燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统中痕量元素的迁移分布规律

燃煤电厂是煤炭消耗的主力军,煤炭在燃烧过程中,大量痕量元素随烟气排出.随着我国环保要求的不断提高,燃煤电厂的痕量元素排放受到广泛关注.石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统不仅能高效吸收烟气中的SO₂,同时影响痕量元素的迁移分布.本研究对安徽省3个超低排放燃煤电厂的WFGD系统中进/出口烟尘、石灰石、工业水、污泥、石膏和脱硫废水等环境样品进行了采集,研究了Cr、As、Cd、Pb和Hg等痕量元素的迁移分布特征.结果表明：(1)WFGD系统对烟尘中痕量元素的去除率在95%以上,脱硫污泥中Cr、As和Hg浓度分别为29.9～52.2、12.5～36.7和2.2～6.5 mg/kg,约为石膏中Cr、As和Hg浓度的7～9倍.(2)元素质量平衡分析表明,痕量元素主要来源于烟气和石灰石,主要输出为污泥和石膏,废水中仅富集少量Cd.研究显示,脱硫石膏和污泥的处置及再利用过程中需着重关注痕量元素的环境影响.     

基于石灰石-石膏湿法脱硫的超低改造技术分析

结合工程实例与试验数据,对比了双塔双循环、单塔双循环、旋汇耦合3种基于石灰石-石膏湿法脱硫技术的特点与处理能力。结果表明:3种脱硫改造技术均能够达到超低排放要求,但分别适用于不同的原烟气SO_2浓度条件;双塔双循环、旋汇耦合及单塔双循环的脱硫效率分别达到99.7%、99.2%和99.1%,压损值分别达到3 700 Pa、2 630 Pa和1 700 Pa。     

石灰石-石膏湿法单塔双循环脱硫技术在中山火电厂的应用

中山火力发电有限公司2×300MW机组锅炉燃煤含硫量1.5%,原烟气中SO2含量为3800 mg/Nm3,为了满足净烟气50mg/Nm3的排放要求,本工程采用石灰石-石膏湿法单塔双循环脱硫工艺,FGD装置脱硫效率可以做到98.3%。     

基于pH值分区控制的湿法烟气脱硫增效研究

石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统在我国具有广泛的应用,如何提高传统WFGD系统的污染物脱除效率,对燃煤电站SO_2实现超低排放具有重要的意义.本文基于pH分区控制,设计搭建了新型双循环湿法烟气脱硫试验系统,重点研究了烟气量、SO_2浓度、喷淋密度等对pH分区特性及系统脱硫性能的影响.研究发现,随着烟气量、入口SO_2浓度的增加,喷淋密度的降低,主副浆液池pH值差值增大;脱硫效率随着烟气量、入口SO——2浓度的降低,喷淋密度的增加而升高.基于pH分区控制的新型双循环湿法烟气脱硫系统相比传统脱硫系统内部结构简单、同时具有较高的污染物脱除效率,可为现有脱硫系统增效改造提供一条有利途径.     

燃煤电厂湿法脱硫对PM2.5和多环芳烃排放的影响

采集了2个超低排放燃煤电厂湿法脱硫入口和出口的PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)、水溶性离子和多环芳烃(PAHs)的排放规律。结果显示:电厂A和B脱硫出口的PM_(2.5)浓度分别为(2. 9±1. 2),(3. 4±2. 0) mg/m~3,脱硫系统对PM_(2.5)去除率分别为32. 6%和34. 6%;但PM_(2.5)中水溶性离子浓度明显增加,主要离子组分为SO_4~(2-)、Cl~-和NH_4~+。厂区内大气环境的PM_(2.5)浓度相比市区偏高34. 8%,建议对厂区内无组织源加强管理。脱硫出口的PAHs质量浓度分别为(494. 5±243. 9),(563. 2±310. 3) ng/m~3,脱硫系统对PAHs的去除率分别为52. 7%和60. 4%,且对中高环(5～6环)的PAHs去除效果要明显优于低环(2～3环)。WFGD系统前后烟气中的PAHs主要以中低环(2～4环)的组分为主,高环物种含量较少。     

石灰石-石膏湿法脱硫系统结垢及飞灰影响特性研究

石灰石-石膏湿法是我国燃煤火电机组最重要的烟气脱硫方式,结垢是困扰湿法烟气脱硫系统安全经济运行的重要问题之一。对我国燃煤火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统结垢特性和燃煤电站锅炉飞灰对脱硫系统结垢的影响进行了实验研究。研究发现吸收塔除雾器结垢与燃煤电站飞灰有较强的相关性,而吸收塔内壁结垢具有明显的石膏特征,石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统不同部位的结垢具有完全不同的形成机制。     

