袋式除尘器在燃煤电厂中的应用

燃煤电厂的烟尘排放及控制 ,综述了我国袋滤技术的进步、国外燃煤电厂应用袋式除尘器的经验 ,进而提出了我国燃煤电厂锅炉除尘应用袋式除尘器的必要性 ,可行性及前景。     

静电增强湿式除尘器捕集可吸入颗粒物的定量描述

湿式重力喷淋除尘器一般对可吸入颗粒物的除尘效率较差,而借助静电力,则有望改善湿式除尘器对细微颗粒的除尘效果.首先介绍了静电增强湿式除尘器的捕集机制,包括布朗扩散、拦截、惯性碰撞和静电捕集;然后利用事件驱动常体积法描述了典型火电厂中三峰分布的烟尘颗粒群的尺度分布函数的动力学演变过程,以此量化静电增强湿式除尘器的除尘过程.结果表明,典型的传统湿式重力喷淋除尘器对PM的分级除尘效率在5%以上;如果液滴荷电,有望使得该除尘器对PM的分级除尘效率达到70%以上;如果颗粒荷电,PM的分级除尘效率将在25%以上;在液滴和颗粒同时荷上相反电荷的静电增强湿式除尘器中,PM的分级除尘效率接近100%.     

燃煤锅炉袋式除尘技术发展与应用前景

介绍国内燃煤锅炉外袋式除尘技术的发展及其应用现状,分析袋式除尘技术同电除尘技术相比所具有的优势,以及袋式除尘器在燃煤锅炉的广泛应用前景.随着环境保护标准的日趋严格,袋式除尘技术在燃煤锅炉上的应用是必然的趋势.     

脉冲袋式除尘技术在燃煤锅炉中的应用

从技术上阐述由美国Aeropulse公司与江联公司联合开发的空气脉冲袋式除尘技术对控制锅炉排尘浓度的有效性。从性能上叙述了该项技术 ,而且在经济上就燃煤电站的除尘效率和价格等因素与静电除尘器的数据作了比较 ,并探讨了该项技术的发展前景     

用改造燃烧方法控制NO_x的前景

燃煤电厂烟气的排放存在着三大有害物质——SO_2、NO_x及飞灰,其中仅NO_x不需复杂、昂贵的烟气处理手段就能控制。烟气的脱硫和除尘一般采用湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器等技术,虽然成本较高,但能使SO_2降低90％,飞灰降低99.9％     

燃煤电厂应积极采用袋式除尘器

燃煤电厂目前大量采用静电除尘器,随着新的大气污染物排放标准的执行,它已不能适应,需要采用效率更高的袋式除尘器。本文介绍了袋式除尘器的种类,特点及选用的注意事项。     

与袋式除尘器配套的半干法烟气脱硫技术及应用

循环流化床半干法烟气脱硫除尘一体化工艺（DSDFP）是对半干法脱硫丁艺的改进。该工艺的特点是在脱硫塔的前后分别设置一台电场静电除尘器和一台低压脉冲袋式除尘器，电场静电除尘器对烟气进行预除尘，袋式除尘器对脱硫塔出口的高含尘烟气进行除尘。银川热电厂150t／h燃煤锅炉应用了DSDFP系统并进行了运行试验。运行试验结果表明，当进料钙硫比（Ca／S）为1．3、近绝热饱和温度（△T为15℃时，系统的脱硫效率可达85％，烟尘排放浓度小于50mg／m^3，满足目前的环保要求。针对DSDFP系统在经过一段时间运行后出现的布袋除尘器压差增大、锅炉负压不稳定、脱硫塔壁面结垢、塔内喷嘴堵塞等问题，经分析采用控制喷水量、优化水喷嘴布置、严格控制雾化角和喷射距离、在脱硫塔内采用双流体喷嘴、合理设计塔内烟气流场等措施进行解决。     

袋式及复合式除尘技术在燃煤电厂中的应用

随着国家对污染物排放的控制,袋式除尘技术及电袋复合式除尘器近几年发展速度都很快,但是,对这两种除尘器的选择目前中国还有很多争议,叙述了纯袋式除尘及电袋复合式除尘器的特点,通过对比分析,指出,滤料的选用、旁路保护及复合式除尘器联接部的气流分布等是燃煤电厂应用该技术应解决的一些问题,提出了选择袋式除尘器的建议.     

静电增强湿式除尘器的优化运行

利用颗粒和液滴间的静电吸引力可以大幅度提高传统湿式重力喷淋除尘器的除尘性能.着重分析液滴荷电而颗粒不荷电的湿式除尘器的工作状况,阐述了布朗扩散、拦截、惯性碰撞和静电捕集等4种除尘机理.介绍了典型工况中该除尘器烟尘颗粒度分布,并通过分析捕集速率(沉积核)的方式对该除尘器的运行优化进行了分析.结果表明:含尘气流输运速度越大,液滴喷射速度越小;液滴几何尺度越小,液滴荷质比越高;液气比越大,越有利于可吸入颗粒物的高效脱除.     

