脱硫废水烟道蒸发工艺对烟气酸露点影响分析

为研究脱硫废水烟道蒸发工艺对烟气酸露点的影响，在某600 MW机组上进行烟道蒸发中间试验（中试），实测废水蒸发前后烟气中H₂O和SO₃浓度，并采用不同计算公式计算酸露点。中试结果表明：在空气预热器后1/4烟道中（烟气量为4×10⁵~5×10⁵ m³/h）喷入900~1 400 L/h的废水时，烟气中的水蒸气质量分数增加了0.7~0.9个百分点，而烟气中的SO₃浓度却降低30%~50%，说明废水烟道蒸发促进了SO₃向硫酸雾的转化并促进了其在飞灰颗粒上的吸附；废水喷入烟道蒸发后，烟气酸露点反而有所降低，虽然烟气平均温度降低了9~14 ℃，但废水喷入后的烟温仍基本高于废水喷入后的酸露点，因而脱硫废水烟道蒸发不会造成下游烟道和设备的低温腐蚀。     

某660 MW机组脱硫废水烟道蒸发系统设计及运行效果分析

脱硫废水因含盐量高且成分复杂,成为燃煤电厂废水“零排放”的难题,采用烟道蒸发方式予以处理是解决途径之一。在数学建模和Fluent模拟分析的基础上,对雾化粒径为50 μm和60 μm时脱硫废水的蒸发情况进行研究,结果为130 ℃烟气温度下这2种粒径的脱硫废水蒸发时间分别为0.78 s和0.85 s,所消耗的压缩空气量（标准状态）分别为60 m³/min和26 m³/min。以某660 MW燃煤机组为研究对象,根据烟道内流场特点对该机组脱硫废水烟道雾化蒸发系统的设计进行优化。脱硫废水雾化蒸发系统安装运行后,对系统运行数据进行了研究分析。实践结果表明,脱硫废水烟道雾化蒸发系统的运行对脱硫系统、除尘器系统的正常运行没有明显影响,粉煤灰品质的少许变化不影响粉煤灰的品质和资源化利用。     

脱硫废水烟道蒸发工艺协同脱汞效率研究

燃煤电厂脱硫废水成分复杂,处理难度大。以某燃煤电厂600 MW机组为研究对象,进行了脱硫废水（人工配制）烟道蒸发试验,探索了协同脱汞的可行性,并讨论了脱硫废水氯离子质量浓度与机组运行负荷等对脱汞效率的影响。研究结果表明,将脱硫废水喷射至烟道进行雾化干燥的协同工艺,不仅有效提高了烟气中HCl含量,而且能促使更多Hg⁰转化为较易被飞灰吸附的Hg²⁺,可实现脱硫废水零排放和烟气汞的减排;废水中的氯离子对脱汞效率有较大的影响,当废水中氯离子质量浓度由21 250 mg/L增加至36 500 mg/L时,烟气中气态汞的协同脱除效率由95%降至58%;与机组低负荷运行时协同脱汞效率相比,高负荷条件下协同脱汞效率有所降低。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究

脱硫废水旋转喷雾干燥技术是一种利用热烟气蒸发脱硫废水的零排放技术。开展了不同悬浮物（SS）含量的脱硫废水原水以及经浓缩的高盐废水的蒸发实验,采用可视化手段观察了脱硫废水在干燥塔内的蒸发特性,考察了脱硫废水喷雾蒸发过程中停留时间、进口烟气温度、气液比对蒸发特性的影响。结果表明,旋转喷雾蒸发工艺对高盐、高SS含量等复杂脱硫废水组分具有较佳的适应性;脱硫废水从旋转雾化器喷出后迅速蒸发,主蒸发区在雾化盘下方0.75~1.00 m区域内;随后是蒸发析出的未干盐分及未完全蒸发的废水液滴进一步蒸干至含水率低于2 %;烟气在喷雾干燥塔内的停留时间需要维持在20 s以上才能保证塔出口灰分含水率低于2 %;入口烟气温度越高,其塔底及塔出口的灰分含水率越低,在气液比为12 000 m³/m³（标准状态）的废水工况下,入口烟温为280 ℃时已经难以保证废水液滴良好蒸发;在入口烟气温度为340 ℃、气液比大于10 000 m³/m³（标准状态）时,塔底灰分含水率小于2%,蒸发效果良好。     

