煤粉炉内直接喷钙脱硫的试验研究

本文主要介绍脱硫剂活化研究与炉内直接喷钙试验研究的部分成果     

低成本炉内喷钙脱硫技术研究

炉内喷钙脱硫技术是一种低成本的脱硫技术,本文描述了炉内喷钙脱硫理化反应机理和模型,在一台１５万大卡的一维煤粉燃烧试验炉上进行了直接喷射吸着剂脱硫试验,当Ｃａ／ｓ≈２左右时,脱硫效率达５６－７４％,此外,还提出了一维简化数学模型,计算与试验结果误差在１０％以内。     

炉内喷钙脱硫实验研究

本文讨论了炉内喷钙脱硫工况条件下,ＳＯ２和ＮＯｘ排放的影响因素。     

大型电站煤粉炉燃用高钙煤的自身固硫效果

1025t h煤粉炉在满负荷下燃用高钙低硫的神木煤时,其自身固硫率高达27%～33%。在入炉的矿物灰和钙成分中,60%左右形成飞灰,只有不到10%形成炉底渣。在入炉硫分中,70%左右以气态SO2形式随烟气排放,只有不到10%以固态形式富集于飞灰中,不到1%固定于炉底渣中。XRD定性分析表明:飞灰中因高温熔融形成的玻璃状非晶相含量比底渣中高出许多,并含有自身固硫产物CaSO4和未反应的CaO晶相。在炉底渣中并未发现CaSO4或CaO晶相,但新生成了大量的钠长石晶相。图2表7参4     

循环流化床常温半干法烟气脱硫技术的工程示范研究

在清华大学试验电厂开展了常温半干法循环流化床烟气脱硫技术的工程示范研究。示范装置的设计处理烟气量为20.000Nm^3／h。脱硫塔内部采用了特殊的结构．以实现物料的内循环。针对影响脱硫效率的主要因素,如反应塔出口烟气温度与绝热饱和露点的温度差(ASAT),钙硫比,床内物料浓度。以及CaCl2添加剂等,进行了一系列的试验。试验表明,当钙硫比为1．3,ASAT为7C时,脱硫效率可以达到85％;在同样条件下,在石灰浆中添加少量的CaCl2,脱硫效率可达到90%。同时,对系统脱硫过程进行理论分析,提出增加脱硫离子反应时间的方法。图6参7     

循环流化床烟气脱硫效率的研究

基于对气固传质、气固反应模型、浆滴蒸发等理论,从物料循环对热力学参数、传质过程和化学参数的影响几个方面对物料循环的作用过程进行研究。通过对循环流化床烟气脱硫物料循环过程的研究与分析,提出物料循环对脱硫效率的贡献由新鲜吸收剂脱硫效率的提高和循环物料中未完全反应的吸收剂参与脱硫反应产生的脱硫效率两个部分组成,还提出了物料循环对热力学、传质以及化学等参数影响的模拟计算方法。实验验证了方法的可行性与有效性。图3参12     

钙基脱硫剂掺加粉煤灰在450_850_下的脱硫研究

在沉降炉上进行了掺加粉煤灰提高生石灰烟气脱硫率的实验。实验表明：生石灰掺加粉煤灰可以提高烟气脱硫率和脱硫剂的钙利用率。这种作用与反应温度有关,反应温度为５５０℃～７００℃时,效果最好。同时也研究了粉煤灰与生石灰掺混方式对气体脱硫率和脱硫剂的钙利用率的影响。     

液气比对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的影响

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中,液气比是影响系统脱硫性能及经济性的重要参数.利用所建立的并流有序降膜式湿法脱硫装置,进行了液气比对石灰石-石膏湿法脱硫过程影响的试验研究.结果表明:脱硫率随液气比增加而增加;当液气比小于8 L/m3时,增加液气比能更有效地提高脱硫率;液气比增加,吸收塔吸收段出入口的浆液中石灰石浓度差降低,吸收段内浆液中石灰石溶解量增加,浆液中石灰石浓度增加.     

多流体碱雾发生器烟气脱硫新方法的试验

提出了一种新的半干法烟气脱硫方法——多流体碱雾发生器烟气脱硫，运用两相流相似模化方法建立了烟气脱硫试验台，研究了该脱硫方法中CaO脱硫剂颗粒与雾化水滴的碰撞活化效率、脱硫效率以及各种因素对脱硫效率的影响。试验结果表明：多流体碱雾发生器烟气脱硫方法在Ca／S摩尔比为2．0、高于绝热饱和温度10℃～15℃、停留时间为2．25s时，脱硫效率接近70％，且脱硫剂颗粒与雾化水滴的碰撞活化效率为70％左右，明显高于烟道增湿活化脱硫方法中25％左右的碰撞活化效率，同时又避免了直接喷射浆液喷嘴的堵塞、磨损以及反应器庞大等问题。图5参7     

湿法烟气脱硫系统中FAS式氧化装置性能的试验研究

进行了曝气器开孔直径、表观气速及孔排布置方式等因数对固定空气喷射器(FAS)式氧化装置性能影响的试验研究。结果表明：随着曝气器开孔直径减小，氧化速率提高；表观气速增加，氧化速率增加，但当表观气速增大到一定值后，氧化速率增加的趋势减缓；曝气器与氧化槽当量直径比值D／D0增加时，氧化速率增加；但当D／D0大于0．8时，氧化速率变化较小。孔排布置方式对氧化速率影响较大，对不同的开孔直径，存在一合理的孔间距与孔径的比值，使氧化槽具有较高的氧化能力；尽量保证各喷管出口流量均匀，改善氧化槽中的气液分布。图10参5     