袋式除尘器在生物质锅炉应用中的优化分析

袋式除尘器是生物质成型燃料锅炉中烟尘净化的首选,但在运行过程中,出现阻力大,清灰困难等问题,严重影响了整个系统的稳定运行。在现场考察和参考燃煤锅炉除尘技术研究的基础上,通过进行数值模拟分析,结果表明改变除尘器结构,调整内部流场分布,可以有效改善设备的运行状况,为生物质成型燃料锅炉配用袋式除尘器的改进提供了参考。     

燃煤电站汞排放量的预测模型

燃煤电站排放汞是主要的汞污染源之一。从煤中汞含量分布、锅炉燃煤过程以及燃烧之后的各个过程来预测汞排放量。影响燃煤电站汞排放的主要因素有煤中汞含量,电站锅炉炉型,锅炉运行条件,所采用的烟气清洁装置包括颗粒脱除装置和脱硫装置的类型。利用文献资料中的统计数据归纳得到汞排放修正因子,同时利用其结果简略估算了中国燃煤电站的年汞排放量。1999~2003年中国燃煤电站的大气汞排放量年平均增长率达到了9.59%,向废渣中排放的汞量年平均增长率为8.49%,尤其是从2002年~2003年的涨幅最大,2003年燃煤电站向大气的汞排放量达到了86.8t之多,废渣汞排放量为28.94t。图4表4参19     

燃尽风对炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

燃尽风作为降低锅炉NOx排放浓度的一个措施已在我国得到逐步推广应用。应用数值模拟方法，对1台600MW对冲燃烧煤粉锅炉，在满负荷下燃尽风对炉内流动、燃烧和传热过程的影响开展了研究工作。应用混合分数／概率密度函数法模拟湍流燃烧，用P-1辐射模型开展辐射传热模拟，利用拉格朗日／欧拉法处理气固两相间的动量、质量和能量交换，对挥发份的析出采用单步反应模型，采用动力／扩散反应速率模型模拟煤粉颗粒的表面燃烧。研究发现：一方面，燃尽风的应用改善了炉内气流的充满情况，延迟了煤粉燃烧过程氧气的供应，加强了炉内的还原性气氛，降低了炉内最高火焰温度，有利于降低NOx排放浓度；但另一方面。燃尽风的应用将导致煤粉燃烧效率下降。     

碳捕集与封存技术(CCS)成本及政策分析

当前,减排CO2的呼声日益高涨。在未来相当长的时间内,我国一次能源仍将以煤为主,而用于发电的煤炭量占到煤炭消费总量的一半以上,已成为国内CO2排放的重要来源。整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术不仅具有燃料来源广、发电效率提升空间大等优点,而且能以较低的成本实现CO2减排。以IGCC碳捕集结合强化采油为例,分析碳捕集与封存(CCS)全过程CO2减排成本。结果表明,在IGCC电站进行碳捕集结合强化采油的情景下,捕集CO2的IGCC系统的发电成本低于不捕集CO2的IGCC电站的发电成本。CO2减排成本主要受井口油价及CO2利用率影响,当井口油价超过14.642美元/bbl时,CO2减排成本为负值。CCS的发展将经历示范、扩大规模和商业化三个阶段,针对不同的发展阶段,政府应分别采取相应的政策措施。在示范阶段,应加强对相关技术研究的支持,提供财政补贴;在扩大规模阶段,应重点采取财政补贴措施,并配以CCS发电配额标准和CCS电力贸易体系;在商业化阶段,政府已无需继续提供财政补贴,而CCS发电配额标准和认证贸易体系仍将是一个有效的方法。     

煤制油与煤气化制甲醇技术的比较与选择

煤炭液化制油技术投资大、煤耗高、耗水多、污染严重,以目前的技术水平,生产1t油往往需要4～5t煤,折算其热能利用率为50%,若按南非的煤耗（6t）计,其热能利用率仅为33.3%。改用煤炭气化制甲醇技术,采用6MPa纯氧高压气化制合成气（CO＋H2）,合成气可产双倍的甲醇,则1t甲醇的煤耗仅为1.3～1.5t,甲醇用作汽车发动机燃料时,以1.3～1.5t甲醇相当于1t汽油作功计算,则煤炭的热能利用率可以达到66%～76%。如果配套水电解制氢技术,还可以实现CO2的零排放。中国每年有20×10^8t的煤炭产量,如果将其中的12×10^8t纳入煤炭气化制甲醇产业链,可每年创造产值约2.67万亿元,可减排CO2约30×10^8t。     

烟气汞形态分布及其受氯化物添加剂影响的研究

在自行设计的一维煤粉燃烧试验台上,研究了烟气汞形态的分布特征,并分析了NaCl作为添加剂与煤混烧对汞形态分布的影响.结果表明:在试验煤种烟气中,气态汞是烟气汞最主要的排放形式,二价汞是气态汞的主要形式,飞灰中的汞含量比底渣中的汞舍量高;NaCl的添加使气态二价汞和单质汞占总汞的百分比都有不同程度的下降,而颗粒态汞的比例相应增加,但随着NaCl添加量的增加,颗粒态汞的增加量逐渐趋于平缓,单质汞的减少量也相应降低,趋势趋于平缓.     

