新型一体化半干法脱硫系统同时脱汞的试验研究与微观机理分析

对某台安装有新型一体化烟气脱硫(NID)系统的燃煤电站锅炉的煤、底渣、飞灰进行取样,测定了样品中汞的含量.并采用Ontario-Hydro 方法测定了 NID 系统前后烟气中汞的形态.利用比表面积及孔隙度分析仪、X衍射仪、扫描电镜和能谱仪对 NID 系统中各种灰的物理化学特性进行了分析,揭示了 NID 半干法脱硫系统同时脱除烟气中Hg的微观机理.结果表明:在 NID 半干法脱硫系统中,消石灰与飞灰可以充分混合,脱硫塔内飞灰循环倍率高,混合灰表面始终有新鲜的脱硫剂 Ca(OH)z,而且脱硫塔内有水合硅酸钙形成,颗粒团聚严重,对脱除烟气中的SO2 和 Hg 非常有利.NID 半干法脱硫系统对烟气中总汞的脱除效率高达86.6%～92.2%,对燃煤电站汞排放的控制效果显著.     

燃煤电厂脱硫系统的脱汞特性研究

作为未来潜在的多污染物排放控制装置,烟气脱硫系统对汞赋存价态和脱除效率的影响成为目前汞污染控制研究的热点.对2种具有代表性的脱硫系统[湿法脱硫(WFGD)和新型整体一体化脱硫(NID)]进行了汞测试.试验结果表明:WFGD系统对烟气中氧化态汞的脱除效率达到74.68%,但对烟气中单质汞的脱除效率很差,氧化态汞在全汞中所占的比例是决定WFGD全汞脱除效率的关键因素;NID系统对烟气中单质汞的脱除效率高达99.97%,对氧化汞的脱除效率为79.03%,对总汞的脱除效率是83.52%,这说明NID系统可以非常有效地控制燃煤电厂汞的排放.     

NID半干法脱硫系统脱除烟气中SO2的试验研究

研究NID半干法脱硫系统脱除烟气中SO2,用氮气(N2)等温吸附(77K)测量了生石灰消化后消化产物消石灰与生石灰脱硫剂的比表面积、孔径、孔比表面积、孔容积和孔分布,分析了其物理性质上的差别所造成的脱硫性能的差异,还分析了消化度、消化水初始温度、烟气中水蒸汽份额和水钙摩尔比等参数对脱硫性能的影响.研究结果表明,生石灰经...     

湿法烟气脱硫系统的脱汞性能研究

通过测量湿法烟气脱硫(WFGD)系统进出口烟气中汞的浓度,考察了采用NH3·H2O、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3等5种脱硫荆时系统的脱汞性能,并在脱硫液中添加KMnO4,Fenton试荆、K2S2O8/CuSO4、Na2S进行试验.结果发现:燃煤烟气中气态总汞主要成分是单质汞,二价汞所占比例不超过40%;常规WFGD系统能高效脱除烟气中的气态二价汞(Hg2+),脱除效率高达81. %～92.60%,而对气态总汞的脱除效率仅为13.27%～18.26%,经WFGD系统后单质汞略有增加;脱硫剂种类对脱汞效果影响不明显,提高液气比有利于提高WFGD系统的脱汞效率;KMnO4、Fenton试剂、K2SzO8/CuSO4和Na2S等添加剂均可提高脱汞效率,但不同添加剂的效果有所不同,其中Na:S效果最为显著,脱汞效率最高可达67%.     

860MW煤粉锅炉汞排放及其形态分布的研究

采用 Ontario-Hydro method(OHM)、汞连续测量仪(Hg-SCEM)和 EPA 固体吸附剂法(Appendix K)测量了860 MW 燃煤电站锅炉烟气中汞排放及其形态分布,并基于煤、黄铁矿、底灰、飞灰、脱硫浆液和烟气中的汞含量,分析了汞在燃烧产物中的质量平衡.结果表明:OHM 和Hg-SCEM 汞测量方法可以用于监测燃煤电站的汞排放,其相对测量偏差小于20%;烟气中总汞的排放浓度随着入炉燃料中汞含量的变化而变化;对于高褐煤掺烧比例的电站锅炉,烟气中元素态汞占总汞比例为48.6%～77.7%,湿法烟气脱硫装置可以脱除90%以上的氧化态汞,电除尘器和湿法烟气脱硫装置的汞脱除效率分别约为15%和34%.     

