300MW燃煤电站细颗粒物化学团聚系统运行及经济性分析

为实现燃煤电厂的超低排放,对电厂安装细颗粒物化学团聚强化除尘系统的300 MW燃煤机组进行了细颗粒物化学团聚强化除尘技术工业应用试验,综合考察了化学团聚系统对机组除尘效率及电厂运行参数的影响,并对细颗粒物化学团聚强化除尘技术的经济性进行分析。机组全年运行数据表明,喷入团聚剂,脱硫后颗粒物平均浓度为3. 7 mg/m~3,较未喷团聚剂时下降约44. 7%。以300MW机组为例,化学团聚技术一次工程投资仅需600万元左右,不及湿式静电除尘技术投资额的1/2,经济性良好。连续喷入化学团聚剂后,ESP后及脱硫后SO_2浓度有所下降; O_2体积分数平均上升约0. 5%; ESP后烟气温度下降3～8℃。细颗粒物化学团聚强化除尘系统取得了良好的除尘提升效果。     

燃煤飞灰中磁珠的显微结构特征观察

利用X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜-X射线能谱分析仪（FSEM-EDS）对燃煤电厂飞灰以及飞灰中磁珠的矿物组成和微观形貌特征进行了系统地观察.结果表明,飞灰主要由莫来石、石英、赤铁矿、伊利石和玻璃相等组成,飞灰中磁珠所含矿物以赤铁矿为主,磁铁矿次之,少量磁赤铁矿和镁铁矿.根据磁珠的显微结构特征可将磁珠分成七种类型：片状磁珠、枝状磁珠、粒状磁珠、光面磁珠、子母磁珠、多孔磁珠和熔滴状磁珠.不同类型的磁珠形成机理不同,片状磁珠是外在矿物直接氧化而成;光面磁珠、子母磁珠、多孔磁珠和熔滴状磁珠是内在矿物（含铁矿物和粘土矿物）的氧化产物聚结而成;枝状磁珠和粒状磁珠是内在含铁矿物与外在含铁矿物的氧化产物结合形成的.为合理预测煤燃烧过程中锅炉结渣提供科学依据.     

TiO2-硅酸铝纤维纳米复合材料光催化脱硫脱硝脱汞的实验研究

使用溶胶凝胶法以硅酸铝纤维为载体制备纳米TiO2复合材料,利用X射线衍射仪及场发射扫描电镜对其进行表征.在波长为253.7nm的紫外光照射下使用复合材料脱除模拟燃煤烟气中的SO2,NO和元素Hg,考察了此复合材料的脱硫、脱硝和脱汞效率,以及试验工况对脱除效率的影响.研究结果表明硅酸铝纤维上负载的纳米TiO2主要为锐钛矿相,粒径在20nm左右.光催化脱硫、脱硝和脱汞效率达到37%、40%和84%.SO2和NO的浓度增加,其光催化脱除效率降低,烟气中低浓度的SO2对NO的脱除起促进作用,而在较高的浓度范围内会抑制光催化脱硝效率;同样随着烟气中NO浓度的逐渐增加,对光催化脱硫也表现出先促进后抑制的作用.温度对光催化氧化有抑制作用,纳米复合材料的脱硫脱硝脱汞效率均随着反应温度的升高而降低.     

城市固体废弃物焚烧飞灰碳酸化研究进展

城市固体废弃物焚烧(Municipal Solid Waste Incineration,简称MSWI)飞灰作为一种危险废弃物,通过合理手段进行资源化处理一直是研究热点,近年来用城市固体废弃物焚烧飞灰进行碳酸化反应封存CO₂受到广泛关注,系统分析了城市固体废弃物焚烧飞灰碳酸化处理研究现状。首先简述了固体废弃物焚烧飞灰成分及处理方式,其主要成分包括CaO、SiO₂、Al₂O₃和可溶性Na、K盐以及重金属等,目前主要通过水泥固化法、熔融固化法和化学药剂处理法等方法处理。阐述了碳酸化反应机理,从飞灰组分对固碳率的影响方面对固体废弃物焚烧飞灰隔离CO₂潜力进行了介绍;然后分析了固体废弃物焚烧飞灰碳酸化反应的影响因素,包括反应温度、液固比、反应气氛、CO₂体积分数、反应压力、粒度、反应时间以及工艺条件等,结果表明,不同反应条件对温度和CO₂体积分数要求差异较大,液固比在0.3左右为最优,反应气氛中SO₂的存在会阻碍反应正向...     

