燃煤烟气中SO_3控制研究进展

本文论述了燃煤电厂烟气中SO_3的主要来源为炉膛中SO_2与原子氧结合、省煤器中SO_2被飞灰中金属催化氧化和SCR催化剂的作用下SO_2与O_2发生反应,整体转化率为2%~3%;深入探讨了燃煤锅炉烟气中SO_3的危害,如空预器堵塞设备腐蚀、烟气酸露点升高、蓝色烟羽等;最后,对比分析了燃煤烟气中SO_3的控制方法,如喷入碱性吸收剂、湿式静电除尘器(WESP)、低低温电除尘、脱硫废水耦合脱除SO_3等技术的脱除效率及优缺点,得出结论,现有技术脱除效果较高但对SO_3的选择性差,脱硫废水耦合脱除SO_3技术同时解决多个环境问题,具有重要的研究价值。     

脱硫废水蒸发脱除PM_(2.5)试验研究

提出一种促进燃煤烟气PM_(2.5)团聚长大及脱硫废水处理的新方法。采用燃煤热态实验系统,在静电除尘器入口烟道进行脱硫废水蒸发试验,考察脱硫废水蒸发对飞灰物性、电除尘性能的影响,以及添加化学团聚剂、喷嘴的粒径对脱硫废水蒸发脱除PM_(2.5)的影响。结果表明:脱硫废水蒸发后,烟气细颗粒物粒径由0.15增加到1.0μm左右;典型工况下,电除尘前蒸发脱硫废水提高PM_(2.5)脱除效率约10%;脱硫废水加入团聚剂,电除尘出口PM_(2.5)脱除效率提高25%以上;降低喷嘴粒径、增加团聚剂添加量均有利于PM_(2.5)团聚长大。     

氯添加对燃煤过程中汞析出规律的影响

首先利用管式炉对燃煤及燃煤加氯后煤中汞排放进行研究,结果表明,对于神混煤而言,原煤燃烧后烟气中单质Hg⁰和氧化态汞Hg²⁺的比例分别为74.3%、25.7%。添加Cl后,烟气中Hg²⁺的比例有所上升,当加氯量为0.015%、0.030%和0.045%时,烟气中Hg²⁺的比例分别上升为32.7%、36.1%和40%,随加氯量的增加,其对汞的氧化作用也随之增强。在现场工程示范试验中,利用脱硫废水中的氯氧化烟气中的汞,以达到脱硫废水与烟气中的汞协同脱除的目的。结果表明,随着脱硫废水喷洒煤的量越大,进入SCR烟气中Hg²⁺比例增大,经过SCR后Hg²⁺的比例随之增大。由于飞灰对Hg²⁺的吸附能力较Hg⁰强,电除尘系统的脱汞效率提高,但脱硫废水喷洒煤对湿电除尘系统的脱汞效率影响不大。总之,脱硫废水喷洒量越大,燃煤机组烟气净化设备对汞协同去除效率也随之提高。     

燃煤烟气中SO3迁移转化特性及其控制的研究现状及展望

SO₃排放导致的烟羽浊度增大、蓝烟/黄烟现象及其排入大气环境后转化为二次气溶胶等问题,已引起广泛关注。燃煤电厂SO₃的排放主要由煤燃烧以及SCR烟气脱硝中SO₂氧化形成,随着选择性催化还原（SCR）脱硝设施的推广应用及高硫煤使用量的增多,控制燃煤SO₃排放已迫在眉睫。本文分析综述了燃煤烟气SO₃在SCR脱硝过程、低低温电除尘、湿法烟气脱硫以及湿式电除尘中的生成、迁移转化及脱除特性。同时介绍了两类控制燃煤烟气系统中SO₃的技术,一是利用现有污染物控制设备的协同作用;二是喷射碱性吸收剂吸收SO₃,综合比较了各类碱性吸收剂以及不同喷射位置,提出一种将喷碱性吸收剂与脱硫废水烟道蒸发技术相结合的控制方法。最后指出探究烟气系统中SO₃迁移转化特性以及碱性吸附剂脱除SO₃的反应机理及其影响因素是未来燃煤烟气SO₃控制技术研究的发展方向。     