湿法、半干法和循环流化床炉内脱硫技术的脱汞特性

采用国际上通用的安大略方法对两燃煤电站安装的烟气湿法脱硫装置和新式整体半干法脱硫装置前、后的烟气进行采样,并且对循环床燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg～、Hg2+和HgP的质量分数,应用全自动汞分析仪测定固体样品中的汞质量分数.由汞平衡得出各个环节中的汞所占的份额,分析了湿法、半干法和循环床炉内燃烧脱硫技术脱除烟气中汞的特性.结果表明:在煤粉炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以气态汞的形态存在;在循环流化床锅炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以颗粒态的形态存在.通过计算各种灰的富集因子可知,汞在底灰中是耗散的,在DC灰、ESP灰、混合灰和脱硫产物中是富集的.在脱除烟气中汞的性能方面,循环床炉内燃烧脱硫技术的脱汞率分别大于新式整体半干法脱硫系统和烟气湿法脱硫系统的脱汞率,且新式整体半干法脱硫系统的脱汞率大于烟气湿法脱硫系统的脱汞率.     

湿法脱硫协同蒸汽相变脱除燃煤PM_(2.5)的试验研究

对燃煤细颗粒在湿法烟气脱硫(WFGD)系统中的脱除效果进行了试验研究.通过向塔内添加蒸汽以促进细颗粒的凝结长大,实现脱硫过程协同脱除燃煤细颗粒,并分析了不同操作参数对细颗粒和SO2脱除效率的影响.结果表明:在常规湿法烟气脱硫过程中,PM10的质量浓度脱除效率较高,约为55%,而PM2.5质量和数量浓度脱除效率很低;通过在洗涤塔内添加蒸汽,可以有效提高PM10和PM2.5的脱除效率,脱除效率随液气比的增大而提高,特别是数量浓度的脱除效率;燃煤细颗粒的脱除效率随塔内烟气过饱和度的增大而提高,而脱硫效率几乎不受塔内过饱和度的影响,均能稳定在75%左右;随脱硫塔入口烟气温度的升高,细颗粒的脱除效率降低.     

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。     

燃煤电厂汞的排放特性和脱汞技术分析

对某燃煤电厂中汞的排放特性进行了研究,并依此对脱汞技术进行了简要分析。研究发现,燃煤产生的大部分汞都残留在电除尘器底灰和烟气中,分别占到约42%和39%,其中烟气中汞的排放形式主要为零价汞;在湿法脱硫系统中被脱除的二价汞绝大多数残留在石膏浆液中,脱硫废水中汞残留较少。根据分析和测试,脱硫系统和湿电系统对二价汞具有好的脱除效果,脱硝系统会将部分零价汞转化为二价汞,且可脱除部分颗粒汞。     

循环流化床锅炉飞灰的回燃特性

在小型循环流化床实验台上进行了一系列的飞灰回燃试验,研究了灰煤比、运行温度、飞灰活化方式、循环倍率、流化风速等因素对脱硫效率和飞灰含碳量的影响,寻求合理运行参数.研究结果表明:飞灰回燃时的最佳脱硫温度约为880℃;随着灰煤比的增加,飞灰含碳量逐渐降低,脱硫效率逐渐提高;水灰质量比从0提高到4.5%,脱硫效率增加了13.84%,而飞灰含碳量则无明显变化.     

大容量锅炉炉内喷钙辅助脱硫系统可行性研究

为解决大容量锅炉煤质变化频繁,湿法脱硫系统设计裕量小、扩容工程量大、成本高等问题,在安装有炉内喷钙系统的220 t/h锅炉上进行现场试验,得出喷射位置和Ca/S对脱硫效率的影响,并结合某660 MW机组的燃烧数值模拟结果,得出喷钙脱硫的最佳高度为40.51 m左右;通过对灰成份、灰熔点、粒径分布等测定并计算得出660 MW机组加装炉内喷钙辅助脱硫系统未明显加重锅炉受热面腐蚀、积灰结渣和磨损,锅炉整体效率最多降低了0.757%,具有较好的安全经济性。研究结果,对电厂拓宽煤种适应性、增强脱硫系统可靠性、满足日益严格的排放标准等方面具有现实意义。     

