应用蒸汽相变协同脱除细颗粒和湿法脱硫的实验研究

在湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)系统中进行了利用蒸汽相变原理协同脱除细颗粒的试验研究：通过添加蒸汽建立旋流板脱硫塔内蒸汽相变所需的过饱和水汽环境,利用过饱和水汽,以细颗粒为凝结核发生相变,促进细颗粒凝结长大并由脱硫液、除雾器高效脱除;研究采用Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NH3·H2O等4种不同脱硫剂时,WFGD系统对细颗粒的脱除性能,并考察了脱硫剂种类、液气比、蒸汽添加量等对细颗粒脱除效果的影响。结果表明,采用NaOH、Na2CO3作为脱硫剂对细颗粒的脱除效果明显优于Ca(OH)2和NH3·H2O;在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加蒸汽,建立过饱和水汽环境,可使细颗粒脱除效率显著增加;液气比的影响与脱硫塔内是否存在蒸汽相变有关。     

相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒团聚规律研究

湿法脱硫后增加相变凝聚器,是基于多场团聚机制控制PM_(2.5)的重要技术之一,同时可以促进蒸汽凝结,有效改善烟囱后"大白烟"现象。文中以燃煤湿法脱硫含尘烟气为研究对象,基于蒸汽成核和颗粒碰撞聚并理论,分析了相变凝聚器入口烟气状态。通过建立群平衡方程,研究了相变凝聚器内蒸汽凝结与细颗粒物团聚规律。结果表明,增设相变凝聚器后,烟气温度降低,水蒸气在烟尘颗粒物表面快速凝结,并伴随团聚长大,直径1.0?m以上的颗粒/液滴数浓度增加,穿透窗口区0.1~1.0?m颗粒/液滴数浓度减少。相变凝聚器表现出良好的蒸汽凝结与细颗粒团聚脱除作用,尤其烟气温度降低较大时效果明显。此外,由于硫酸细液滴团聚作用,有效改善颗粒/液滴特性,将有利于后续电除尘中的荷电、迁移和脱除。     

氨法脱硫烟气中气溶胶凝结脱除动力学

针对氨法脱硫烟气中气溶胶的排放特性,建立氨法脱硫后细颗粒凝结长大脱除动力学模型,对细颗粒的凝结长大及脱除规律进行数值预测,并将其与实验结果进行比较。结果表明：细颗粒在过饱和蒸汽条件下迅速长大成液滴,在相同条件下,细颗粒初始数浓度越高,完成凝结长大的时间越短,液滴的最终粒径也越小;细颗粒脱除效率随停留时间增大迅速提高,在50～100ms内达到稳定,与理论计算值比,实验停留时间滞后,约在1．5s后脱除效率趋于稳定;脱硫后细颗粒凝结长大脱除效率与细颗粒物化性质有关,水洗涤时,当过饱和度高于1．4,细颗粒的脱除效率才随过饱和度的增大而迅速提高;氨法脱硫后,细颗粒可在较低的过饱和条件下凝结长大,因而脱除效率随过饱和度增大而提高。     

应用蒸汽相变机理脱除燃煤可吸入颗粒物实验研究

应用蒸汽相变机理促进细颗粒凝结长大，然后用湿式洗涤塔脱除长大后的含尘液滴，对燃煤可吸入颗粒物作为凝结核在过饱和蒸汽中凝结长大及湿式洗涤塔对凝结长大颗粒的脱除效果进行了实验研究，考察了蒸汽添加量、颗粒粒径及洗涤塔操作条件的影响。用电称低压冲击器(ELPI)实时测量凝结洗涤脱除前后的颗粒数量浓度和粒径分布。实验结果表明：蒸汽添加量的增加，能够迅速提高小粒径颗粒的脱除效率，蒸汽添加量为0.17kg/m3时，对平均粒径为0.3μm的颗粒的脱除效率超过80%；随着颗粒粒径增大，脱除效率提高；此外，洗涤塔液气比的增加，有利于燃煤可吸入颗粒物的脱除。研究表明蒸汽相变是脱除燃煤可吸入颗粒物的重要预调节措施之一。     

凝结洗涤塔脱除燃煤超细颗粒实验研究

对洗涤塔内相变促进燃煤细颗粒凝结长大与脱除进行了实验研究。通过在洗涤塔入口和洗涤塔内注入适量蒸汽,使其在塔内不同区域形成细颗粒凝结长大所需的过饱和环境。探讨了2种情况下,不同操作参数对燃煤超细颗粒脱除效率的影响规律。结果表明2种蒸汽添加方式均可显著促进燃煤超细颗粒的脱除,蒸汽添加量为0.03 kg/m3时,颗粒数浓度脱除效率分别提高了50%和60%;对于塔前添加蒸汽,气液温差的提高有利于细颗粒的脱除,而塔内添加蒸汽则正好相反;此外,对于气液温差较大的情况,增大液气比可有效提高脱除效率;燃煤细颗粒的脱除效率随烟气在塔内停留时间的增加而提高,特别是塔内添加蒸汽的情况,当停留时间为1.5 s时,塔前和塔内添加蒸汽脱除效率可分别达到60%和65%以上,而未添加蒸汽时脱除效率几乎不受停留时间的影响。     