O2/CO2粉煤燃烧技术的过程分析及烟气排放控制Q

目前减少CO2排放潜力较大、可行性较好的CCS、IGCC都离不开CO2的捕集技术。新型O2/CO2粉煤燃烧技术可以将排放烟气中的CO2浓度提高到95%,并使高温烟气回流,减少热量损失,同时又减少SO2、NOx等污染物的排放。与传统的O2/N2煤燃烧技术相比,O2/CO2粉煤燃烧技术增加了空气分离装置和烟气循环回流工艺。燃烧反应器中的主要反应包括有机物的燃烧反应、矿物质的氧化反应、脱硫剂的硫化反应等。高温烟气循环代替空气参与煤的燃烧反应能够减少能量损失,但减少的部分并不等于原有工艺排放的高温N2所带走的热损失,模型求解为Q=QA-QB。O2/CO2粉煤燃烧技术的主要优势体现在CO2高浓度捕集和液化储存环节,液化电耗约只有3%的下降,而传统技术液化电耗则可下降约27.8%左右,再加上减少的热损失,其经济性更加明显。O2/CO2粉煤燃烧技术可以对O2流量进行控制,使得不同质量的煤都得到充分燃烧。同时能够根据要求控制反应过程中排放的CO2、SO2、NOx中任意单个污染物的摩尔百分含量,通过求解目标函数f=f（XCO2,XSO2,XNOx,XCO,XH2O,…）,使其达到最优值。     

煤灰对流化床氮氧化物排放影响的试验研究

在流化床试验台上分别燃烧典型烟煤和褐煤,测量加入煤灰和煤灰中无机矿物质（CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、CaSO4、MgSO4）前后N2O和NO排放质量浓度的变化,研究煤灰对流化床氮氧化物排放的影响及其主要活性成分.结果表明：煤灰能降低N2O排放质量浓度,提高NO排放质量浓度;燃料氮向NOx的总转化率随着灰分质量分数的增加而提高;煤灰中影响氮氧化物排放的主要活性成分为CaO、Fe2O3和MgO.     

超细煤粉再燃低NOx燃烧技术的数值模拟

为了验证超细煤粉作为再燃燃料的有效性,使用FLUENT软件对元宝山褐煤在燃烧试验研究装置中的进行了4个工况的数值模拟;1 个为常规燃烧,3 个为超细粉再燃工况。计算结果表明:超细粉再燃可以有效的降低NOx 排放,与常规燃烧相比,脱除率为58.2%~72.5%;再燃区过量空气系数越小,越有利于NOx 的还原;超细粉再燃工况中出口NOx 排放量不仅与再燃区NOx 的还原率有关,而且还与燃尽区新的NOx 生成有关。图5表3参7     

The black smoke control in a chain‐grate stoker‐fired boiler at the time of ignition and restart of the combustion

The black smoke is always emitted from the chimney in the chain‐grate stoker‐fired boiler at the time of ignition at ambient temperature and restart of the combustion after temporary flameout in China. The purpose of the work is to reduce the black smoke emission. A laboratory fixed‐grate model has been used to simulate the combustion of coal in chain‐grate stoker‐fired boiler. The CO and O₂ concentration in the flue gas have been measured with a flue gas analyser, and the black smoke emitted from the chimney has been screened with Charge Couple Device (CCD) video camera. Power 2^# coal, sized at 5–25 mm, has been fired in the fixed‐grate model. The secondary air has been used to enhance the turbulence in the furnace after the numerical simulation. The results of experiments show that the emission of the black smoke at the time of ignition of the coal at ambient temperature is more serious than that of restart of the combustion after the temporary flameout for the case of the temperature; the secondary air is helpful for reducing the black smoke emission for enhancing the intensity of the turbulence in the furnace; selection of coal particle size is necessary, the smaller the size of the coal is, the more serious the black smoke emission is, and the effect of reducing the black smoke emission with the secondary air is more evident with smaller‐size coal. The industrial test has been employed to study the effect of the air demand. It indicates that rational stoichiometric air/fuel ratio is helpful for reducing the black smoke emission in the restart of the combustion after the temporary flameout. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.