电袋复合除尘+湿法脱硫工艺脱除多污染物的效果研究

为考察电袋复合除尘+湿法脱硫的超低排放工艺路线对多污染物的脱除能力,以某燃煤电厂已实施超低排放的660 MW机组配套的电袋复合除尘器和湿法脱硫塔为研究对象,对其进出口烟气中的烟尘、微细烟尘(PM_(10)、PM_(2.5)和PM_1)、Hg、SO_2、SO_3浓度进行测试,进而通过计算得出电袋复合除尘器及湿法脱硫塔对相应污染物的脱除效率。结果表明:在正常工况条件下,电袋复合除尘器对烟尘及微细烟尘的脱除效率高达99%以上,湿法脱硫对烟尘及微细烟尘的脱除效率均为40%左右;电袋复合除尘器对颗粒Hg的脱除效率达99.72%,对气态Hg的脱除效率为75.58%,湿法脱硫塔对气态Hg的脱除效率为57.24%;电袋复合除尘器对SO3的脱除效率达82.35%,湿法脱硫塔对SO_3的脱除效率为40.00%。电袋复合除尘+湿法脱硫的超低排放工艺路线可脱除99%以上的烟尘及微细烟尘,对总Hg的脱除效率为90.11%,对SO_3的脱除效率为89.41%,是一种可行的多污染物减排工艺路线。     

基于新标准的燃煤机组电除尘器提效改造性能试验研究

《电除尘器性能试验方法》(GB/T 13931—2017)已正式发布,替代已执行15a的《电除尘器性能试验方法》(GB/T13931—2002)。为了执行新标准、探索建立新的电除尘器试验方案、评价"低低温电除尘器、凝聚器加高频电源改造"这一技术改造路线的效果,开展了1 000 MW级燃煤机组电除尘器改造后的性能试验研究。结果表明:新标准在技术上的主要修订能有效实现烟尘低排放浓度测试,同时提升了电除尘器评估技术指标的完整性;在燃用现有煤种条件下,提效改造后电除尘器出口烟尘质量浓度能够稳定在20mg/m3(标态、干基、6%O2(体积分数))以下,除尘效率接近99.90%。这对于改进电除尘器性能试验、选择电除尘器改造技术方案、构建设备评估指标体系具有一定借鉴意义。     

烧结机头电除尘器的数值模拟及现场实测验证

为提高某600 m~2烧结机头电除尘器的实际工程应用效果,使用商业CFD软件进行数值模拟,分别采用k-ε模型、电磁流体模型(MHD)和离散相模型(DPM)模拟流场、电场和颗粒运动轨迹。结果表明:经气流分布优化后,计算得到电除尘器进口烟气量分配偏差为±1.5%、颗粒相质量流量偏差为±0.7%,电除尘器本体两侧阻力分别为127.1 Pa和123.7 Pa,电场截面气流分布均匀性相对均方根差分别为0.129和0.133,均优于标准JB/T7671-2017要求;得到电场内电势分布及颗粒运动规律,电除尘效率与供电电压、颗粒粒径具有相关性。经现场实测验证,各参数的实测值与模拟值一致性较好,实测电除尘器出口烟尘浓度为25.8 mg·m~(-3),除尘效率达99.20%,优于设计值;烟尘颗粒在0.03～10μm的分级除尘效率为80.35%～98.69%。0.1～1μm的颗粒段存在穿透窗口,其分级除尘效率仅为80.35%～91.81%。本研究结果可为烧结烟气的烟尘超低排放提供参考。     

燃煤机组烟气超低排放改造投资和成本分析

针对现有燃煤机组脱硫、脱硝和除尘超低排放改造的常规技术路线,分析了燃煤机组实现烟气超低排放改造的投资和成本,并将实现超低排放与满足重点地区排放要求的投资和成本进行比较。结果表明,300、600、1 000 MW等级的燃煤机组实施烟气超低排放改造的总成本分别为37.60、30.00、25.70元/(MW·h)。对于符合《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)特别排放限值的重点地区,300、600、1 000 MW等级的燃煤机组实施超低排放改造的成本分别增加3.37、2.68、2.37元/(MW·h)。虽然重点地区实施超低排放改造增加的成本较少,但当前环保电价补贴(27元/(MW·h))仍无法覆盖300、600 MW等级的燃煤机组实施超低排放改造的成本,因此相关优惠政策的出台将有利于烟气超低排放改造的实施。     