对喷流协同蒸汽相变对燃煤细颗粒脱除性能的影响

以燃煤锅炉产生的含尘热烟气为对象,采用电称低压冲击器（electrical low pressure impactor,ELPI）和Vaisala-HMT337型温湿度变送器等测试仪器,研究倾斜对喷流与蒸汽相变相结合的方法对燃煤细颗粒的脱除性能,实验考查烟气对喷流速、烟气对喷间距、蒸汽添加量、除雾器类型、添加润湿剂等对细颗粒脱除效率的影响规律。研究结果表明：采用对喷流和蒸汽相变技术相结合的方法可以高效脱除细颗粒物;细颗粒脱除效率随烟气对喷间距的增大先提高后降低,随烟气流速和蒸汽添加量的增大而提高;相变室出口安装丝网除雾器的脱除效果优于采用板波纹除雾器;烟气中添加挥发性乙二醇润湿剂对细颗粒脱除有一定的促进效果。     

蒸汽在PM表面凝结的紊流布朗核聚并理论与数值模拟

以增加了蒸汽入口的脱硫塔喷淋空间为研究对象,构建PM相变核聚并反应器,研究了超细颗粒物凝结长大机制与脱除效果。通过建立超细颗粒物相变凝结增长动力学模型,同时引入全范围内超细惯性粒子的紊流聚并和布朗聚并核模型,研究蒸汽相变耦合紊流布朗运动脱除超细颗粒物的作用。进一步利用商业软件Fluent的UDF功能,将超细颗粒物相变凝结增长动力学模型写入颗粒群平衡模型中,探索了超细颗粒物在反应器内的沿程反应机理。结果表明:对比不添加蒸汽的超细颗粒物脱除效果,添加蒸汽可有效增加喷淋空间过饱和度,超细颗粒物在反应器入口的布朗运动和紊流运动较明显,大大提高了超细颗粒物的脱除效率。     

CO2体积分数对燃煤细颗粒物在水汽环境中凝结长大的影响

为研究燃煤烟气中CO₂体积分数对细颗粒物在水汽环境中凝结长大效果的影响,建立了计算模型并搭建了实验平台,分别从理论计算和实验研究两方面探讨了CO₂体积分数对细颗粒物凝结长大效果的影响。结果表明:随着CO₂体积分数升高,混合烟气的热、质扩散系数均降低,生长管内平均过饱和度增加,细颗粒物长大效果明显;管壁温度越高,随着CO₂体积分数的提高,细颗粒物粒径越大。     

掺二次热风加热脱硫出口净烟气技术的经济性

脱硫设备的烟气加热器积灰堵塞问题是困扰电厂的老大难问题,目前尚无好的解决方法。掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的工程应用是取代烟气加热器的创新尝试之一。对掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的运行经济性进行了详细的理论分析与研究,并与脱硫设备蒸汽加热器技术进行经济性比较,结果表明：以净烟气温度被提升30 ℃计算,掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术对机组供电煤耗的影响高达4.3 g/（kW·h）以上,比蒸汽加热器技术至少高出0.3 g/（kW·h）,这将在很大程度上制约掺二次热风加热脱硫塔出口净烟气技术的工程应用。     

电石渣–柠檬酸复合浆液吸收去除烟气SO_2动力学

在喷淋吸收装置中对电石渣–柠檬酸复合浆液吸收SO2动力学和工艺进行了系统研究,结果表明：添加5 mmol/L的柠檬酸,其脱硫率从58.9%增加到77.3%。电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫,一方面在液固界面上增强了H＋的传质推动力,减小OH＋的传质距离,提高了反应面上H＋浓度,加速电石渣的溶解;另一方面,在气液界面上形成了缓冲体系,降低了液膜反应区pH变化速率,减小H＋累积引起的阻碍效应,使界面上允许有较高的SO2浓度,强化了气液传质能力,提高SO2吸收反应。电石渣–柠檬酸复合浆液的脱硫效率随烟气SO2浓度和系统液气比的增加先升高后降低,随浆液pH值的增加而升高,随反应温度的提高而减小;其反应动力学为一级反应动力学,总反应级数n=1.1403,反应活化能Ea=14.514kJ/mol,频率因子为13.8278min 1。     

空气分离/烟气再循环燃烧对烟气及炉膛换热的影响

针对发电厂大型煤粉锅炉,从理论上对传统热力计算方法相关参数、关联式进行改变,使其适用于空气分离／烟气再循环技术;将改变后的计算方法应用于煤粉在O2／CO2气氛燃烧中,将求解结果与在常规空气中燃烧的结果进行对比,重点分析烟气成分变化对各参数及炉膛换热的影响,目的在于寻求煤粉在O2／CO2方式下燃烧的热力计算方法,为采用该燃烧技术的锅炉的设计和运行提供参考。     