典型脱硫工艺对燃煤锅炉烟气颗粒物的影响

脱硫是燃煤锅炉的重要除污环节,为探究脱硫工艺对烟气颗粒物的影响,选取4台不同脱硫工艺（石灰石/石膏法、炉内喷钙法、氨法和双碱法）的燃煤锅炉,利用再悬浮采样法和稀释通道采样法分别采集脱硫前后烟气颗粒物样品,并测定颗粒物中的水溶性离子、无机元素和碳组分.结果表明,脱硫剂对烟气PM_2.5的组分构成产生影响,烟气经过石灰石/石膏法脱硫后,PM_2.5中的Ca由5.1%提高至24.8%;经过氨法脱硫后,PM_2.5中NH₄⁺的质量分数由0.8%提高到7.3%;双碱法脱硫则使烟气PM_2.5中Na由0.9%提高到1.7%.湿法和干法脱硫工艺的作用显著不同,湿法脱硫排放颗粒物的离子含量较高,经过石灰石/石膏法和氨法脱硫,PM_2.5中SO₄^2-的质量分数分别由2.0%和6.7%提高到9.6%和11.9%,Cl^-分别由0.4%和1.2%提高到3.8%和5.2%,而Cr、Pb、Cu、Ti和Mn等重金属经过湿法脱硫出现含量下降;相对湿法脱硫,干法脱硫燃煤锅炉排放的PM_2.5中富含Al、Si和Fe等地壳元素.湿法脱硫同样对碳组分产生影响,石灰石/石膏法和氨法脱硫后,烟气PM_2.5的元素碳EC质量分数分别从6.1%降至0.9%和从3.6%降至0.7%,但是有机碳OC的含量并没有下降.     

湿法烟气脱硫系统脱硫效率影响因素分析

针对石灰石-石膏湿法脱硫系统在台州发电厂的应用过程中存在的影响脱硫效率的因素进行了分析,并结合近两年来的运行经验和相关试验进行原因分析和探索归纳得出石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中需要控制的主要运行参数和方法,使之达到最佳的脱硫效率。这些控制方法和参数对脱硫系统的正常运行,保证SO2浓度的达标排放将起到积极的作用。     

石灰石-石膏湿法烟气脱硫物料平衡模型研究

目前,国内大多数电厂安装了石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)装置。文章简要介绍了电厂湿法烟气脱硫(WFGD)工艺物料平衡的研究现状;着重分析了脱硫系统中存在的问题(比如脱硫效率低,原料利用率低,水浪费严重等)。作者进行了物料平衡计算,提出了物料平衡研究模型,确定了原料、产出物和损失物的数量关系,重点对水平衡进行了计算分析和验证,计算结果与实际数据吻合。物料平衡计算是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计的重要依据,也是湿法烟气脱硫系统运行管理的重要参数,对深入了解电厂湿法烟气脱硫的内部过程、节约能源和减少污染物排放等具有重要指导意义。     

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术研究

本文以内蒙古某发电厂两个机组的脱硫项目为依托,深入分析研究了石灰石-石膏脱硫工艺,对其化学反应过程和机理进行了总结和探讨;对石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统工艺流程及设备进行了剖析;并通过绘制曲线具体分析了主要参数对脱硫效率的影响,如烟气温度、原烟气进口SO2浓度、烟气中O2含量、循环浆液 pH 值、吸收塔烟气流速、液气比及Ca/S等对脱硫效率的影响.     

燃煤电厂排放细颗粒物的水溶性无机离子特征综述

当前我国面临严重的大气细颗粒物(PM2.5)污染,燃煤电厂是大气中PM2.5的重要来源之一.为了实现国家"十一五"和"十二五"规划对二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的总量减排目标,燃煤电厂大规模安装烟气脱硫和脱硝设施,这虽然减少了气态污染物转化生成的二次PM2.5,但另一方面也会对烟气中PM2.5的物理化学特征产生影响,有可能增加一次PM2.5的排放.本文综述了燃煤电厂排放PM2.5及其水溶性离子的粒径分布特征,重点介绍了脱硫和脱硝这两种烟气处理设施对燃煤电厂排放PM2.5的影响原理及相关研究结果,特别是对细颗粒物中水溶性离子(如SO2-4、Ca2+和NH+4)的影响.在目前我国PM2.5污染十分严重和燃煤电厂大量安装脱硫和脱硝装置的背景下,定量研究脱硫和脱硝对PM2.5排放特征的影响具有十分重要的意义.     