燃煤烟气脱氯实现脱硫废水零排放技术及其影响

脱硫废水零排放已成为环保的热点问题,燃煤烟气脱氯是一项实现脱硫废水零排放的新技术,其原理是将碱基溶液雾化喷入除尘器之前的烟道内,脱除烟气中的HCl等强酸性气体并固化到飞灰中,从而大幅度减少脱硫废水量。将减量后的脱硫废水作为碱基溶剂回喷入烟道,从而实现脱硫废水零流量排放。当采用Na OH作为碱基且Na/Cl摩尔比约为5时,脱氯效率可达到70%以上,一台300MW机组的脱硫废水量可由3.1m~3/h降至0.88m~3/h。烟气脱氯不仅脱除烟气中的HCl,还会脱除部分SO_3和SO_2等酸性气体,对于预防烟道低温腐蚀和减轻大气污染具有重要意义,尤其对于超低排放下的防腐与控制更具有重要价值,对于电除尘和脱硫系统的运行也具有一定的积极意义。烟气脱氯实现脱硫废水零排放技术相比其他脱硫废水处理技术,具有系统简单、成本低、安全性好、适应性强、无二次污染等优点,具有良好的应用前景。     

深度过滤-烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

脱硫废水烟道蒸发处理工艺所用喷嘴易被脱硫废水中悬浮颗粒物堵塞,为此提出与之配套的深度过滤脱硫废水预处理工艺,将脱硫废水在雾化蒸发前进行固液深度分离预处理。深度过滤处理后,脱硫废水中悬浮物质量浓度可以降低到40 mg/L,水中99%以上的固体颗粒粒径小于1 μm。通过建模理论计算和Fluent软件模拟,对脱硫废水深度过滤-烟道蒸发工艺进行研究,结果表明,烟气温度越高,雾化液滴粒径越小,越有利于雾化废水的蒸发。综合考虑蒸发效果和能耗成本,建议实际工程应用中可将雾化液滴直径控制在60 μm。所得研究结果可供雾化喷射装置设计、烟道蒸发系统运行优化参考。     

药剂软化预处理脱硫废水的试验研究

主要研究Ca(OH)₂、NaOH和Na₂CO₃的联合软化方法对燃煤电厂脱硫废水中钙镁离子及其他污染物的去除，并通过试验确定运行边界条件和成本分析。试验结果表明，Ca(OH)₂和Na₂CO₃联合使用、NaOH和Na₂CO₃联合使用对水质中Ca²⁺、Mg²⁺的去除均具有良好效果，同时对于废水中全硅、SO₄^2-等的去除具有显著作用。为保证软化效果，经一级软化后的水样应取出上清液再进行二级软化。针对电厂实际脱硫废水水质确定工艺参数为石灰加药量3 g/L,NaOH加药量12 g/L,Na₂CO₃加药量为2.7 g/L,相应的药剂成本为每吨水39.15元。本研究可为脱硫废水的预处理成本控制和深度处理提供理论依据。     

旁路蒸发塔氯离子迁移模型及固态蒸发产物利用探讨

目前,国家鼓励采用烟气蒸发技术处理燃煤电厂脱硫废水以实现废水零排放。旁路蒸发塔工艺使用300 ℃以上热烟气干燥废水,废水中含有较高浓度的Cl–,蒸发过程中一部分Cl–生成氯化氢进入气相,剩余Cl–与其他离子形成结晶盐即固态蒸发产物,其与粉煤灰混合可能会导致Cl–超标,影响粉煤灰的综合利用。使用状态方程法计算Cl–气固相间分配量,建立蒸发塔的Cl–迁移模型。结合某电厂实际数据,利用模型计算出固态蒸发产物的含氯量,结果表明:固态蒸发产物不属于危险废物,但含氯量较高,会对利用固态蒸发产物生产建材产品产生影响,推荐使用高温陶瓷过滤器或小型电除尘器单独收集固态蒸发产物,并可将收集的固态蒸发产物应用于生产混凝土、免烧结砖,或矿井、公路路基、台背等回填工程中。     