循环悬浮式烟气半干法脱硫技术的实验研究

建立了烟气处理量1500Nm^3／h的中试试验台，对循环悬浮式半干法烟气脱硫工艺进行了实验研究。研究了运行参数（包括烟气在吸收塔内的停留时间，Ca／S，绝热饱和温距，浆滴粒径，入口二氧化硫浓度，入口烟温等），脱硫灰再循环等因素对脱硫塔内和整个系统脱硫效率的影响。研究结果表明运行参数中绝热饱和温距、钙硫比以及浆滴粒径的变化对系统脱硫效率的影响明显，循环灰的增加有利于提高脱硫效率。图18表2参9     

高钙煤灰颗粒与液滴碰撞增湿脱硫过程的模型研究

为模拟增湿活化反应器内高钙煤灰颗粒的增湿脱硫过程，采用随机轨道模型分别跟踪颗粒群与液滴群，以相邻单元间26条颗粒流通道模型统计未增湿条件下的初始颗粒流量，以液滴群的空间单元捕捉效率为单元体内颗粒流量守恒方程的源项(汇)系数，来迭代各单元通道上的未增湿颗粒流量，耦合煤灰颗粒与液滴群的碰撞过程。并进一步考虑反应器内气、液、固多相湍流物理化学反应过程，建立了三维场内高钙煤灰低温增湿脱硫总体模型，初步预测了高钙煤灰增湿脱硫过程，模型预测与试验结果具有很好的吻合特性。图10参9。     

半干法烟气脱硫技术在我国的应用

介绍了各类半干法烟气脱硫技术的特点和在我国的应用情况，包括喷雾干燥工艺、循环流化床工艺、内循环流化床工艺、气相悬浮工艺、NID工艺和PPSB工艺等。分析了此类技术装备的国产化现状，指出：基于流态化技术的烟气脱硫技术是适合中国现有国情的技术之一，应大力研究和推广应用。     

布袋除尘器脱硫特性试验及机理研究

建立了脱硫反应模型,模型计算结果表明:当YB<0.3时,限制脱硫反应进行的环节是化学反应过程;当YB>0.3时,SO2通过灰层的扩散阻力占主导地位。文中还分析了影响布袋除尘器脱硫效率的因素,发现:布袋除尘器入口SO2浓度对脱硫效率的影响较小;温度升高可以提高布袋除尘器的脱硫效率;对布袋除尘器脱硫效率影响最显著的是烟气的相对湿度。相对湿度增加,脱硫效率急剧增高。Model-3计算结果与试验结果相对吻合较好。     

飞灰循环流化床还原态脱硫和喷氨脱氮试验研究

随着煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）、第二代增压流化床燃烧联合循环（ＰＦＢＣ－ＣＣ）以及分级燃烧降低ＮＯｘ等技术的发展，还原态脱硫成了必须解决的问题。本文阐述了在飞灰循环分级燃烧燃煤流化床中还原态脱硫试验结果。与此同时，进行了喷氨脱氮试验。结果表明，还原脱硫效率高，喷氨脱氮效果好。     

干式烟气脱硫技术进展及其应用前景分析

对国内外有广泛应用前景的几种干式烟气脱硫技术进行了介绍,分析了这些脱硫技术的特点,并针对上海地区电厂燃用高钙低硫煤的实际情况,提出了采用高钙粉煤灰增湿活化脱硫的简易脱硫方法。     

烟气循环流化床脱硫灰特性研究

以典型烟气循环流化床脱硫工艺所产生的脱硫灰为样品,采用理论分析、化学分析、电镜扫描、热重分析、X-衍射分析等手段,较系统地研究了脱硫灰的化学组成、外观形貌、物相组成等特性。研究表明:脱硫反应对原粉煤灰颗粒有侵蚀作用,脱硫塔内存在明显的团聚效应;脱硫灰的主要物相组成是:莫莱石、石英、Fe2O3等粉煤灰物相,以及CaSO3·1/2H2O、CaCO3、CaSO4等脱硫物相。值得注意的是CaSO3·1/2H2O是主要的含硫物相,且各灰样中CaCO3含量较大。     

嵌入热管换热器的反烧锅炉节能-脱硫功效研究

嵌入热管换热器的反烧锅炉,以热管换热器、紊流炉排、火焰稳定器等部件和反烧结构实现燃煤低温燃烧,热释放的平均温度为700—800℃;同时燃煤燃后的灰渣和化合物充当吸附和固硫剂,为炉内脱硫提供了条件。经测试,其烟气排放二氧化硫浓度仅为600mg／m3（122℃）,脱硫效率约84．2％,在低成本运行条件下实现较高效率的脱硫,综合经济技术指标等于或高于集中供热锅炉。