EDV湿法烟气脱硫装置的优化措施

辽河石化0.8Mt/a重油催化裂化装置采用EDV湿法烟气洗涤脱硫技术,可以有效脱除装置排放的烟气中的SO2、催化剂颗粒等污染物。应用该技术,可将SO2含量从313.1mg/m3(标准)降到31.1mg/m3(标准),脱除率达到90.37%;催化剂固体颗粒从363.1mg/m3(标准)降到30.6mg/m3(标准),脱除率达到91.58%,均优于国家排放标准。为解决装置运行中存在的耗电量高、新鲜水用量大和装置排水中TSS含量高等问题,分别采取洗涤塔吸收区喷管分层可选洗涤功能、降低入塔烟气温度,以及废液处理单元选用絮凝剂-助凝剂组合加注方式,代替絮凝剂单一加注等优化措施。优化后,装置排放烟气中SO2、固体颗粒等污染物含量仍优于国家排放标准,装置每小时节电176kW·h,新鲜水用量从15t/h减少到12t/h,排水中TSS含量从101mg/L降到43mg/L。     

350 MW超低排放燃煤电厂污染物控制装置对汞的协同脱除

在一台配置有选择性催化还原(SCR)脱硝装置、电袋复合除尘器(ESP+FF)和湿法烟气脱硫(WFGD)装置的350 MW超低排放燃煤电厂进行了满负荷下汞排放的现场测试研究。采用国际公认的Ontario Hydro Method (OHM)标准方法分别对SCR、ESP+FF和WFGD的进出口烟气汞进行同时取样,研究了现有污染控制装置（APCD）对汞的协同脱除作用,系统地讨论了汞在这些污染物控制装置中的迁移转化规律。实验结果表明：在各污染物控制装置的汞取样质量平衡率在 85.4%~122.9% 之间;机组排放的汞主要分布在烟气中,其次在ESP+FF灰、WFGD石膏及废水和炉渣中;炉膛出口烟气中氧化汞（Hg2+）与单质汞（Hg0）之和占烟气总汞(HgT,HgT=Hg0+Hg2++Hgp)的89.8%;SCR有利于气态Hg0向气态Hg2+或气态颗粒汞(Hgp)的转化,转化效率为46.92%;ESP+FF对气态Hgp的脱除效率达99.95%,对HgT 的脱除效率为43.7%;WFGD对气态Hg2+和气态Hg0脱除率分别为25%和-5.2%,表明部分Hg2+在WFGD中可能被还原成Hg0。SCR+(ESP+FF)+WFGD对烟气HgT的协同脱除率为60.13%;综合看,该机组在现有污染物控制装置SCR+(ESP+FF)+WFGD协同作用下具有联合脱汞能力,可以实现汞的超低排放;加强抑制WFGD中Hg2+的还原可进一步提高燃煤电厂的协同脱汞效率。     

电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究

在锅炉100%和80%负荷工况下,采集某200 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)系统前后的颗粒物,得到烟气中颗粒物的质量浓度和粒径分布,并通过观察颗粒物的形貌对颗粒物中元素的组分和含量进行检测.结果表明:WFGD系统入口处总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度约为16.0mg/m3,出口处TSP的质量浓度低于10.0mg/m3,TSP的脱除效率为46.8%;随着锅炉负荷的降低,颗粒物的脱除效率提高;WFGD出口处的颗粒物中存在Ca元素,颗粒物凝结团聚成不规则的絮凝状颗粒物;在除雾器冲洗状态下,颗粒物的质量浓度减小,元素Ca、S、C和O的含量显著减小,颗粒物主要呈圆形,且分布较为疏散.     

燃气-串级超临界CO2联合循环变工况策略研究

为优化燃气-串级超临界二氧化碳（GT-CSCO2）联合循环的变工况运行特性,建立以5.67 MW燃气轮机为原动机的GT-CSCO2联合循环模型。分别确定各设备的变工况运行方法,提出联合循环变工况运行策略,进而分析GT-CSCO2联合循环的变工况特性。研究表明：进口导叶达到最小全速角前后燃气轮机排气温度和流量随负荷变化的特性有较大改变,燃气轮机排气温度对底循环的影响大于排气压力;变工况中为维持压缩机入口温度与最终排气温度,底循环流量的减少幅度大于排气流量;负荷在100%~30%之间,GT-CSCO2联合循环热效率由54.80%降低到43.91%,净输出功率与效率约为燃气轮机单机的2倍;与简单回热结构相比,CSCO2循环具有更高的效率,是一种具有良好变工况性能的发电技术。     

