燃煤电厂烟气环境下脱硫废水液滴蒸发特性的研究

通过理论分析和数学模型研究了烟道喷雾蒸发技术脱硫废水液滴在烟气环境中的运动、受热和蒸发过程中的传热传质特性,考察了烟气速度、温度和液滴粒径等对液滴蒸发特性的影响规律。结果表明:烟气速度越大,液滴初速度对液滴运动速度的影响越小;气液初始相对速度越大,液滴完全蒸发时间越短;烟气温度是影响废水蒸发时间的关键参数,在不影响锅炉效率的前提下适当提高锅炉尾部烟气温度有利于喷雾蒸发技术的实现。在本文研究的烟气环境和液滴条件下,液滴无量纲完全蒸发时间与烟气温度呈指数递减关系。     

基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放技术在火电厂的应用

在河南焦作某电厂2×350 MW机组脱硫废水烟气余热蒸发零排放工程的运行基础上,进行工艺的优化与改进,创造性地引入旁路烟道蒸发系统:在SCR脱硝装置后、空气预热器前引出少量高温烟气(烟温在330~350℃)至旁路烟道系统;旁路烟道出、入口通过电动隔离挡板实现与主体烟道的隔离;旁路烟道入口加设电动调节挡板以调节烟气的流量、流速;旁路烟道内设置高效双流体雾化喷嘴,雾化液滴与引入的高温烟气进行迅速传质、传热,实现液滴的高效蒸发;旁路烟道出口连接在空气预热器后、除尘器前的烟道上,蒸发后的结晶物随烟气在除尘系统得到去除,水蒸气在脱硫塔被冷凝后间接补充脱硫工艺用水,最终实现了脱硫废水零排放,且对电厂原有系统影响较小。     

新型脱硫废水雾化喷嘴流场特性的数值研究

为有效提高烟气处理脱硫废水的雾化效果,减少雾化液滴在烟道中蒸发时间,本研究建立了新型的脱硫废水雾化喷嘴数值计算模型,根据连续介质理论和气液两相的相互作用,对雾化喷嘴内部的气液两相流流动特性和雾化特性进行了数值研究。研究结果表明:数值模拟结果可以较好地反映喷嘴的工作性能特性,本雾化喷嘴可以较大范围的适应脱硫废水变化量的要求同时保证稳定的喷嘴出口液滴雾化要求,建议风道风速在最佳组合状态下,脱硫废水进口速度选取为6 m/s,为进一步提高喷嘴的工作性能打下基础。     

烟道喷浆脱除烟气中二氧化硫的试验研究

在长３．５ｍ,断面积为１５０ｍｍ×１５０ｍｍ的立式反应吕中进行了烟道喷石灰浆和电石渣浆脱除烟气中ＳＯ２的模拟试验,得出出口温距,钙硫摩尔比,雾化气液比,ＳＯ２入口浓度,烟气入口温度和气体停留时间对脱硫效率的影响规律。     

基于臭氧氧化的喷淋散射塔氨法脱硝的模拟研究

采用数值方法对基于臭氧氧化的喷淋散射塔氨法脱硝过程进行了模拟研究,考证了其内部气液两相流动、热质传递和脱硝过程,并用示范装置结果进行了验证。考察了不同O3/NO摩尔比对NO氧化率的影响,研究了不同液气比,O3/NO摩尔比,烟气流量和浸没深度对脱硝效果的影响。结果表明:液气比,O3/NO摩尔比,浸没深度增大有利于脱硝,烟气流量越大则脱硝率降低。     

烟道内冲灰水喷雾烟气脱硫过程中传热传质的数值研究

通过数值建模研究了各项参数对喷雾反应段内吸收效率的影响，重点考察了雾滴初始粒径、雾滴初始速度、烟气入口温度、SO2入口浓度、喷雾反应段长度、液气比对吸收效率的影响。研究表明，雾滴初始粒径、SO2入口浓度、喷雾反应段长度、液气比是影响吸收效率的重要因素，而雾滴初始速度、烟气入口温度对吸收效率的影响不大。     