脱硫废水煤场喷洒处理对锅炉运行的影响

脱硫废水中高浓度氯离子会腐蚀设备影响设备正常运行。为研究脱硫废水煤场喷洒处理工艺对锅炉运行的影响,首先利用灰熔点测试仪研究了添加氯盐和脱硫废水对煤灰熔点的影响,并运用热力学模拟解释了灰熔点变化的机理。其次,采用热力学模拟研究了煤燃烧过程氯的析出特性,并根据模拟结果,对氯腐蚀金属的速度进行了计算。最后,分析了煤场喷洒处理方式下锅炉系统的氯平衡。结果表明:添加脱硫废水会降低煤灰熔点;煤燃烧时,氯主要以HCl(g)形式析出,当废水流量为7.5 t/h时,烟气中HCl(g)体积分数可达50×10~(-6);不同受热面温度和不同HCl体积分数下T91和15CrMoG金属管材的腐蚀速率不同;煤场喷洒方式下氯主要以气体形式析出,最终大部分氯汇集于脱硫系统,破坏了氯平衡。因此,煤场喷洒脱硫废水工艺需要严格控制脱硫废水掺入量,以保证锅炉正常运行。     

多种含氢燃气燃烧NO生成机理

针对低NOx排放的多气种燃烧器研发需求,利用详细化学反应机理开展了数值模拟工作,深入探究了H₂、H₂/CO、H₂/CH₄,以及H₂/NH₃预混火焰中NO的生成机理。计算结果表明：H₂火焰中NO的生成机理包括NNH机理及热力型机理,后者起主导作用;添加CO强化O的生成从而加剧热力型NO的生成;H₂/CH₄火焰中NO的生成机理与CH₄火焰相似,包括火焰内的快速型机理和火焰后的热力型机理,H₂占比的改变引起NO排放浓度的变化量不超过15 ppm;H₂/NH₃火焰中NO主要来源于NH₃的氧化,贫燃条件下,H₂/NH₃火焰尾部NO排放浓度比H₂火焰高两个数量级,NO的生成对H+O₂=O+OH反应高度敏感,该...     

国电泰州电厂2×1 000 MW二次再热机组NOx、SO2超低排放技术应用

为使烟气中NO_x、SO₂排放达到超低水平,国电泰州电厂二期2×1 000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组SCR脱硝系统采用了驻窝混合技术,烟气脱硫采用了单塔双循环湿法脱硫技术。简介驻窝混合技术机理和单塔双循环脱硫技术原理,介绍国电泰州电厂1 000 MW机组烟气脱硝脱硫设计方案及实施效果。实践结果表明,国电泰州电厂1 000 MW机组采用上述2项技术后,烟气中NO_x和SO₂实现了超低排放,NO_x和SO₂脱除效率分别达到90.3%和99.6%,其排放质量浓度分别为31 mg/m³和15 mg/m³,远低于国家超低排放限值,且优于燃气轮机排放水平。     

催化氧化法脱除燃煤烟气中的单质汞

提出了一种超价金属化合物二过碘酸合铜（DPC）与过渡金属离子Ni（II）共建的液相催化氧化体系,可将烟气中难溶于水的气态单质汞（Hg⁰）转化为易溶于水的氧化态汞（Hg²⁺）,之后利用湿式吸收设备去除。对影响脱汞效率的关键因素进行了实验研究,结果表明,Ni（II）对脱汞效率有较大促进作用,在最佳实验条件下（DPC为0.18 mmol/L,Ni（II）为4×10^-5mmol/L,反应温度为45 ℃,溶液pH为8.5）,稳定的平均脱汞效率达到93.3%。烟气中的SO^2-尤其是在高浓度下,对脱汞效率影响较大,而NO对脱汞影响微弱。此外,通过对反应产物的分析,推测了反应体系中的活性支配物种及Ni（II）存在下的反应机理。此工作可为研发新型烟煤烟气脱汞技术,尤其是液相催化氧化脱汞技术提供参考。     

旋转雾化蒸发技术对脱硫废水和烟气的适应性研究

开展了脱硫废水旋转雾化蒸发实验,研究了该技术对废水水质和烟气参数的适应性,分析了优化废水蒸发效果的方法.结果表明,旋转雾化蒸发技术对废水盐含量(TDS)、悬浮物含量(SS)、烟气温度和烟气粉尘含量等有很强的适应性.在适当的实验条件下,当废水含盐量高达200000 mg/L,悬浮物含量高达6％,烟气温度≥300℃,或烟气...     