1000 MW燃煤机组变负荷条件下颗粒物排放特性研究

研究了某1000 MW燃煤机组在不同负荷条件下烟囱出口的颗粒物排放特性以及静电除尘器与脱硫塔的除尘特性。结果表明,低负荷条件下,烟气中颗粒物总质量浓度与高负荷条件下相比有所降低,但PM2.5含量更高,所占比例也更大;静电除尘器的颗粒物捕集效率均在99.59%以上,脱硫塔的颗粒物脱除效率在40%~50%,静电除尘器和脱硫塔对颗粒物的脱除效率均随机组负荷的下降略有上升,根据颗粒物电镜分析得知脱硫塔出口颗粒物与石膏液滴之间的粘附作用导致脱硫塔颗粒物脱除效率降低。     

300MWCFB锅炉配套半干法烟气脱硫的汞排放试验研究

某300 MW循环流化床(CFB)锅炉采用炉内脱硫、SNCR、预电除尘器和烟气循环流化床半干法脱硫装置实现了超低排放。对不同工况下不同位置的烟气汞浓度和灰渣等固体副产物中的汞含量进行测试分析,研究结果表明:燃煤在循环流化床锅炉燃烧产生的汞主要以气态汞和颗粒汞形式存在;锅炉负荷提高,烟气中气态汞和颗粒汞浓度均有所提高,炉内脱硫对原始汞排放特性几乎没有影响;烟气循环流化床半干法脱硫装置可脱除71%～77%的气态汞和86%～88%的颗粒汞;采用预电除尘器与烟气循环流化床半干法脱硫结合的超低排放路线,总汞脱除率可达到82%～87%,使烟囱排放的汞浓度不高于1.5μg/m~3。副产物分析结果表明,烟气中脱除的汞主要富集于粉煤灰和半干法脱硫灰中。     

2×210t/h燃煤锅炉烟气脱硫装置的设计与运行

乌鲁木齐石化公司化肥厂2×210t/h燃煤锅炉按2003～2005年期间监测的污染物排放浓度进行测算,每年SO2排放量为2292～48783t,烟尘排放量为266～573t,约占公司SO2排放总量的26%,经研究决定采用氨-硫酸铵法脱硫工艺进行技术改造,新建脱硫装置,对锅炉排出的烟气进行脱硫处理,增加相应的副产品回收处理系统。工程按"二炉一塔"工艺设计一套独立的烟气脱硫装置和硫酸铵回收装置,采用20%的氨水作为吸收剂。脱硫装置建成后,在设计工况下运行,排放的净烟气中SO2浓度为6mg/m3,烟尘浓度为66mg/m3,符合《燃煤锅炉大气污染物排放标准》Ⅱ时段标准;装置副产的硫酸铵的品质参数达到《副产硫酸铵》中规定的合格品标准,可作为复合肥厂原料或直接外销;工程公用工程消耗均在设计值范围内,设备选材兼顾了腐蚀防护需求和工程投资的经济性;项目建设投资为4817万元,生产成本为813万元/a,销售收入为1019万元/a,经济效益较好,并且该工艺无"三废"外排。     

基于热泵与低温空预器的燃气锅炉尾气水热回收系统性能研究

燃气锅炉排放的烟气中含有大量的水蒸气,因排烟温度未能降到露点以下而无法有效回收水蒸气的冷凝潜热。本文采用压缩式热泵与低温空预器相结合的方式深度回收燃气锅炉烟气余热,主要研究了在不同过量空气系数下供热回水流量和供热回水温度对排烟温度、余热回收效率、热泵机组制热性能系数及水蒸气冷凝率的影响。研究结果表明：在过量空气系数为1、供热回水流量为80 t/h条件下,热泵可将供热回水温度从50.0 ℃提升至65.1 ℃,其制热性能系数为4.25;空气进、出低温空预器的温度分别为-3.8 ℃和33.0 ℃,流量为15 360 m3/h时,排烟温度从90 ℃降至20 ℃,烟气余热回收效率达到14.8%;以29 MW的燃气锅炉为研究对象,按供热面积为5.2×105m2,供暖151天计算,烟气中回收的冷凝水量为8 000 t,占锅炉补水量的54.1%;该余热回收系统的投资回收期为2.1年,压缩式热泵烟气余热回收系统节能效果显著。     

SF6电气设备中分解物SO2的在线监测技术及应用

为通过检测SF6分解产物来判断SF6电气设备绝缘故障,针对目前SF6电气设备分解产物检测方法存在难以及时预测和发现SF6电气设备内部的绝缘故障问题,根据SO2监测方法和SF6故障分解物产生的机理,开发了一套在线监测SO2含量装置,在保证气路密封性和传感器正常运行下,设计了独特的气路结构,实现了检测气体循环利用的同时,克服了电化学传感器在绝氧环境中使用的瓶颈,解决了SO2检测电路设计中的老化零漂、交叉干扰和微弱信号检测问题,并提出了报警判断模型,在完成传感器标定后进行了测试试验,验证了该装置的可行性。     