2种电除尘优化改造方案模拟及经济性分析

中国环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了GB 13223-2014,要求火电厂烟尘排放限值应小于30mg·m~(-3),老式单一的电除尘器已经很难达到环保要求。以某电厂为例,对电除尘器入口处接低低温省煤器和将原静电除尘器改造为电袋复合除尘器的2种优化改造方案进行了模拟,并对2种方案的经济性进行了分析,所得结论可供类似机组在电除尘器改造和设计时参考。     

低温高湿环境下低浓度烟尘测试方法研究

燃煤电厂是颗粒物重要的排放源之一。"超低排放"后,部分工况下烟气处于低温高湿条件,对烟尘测试工作带来挑战,尤其是低浓度时。选择某典型低温高湿的测试环境,比对研究了《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157—1996)和《固定污染源的排放在低浓度时颗粒物质(粉尘)的质量浓度的测定手工重量分析法》(ISO 12141:2002)两种烟尘测试方法,并依据国际标准化组织的"测量不确定度描述指南"(简称GUM)测量不确定度,评估了不同方法的测量不确定度。结果表明:低温高湿环境下,ISO 12141:2002测试数据的准确度、精密度均好于GB/T 16157—1996,同时ISO12141:2002测量不确定度明显低于GB/T 16157—1996;采用高等级天平、增加烟气采样体积和烟尘采样测试数量,可有效降低烟尘排放值测量不确定度。     

湿式电除尘器的高压恒流源供电及其能效分析

湿式电除尘器电场的放电状态变化大、干扰因素多,尤其是导电玻璃钢阳极管内壁材料的特殊性,必须尽量减少火花放电,防止电极灼伤甚至起火,保证设备安全、稳定运行。为了深入研究湿式电除尘器的电源供电特性及污染物脱除性能,搭建了湿式电除尘器实验系统,并开展不同类型电源的对比实验。实验结果表明:湿式电除尘器喷淋系统开启,工频恒流源运行相对平稳,出口烟尘浓度变化不大,但恒压源则存在一个电源参数振荡区,出口烟尘浓度增加了约147%,因此,湿式电除尘器应优先考虑抗干扰能力强的恒流源;高频恒流源的运行参数更高,污染物脱除性能更强,与工频相比,高频恒流源不同供电电耗时烟尘、SO_3的减排幅度分别为46.30%～78.69%、42.86%～66.67%。通过对实际工程项目的深度测试及节能优化实验,定量分析了湿式电除尘器的比电耗与污染物脱除性能关系。工程实践表明:随机组负荷的降低,湿式电除尘器的污染物脱除性能有所提升,但高压供电比电耗也大幅增加,从满负荷到50%负荷,比电耗从2.41×10~(-4) kWh·m~(-3)升至4.57×10~(-4) kWh·m~(-3),有较大的节能空间;经节能优化,控制湿式电除尘器出口烟尘浓度在4～5 mg·m~(-3),50%负荷的比电耗下降达84.68%。根据该节能优化思路,对其他3个工程项目实施运行优化,控制烟尘排放浓度在4.5 mg·m~(-3)以内,比电耗下降幅度分别为32.65%、27.15%、41.64%。以上研究结果可为后续湿式电除尘器的性能提升及节能优化提供参考。     

燃煤机组烟气污染物排放特性研究

在分析超净排放技术和脱硫、脱硝及除尘中各污染物的作用机制基础上,研究了不同工况条件下SO_2、NO_x、烟尘的排放特性。结果表明:(1)脱硝工艺烟气温度控制在377~407℃,总风量控制在1 100~1 500t/h,出口NO_x质量浓度能够达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)超净排放(50mg/m~3)的脱硝标准,比改造前NO_x平均脱除效率提升6百分点。(2)改造后,出口烟气SO_2质量浓度为28.7 mg/m~3,低于35 mg/m~3;出口烟尘质量浓度为3.4 mg/m~3,低于5 mg/m~3,均达到了GB13223—2011超净排放的标准。(3)电厂完成改造后每年可减少SO_2及NO_x排放量分别为2.7万、1.3万t,年缴纳的SO_2和NO_x排污费用可减少2 526.3万元,具有显著的节能及经济效益。     

