白泥烟气脱硫技术与燃煤电厂工程应用

系统地考察了白泥的物化特性、白泥脱硫浆液的特性,并对w（白泥浆液）、pH等因素对脱硫性能的影响进行了研究.在国电肇庆热电有限公司2×350 MW超临界锅炉机组上开展了工程化应用研究,对比研究了白泥脱硫与传统石灰石-石膏法脱硫的性能与石膏副产物特性.结果表明:w（白泥浆液）和pH对脱硫效率影响较为明显,w（白泥浆液）低于12.5%的条件（5.0%、8.0%）下,pH由10.0减至6.0时,脱硫效率逐渐减小;w（白泥浆液）为12.5%的条件下,pH对脱硫效率的影响基本可以忽略;在三层浆液喷淋填料塔内,液气比为8 L/m3,空塔气速为0.4 m/s,脱硫效率最高可达96.7%以上.350 MW燃煤电厂白泥脱硫工程应用结果表明,采用单塔双循环工艺,在运行负荷为240~249 MW范围内,ρ（SO₂）为1 948~1 999 mg/m3的条件下,白泥脱硫的效率（99.25%~99.49%）优于石灰石-石膏法（99.18%~99.20%）;白泥作为脱硫剂时,烟气出口ρ（SO₂）最低仅为10 mg/m3,可满足超低排放标准对SO₂控制的要求.研究显示,与石灰石-石膏法生成的石膏副产物相比,白泥脱硫石膏在酸不溶物、含水率等指标及外观方面基本接近,符合建材制品要求,满足副产物资源化要求.      

火电机组湿法石灰石-石膏烟气脱硫成本与综合效益分析

选择单机为300、600、1000MW的火电机组,分别分析了含硫量在0．5％～3．00％范围内,火电机组脱硫成本的变化情况;并以单机300MW火电机组为例分析了给火电机组脱硫后产生的经济效益,最后简单探讨了电力行业烟气脱硫带来的环境效益。结果表明：对于同一火电机组,随着煤炭含硫量的增加,其脱硫成本呈下降趋势;当煤炭合硫量相同时,火电装机容量越大,其脱硫成本越小;而且火电机组脱硫后每年获得净利润远大于其脱硫成本,同时能够产生较大的环境效益。     

燃煤电厂脱硫技术及超低排放改造费效分析

基于燃煤电厂二氧化硫排放现状及超低排放的要求,构建石灰石-石膏法脱硫费效计算模型,分别分析机组容量、年运行小时数、不同SO_2排放限值及托盘塔改造对成本效益的影响,以"费用最小化、效益最大化"为原则,寻求节能减排新途径。结果表明:在煤炭含硫量和脱硫效率一定时,100 MW、200 MW、300 MW、600 MW和1 000 MW机组的减排量分别为3.47万,5.5万,8.2万,15.5万,25万t,呈逐渐增大趋势,同时,费效比逐渐减小,说明大容量机组环境、经济效益明显;同一机组容量,脱硫成本与年利用时间呈负相关;SO_2排放标准越严格,吨SO_2脱除成本和单位发电量运行成本越高;托盘塔超低排放改造技术经济可行,费效比<1,减排效益明显,可作为燃煤电厂脱硫设施改造的重点技术。     

塔体倾斜条件下船舶尾气SO2洗涤脱除强化

针对恶劣海况下船舶洗涤塔倾斜的情况,利用船舶尾气净化小试试验台,开展了洗涤塔不同倾斜角度下对镁基吸收剂脱硫效率影响的实验,研究了液气比、入口SO₂浓度、烟气量、浆液pH值、对洗涤塔内SO₂脱除效率的影响.结果表明：脱硫效率随洗涤塔倾角度的增大而降低.脱硫效率随液气比的增大而升高,较低的液气比时倾斜角度对SO₂脱除效率的影响更明显;脱硫效率随SO₂入口浓度的增大而略微降低,入口SO₂浓度较高时,SO₂脱除效率的降低随倾斜角度的增加变化较为明显;相同液气比条件下,脱硫效率随塔内烟气量的增加而升高;脱硫效率随浆液pH值的增大而升高,低pH值时SO₂脱除效率的降低随倾斜角度的增加变化较为明显.筛板-边壁环的加入可有效提高倾斜条件下洗涤塔的脱硫效率,倾斜角度为15°时,脱硫效率提高将约3%;倾斜角度为10°时,脱硫效率提高约5%;倾斜角度在5°以下时,脱硫效率可提高将近7%.     