基于半干法脱硫的300 MW CFB锅炉的SO3排放特性研究

某300 MW循环流化床(CFB)锅炉采用炉内喷钙、SNCR、预电除尘器和烟气循环流化床半干法脱硫的烟气净化路线,满足最新的超低排放要求。以该300 MW CFB锅炉为对象,分别对不同工况下不同烟道位置的SO_3浓度进行监测分析。结果表明:原始SO_3浓度随锅炉负荷升高而降低,负荷升高促进了预电除尘器对SO_3的捕集,但不利于半干法脱硫装置对SO_3的脱除;炉内脱硫减少了原始SO_3的形成,但提高了飞灰的比电阻,降低了预电除尘器的SO_3脱除效率; SO_3的形成和脱除基本不受煤种的影响,不同工况下半干法脱硫装置对SO_3的脱除率达到了95%以上,与预电除尘器相结合,可脱除锅炉燃烧产生的95%～97%SO_3;采用烟气循环流化床半干法脱硫的技术路线,最终SO_3排放浓度低于1. 2 mg/m3,完全消除了"蓝烟"现象。     

循环流化床烟气脱硫中物料平衡计算及试验研究

通过对干法烟气脱硫物料平衡计算,确定脱硫塔内固体颗粒物平衡浓度和达到平衡浓度所需要的时间, 并和实测值加以比较．在一台循环流化床烟气脱硫装置上,研究了固体颗粒物浓度对装置脱硫效率影响、阻力特性以及固体颗粒物循环对脱硫装置稳定运行的影响．结果表明,固体颗粒物的循环可以使脱硫效率提高10％-15％, 脱硫系统物料循环平衡的时间大约为30 min．综合实验结果,循环流化床烟气脱硫塔内固体颗粒物浓度宜控制在 600-1 000 g／m3之间．     

CO2跨临界冷热联供循环性能分析

以CO2跨临界循环冷热联供系统为研究对象,通过理论计算分析了传热窄点温差约束下系统供热温度、供冷温度、制热系数（COPh）和制冷系数（COPc）随压缩机排气压强、气体冷却器出口工质温度和蒸发温度的变化规律。结果表明：供热温度随压缩机排气压强和气体冷却器出口工质温度的提高而升高,随蒸发温度的提高而降低;供冷温度只随蒸发温度变化;COPh和COPc随气体冷却器出口工质温度的提高而减小,随蒸发温度的提高而增大;当气体冷却器出口工质温度为30~40 ℃时,随压缩机排气压强的增大,COP减小,当气体冷却器出口工质温度为45 ℃时,COP先增大后减小;在考察工况下,当蒸发温度为-25 ℃、气体冷却器出口温度为45 ℃时,循环系统在压缩机排气压强为14 MPa可以达到最大供热温度120.65 ℃、最低供冷温度-15 ℃,此时系统COP为2.94。     

2070t/h旋流燃烧锅炉的低NO_x燃烧优化

针对电站锅炉实施低NO_x燃烧改造后出现的燃烧效率下降和减温水量增大等问题,在1台容量为2 070t/h的旋流燃烧锅炉上完成了优化调整试验。通过对锅炉制粉系统和二次风配风的优化调整,使各负荷工况下的锅炉效率均在92.2%以上,SCR入口NO_x浓度均在250mg/Nm~3以内,锅炉再热烟气挡板开度增大50%以上,并且再热减温水量都在20t/h以下;中、高负荷工况下锅炉过热减温水总量分别下降57.3t/h和95.2t/h。     

介质阻挡放电中NO脱除效果研究

为脱除电厂烟气中NO污染物,采用介质阻挡放电研究烟气物理性质对NO脱除率的影响。通过实验和内部化学反应机理研究,得出烟气中水含量、氧气含量以及SO2初始浓度对NO脱除均有抑制作用。     

垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统控制策略设计与应用

为有效提高垃圾焚烧炉安全性、经济性和稳定运行管理水平,在深入了解垃圾炉燃烧工况变化和运行人员操作经验的基础上,开发了自动燃烧控制（Auto Combustion Control,ACC）策略,主要包括主蒸汽流量、一次风流量、二次风、氧量、料层厚度及炉排和推料器速度控制。投运结果显示：机组主蒸汽流量24 h内的波动最大值为58.061 t/h,最小值为54.183 t/h,控制变化的相对标准偏差为0.85%;发电量日均值为54.10万kW•h,相对标准偏差为1.80%;供电量日均值为45.69万kW•h,相对标准偏差为2.21%,焚烧炉整体运行平稳,发电量和供电量波动较小;一个月内热灼减率统计平均值约为2.3%,相对标准偏差约为5.7%;省煤器出口含氧量24 h内的波动最大值为5.71%,最小值为2.79%,含氧量控制变化的相对标准偏差为9.66%,满足垃圾焚烧炉的运行控制要求。     