气动脱硫技术在SO_2超低排放项目中的应用

主要介绍了气动脱硫技术,以石灰石作为吸收剂,在吸收塔内加装气动脱硫单元和高效除雾器,不加装塔内托盘和湿式电除尘装置就可以高效的脱除燃煤发电厂烟气中的SO_2、尘等污染物。结果显示,此超低排放技术可显著降低大气污染物排放水平。     

基于总氮处理技术的火力发电厂湿式烟气脱硫废水处理方法

在传统火力发电厂湿式烟气脱硫废水处理过程中,废水成分复杂,火力发电厂湿式烟气脱硫废水处理修复率不高。因此,提出基于总氮处理技术的火力发电厂湿式烟气脱硫废水处理方法。采用熟石灰处理+混凝澄清+苏打灰软化+混凝澄清对脱硫废水进行预处理,之后基于总氮处理技术进行浓缩脱水,进消毒池出水,完成对火力发电厂湿式烟气脱硫废水的处理。实验结果表明,本文设计方法的火力发电厂湿式烟气脱硫废水处理修复率较高,对火力发电厂湿式烟气脱硫废水的处理方面有显著效果。     

燃煤有机污染物排放及其控制技术研究展望

有机污染物排放是导致大气复合型污染、诱发雾霾、产生光化学烟雾的重要诱因,是当前研究的热点问题。燃煤是有机污染物的来源之一。本文综述了燃煤有机污染物的排放特性,包括燃煤有机物的排放浓度及主要组分,影响燃煤有机物生成的因素,指出燃煤有机污染物浓度较低,苯系物是其重要组成之一。分析了烟气系统中有机物的迁移转化以及烟气处理设施（选择性催化还原脱硝、湿法脱硫、电除尘、湿式电除尘、低低温电除尘）的协同去除作用。最后基于吸附技术和催化技术的研究现状,展望了未来燃煤有机污染物控制的研究方向为：结合现有设备的协同去除作用,优化工艺条件,开发适合燃煤有机物的高效吸附剂和催化剂,开发集高效吸附/氧化/烟气协同净化技术于一体的燃煤有机物高效控制技术。     

湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展

石灰石-石膏湿法烟气脱硫（wet flue gas desulfurization,WFGD）工艺具有吸收剂来源广、成本低、脱硫效率高等优点,成为应用最广泛的烟气脱硫工艺。湿法脱硫过程中,燃煤烟气在喷淋浆液的洗涤作用下不仅能高效脱除SO₂而且可以协同去除细颗粒物,但同时存在石灰浆液夹带导致出口颗粒物浓度增加的问题。本文首先综述了湿法脱硫的应用现状,对比了湿法脱硫系统前后细颗粒物物性变化,然后概述了应用于湿法脱硫协同去除细颗粒物的新方法,包括脱硫塔内部结构调整以及促进细颗粒物凝聚长大,同时分析了湿法脱硫工艺中采用荷电细水雾吸附细颗粒物并增益脱除SO₂的可行性,以期为燃煤电厂细颗粒物排放控制提供借鉴。最后指出未来湿法脱硫技术不仅要实现高脱硫效率,而且能有效脱除未被静电除尘器脱除的细颗粒物,湿法脱硫技术的发展趋势是多种技术耦合实现多污染物的协同脱除。     