燃煤飞灰合成磁性沸石对脱硫废水中Hg2+吸附性能

煤燃烧是全球最主要的人为汞排放源,燃煤电厂含汞脱硫废水大量排放对人类健康和生态环境造成严重威胁,亟需开发高效、经济的脱硫废水汞离子脱除技术。对燃煤副产物飞灰进行活化后提取铝硅矿物,并利用飞灰中的铁质矿物制备了磁性沸石汞吸附剂,解决吸附剂吸附汞后难以从废水中分离,造成汞二次释放问题。采用BET、XRD、TEM等表征手段对合成的磁性沸石进行表征分析,系统研究了固液比、溶液初始pH、振荡时间等参数对磁性沸石汞离子吸附性能的影响,对磁性沸石吸附汞离子过程进行动力学研究,结果表明合成的磁性沸石为球形核壳结构,磁核被沸石均匀包裹,磁性沸石的比表面积为4.46 m²/g,最可几孔径为18.25 nm,属于介孔范围,磁性沸石表现出磁化滞后,其矫顽力约10 000 A/m,可通过外加磁场从脱硫废水中分离。试验最佳吸附条件为固液比5 g/L、最佳初始pH为5、振荡时间90 min,在此条件下Hg²⁺脱除率达92%。动力学研究结果表明,准一级动力学模型能较准确描述Hg²⁺吸附量随时间的变化,拟合的平衡吸附容量为23.24 mg/g,优于商业活...     

卤族元素对湿法脱硫系统汞释放影响

脱硫浆液循环使用造成其组成复杂,尤其是卤族元素易在浆液内积累而较难脱除。氧化态汞水溶性较好,可被湿法脱硫(Wet Flue Gas Desulfurization, WFGD)系统脱除,然而脱硫浆液内已脱除的汞存在二次释放的问题。实验室采用汞在线实时监测方法对模拟脱硫浆液内卤族元素影响汞释放行为进行系统研究,考察反应温度、卤族元素种类、卤族元素浓度和反应pH对汞释放的影响,并通过模拟计算研究汞释放机理。结果表明,卤族元素对汞释放的抑制能力按Cl3,从而降低汞的...     

不同锂源制备正硅酸锂及其CO_2吸附特性

选取了3种锂源化合物LiNO_3、Li OH和Li_2CO_3与石英在固相合成法下制备正硅酸锂(Li4Si O4).采用X射线衍射仪、环境扫描电子显微镜和热重分析仪对3种锂源合成的Li_4SiO_4进行了表征,并在固定床台架上进行了CO_2循环吸附/脱附的实验研究.结果表明,相比于Li_2CO_3,LiNO_3和Li OH作为锂源降低了合成反应所需温度.在低浓度CO_2(15%)气氛下,样品吸附量与颗粒微观形貌有直接关系.LN700和LH700原样颗粒呈多孔状,由更小颗粒团聚而成,二者初始吸附量较高,而经过15次CO_2吸附/脱附循环后,LN700颗粒比表面积增大到原来的2.6倍,虽孔隙塌陷,吸附效率没有明显降低;而LH700颗粒比表面积大大降低,表面烧结,吸附量仅为初始值的20%,.LC800颗粒比表面积15次循环前后略微降低,吸附量亦稍有降低.     

燃煤电厂醇胺化学吸收法捕集和封存CO2全生命周期碳排放分析

运用生命周期评价(LCA)方法对采用醇胺溶液(MEA)吸收CO2的2×300MW燃煤电厂CO2捕集和封存(CCS)技术改造过程进行了系统地分析,分别计算了系统建设、运行及退役,应用MEA吸收CO2、对CO2压缩并管道运输和地质储存等各阶段的CO2排放量.结果表明:全生命周期内采用MEA化学吸收法CCS技术改造后的燃煤电厂CO2的直接减排率可达86.24%左右,CCS系统全生命周期CO2排放量为960.93 t/d;电厂发电运行过程与CCS系统运行的CO2排放量在全生命周期排放中占较大比重,分别为46.96%和47.62%左右;采用MEA技术捕集CO2并进行封存的成本约为23.80～44.90美元/t.     

燃煤超细颗粒物团聚促进机制的实验研究

煤粉燃烧排放大量超细颗粒物对大气环境和人类健康造成了严重的危害。提出一种燃后区烟尘团聚促进新方法，通过在燃后区烟道喷射团聚促进剂，利用絮凝理论，增加超细颗粒之间的液桥力和固桥力，促使超细颗粒物团聚长大，进而被现有除尘装置捕获，减少超细颗粒的排放。在自行设计搭建的团聚实验台上进行了系统的实验研究，分析了团聚促进剂溶液的pH值、流量、浓度，团聚室的温度以及模拟烟气中粉尘浓度等因素对超细颗粒物团聚效率的影响。结果表明，化学团聚对于超细颗粒物的脱除具有显著的作用，喷入团聚促进剂后的烟尘排放浓度远比无团聚和喷水的情况要低；团聚促进剂的高分子链对超细颗粒的吸附絮凝作用促进超细颗粒团聚，显著降低烟尘排放浓度，实现超细颗粒物经济高效脱除，达到国家新的烟尘排放标准。     

燃煤电站飞灰对汞的氧化和捕获的研究进展

综述了燃煤电站飞灰对汞的氧化和捕获的研究进展,简要介绍了煤燃烧过程中汞在飞灰中的富集规律,重点论述了飞灰本征特性(包括飞灰中未燃碳含量、岩相组分和微观结构形貌以及某些活性无机化学组分等)对飞灰脱汞性能的影响以及烟气化学组分(常规组分及HCl、SOx、NOx、Br等)对飞灰氧化和捕获汞的影响,最后提出了利用飞灰中磁珠颗粒进行脱汞的新思路.