燃煤电厂产生和排放的PM2.5中水溶性离子特征

为了认识我国燃煤电厂一次PM2.5排放特征,并定量评估大规模开展烟气脱硫与脱硝对其影响,本研究选取了国内一个煤粉炉电厂和一个循环流化床电厂,对其产生和排放的PM2.5进行现场测试,并进行水溶性离子组分的分析.结果表明,在所测的这两个电厂中,循环流化床电厂产生的PM2.5的质量浓度高于煤粉炉电厂产生的PM2.5的质量浓度,但是这两个电厂排放的PM2.5的质量浓度相当.产生此结果的主要原因是该循环流化床电厂配备的电袋复合除尘器比煤粉炉电厂的普通电除尘器对PM2.5去除效率更高.煤粉炉电厂产生PM2.5中水溶性离子浓度低于循环流化床电厂,但是煤粉炉电厂排放PM2.5中水溶性离子浓度却远远高于循环流化床电厂,表明煤粉炉电厂排放的PM2.5受脱硫和脱硝设施的影响较大.煤粉炉烟气脱硝过程中可能形成硫酸雾,烟气中的部分硫酸雾和过剩的NH3反应生成NH4HSO4进入颗粒相,同时降低了PM2.5的p H值;而脱硫过程中脱硫液的夹带也会导致NH+4和SO2-4进入PM2.5.所以,虽然两个电厂产生的PM2.5中水溶性离子均以Ca2+和SO2-4为主,但煤粉炉排放PM2.5中的水溶性离子则以NH+4和SO2-4为主.     

中小燃煤锅炉PM2.5排放特征实测研究

中小燃煤锅炉是我国工业和民用部门最主要的供热方式,掌握其一次颗粒物的排放特征对于研究大气PM2.5的来源和控制途径具有重要意义.本研究通过实测中小燃煤锅炉烟气,获得了中小燃煤锅炉PM2.5及以下粒径段的排放因子和分布,并分析了各粒径段的颗粒密度及除尘装置的去除效率.研究发现,PM2.5质量排放因子平均为(0.123±0.061)kg·t-1,PM2.5粒子数的排放因子平均为(3.17±1.65)×105t-1,烟气中70~120 nm粒径段的积聚模态颗粒在质量和数量上都高于其他粒径段.锅炉燃烧负荷是影响锅炉PM2.5排放的重要因素,锅炉的燃烧负荷越低,PM2.5排放将随之降低.实测锅炉的PM2.5排放因子显著低于物料衡算结果,说明采用物料衡算方法可能极大地高估了现有排放清单中工业燃煤锅炉的一次PM2.5排放量.     

固定污染源排气中PM2.5采样方法综述

我国新的环境空气质量标准已于2012年颁布并将自2016年起全面实施.为使新标准规定的细颗粒物(PM2.5)达标,各地需对固定污染源排气中PM2.5进行监测和控制,但目前国内尚无固定源PM2.5采样标准方法.本文系统地介绍了国内外固定源PM2.5采样方法及相应的国际标准,包括直接采样法和稀释采样法,并分析了这些方法的优缺点及用于我国固定源PM2.5测量的可行性.为了便于环境管理和监测,建议确立基于虚拟惯性撞击原理的烟道内直接采样方法为标准方法,用于测定固定源排气中的可捕集PM2.5;为了评估固定源PM2.5排放对大气环境质量和健康的影响,建议同时确立以烟道外稀释采样为基础的标准方法,用于测定固定源排气中包括可捕集和可凝结的PM2.5.     

Transformation and removal of ammonium sulfate aerosols and ammonia slip from selective catalytic reduction in wet flue gas desulfurization system

Selective catalytic reduction (SCR) denitration may increase the emission of NH₄⁺ and NH₃. The removal and transformation characteristics of ammonium sulfate aerosols and ammonia slip during the wet flue gas desulfurization (WFGD) process, as well as the effect of desulfurization parameters, were investigated in an experimental system equipped with a simulated SCR flue gas generation system and a limestone-based WFGD system. The results indicate that the ammonium sulfate aerosols and ammonia slip in the flue gas from SCR can be partly removed by slurry scrubbing, while the entrainment and evaporation of desulfurization slurry with accumulated NH₄⁺ will generate new ammonium-containing particles and gaseous ammonia. The ammonium-containing particles formed by desulfurization are not only derived from the entrainment of slurry droplets, but also from the re-condensation of gaseous ammonia generated by slurry evaporation. Therefore, even if the concentration of NH₄⁺ in the desulfurization slurry is quite low, a high level of NH₄⁺ was still contained in the fine particles at the outlet of the scrubber. When the accumulated NH₄⁺ in the desulfurization slurry was high enough, the WFGD system promoted the conversion of NH₃ to NH₄⁺ and increased the additional emission of primary NH₄⁺ aerosols. With the decline of the liquid/gas ratio and flue gas temperature, the removal efficiency of ammonia sulfate aerosols increased, and the NH₄⁺ emitted from entrainment and evaporation of the desulfurization slurry decreased. In addition, the volatile ammonia concentration after the WFGD system was reduced with the decrease of the NH₄⁺ concentration and pH values of the slurry.     