高钙煤灰增湿脱硫试验研究

该文以热天平和半工业性热态试验系统对高钙煤灰增湿脱硫过程进行了研究。试验研究结果表明：自由水分是高钙煤灰低温固硫反应的首要条件，而雾化液滴粒径、停留时间和Ca/S比等因素对煤灰增湿脱硫工艺的脱硫效果有着直接的影响。在实际烟气条件下，该工艺脱硫效率为40％－50％，能够达到燃用神木煤的锅炉环保标准。     

锅炉飞灰含碳量异常偏高的试验研究

通过锅炉冷态试验、常用煤种和异常煤种的热态调整试验，排除了可能引起某125MW机组飞灰含碳量异常(最高达14％)的结构及运行因素；常用煤种和异常煤种的常规指标接近，但其燃尽特性明显较常用煤种差；对异常煤种进行颗粒分离并分别进行工业分析，发现异常煤种由煤矸石、烟煤、无烟煤混合而成，无烟煤的含量达31．56％；对各颗粒分别进行热重分析，并与异常煤种TG-DTG曲线进行比较发现，烟煤、无烟煤的快速失重点分别与异常煤种的两个快速失重点相对应，进一步证明异常煤种主要由烟煤和无烟煤掺配而成。大量无烟煤的掺入导致燃尽困难，即为锅炉飞灰含碳量异常偏高的原因所在。图2表5参4     

循环流化床烟气脱硫技术及其实验研究

介绍了几种烟气脱硫工艺的特点,并用干消化石灰粉末作脱硫剂在变速循环流化床上进行了脱硫试验研究,在Ｃａ／Ｓ比为１．１并喷入适量水的情况下,脱硫效率可达８５％以上。     

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     

燃煤飞灰吸附气态汞影响因素的试验研究

利用汞渗透管产生的汞蒸气和基本气体成分,在小型固定床试验台上研究了飞灰用量、吸附温度、汞进气浓度及飞灰颗粒大小等因素对燃煤飞灰吸附气态汞的影响.研究表明:在40~120℃内,飞灰对汞的吸附主要是物理吸附,飞灰对汞的吸附效率随着温度的上升而下降;随着汞入口浓度的增大,飞灰的汞吸附效率先降低再升高,飞灰的汞相对吸附量增加;飞灰粒径在50~74μm时可能达到最佳的汞吸附效果.较高的飞灰量、较低的汞进气浓度和吸附温度,以及合适的粒径范围均有利于飞灰对汞的吸附.     

高铝煤混燃飞灰电除尘特性的试验研究

我国部分地区的煤燃烧后飞灰的铝含量高达45%以上,严重影响了飞灰的电除尘性能,实际测定其飞灰比电阻达到了1012Ω.cm以上,使电除尘器效率明显下降。采用高铝煤与其它煤种按不同比例混配后在高温炉中燃烧,并测定燃烧后飞灰的粒径、比电阻等特性;对电除尘效率进行建模计算,在保证对锅炉燃烧热效率影响不大的情况下,找出最佳混配比例,使混燃后高铝煤灰的物化特性得到改善,从而提高电除尘效率。图3表4参8     

管道喷射烟气脱硫的试验研究

系统地研究了钙硫化、趋近饱和温度、SO2入口浓度、喷嘴雾化风量、分层喷浆及加压消化等因素对烟气脱硫效果的影响,结果表明：增大钙硫比,降低△T,采用分层喷水及加压消化等有利于提高脱硫率;在Ca/S比为2．5的情况下,加压消化喷浆脱硫的脱效率可达65％以上。     

降膜反应法氢氧化钠烟气脱硫的实验研究

基于降膜反应法,采用氢氧化钠溶液进行烟气脱硫的实验研究,重点考察了气液在不同工况下的脱硫效果。实验表明:脱硫效率随SO2初始浓度的增大而减小;液气比越高,系统的脱硫效率越高,但到一定程度后提高不明显;在pH=8～13.3范围内,pH值越大脱硫效率越高,较低的pH值时液气比对脱硫效率的影响更明显;脱硫效率随着吸收液温度的上升而呈下降趋势;NaOH吸收液的脱硫效果要比CaO吸收液脱硫效果更好。实验研究旨在为探讨绿色低碳的脱硫技术提供参考。     

飞灰未燃尽碳对吸附烟气汞影响的试验研究

采用HYDRA AA全自动测汞仪对3个燃煤电厂的飞灰未燃尽碳进行测试,并利用垂直炉试验系统对电厂飞灰吸附烟气汞进行了试验研究.结果表明：不同燃煤电厂飞灰中的未燃尽碳含量不同是由于各电厂不同煤种、不同燃烧工况以及机组的不同参数造成的;同一电厂的飞灰在灼烧后与原灰相比,对烟气汞的吸附效率相差不大;除了飞灰中的未燃尽碳对汞有吸附外,尾矿对汞也有一定的吸附作用;未燃尽碳含量高的飞灰对汞的吸附效率也较高.     

燃煤烟气中硫氮污染物的脱除技术的综述

燃煤烟气污染是可持续发展需要重点解决的环境问题之一。叙述了国内外对煤燃烧过程中产生的NOx和SOx脱除技术的现状、应用及其发展方向,指出,脱硫脱硝一体化技术是最具发展潜力的工艺,总结了烟气脱硫副产物——脱硫石膏,在工业、农业中资源化利用的现状和发展前景。