温湿电场对PM2.5及SO3的脱除性能

为深入研究温湿电场对PM_(2.5)及SO_3的脱除性能,采用实验室研究、工程调研或实测相结合的手段,系统分析了湿式电除尘器(WESP)对PM_(2.5)及SO_3的脱除规律,尤其是高SO_3浓度对湿式电除尘器性能的影响及其应对措施。实验研究发现:电源电压分别为35、45、55 kV时,湿式电除尘器对总尘、PM_(2.5)和SO_3的脱除效率分别为60.8%、75.2%、82.4%,53.7%、67.1%、76.8%和43.4%、58.6%、72.7%;随着电压的增加,各粒径段颗粒的分级脱除效率均有明显提升,但0.1～1μm提升最为明显;鉴于烟尘的吸附及SO_3的调质作用,烟尘和SO_3两者有一定的相互促进脱除作用,但SO_3浓度过高,容易在放电极线周围形成高密度的空间电荷,导致电晕电流降低,除尘效率下降;针对高浓度的SO_3,采用降温方式,可有效提高湿电场的烟尘及SO_3脱除性能。工程实测发现:单独使用湿式电除尘器或是与其他相关技术耦合应用,均对烟尘及SO_3有较高的脱除效率;湿式电除尘器对烟尘及SO_3脱除效率分别为63.5%～88.3%、65.1%～71.9%,与湿法脱硫耦合使用,效率分别达82.1%、86.1%,与相变凝聚器(PCA)耦合使用,效率分别达92.3%、90.1%。上述研究可为湿式电除尘器的宽范围、多场合应用提供参考。     

燃煤电厂典型超低排放除尘技术组合下的尘排放特性

为研究典型超低排放除尘技术组合下的尘排放特性,梳理了目前超低排放除尘技术改造的主流技术路线,归纳出典型的7种改造技术路线。依据典型的改造技术路线,选择了27台在2015—2017年完成改造的燃煤发电机组,并对其烟尘排放进行长期的连续监测,根据机组长期运行的排放表现对典型超低排放除尘技术路线的实际减排效果进行量化对比分析。结果表明,7种除尘改造技术路线均可达到控制烟尘排放浓度在10 mg·m~(-3)以下的超低排放标准,其中路线6改造后尘浓度控制在2 mg·m~(-3)以下。对减排效率的研究表明,各技术路线改造后的减排效率均可达到99.97%以上,计算得到机组的平均排放因子为0.025 7 kg·t~(-1)(95%置信区间0.025 4～0.026 1 kg·t~(-1)),其中路线6的排放因子最低,为0.008 6 kg·t~(-1)(95%置信区间0.008 4～0.008 8 kg·t~(-1))。     

燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线分析

建设环境友好型的清洁燃煤电厂是大气污染防治的一条重要出路,对推进电力行业减排,实现可持续发展具有重要意义。针对燃煤烟气中烟尘、SO2和NOX超低排放技术要求,在收集大量资料和文献的基础上,介绍了超低排放典型技术路线原理、特点和工程应用情况,并对超低排放技术改造过程中存在的问题进行了总结,提出了超低排放的实施及技术路线应根据燃煤电厂的资源环境情况和自身实际情况做出合理选择。     

燃煤电厂超低排放改造的技术路线研究

化石燃料燃烧带来的环境污染问题日益严重,加强对烟气中污染物的排放治理尤为重要。目前中国要求燃煤机组全面实施超低排放改造。从技术角度和现场试验经验出发,研究了烟尘、SO_2和NO_x的超低排放控制技术,并对各种技术方法进行了分析和对比。根据各污染物控制技术的特性,提出并研究了目前较为成熟的超低排放改造主流技术路线,并对各种技术路线的实际运行效果进行了试验和监测。各技术路线均可以较好地满足超低排放的技术要求。考察并分析了河南省进行超低排放改造后的燃煤电厂所存在的一些问题,提出了解决性和建设性的意见,为将要进行超低排放改造的燃煤电厂提供了技术指导。     

