富氧燃烧模拟烟气石灰石-石膏湿法脱硫试验研究

为了研究富氧燃烧情况下烟气石灰石-石膏湿法脱硫系统的效率,在自行搭建的富氧燃烧烟气石灰石-石膏湿法脱硫实验台上进行脱硫试验,通过控制脱硫系统中的CO₂浓度（体积分数14%、60%、70%、80%和90%）,研究富氧燃烧气氛下不同烟气流速、液气比、入口SO₂浓度以及浆液pH值对SO₂脱除特性的影响。发现随着烟气流速和入口SO₂浓度的增加,液气比和浆液pH值的减小,脱硫效率逐渐减小,系统中CO₂浓度越大,脱硫效率越小;对不同CO₂浓度气氛和浆液pH下的石膏晶体进行粒度分析和SEM电镜扫描,发现浆液pH值和CO₂对石膏的结晶并不会产生明显的影响。     

超低排放下不同湿法脱硫技术脱除SO3效果测试与分析

对5个实现超低排放电厂的烟气中SO₃实测结果进行了分析,发现超低排放湿法脱硫技术脱除SO₃性能明显不同于国内外有关研究结果,空塔、海水、单托盘、双托盘、旋汇耦合等湿法脱硫技术脱除SO₃效率依次从低到高,存在较大差异,分析认为是气液传质强化等原因形成的,表明超低排放脱硫技术革新也带来了SO₃脱除性能的进步。     

燃煤电厂烟气中SO3排放控制中试研究

燃煤电厂SO₃排放造成严重环境问题,本文利用某电厂污染物脱除中试平台对神华煤燃烧烟气中的SO₃的生成和脱除特性进行了系统研究。结果表明,采用选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）的脱硝反应器中烟气SO₂/SO₃的转化率随反应器入口烟气温度的增大而增大。低低温电除尘器（low-low temperature electrostatic precipitator,LLT-ESP）对SO₃的脱除效率随入口烟气温度的增加而减小;湿法脱硫系统（wet flue gas desulfurization,WFGD）的喷淋量达到一定程度后,继续增加喷淋量对提升烟气中SO₃的脱除效果并不明显。当SCR反应器、LLT-ESP入口烟气温度分别为290℃和130℃,WFGD系统3层喷淋层运行时,SO₃的脱除效率稳定在75%~80%,此时,NO_x和SO₂排放浓度远低于超低排放要求。     

SO3采样技术改进及烟气处理设备SO3脱除能力测试

燃煤烟气中SO₃由于其特有的化学性质,一直是国内外燃煤电厂污染物测试的难点之一。参照国内应用广泛的SO₃控制冷凝法,自制了一套SO₃采样系统,在综合考虑烟气SO₃采样过程中的各种影响因素后,通过试验模拟,确定了SO₃控制冷凝法采样系统最佳蛇形管内径、圈径和圈数,以及采样管、过滤器和循环水浴的伴热温度控制,从而提高了SO₃的捕集效率。利用该SO₃采样系统对烟气进行采样,测试燃煤锅炉烟气处理设备对SO₃的脱除能力,分析其影响因素及捕集机理。结果显示：SCR脱硝催化剂对SO₂具有一定的催化作用,且随烟气温度的升高,SO₂/SO₃转化率升高;对于SO₃的脱除效率（各设备进出口浓度对比）,干式除尘设备可达80%以上,湿法脱硫设备为35%~40%;湿式电除尘器为70%~75%。     

典型燃煤电厂浆液冷却烟气消白设施SO3治理效果测试研究

分别采用控制冷凝法和异丙醇吸收法对某1 000 MW燃煤发电机组浆液冷却烟气消白设施的烟气SO₃控制效果开展测试。结果表明,机组烟气湿法脱硫设施对SO₃去除效率为62.50%（控制冷凝法）和64.63%（异丙醇吸收法）。烟气经现有超低排放设施协同治理后SO₃质量浓度低于3 mg/m³。浆液冷却设施对SO₃的去除效率仅为6.68%（控制冷凝法）和5.55%（异丙醇吸收法）,烟气SO₃控制效果和环境效益相对较低。建议基于科学论证审慎实施燃煤电厂烟气消白工作,应进一步开展高效SO₃治理技术、测试标准和环境管理政策研究。     