氧化镁湿法脱硫技术在工业加热炉上的应用

为减少烟气SO2排放,中海石油宁波大榭石化有限公司225×104t/a沥青装置的3台工业加热炉采用氧化镁湿法脱硫工艺对烟气进行脱硫。该工艺采用氧化镁(MgO)作为脱硫剂,可有效防止沉淀、堵塞;烟气在脱硫吸收塔内与循环喷淋浆液逆向接触,烟气被冷却至60℃左右,所含SO2、SO3等酸性气体被浆液吸收;净化后的烟气经除雾器脱除雾滴后排放;吸收塔废水经絮凝沉淀后排放入海中,固体沉淀经脱水制成泥饼后外送处理。投运以来,该脱硫系统运行平稳,净化烟气中的SO2浓度保持在2mg/m3以下,脱硫效率在90%以上,废水符合排放指标的要求。建议今后对除雾器结构进行改善,注重吸收塔及烟囱的防腐处理,以减轻烟气携带液滴造成的腐蚀;在吸收塔前增设烟气除尘设施,以减轻后续废水处理系统的处理负荷;考虑到浆液对输送管道、机泵的磨损,应加强管道、机泵的选材。     

循环流化床锅炉变工况下物料浓度的试验研究

针对75t/h循环流化床锅炉,依据于大量变工况试验,给出了炉膛上部固体物料浓度的分布曲线,并在此基础上,分析了不同负荷下各流动区域出口固体物料浓度和平均固体物料浓度随运行主导因素(运行风速)的变化规律,仿真研究结果和实际工况做到了较为精确的吻合,为循环流化床锅炉的动态特性和控制策略的研究奠定基础并提供有力的技术支持。图4参9     

熔融盐对高含氮废弃物气流床气化产气调质与污染物脱除特性研究

在生物质气流床（5 kg/h）气化和熔融盐调质净化装置上,进行了熔融盐对高含氮废弃物气流床气化产气的调质与污染物脱除实验,考察了不同熔融盐温度、不同静液高度对出口气体调质和含N、S、Cl污染物脱除特性的影响。结果表明：经过熔融盐调质后,产气中CO与CO2浓度下降,H2浓度明显上升。当温度从380℃升高至580℃时,H2/CO值提高至7.3。随着静液高度的提高,出口气体中CO2与CO浓度下降,H2浓度由30.1%提高至36.8%;熔融盐对高含氮废弃物气流床气化产气中含N、S、Cl污染物有较明显的脱除效果,H2S、SO2、HCl与含氮污染物中的HCN与NOx已完全脱除,当温度为580℃、静液高度为67.5 mm时,NH3脱除率达到96%。     

基于流场不均匀度对SCR效率影响的探究

利用Fluent数值模拟软件对某600 MW燃煤电站锅炉的SCR(选择性催化还原法)脱硝系统进行数值模拟,研究了不同工况下SCR管道内部的流场和浓度场变化情况。引入相对标准偏差系数来衡量第一层催化剂入口处烟气浓度、速度以及温度的不均匀度,并重点分析了不均匀度随工况的变化趋势。研究表明:低负荷下烟气中的NO、NH_3浓度的不均匀度以及烟气温度的不均匀度高于其他工况,在50THA、75THA、THA、BRL、BMCR负荷下NO浓度、NH_3浓度和烟气温度的不均匀度逐渐降低。在50THA和BMCR负荷下,NO浓度不均匀度分别为0.399 131 436%、0.271 308 784%;NH_3浓度的不均匀度分别为11.431 272 594%、11.294 855 634%;烟气温度的不均匀度分别为0.081 935 553%、0.079 103 890%,NO和NH_3浓度变化趋势的吻合程度会下降。其原因是:低负荷下流场不均匀度升高导致SCR脱硝效率降低,可以通过有针对性地优化锅炉运行、SCR脱硝系统的设计等来减缓催化剂的失活速率。     

I_2/KI溶液同时脱硫脱硝的试验研究

采用I2/KI溶液作为吸收液,以Fe3＋作为催化剂在自制的鼓泡反应器内,对模拟烟气进行同时脱硫脱硝的试验研究,主要考察I2物质的量浓度,Fe3＋物质的量浓度,吸收液初始pH值,反应温度,模拟烟气中NO、SO2及O2的体积分数、烟气气体流量等因素对SO2和NO脱除效率的影响.结果表明：烟气中SO2极易被脱除,在各试验条件下SO2脱除率均大于98%;NO的脱除率随吸收剂初始浓度、Fe3＋浓度、烟气中的O2、NO及SO2体积分数的增大而增大,随烟气流量的增加而降低;吸收液pH值对脱硫脱硝率的影响不是很大,因此吸收液的pH值可取在弱酸到弱碱的范围内,降低对设备材质防腐蚀性能的要求.