燃煤烟气组分对喷射稻壳活性炭脱汞的影响

在0.3 MW循环流化床燃煤中试试验装置上，以卤化铵盐改性稻壳活性炭为汞吸附剂，进行了燃煤烟气喷射脱汞试验研究，考察了烟气温度、SO₂浓度、NO浓度等对脱汞效率的影响。采用ASTM标准D 6784—02（安大略法）对烟气中汞浓度进行测定。试验结果表明，随着烟气温度的升高，汞脱除效率和元素汞的转化效率均随之增加；烟气中NO可促进汞的脱除，而SO₂则抑制汞的脱除；在SCR脱硝装置入口温度为351~370℃，活性炭喷射烟气温度为191~210℃，SO₂体积分数为（293~602）×10^-6，NO体积分数为（588~893）×10^-6，活性炭喷射量为0.5 kg/h，反应空速为4 000 h^-1，烟气流量为400~500 m³/h工况下，卤化铵盐改性稻壳活性炭燃煤烟气喷射脱汞效率可达90%左右。     

燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术

对现有环保设施的脱汞效果进行评价,简介燃烧前脱汞处理方法、烟气脱汞方法和涉及脱汞的多污染物脱除技术。已有的测试数据表明,SCR系统可将烟气中的元素态汞氧化为氧化态汞,使下游设备的脱汞能力提高;静电除尘器和布袋除尘器均能捕集烟气中的颗粒态汞和氧化态汞,后者效果更好;飞灰中的碳含量对除尘器脱汞效率有很大影响,碳含量越高,除尘器脱汞效率越高;现有的湿法烟气脱硫系统能够捕集烟气中的氧化态汞,但也能将氧化态汞还原成元素态汞。采用燃煤中添加溴化物的方法可以有效提高烟气中氧化态汞的比率,因此可提升现有设施的脱汞效率;多污染物控制技术能够实现SO_x、NO_x和汞等多污染物的联合脱除,将具有广阔的发展前景。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究

针对旋转喷雾和旁路烟道两类高温旁路烟气蒸发技术工艺,开展脱硫废水蒸发特性对比实验,结合可视化荧光示踪法及单液滴蒸发试验研究了废水雾滴在高温烟气中的蒸发过程,分析了烟气温度及烟气停留时间对蒸发性能的影响,并比较了两类废水蒸发工艺的差异。结果表明：脱硫废水液滴接触热烟气后将迅速失去表面自由水分,表面成壳固化为半干颗粒;旋转喷雾蒸发塔内主蒸发区域温度迅速降低,提高烟气温度有助于提升蒸发效率,降低出口灰分含水率;通过适当增大干燥塔尺寸,延长高温烟气在干燥塔内停留时间,可提升热量利用率,实现低气液比条件下的蒸发干燥;两类旁路蒸发工艺相比,旋转喷雾蒸发因雾化效果较好、气液混合均匀,蒸发性能略优于旁路烟道工艺。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发与旁路烟道蒸发特性研究

针对旋转喷雾和旁路烟道两类高温旁路烟气蒸发技术工艺,开展脱硫废水蒸发特性对比实验,结合可视化荧光示踪法及单液滴蒸发试验研究了废水雾滴在高温烟气中的蒸发过程,分析了烟气温度及烟气停留时间对蒸发性能的影响,并比较了两类废水蒸发工艺的差异。结果表明：脱硫废水液滴接触热烟气后将迅速失去表面自由水分,表面成壳固化为半干颗粒;旋转喷雾蒸发塔内主蒸发区域温度迅速降低,提高烟气温度有助于提升蒸发效率,降低出口灰分含水率;通过适当增大干燥塔尺寸,延长高温烟气在干燥塔内停留时间,可提升热量利用率,实现低气液比条件下的蒸发干燥;两类旁路蒸发工艺相比,旋转喷雾蒸发因雾化效果较好、气液混合均匀,蒸发性能略优于旁路烟道工艺。