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正本期"工程应用实例"栏目刊发了昆明理工大学环境科学与工程学院黄建洪、陈珊、陈全坤、张体富、谷俊杰、田森林撰写的《双氧水法和氨法在铜冶炼制酸尾气脱硫工程应用中的比较》一文。随着国家《大气污染防治行动计划》(简称"气十条")和二氧化硫超低排放政策的实施,一些企业开始尝试使用双氧水脱硫工艺。该研究针对铜冶炼烟气制酸低浓度二氧化硫尾气采用氨法脱硫存在脱硫效果不稳定、设备腐     

球团竖炉烟尘除尘脱硫净化技术设备

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燃煤发电机组超低排放改造及其运行稳定性研究

燃煤电厂面临的环境保护压力越来越大。以沿海地区某1 000MW燃煤发电机组为例,对其超低排放改造的主要技术路线进行了介绍,并对改造后的运行稳定性进行了研究。结果表明,正式在网运行的30d内,烟尘、SO_2、NOX3个指标的观测值分别低于《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)的标准限值5、35、50mg/m~3,保证率均为100.0%,高于95%,机组能够稳定运行,满足超低排放改造要求。     

炭素焙烧炉沥青烟净化处理

采用干式静电除尘技术,对炭素焙烧炉排放的含有烟尘、沥青烟的工业废气进行处理,达到既能高效净化有害气体,又能降低资金投入。处理后的各项指标为:烟尘排放浓度=20.0mg/m3,沥青烟排放浓度=14.2mg/m3,苯并(a)芘排放浓度=0.054×10-3mg/m3,所有污染物均达到排放标准。     

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日本大气污染和控制技术研究进展

本文详细地介绍了日本大气污染现状及其趋势,对主要污染物的污染状况进行了分析。概述了日本几十年来大气污染防治技术研究的进展。对改善燃烧、电子束法、NO_x处理触媒研究、NO_x吸附剂的研究、活性炭法干式脱硫、利用煤炭的干式脱硫、半干式简易脱硫、静电的应用、微生物的应用、电除尘、过滤除尘等大气污染防治技术的研究,做了详细介绍。对目前人们普遍关心的含氟气体排放控制问题进行了探讨。还简要介绍了日本大阪府等地,准备偿试的汽车排气总量控制的研究状况。     

烧结(球团)烟气典型环保工艺的SO3排放及NaHSO3喷射脱SO3技术的工程应用

SO_3对人体及环境的危害均远大于SO_2,为了较全面地表征烧结(球团)烟气SO_3排放特征并研究其SO_3控制技术,以实验研究为基础,对不同SO_3测试方法进行了对比分析;采用PENTOL SO_3分析仪,首次对5个典型的烧结(球团)工程实施SO_3测试,研究其SO_3排放特征及现有设备的SO_3脱除规律。测试结果表明:烧结(球团)烟气SO_3排放浓度为9.1～145.2 mg·m~(-3),高于燃煤电厂的SO_3排放量,这主要与烧结(球团)工程原料、燃料含硫量有关;烟气治理工艺全流程的总SO_3脱除效率为79.93%～93.75%,且循环流化床干法脱硫+袋式除尘器的工艺组合对SO_3的脱除性能明显优于石灰石-石膏湿法脱硫。针对高SO_3的烧结(球团)项目(723.6 mg·m~(-3))首次实施碱喷射脱SO_3改造,工程实验表明,不同摩尔比(Na_2:SO_3)亚硫酸氢钠干粉喷射后,SO_3排放浓度降幅显著,烟气治理工艺全流程的SO_3总脱除效率从79.70%提高至96.31%～99.25%,电除尘器前后喷射(摩尔比(0.5+0.5)∶1)时SO_3排放浓度最低,为5.3 mg·m~(-3);NO_x、SO_2和颗粒物排放均满足超低排放限值要求。研究结果可为后续烧结(球团)烟气的SO_3排放控制提供参考。     

单塔双区高效石灰石-石膏湿法脱硫工艺在大型火电厂中的应用

主要介绍了单塔双区高效石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理、流程及技术特点。结合某2×300MW热电厂采用该脱硫工艺的实际运行情况,分析了该工艺的技术参数、脱硫效率以及SO2排放浓度。结果表明,该工艺脱硫效率可达99%以上,出口SO2质量浓度能控制在50mg/m3以内,对于高含硫烟气或对脱硫效率要求特别高的项目是非常适用的。