煤炭消费与大气污染影响下的燃煤火电分区发展策略

我国区域性复合型大气污染日益严重,以燃煤火电为代表的煤炭消费相关产业已经成为最为重要的大气污染源,并已成为制约燃煤火电行业发展的重要因素. 应用RAMS(区域大气模式系统)-CMAQ(多尺度空气质量模式系统)模拟和评估全国燃煤火电对区域大气环境的影响,并分析了近地面风场对燃煤火电布局的影响;基于煤炭消费总量增长趋势与控制目标,预测燃煤火电的发展规模,提出全国燃煤火电分区布局策略. 结果表明:燃煤电厂对我国东部地区NO_x、SO₂、PM_2.5以及PM₁₀排放通量的贡献较大,但燃煤电厂对ρ(SO₂)、ρ(O₃)、ρ(PM_2.5)和ρ(PM₁₀)年均值的贡献率较小,基本维持在10%以下,仅对ρ(NO_x)年均值贡献达到了10%～20%;考虑到盛行风向对污染物传输的影响,需谨慎在京津冀西北方向、长三角周边以及珠三角以北方向的较近区域新建燃煤电厂或大型燃煤火电基地;按照既定的煤炭消费总量控制目标(42×108 t)估算,2020年新增燃煤电厂容量可以满足电力消费需求增量的70%,“十三五”期间仍需要进一步开发其他替代能源,煤炭消费总量控制对煤电发展的影响逐渐减弱;中东部地区可增加燃煤火电装机容量较小,华北平原、长三角、珠三角和四川盆地等地区应禁止新建煤电机组,新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区西部、宁夏回族自治区、陕西省北部等西部地区将是未来燃煤火电发展空间最大的区域.      

基于实测的电袋复合除尘器脱除多污染物效果

为了考察电袋复合除尘器脱除多污染物的能力,分别采用US EPA Method 30B方法、DL/T 998-2006《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范》、HJ/T 342-2007《水质硫酸盐的测定铬酸钡分光光度法（试行）》、GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》和国际标准化组织ISO23210-2009《Stationary Source Emissions-Determination of PM₁₀/PM_2.5 Mass Concentration in Flue Gas-Measurement at Low Concentrations by Use of Impactors》对A、B两个燃煤电厂中循环流化床锅炉后的电袋复合除尘器脱除烟气中汞、SO₃、烟尘、PM₁、PM_2.5、PM₁₀六种污染物的效率进行测试试验.结果表明:电袋复合除尘器对烟尘、PM₁₀等颗粒态污染物捕集效率高达99%以上;两个电厂电袋复合除尘器中汞的质量平衡分别为112.05%、72.78%,在70%~130%的允许范围之内;B电厂中电袋复合除尘器进口处烟气中颗粒态汞占总汞含量的比例高达97%,电袋复合除尘器对颗粒态汞的捕集效率达99.93%,对气态汞的捕集效率达86.84%;由于滤袋表面烟尘粉饼具有一定的吸附作用,电袋复合除尘器对SO₃也有一定的捕集能力,A、B电厂电袋复合除尘器对SO₃的脱除效率分别达到90.04%和61.73%,脱除效率可能受到飞灰组分及其吸附能力的影响.研究显示,电袋复合除尘器对循环流化床锅炉烟气中的多污染物具有较高的协同捕集效率.      