燃煤电厂湿烟囱降雨成因分析

湿烟囱周边降雨现象是许多电厂和脱硫机组运行中的常见问题,对烟囱雨成因的研究是治理烟囱雨的关键.本研究对某火电厂脱硫后湿烟气进行现场采样,分析内容包括:脱硫后净烟气携带浆液量、烟道内冷凝水和烟囱周边采集的降雨雨滴,通过液态样品和固体颗粒物的物化分析,进行烟囱雨的源解析.液态样品分析结果表明,该电厂脱硫机组除雾器运行良好,达到除雾器性能保证值,但烟气携带浆液量在湿烟道中沿程增加,烟道疏水冷凝液中硫酸盐浓度沿程增大,有明显的累积现象,发生二次夹带的可能性很大,因此该燃煤电厂主要因湿烟道/湿烟囱内疏水系统运行不佳引起湿烟气卷携内衬壁面液滴而形成烟囱雨.烟囱雨中固体颗粒物的主要成分为复合碳酸盐、硅铝酸盐,尽管飞灰浓度满足脱硫系统运行要求,但固体颗粒物源解析结果表明,飞灰对烟囱雨的贡献率达60%.由于烟囱雨与烟道/烟囱冷凝液成分最为接近,因此对湿烟道/湿烟囱改造、强化疏水、避免因饱和水蒸汽冷凝形成的冷凝液在烟道/烟囱内积累是治理烟囱雨的有效措施.     

燃煤电厂烟气脱硫废水处理方法与技术进展

燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫塔,在运行过程中会产生一定量高含盐量、高悬浮物、高硬度的脱硫废水。化学沉淀法是目前使用最广的脱硫废水处理方法,但存在着加药量大、污泥产生量大、出水含盐量高等缺点。综述了湿法烟气脱硫废水的产生过程、杂质来源、水质特性,介绍了化学沉淀法等传统处理工艺和烟道蒸发、蒸发结晶、炉渣废热综合利用等几种零排放技术的处理思路、流程、优势以及存在的问题。结合国内外高盐废水处理技术的研究进展,介绍了膜分离、正渗透等资源化技术在脱硫废水中的应用情况。最后结合国家废水处理政策与脱硫废水处理现状、技术进展,对烟气脱硫废水处理的发展方向进行展望。     

烟道蒸发脱硫废水零排放的优化应用研究

烟道蒸发脱硫废水是目前应用较广泛的脱硫废水零排放工艺。以嘉兴新嘉爱斯热电厂的烟道蒸发脱硫废水零排放工程项目为依托,从三方面对传统烟道蒸发工艺进行了优化研究:设置浓缩系统,进行低尘蒸发浓缩优化,将低尘热烟气作为热源大大降低了系统结垢、堵塞等风险,气水分道减轻了除尘器的湿度影响;模拟喷射区优化设备选型对喷射系统优化;设置自清洗过滤系统,增强了系统的可靠性和稳定性。通过对比分析了原水和浓水的品质、有无废水投运的除尘器灰的品质。结果表明:脱硫废水零排放优化工艺对除尘器入口的温降仅3～5℃,湿度增加0.25%;脱硫塔入口的温降为5～10℃,湿度增加1%;投加的废水导致了灰分中氯化物、氨氮、氧化钙等物质含量的增多,但不影响灰分二次回收利用的品质要求,废水工艺对原除尘脱硫系统的影响很小;经核算系统运行费用,每吨废水处理费用仅12.8元,价格优于常规的烟道蒸发工艺。该研究结果可为脱硫废水零排放工艺优化提供借鉴。     

基于烟道喷射蒸发的脱硫废水处理数值模拟研究

针对脱硫废水在烟道内的喷射过程,通过计算流体动力学（CFD）进行数值模拟,研究了烟气性质与操作参数对废水蒸发过程的影响.结果表明：随着烟气温度的升高,液滴蒸发时间逐渐降低,完全蒸干距离缩短;当烟气流速增加,蒸发时间逐渐减小,但完全蒸干距离先减少后增加,流速为5m/s时,废水液滴的完全蒸干距离最近;随着液滴粒径的增加,液滴的完全蒸发时间明显变长,流场内相对低温区域范围扩大;当喷射速度由20m/s升高至60m/s过程中蒸发时间由约0.21s下降至0.16s,但随烟气流速增加,其减少蒸发时间的作用减弱.该模拟结果可以为废水烟道喷射技术的相关工程应用提供优化设计方案和运行指导.     