燃煤锅炉烟气脱硫技术对颗粒物排放影响研究进展

随着环境问题的日益严峻及燃煤锅炉超低排放工作的实施,由燃煤引起的大气污染问题及脱硫和除尘设备协同脱除污染物的作用逐渐受到关注。由燃煤释放的SO2和颗粒物对人类健康及自然环境造成严重危害,因此对SO2和颗粒物的治理至关重要。笔者综述了湿法烟气脱硫技术如石灰石-石膏法、氨法等,半干法烟气脱硫技术如循环流化床烟气脱硫技术(CFB)、高倍率灰钙循环烟气脱硫(NGD)等以及干法烟气脱硫技术如电子射线辐射法脱硫技术、活性炭(活性焦、活性半焦)吸附脱硫技术等的发展历史、技术特点及适用范围,并对比分析了各脱硫技术对颗粒物排放特性的影响。结果表明,湿法烟气脱硫技术SO2脱除效率最高,尤其是石灰石-石膏法烟气脱硫技术,总效率可达99%以上。入口颗粒物浓度高于5 mg/m^3时,此技术能够协同脱除烟气中的颗粒物,除尘效率可达50%~80%,脱硫前后粒径分布都为典型的双峰分布,且脱硫后粒径峰值向小粒径偏移,硫酸盐成分增加;入口颗粒物质量浓度低于5 mg/m^3时,出口颗粒物浓度可能出现不降反增的现象,另外,由于其投资和运行成本高,多应用于大型燃煤机组和脱硫剂来源丰富的地区,同时湿法烟气脱硫产物还具有一定的经济效益;半干法和干法烟气脱硫技术SO2脱除效率在60%~90%,与湿法脱硫技术相比具有投资和运行成本低,占地面积小和节约水资源等优点,在中小型锅炉领域如燃煤工业锅炉具有较好的应用前景,但大量脱硫产物和脱硫剂随烟气进入除尘设备,浓度高达1 000 g/m^3以上,为除尘设备造成极大的运行压力,加大了投资和运行成本。目前半干法烟气脱硫技术及干法烟气脱硫技术对颗粒物排放特性的影响研究较少,还需在脱硫系统对颗粒物粒径、成分及形貌特性等方面的影响规律做进一步研究。     

燃煤锅炉烟气脱硫资源化利用工业示范研究

对利用低品位软锰矿浆脱除燃煤锅炉烟气中SO2的技术进行了中试研究,考察了软锰矿粒径、矿浆中硫酸浓度、液固质量比、反应温度、反应时间、矿浆流量等因素对烟气脱硫和锰浸出效果的影响,建立了3000 m3/h燃煤锅炉烟气脱硫资源化利用的工业示范工程。结果表明,燃煤锅炉烟气脱硫资源化利用的适宜工艺条件为:软锰矿粒径为0.125 mm,矿浆中硫酸浓度为20 g/L,液固质量比为5∶1,反应温度为80℃,反应时间为7 h,矿浆流量为50 m3/h。在适宜的工艺条件下,锰浸出率为91.5%,烟气脱硫率为90.2%,烟气中SO2浓度由1900 g/m3降低至130 g/m3以下。利用净化除杂、高温氧化处理后的硫酸锰溶液可制备高性能的电解二氧化锰,该电解二氧化锰的质量优于普通电解二氧化锰。     

ClO2/尿素溶液同时脱硫脱硝实验研究

SO_2和NO作为燃煤电厂排放烟气中的主要污染物,对环境产生了巨大危害。为有效进行燃煤烟气中的SO_2和NO的一体化脱除,文中通过对传统鼓泡床湿法脱硫脱硝装置进行改善,以ClO_2/尿素为新型复合吸收剂进行了湿法燃煤烟气脱硫脱硝一体化研究。实验结果表明:ClO_2的添加可以显著改善尿素吸收剂的脱硝能力,并且对SO_2的脱除还具有一定的促进作用。当n(ClO_2)/n(NO)=0.75,尿素质量分数为10%时,SO_2的脱除效率为100%,NO的脱除效率稳定在91%。实验中探究了ClO_2添加量,反应温度,吸收剂初始pH值,SO_2质量浓度和NO质量浓度对脱硫脱硝效率的影响,提出ClO_2/尿素复合剂脱硫脱硝的反应机理,表明新型复合吸收剂湿法脱硫脱硝的具有良好的应用前景。     

碱性吸收剂脱除燃煤烟气中HCl的研究进展

氯是煤中的微量元素,在燃烧过程中以HCl气体的形式释放出来,对燃煤发电机组石灰石-石膏湿法脱硫设施造成不利影响。基于湿法脱硫吸收塔浆液中氯离子的物料平衡,本文提出了碱性吸收剂脱除燃煤烟气中HCl的技术思路,从碱性吸收剂种类、反应条件对脱除HCl的影响、HCl脱除机理方面对烟气脱氯技术进行了综述,指出了碱性吸收剂脱除燃煤烟气低浓度HCl的研究方向。     