氨和脉冲电晕脱硫脱硝的试验研究

利用氨对SO₂的中和反应和纳秒高压脉冲电晕产生的活化自由基对SO₂和ＮＯ的氧化作用脱除燃煤锅炉排放烟气中的SO₂和ＮＯ。试验结果表明:氨脱硫效率很高,但对ＮＯ不产生作用;氨和脉冲电晕共同作用于烟气中的SO₂具有理想的脱硫效果。      

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%。     

钢铁行业典型烧结机污染物排放特征对比研究

钢铁工业排放是引起空气污染的重要原因之一,烧结工序又是钢铁行业中的排放大户.鉴于此,选取了一台工艺相对落后但仍在我国中西部地区大量存在的90 m2小型步进式烧结机和一台工艺较为先进的450 m2大型带式烧结机,对两台烧结机不同点位的SO₂、NO_x、颗粒物以及烟气Hg等进行实测,并对颗粒物中的元素、水溶性离子、OC和EC进行分析,从而获取不同技术水平、不同污控措施下烧结机污染物排放特征以及与2019年生态环境部办公厅印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中的超低排放限值之间的差距.结果表明:①烧结机头SO₂、NO_x、CO、颗粒物和烟气Hg排放浓度分别为54.69~123.04 mg/m3、187.28~312.58 mg/m3、6 746.04~7 790.83 mg/m3、11.04~19.93 mg/m3和78.97~2 537.07 ng/m3,烧结机尾颗粒物排放浓度为0.76~16.22 mg/m3,机头颗粒物以PM_2.5为主,占比为81.02%~91.49%,机尾颗粒物主要为PM₁₀,占比为71.17%~73.01%.烧结机头SO₂、NO_x、颗粒物以及烧结机尾颗粒物还需分别减排36.00%~71.55%、73.30%~84.00%、9.40%~49.82%和0~38.35%才能满足超低排放限值.②烧结颗粒物主要成分为K、Ca、Na、Mg、Fe、Cl-、SO₄2-、NH₄+、OC和EC等,其占比与烧结机类型、烧结原辅料以及污染物控制措施等因素有关,石灰石-石膏法脱硫后SO₄2-占比增加28.12%,活性炭移动床脱硫后EC占比增加2.15%.③布袋除尘器对烧结机不同粒径颗粒物和烟气Hg的脱除能力比双室五电场静电除尘器分别高出1.25%~5.06%和9.51%,活性炭移动床系统对烧结不同粒径颗粒物以及烟气Hg的去除效果分别比石灰石-石膏法脱硫系统高出9.40%~11.38%和4.31%.研究显示,不同工艺、不同污控措施烧结机大气污染物排放特征存在一定差异,SO₂、NO_x排放浓度与超低排放限值差距较大,烟尘排放浓度与超低排放限值差距较小.      

成渝经济区火电发展的大气环境影响

基于CALPUFF模型,以2007年为基准年,根据成渝经济区基准年火电SO₂排放量、2008—2009年国家核定的火电SO₂减排量(20.9×104 t)、“十二五”年地方计划火电SO₂减排量(18.5×104 t)以及地方愿景下的“十二五”期间新增火电SO₂排放量,设计3种不同排放情景,并且对不同情景下的ρ(SO₂)分布特征进行了模拟. 结果表明:2008年和2009年成渝经济区的火电SO₂减排使成渝经济区的ρ(SO₂)年均值比2007年平均降低了18.9%;“十二五”新增火电装机将会使成渝经济区的ρ(SO₂)年均值比2007年平均升高20.7%. 虽然通过工程减排及“上大压小”的方式减缓了新增火电机组带来的影响,但从空间分布来看,ρ(SO₂)增加的局部地区与酸雨严重的地区高度重合,导致该区域酸雨污染风险依然存在.      

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.     