基于孔隙尺度的石灰石煅烧和硫化反应模拟分析

基于介观尺度(多孔介质尺度)研究循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫机理,引入格子Boltzmann方法建立石灰石煅烧反应和硫化反应的反应动力学模型,采用C++语言开发了石灰石脱硫反应计算程序,并利用该程序研究了煅烧反应和硫化反应特性。结果表明,随着煅烧反应的进行,CaCO₃逐渐被消耗,并生成多孔的CaO;提高温度可促进煅烧反应的进行,提高环境CO₂质量浓度会抑制煅烧反应。对于硫化反应,生成的CaSO₄会覆盖在CaO表面并使孔隙变小进而逐渐堵塞,导致部分CaO未反应完全,提高SO₂质量浓度可促进硫化反应的进行,而O₂质量浓度的影响与此相反,且SO₂质量浓度的影响更大。     

湿式电除尘器SO3、HCl、HF脱除效率试验研究

燃煤电厂湿法脱硫后烟气中含有SO₃、HCl、HF等强腐蚀性物质,虽然含量不高,但对烟囱抗腐蚀性能提出了更高的要求。湿法脱硫后加装湿式电除尘器,对SO₃、HCl、HF等有一定的脱除效果,为研究湿式电除尘器对其脱除效率,在某电厂330 MW机组金属极板式湿式电除尘器进出口对烟气进行采样,检测SO₃、HCL、HF的浓度,得出湿式电除尘器对这些强腐蚀性酸性气体的脱除效率分别为45%、85%及65%左右。结果表明湿式电除尘器可有效脱除烟气中的腐蚀性气体,降低其在烟囱入口浓度,因而可减缓烟囱腐蚀。     

燃煤电厂烟气SO3迁移转化特性试验分析

对某电厂300 MW机组在不同煤种、不同负荷条件下,选择性催化还原（SCR）脱硝系统、空气预热器、低低温电除尘器、海水脱硫以及湿式电除尘器等装置中SO₃迁徙转化特性进行了试验分析。试验结果表明:低低温电除尘器对SO₃的脱除效率可达65%;海水脱硫对SO₃的脱除效率约为15%;湿式电除尘器对烟气中SO₃脱除效率约为5%;烟气经过SCR脱硝装置后SO₃明显增加,这是造成尾部烟气中SO₃质量浓度升高的主要原因;经低低温电除尘器、海水脱硫装置以及湿式电除尘器对烟气中SO₃的协同脱除,能实现最终SO₃排放质量浓度低于2 mg/m³。     

燃煤烟气超低排放全流程协同削减三氧化硫效果分析

烟气三氧化硫（SO₃）是形成雾霾的前驱体之一,研究火电厂烟气污染物控制流程中SO₃的形态、浓度、排放水平以及影响因素很有必要。对容量300~1000MW的燃煤机组超低排放设施进行实测,并对1 000 MW机组开展了全流程测试,同时与常规污染物控制流程进行比较,表明超低排放设施对SO₃具有更好的控制效果,SO₃综合脱除效率可达到90%。对烟气流程各设备脱除SO₃机理与减排效果进行分析,结果表明：（1）SCR脱硝装置具有将SO₂催化氧化成SO₃的作用。（2）空气预热器烟温降低过程间接消耗SO₃,低低温电除尘器、湿法脱硫吸收塔与湿式电除尘器对SO₃有削减作用,各设备对SO₃的削减份额分别占SO₃总量的30%、40%、15%、5%。（3）空气预热器、电除尘器运行温度对SO₃脱除率有较大影响。（4）高效脱硫协同除尘一体化吸收塔具有更好的脱除SO₃效果。     

CFB锅炉两级脱硫系统的技术经济性分析及优化

为了降低循环流化床（circulating fluidized bed,CFB）锅炉的SO₂排放以符合日益严格的排放标准,针对在CFB锅炉炉内石灰石脱硫与石灰石-石膏湿法烟气脱硫（flue gas desulfurization,FGD）装置的两级脱硫系统,依托某台已配置两级脱硫系统的300 MW CFB发电机组的设备投资、运行成本等数据,分析了SO₂排放限值、原煤含硫量、机组负荷、年有效运行时间和脱硫设备初投资对CFB-FGD两级强化脱硫系统经济性的影响,得出炉内外合理的脱硫份额方案。