火电厂脱硫废水高温雾化蒸发实验研究

采用现行常规方法处理的火电厂脱硫废水,存在设备故障率高、难以去除重金属离子和无法除去氯离子等诸多缺点。模拟火电厂运行的实际情况,利用省煤器和除尘器之间的高温烟气,将雾化的脱硫废水瞬间蒸发成固体颗粒物,通过除尘器除去蒸发的固体颗粒物,从而解决常规方法难以除去的部分重金属离子和氯离子问题。实验对温度、pH、蒸发速率、固体颗粒物吸湿性、高温雾化后SEM图片分析等关键问题进行讨论,分析高温雾化蒸发的可行性,实验结果表明,温度在170℃以上,pH调整到中性时雾化效果最好,颗粒物雾化后比表面积大,水分瞬间蒸发,不会有凝结水等现象发生,从而实现了脱硫废水的零排放。     

软锰矿浆冶炼烟气脱硫制取硫酸锰的实验研究

针对目前治理冶炼烟气回收SO2制取硫酸过程存在的问题,提出用软锰矿吸收冶炼烟气二氧化硫副产硫酸锰。通过实验考察了反应温度、矿浆pH、液固比和搅拌转速对脱硫率、锰浸出率和SO42-的生成量的影响,结果表明,温度、液固比越高,搅拌速度越大,矿浆pH值越低(pH≈1),脱硫率下降的越快,反应相同时间锰的浸出率升高,SO42-的生成量增大。将吸收液净化、除杂,蒸发结晶可以获得达到HG/T2962-1999标准的硫酸锰产品。     

复合喷动塔内蒸发特性的数值模拟与实验研究

分析了描述喷动塔内气液流动、雾化、蒸发、碰壁的数学模型,运用上述模型模拟脱硫塔内蒸发特性,得到了入口介质条件对塔内蒸发特性及液相水含量的影响,通过与实验值比较验证了模型的可靠性。模拟结果表明:液滴蒸发强度呈现先升高后降低趋势,在距离喷嘴300 mm处达到最大值;在一、二级塔体交界处,由于受多级喷动结构影响,液滴蒸发速率明显升高;液滴截面质量流率沿塔体轴向逐渐降低,在1 500 m处基本蒸发完毕;蒸发强度与喷嘴雾化压力呈非单调关系,烟气温度和含湿量对一级塔内液态水含量有3倍~5倍的影响;数值模拟结果与实验值基本一致,可以作为研究塔内液滴蒸发特性的有效工具。     

双碱法烟气脱硫工艺实验研究

在工业规模装置上对双碱法烟气脱硫工艺进行了系统实验研究了,主要考察了Na OH和Ca(OH)2浓度、烟气含尘量、钙硫比(脱硫剂中钙的摩尔数与煤中硫的摩尔数之比)、液气比(脱硫剂流量L与烟气流量G之比)、烟气温度、烟气与脱硫剂接触时间以及加氧量对脱硫效果的影响。结果表明:烟气脱硫率随Na OH浓度在5%~30%范围内的增加逐渐增加,Na OH浓度高于30%对脱硫率影响不大,Ca(OH)2浓度为10%~12%时脱硫率最高;烟气含尘量由1 600 mg/m3降低到400 mg/m3,脱硫率从95%线性降低到84%;钙硫比为1.1时脱硫效果最好;脱硫率随液气比的增加逐渐升高,当液气比高于15.5 L/m3,脱硫率变化不大;较低的烟气进口温度利于SO2的吸收,脱硫率越高;烟气与脱硫剂接触时间越长,脱硫率越高;氧气的通入将亚硫酸盐氧化为硫酸盐,提高了脱硫率,同时可避免结垢。     

