃煤电厂烟气消白工作,应进一步开展高效SO₃治理技术、测试标准和环境管理政策研究。     

影响联合循环机组性能的主要因素及分析

介绍了工程设计中应对影响F级联合循环机组性能的因素进行分析，确定主、次要因素，对环境条件，燃气轮机空气进口压损及余热锅炉烟气阻力，燃料类型，蒸汽循环方式，循环水温度对性能的影响进行了描述，得出了环境温度，蒸汽循环方式，进口压损为主要因素，循环水温度，出口压损，场地高程，相对湿度为次要因素。     

烟塔合一的环境影响实证研究

为跟踪了解烟塔合一对区域大气环境和理论下洗区污染物浓度的影响,分别于采暖期和非采暖期在华能陕西秦岭电厂周边400km²范围内对SO₂和NO₂进行连续15天采样分析,在电厂排烟冷却塔理论下洗区域内布置环境空气自动站进行一年以上逐时监测,并结合气象资料对烟塔合一的环境影响进行实证研究。结果表明：采暖期和非采暖期SO₂、NO₂环境空气质量监测结果均满足《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）的要求,电厂对区域环境的影响可以接受;环境空气自动站长时间连续监测期间未观测到因烟气下洗而产生的局部污染物浓度高的现象,主导风向西风条件下理论下洗区内的污染物浓度与东风时无显著差异（P>0.05）,西风条件下大风时的污染物浓度水平显著低于小风时的浓度（P<0.01）,监测结果表明烟塔合一模式下理论下洗区域不会出现地面污染物浓度高的问题。     

利用冷却塔排放脱硫湿烟气技术的应用

介绍了利用冷却塔内热湿空气巨大的热动量对火电机组烟气湿法脱硫后的湿烟气进行抬升排放的烟塔合一技术,并通过工程实例详述了采用此项技术的冷却塔设计原则。     

基于实测的烟气“消白”工程环境效益研究

为研究烟气“消白”工程的环境效益,采用RJ-SO₃-M型便携式SO₃分析仪对河北邯郸某电厂600 MW机组烟气“消白”工程进行了现场测试,收集了烟气“消白”工程实施前后相近运行负荷、相近煤质、相同时间段的烟尘、SO₂、NO_x的连续监测数据。研究结果表明,烟气“消白”工程中的冷却降温对FGD、WESP脱除SO₃的影响很小,烟气温降与FGD、WESP、FGD+WESP对SO₃的脱除效率之间没有相关性,温降为0 ℃、2.9 ℃、3.9 ℃和5.8 ℃的4种工况条件下,FGD+WESP对SO₃总的脱除效率介于75.6%~81.9%,平均为78.9%。烟气“消白”工程中,烟气降温有利于WESP对颗粒物的脱除,烟尘排放质量浓度约下降0.5 mg/m³,SO₂和NO_x排放浓度基本无变化。烟气中SO₃的脱除主要取决于FGD和WESP,而与烟气是否冷却降温基本无关。烟气冷却降温不是减少污染物排放的有效方法。     

基于实测的烟气“消白”工程环境效益研究

为研究烟气“消白”工程的环境效益,采用RJ-SO₃-M型便携式SO₃分析仪对河北邯郸某电厂600 MW机组烟气“消白”工程进行了现场测试,收集了烟气“消白”工程实施前后相近运行负荷、相近煤质、相同时间段的烟尘、SO₂、NO_x的连续监测数据。研究结果表明,烟气“消白”工程中的冷却降温对FGD、WESP脱除SO₃的影响很小,烟气温降与FGD、WESP、FGD+WESP对SO₃的脱除效率之间没有相关性,温降为0 ℃、2.9 ℃、3.9 ℃和5.8 ℃的4种工况条件下,FGD+WESP对SO₃总的脱除效率介于75.6%~81.9%,平均为78.9%。烟气“消白”工程中,烟气降温有利于WESP对颗粒物的脱除,烟尘排放质量浓度约下降0.5 mg/m³,SO₂和NO_x排放浓度基本无变化。烟气中SO₃的脱除主要取决于FGD和WESP,而与烟气是否冷却降温基本无关。烟气冷却降温不是减少污染物排放的有效方法。     

采用外加剂提高混凝土的抗渗性和抗冻性

在水工结构和寒冷地区对混凝土的抗渗性、抗冻性的配合比设计提出了更高要求,不掺用外加剂很难满足抗渗性、抗冻性的要求,因此在混凝土的拌制过程中掺入外加剂,不但能提高混凝土的抗渗性、抗冻性,还能满足设计要求,并能取得良好的经济效益。