降膜式湿壁塔氨法烟气脱硫实验研究

氨法烟气脱硫工艺是一种资源回收型技术,符合国家节能减排、可持续发展政策,能够实现经济循环发展.通过建立烟气脱硫装置,参照脱硫工艺运行参数,采用氨水作为吸收剂,在降膜式湿壁塔中对氨法烟气脱硫过程进行实验研究.考察了吸收液进塔pH值、液气比、烟气流速、烟气进口SO2浓度、烟气温度对脱硫率的影响,并从理论上分析运行参数对脱硫...     

安阳市典型工业源PM2.5排放特征及减排潜力估算

为探究安阳市PM_(2. 5)排放特征,通过现场调查对安阳市工业源活动水平和控制技术信息进行收集,采用合理的估算方法、排放因子,建立了安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放清单,并利用地理信息系统(GIS)技术进行空间分配.基于典型行业超低排放改造和煤炭压减要求设置3种情景,估算了2020年安阳市工业源PM_(2. 5)减排潜力.结果表明,安阳市2016年工业源PM_(2. 5)排放总量为81 071. 13 t;有色冶金、钢铁和建材行业是安阳市PM_(2. 5)主要贡献源,分别占总排放量的45. 43%、25. 74%和18. 00%;安阳市各乡镇排放差异突出,PM_(2. 5)排放主要集中在市区及林州市和安阳县,且以安阳市区排放量最为突出,而安阳市区的4个辖区的排放强度差异更为巨大;通过设定不同控制情景,估算2020年安阳市PM_(2. 5)减排潜力分别为398. 72、11 623. 87和14 072. 27 t,分别占2016年工业源排放总量的0. 49%、14. 34%和17. 22%.可见,安阳市PM_(2. 5)具有较大减排潜力,超低排放改造和煤炭压减对安阳市PM_(2. 5)减排具有重要意义.     

烟气脱硫吸收塔pH值控制策略优化研究

文章首先介绍现有用于烟气脱硫吸收塔pH值控制的两种基本控制策略,包括单回路前馈反馈控制系统和串级前馈反馈系统。并对现有两种控制策略下烟气脱硫系统吸收塔运行过程中浆液pH值响应过程的分析,针对现有脱硫系统pH值控制策略导致响应滞后等一系列问题,提出了改善烟气脱硫pH值控制策略和响应特性的措施方案,并提出了相应的控制策略,结合烟气脱硫吸收塔浆液池的对象模型,通过对控制策略的仿真,得到该控制策略下的对象的响应特性,验证了控制策略的可行性。最终,将优化的控制策略用于工程实践,结合工程实例说明了通过pH控制策略优化可达到pH值响应更为及时,pH值波动范围减少的效果。从而保证脱硫装置的安全稳定高效运行,有效降低运行消耗。     

工程机械不同工况下PM_(2.5)排放及其碳质组分特征

我国工程机械排放控制起步较晚.为研究实际工况下工程机械的PM2.5排放特性及其碳质组分构成,采用便携式颗粒物稀释采样系统,对3台工程机械(2台挖掘机和1台装载机)在不同典型工况(行驶、作业和怠速)下的PM2.5及其碳质组分〔OC(有机碳)和EC(元素碳)〕的现场排放特征进行了测试.结果表明:沃尔沃挖掘机、山河智能挖掘机的PM2.5排放因子(基于燃油)分别为1.85~3.26和1.56~2.62 g/kg,厦工装载机的PM2.5排放因子为0.98~1.48 g/kg.不同工况对PM2.5排放因子影响较大,怠速工况下PM2.5排放因子是行驶工况下的1.49~1.76倍.工程机械排放的PM2.5中,碳质组分是最主要的成分,其质量分数高达71.0%~84.5%.其中,w(OC)为44.6%~72.0%,在怠速工况下最高;w(EC)则为8.6%~30.9%,在行驶工况下较高.测试工程机械的PM2.5排放水平较高,因此应尽快加强工程机械排放的污染防治.