SCR烟气脱硝尿素热解炉前烟气加热器技术研究

在以尿素为还原剂的选择性催化还原（SCR）脱硝系统中,热解炉前电加热器耗电量大。为降低电耗,某电厂在640 MW机组脱硝改造中将电加热器系统改造为旁路做备用,增加高温烟气加热器,利用高温烟气对热一次风进行加热,所用高温烟气（约650 ℃、6 000 m³/h（标准状态））从高温再热器后、低温再热器前的水平烟道引出。分析研究了这一技术路线,并对改造效果进行变负荷性能试验。数据分析结果表明,此项改造技术可行,且实施方便、运行良好,高温烟气加热器完全可取代电加热器,因而可降低机组厂用电率,节省电厂供电成本。     

湿法脱硫无烟气旁路技术分析与探讨

火电厂湿法烟气脱硫工程取消烟气旁路具有一定的技术风险,是否采用无烟气旁路成为国内电力企业关注的一个问题。首先分析了国内湿法烟气脱硫装置设置烟气旁路的目的,阐述了国外烟气旁路规定和设置情况,以国华三河发电有限责任公司二期工程采用无烟气旁路及烟塔合一技术的工程实践为例,对火电厂烟气脱硫工程取消烟气旁路的相关问题进行了探讨,指出火电厂湿法烟气脱硫工程无旁路具有明显的技术、资金和环保优势,是未来环保发展的必然趋势。     

关于烟气脱硝的几点认识

目前我国烟气脱硝已从批量试点向比较普遍采用发展,急需从技术政策和火电前期工作角度对有关问题统一认识,现将近年来工作中的体会整理出来,供讨论。     

Evaluation of Flue Gas Denitration Catalyst

Routine testing and evaluation of denitration catalyst performance are important approaches for effective operation and management of flue gas denitration system. A selective catalytic reduction (SCR) denitration catalyst used in a power plant in Xiamen was investigated in this study. The surface activity, microscopic properties and surface deposit of the catalyst were tested. It was found that: the activity (K/K 0) of the catalyst was 0.72 after 25 144 hours of operation. Almost no pores in the used catalyst had a channel diameter less than 3.5 nm. The specific surface area reduced significantly to 13.5% 17.7%. Loss of VO X compound was observed. Crystal particles showed some degree of conglomeration. Further study found that the concentrations of Ca 2+ , Na + , K + and P deposited on the surface of the used catalyst were 4.5 5, 115 140, 4.6 5.7, and 7.4 7.9 times of that on fresh catalyst, respectively. Accumulation of Arsenic (As) on the catalyst was also found. The research methods adopted in this study and the results of the experiments are useful for developing catalyst testing and evaluation program in China. They may play an important role in optimizing the operation of flue gas De-NO X system, selection of regeneration process, increase of catalyst life time, and reduction of operation cost.     

海水烟气脱硫

将海边的燃煤电厂的海水脱硫与湿式石灰石脱硫相比 ,其投资、运行和维护费用更经济 ,而且脱硫后产生的副产品对自然界的影响较小 ,可以明显改善 SO2 污染 ,满足国民经济蓬勃发展的需要     

电子射线束烟气处理技术

电子射线束烟气处理技术优点突出，可同时降低ＳＯＸ和ＮＯＸ，其干燥过程无需浪费水，其付产品亦可制成化肥。该技术的燃煤烟气处理试验业已进行     

分段式烟气冷却器的设计与应用

针对燃煤锅炉排烟温度高的问题,设计出分段式烟气冷却器方案,并以某电厂630 MW机组增加烟气冷却器改造为例,采用了低温段烟气冷却器控制排烟温度、高温段烟气冷却器控制电除尘器入口烟温的控制策略。结果表明:改造后能有效控制排烟温度、提高锅炉热效率,对同类型机组的改造具有借鉴意义。     

湿法脱硫系统烟气换热器（GGH）对机组的影响分析

GGH在烟气脱硫技术中作用明显,同时也带来了很多问题。文章以600MW机组为例,通过计算对比分析,阐述了GGH的综合技术经济的利弊关系,对处于不同状况下的机组是否设置GGH进行了分析,讨论了新建机组不设置GGH时的防腐工程及老机组增设FGD时烟囱的腐蚀改造。通过分析为电厂脱硫技术提供了一定的参考依据。     

烟气脱硝工程的调试及其分析

介绍了选择性催化还原(SCR)脱硝技术的原理和系统组成,并以广东省内某电厂600 MW机组烟气脱硝工程为例,阐述了SCR烟气脱硝工程的调试过程,分析了调试过程中值得注意的问题,可为类似的脱硝工程调试提供参考.