脱硫废水烟道蒸发零排放技术简介

脱硫废水水质恶劣,成分复杂,是燃煤电厂产生的重要污染物,其零排放的实现对环境保护具有重要的意义。本文对目前的脱硫废水烟道蒸发零排放技术进行了系统总结,按照蒸发热源的不同将其分为低温烟道蒸发技术和高温烟道旁路蒸发技术,分析了其特征和主要优缺点。其中低温烟道蒸发技术运行风险较大,在国内火电机组长期低负荷运行的背景下不宜推广;高温烟道旁路蒸发技术蒸发效果好,安全可靠,具有更大的推广价值,将来可从降低煤耗、电耗、缩小设备体积、简化工艺流程等方向做出进一步的完善。     

氨法烟气脱硫技术的工艺研究

采用亚硫酸铵作为吸收剂,对模拟烟气进行氨法烟气脱硫实验。考察了进口烟气温度、吸收液pH值、吸收液浓度、液气比对脱硫效率的影响,并对亚硫酸铵的氧化问题进行了研究。实验结果表明：进口烟气温度与脱硫效率成反比关系;吸收液pH值、吸收液浓度与脱硫效率成正比关系;吸收液pH值大于6.3、浓度大于1%时,氨逃逸随着二者的增大而增多...     

基于气-液传质氨法脱硫喷淋吸收CFD仿真模拟

结合氨法脱硫SO₂吸收传质的研究,通过耦合氨法脱硫液滴中多组分化学反应、液滴与气相间传质(双膜理论)、液滴蒸发相变等多个过程,采用CFD二次开发技术研究开发了可预测脱硫效果的CFD计算方法,利用基于该方法建立的三维氨法脱硫仿真模型模拟脱硫塔内的流场及烟气流速、pH值、液气比、雾化粒径、初始SO₂浓度对脱硫效果的影响,研究结果表明,模拟结果与实验数据有着相同的变化趋势且二者之间的相对误差小于±20%.同时,通过计算pH值和浆液粒径等关键参数对脱硫塔内竖直中心线上NH₃和SO₂浓度分布规律的影响,明确通过合理控制浆液pH值与浆液粒径来提高脱硫效率以及减少NH₃逃逸.实验和数值模拟结果表明,氨法脱硫系统控制烟气流速为2～3m/s、浆液pH值为5～6,液气比2.5～3.5L/m³,雾化液滴粒径为0.8～1mm较为合适.     

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.     

燃煤电厂烟囱降雨机理分析

针对国内大部分燃煤电厂取消GGH后普遍出现的“烟囱雨”现象,通过对某电厂进行现场烟气采样,收集烟囱降雨、烟道和烟囱冷凝水、和脱硫浆液等样品,通过离子色谱与XPS等方法分析各样品中的元素组分变化规律;运用扫描电镜法观察固形物的表面形貌,最终量化烟囱降雨中水分、固形物的来源.研究结果显示,即使脱硫系统、除雾器正常工作,饱和湿烟气在净烟道/烟囱壁面仍可形成的冷凝液膜,当疏水不畅、烟气流速过高的条件下,导致壁面液膜卷吸回流,从而构成烟囱雨中雨的主要来源;烟道/烟囱壁面累积黏附的飞灰、石膏等杂质,随冷凝液滴二次回流进入烟气,造成烟气中自携浆液浓度沿程呈增长趋势.烟囱降雨与烟道疏水冷凝液成分特性最为接近,“烟囱雨”中固形物为粉尘颗粒-板块状结垢的团聚体,也与冷凝水中固形物同源,降雨中固形物的成分取决于电厂除尘、脱硫、除雾器运行及疏水效率等元素的综合影响,该电厂烟囱降雨固形物中飞灰贡献率为63.1%.烟道/烟囱内冷凝液在疏水不畅的情况下的二次回流卷吸是产生烟囱雨的主要原因,基于此机理分析,需对湿烟道和湿烟囱进行优化改造,合理布置疏水系统,及时排出壁面冷凝液,以解决烟囱降雨问题.     

半干半湿法烟气脱硫雾化增湿设计

烟气增湿对半干半湿法烟气脱硫起着关键作用。本文分析了空气雾化效果优于机械雾化效果;计算了FM10型空气喷嘴雾化粒径可满足给定烟气条件下的蒸发粒径;烟气流中雾羽角度收缩,喷嘴均匀布置于烟道,避免湿壁;烟气增湿后,袋式除尘器需采取良好的保温措施,应选用表面处理的易清灰滤料,圆筒状滤袋。