燃煤烟气三氧化硫吸附剂研究进展

基于燃煤电厂中SOX、NOX和颗粒物等大气污染物排放问题日益突出,在超低排放政策的大力推行下,SCR脱硝、湿法脱硫和电除尘等燃煤烟气污染物脱除技术在电力行业已广泛应用。由于SO3在燃煤烟气中含量少,毒性大,不易被污染物脱除设备捕集,且SO3大量排放对大气环境和燃煤电厂设备的正常运行均会产生不利影响,因而SO3的高效脱除逐渐成为人们的研究热点。由于碱性吸附剂对SO3脱除效果较好,并且有效降低了SO3对电厂设备的堵塞及腐蚀等危害,因此文章针对SO3吸附剂展开综述,分别介绍了钙基吸附剂、镁基吸附剂、钠基吸附剂对SO3的脱除效果,并对其吸附特性进行对比,旨在为促进燃煤烟气中SO3的高效脱除及新型SO3吸附剂的研发提供参考。     

混燃石油焦循环流化床锅炉Pb排放特性

燃煤电厂释放的Pb具有长距离迁移性、生物累积性和持久危害性等特点,尽管Pb在煤中含量较低,但由于我国煤炭消耗量巨大,每年因燃煤发电排放到环境中的Pb十分巨大,其造成的环境污染问题不容小觑。由于现场取样的复杂性,目前关于燃煤电厂Pb迁移排放特性的研究较少。选取某额定蒸发量为410 t/h的混燃石油焦循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,采用EPA Method 29法对电厂布袋除尘器(FF)和石灰石-石膏湿法脱硫塔(WFGD)前后烟气中不同形态的Pb进行了平行取样,同时对入炉燃料、石灰石、底渣、飞灰、脱硫石膏和脱硫废水等物流进行取样分析,通过Pb的质量平衡核算得到Pb在燃煤副产物中的分配比例以及Pb的迁移排放特性。结果表明:Pb的质量平衡率为105. 1%～106. 4%,说明本次Pb排放测试结果的准确性和可信度较高。燃烧过程中,燃料中Pb元素主要以气态单质铅Pb~0或PbO形式释放到烟气中,少量残留在底渣中,本次测试底渣中Pb占总入炉Pb量的13. 7%。随着烟气流动和温度的降低,烟气中大部分Pb化合物会发生均相成核、异相凝结和颗粒表面沉积吸附等过程,形成颗粒态Pb,因此本次测试在空预器出口(布袋除尘器前)烟气中Pb主要以颗粒态形式存在,占比超过99%,而最终排放到大气中的Pb仅为0. 4%。布袋除尘器对烟气中Pb的脱除效率高达99%,主要是体现在对颗粒态Pb的脱除上。而湿法脱硫塔对水溶性较好的气态Pb和颗粒态Pb均有一定的脱除作用,脱除效率可达67%。经污染物控制装置脱除,最终排放到大气中的Pb浓度较低,仅为2. 99μg/m~3,Pb的大气排放因子为0. 90×10~(-12)g/J。     

电石渣-石膏湿法烟气脱硫废水处理

针对新疆天业(集团)有限公司4×135 MW和2×300 MW机组烟气脱硫废水处理系统的工程调试及运行实践,对比石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水的特点和处理工艺,分析了电石渣-石膏湿法烟气脱硫废水的水质特点,提出了改进的处理工艺及调试运行参数。在优化的参数下运行,脱硫废水出水水质可以达到《污水综合排放标准》(GB/T 8978-1996)中一级标准。     

湿法脱硫工艺对汞的脱除性能研究进展

结合现有烟气湿法脱硫装置,评述了燃煤烟气中汞的性质以及形态分布和转化机理、湿法烟气脱硫系统(WFGD)的脱汞性能及其影响因素,简要介绍了WFGD 中单质汞的重新排放以及如何抑制;并在此基础上探讨了如何通过提高单质汞的氧化率来提高脱硫液对总汞的脱除效率.     

SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状

随着国家对燃煤电厂污染物排放要求愈加严格,燃煤电厂几乎都安装了SCR烟气脱硝装置处理烟气中NO_x。正常运行的SCR烟气脱硝装置脱硝效率为80%～90%。但在超低排放要求下,部分燃煤机组锅炉SCR运行实际脱硝效率高达95%,导致氨逃逸控制难度急剧增大。综述了国内外燃煤电站锅炉SCR脱硝后飞灰中NH₄HSO₄的形成与脱除,分析其形成机制以及脱除方法,对其工业应用进行了展望。研究表明粉煤灰对单质氨的吸附能力有限,但烟气中SO₃与H₂O的存在可促使灰中氨含量升高,NH₃、SO₃浓度和煤种是影响灰中氨含量的主要因素。粉煤灰脱氨技术按原理可分为加热法、氧化法、水洗法以及加碱法等。204℃下,粉煤灰中氨的脱除十分缓慢,处理80 min,氨脱除率小于50%,因而加热法需在260℃进行,能耗较高。灰中含水量高于3%时,氨脱除速率很高,但在随后的干燥阶段,灰中含水量降至2%以下后,氨脱除速率迅速下降,同时水洗法会产生额外的废水;氧化法是选取合适的催化剂安...     

中国燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展及标准修订建议

目前国内外近7成的火电厂都采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫,该法产生的脱硫废水成分复杂难以处理,是当前电力环保面临的难题;同时,随着国家环保节能法律法规的日趋严格,废水零排放技术将会上升到技术规范层面高度。燃煤电厂作为用水大户,除了耗水惊人,锅炉、循环水系统、环保单元等系统出水的水量和水质都值得进一步研究,同时考虑到相关排放标准DL/T 997—2006《石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》尚待完善,建议依据现有污废水处理技术给出科学合理的控制标准,例如通过借鉴国外发达国家基本趋于成熟的污染物排放标准体系,从浓度控制向总量控制过渡。笔者综述了我国燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水处理技术研究进展,脱硫废水的水质特点和污染物来源等问题,归纳总结了国内外污废水排放相关控制标准以及标准制定过程中的重难点,认为应该控制脱硫废水总溶解性固体TDS(尤其是氯离子)、重金属离子等污染物指标。由此,电力行业燃煤电厂脱硫废水的排放标准需要与时俱进,积极响应国家"十三五"计划,进一步规范和促进工业废水排放技术的发展,逐步改善我国的水环境。     

燃煤工业锅炉烟气脱硫技术及经济性分析

燃煤工业锅炉含硫烟气排放是大气污染的主要来源之一,随着国家对锅炉烟气中不同污染物排放要求日益严格,国家实行了烟气超低排放标准,要求SO2低于35 mg/m3,锅炉烟气中SO2控制迫在眉睫。笔者分析了目前常用的湿法、半干法脱硫技术的特点,对比了不同湿法脱硫技术的差异性及优缺点,详细阐述了石灰石-石膏法和高倍率灰钙循环脱硫除尘一体化技术(no gap desulphurization,NGD)及脱硫机理,并分析对比了2种脱硫技术的可行性及经济性。目前石灰石-石膏法的脱硫效率在95%,应用最广泛的是石灰石强制氧化系统,结垢、堵塞、腐蚀、产生废水是该技术的主要问题。NGD脱硫技术将粉煤灰作为脱硫剂,由于神东地区煤种特殊性,粉煤灰中活性物质含量较多,在有水条件下粉煤灰中Si与Al溶解出来与熟石灰发生水合反应,生成的高水合物质使脱硫效率大幅度提升,脱硫效率在80%～90%。由于NGD脱硫技术的经济性优于石灰石-石膏法,加之燃煤工业锅炉不同于电站锅炉的特点,对于中小型燃煤锅炉而言,NGD脱硫技术有很好的适应性和发展前景。     

某火电厂湿式烟气脱硫废水提取系统挖潜改造研究

根据某火电厂湿法烟气脱硫工艺系统和其配套脱硫废水工艺系统的工程设计运行要求,从脱硫废水提取系统入手进行分析设计优化,在满足脱硫废水外排标准规范要求前提下,降低上游脱硫吸收塔内浆液氯离子浓度、下游脱硫废水处理工艺系统运行负荷及整个烟气脱硫工艺系统的运行故障缺陷率,从而提高脱硫系统运行经济性。