超低排放燃煤电站三氧化硫的迁移和排放特征

采用美国环保署(USEPA)method 8推荐的方法,对典型超低排放燃煤电站满负荷工况下的燃煤、烟气、飞灰、渣进行三氧化硫监测.实验结果表明:燃煤电站超低排放环保设备对三氧化硫的总脱除率为71.86%,大气三氧化硫排放浓度为1.5 mg·m~(-3)(气体体积为标准大气压下的体积,下同).选择性脱硝催化剂(SCR)前烟气中三氧化硫生成量为二氧化硫的0.46%,在SCR催化剂SO_2/SO_3的转化率为0.58%,空气预热器内气态三氧化硫浓度显著降低.低温电除尘(LLT-ESP)内三氧化硫与飞灰结合得到脱除,LLT-ESP细灰中三氧化硫含量为粗灰的1.38倍.湿法脱硫系统(WFGD)对三氧化硫的脱除率为48.45%.超低排放燃煤电站大气三氧化硫排放因子EF_煤、EF_电分别为17.13 mg·kg~(-1)、4.41 mg·kW~(-1)·h~(-1).估算2018年我国燃煤电站三氧化硫大气排放总量约为3.99万t·a~(-1).     

我国燃煤硫污染控制技术现状综述

从燃前、燃中、燃后三个阶段，阐述了我国脱硫煤生产、低硫污染燃烧技术及燃煤烟气脱硫的污染控制技术现状和发展方向，提出了我国控制燃煤硫污染的对策建议。     

活性焦联合脱硫脱硝技术及发展方向

本文介绍了活性焦特点、活性焦联合脱硫脱硝技术的反应机理及工艺流程、活性焦联合脱硫脱硝技术的优缺点及发展方向。指出了活性焦联合脱硫脱硝工艺具有可以实现同时脱除S02、NOx和粉尘,脱除效率高,投资小等优点,通过加热再生活性焦,可获得高浓度的SO2气体,用于生产硫酸、液体二氧化硫或硫磺,有效回收硫资源。该技术具有流程简单、占地面积小、无二次污染、费用低、应用范围广等特点。     

新型低费用的管内洗涤(IDS)烟气脱硫(FGD)工艺

作为大气污染控制工艺主要供应商的通用电器环境服务公司（GEESI）,在其试验的基础上,近年来开发出新型、低费用管内洗涤（IDS）干法SO2脱除系统。该工艺可以减少燃煤公用事业锅炉和大型工业锅炉的SO2排放量。IDS工艺的目标是为减少SO2排放的技术改选使用,尽管它的脱除效率比通常的干法烟气脱硫低,但它的工业规模设计却以投资少和占地面积少为特色。      

锅炉烟气脱硫技术浅谈

随着我国环保力度的加强，烟气脱硫技术越来越引起人们的重视。在众多的脱硫方法中，循环流化床锅炉脱硫是近几年来较为广泛应用的一种技术，它燃料适应性强、负荷调节范围大、燃烧效率和脱硫效率均较高。但也存在易爆管、冷渣器堵塞等问题。在设计中设计人员应充分注意各方面问题。     

Air pollution and its control in China

The rapid growth of China’s economy has led to severe air pollution characterized by acid rain, severe pollution in cities, and regional air pollution. High concentrations are found for various pollutants such as sulfur dioxides (SO₂), nitrogen oxides (NO_x), and fine particulates. Great efforts have thus been undertaken for the control of air pollution in the country. This paper discusses the development and application of appropriate technologies for reducing the major pollutants produced by coal and vehicles, and investigates air quality modeling as an important support for policy-making.     

生物－非生物煤炭脱硫新技术的研究

对生物－非生物煤炭脱硫的原理、菌种及操作条件等问题进行了探讨和实验研究。实验结果表明非生物－乳化技术与生物脱硫技术结合应用,大大提高了脱硫效率。在２－３ｄ内煤炭黄铁矿硫去除率为５３．２％,总硫去除率为３２．７％,而且改变煤粒度或反应条件均会改变总硫去除率,最高可达４７％（２ｄ）。     

SO2排放造成的森林损失计算:以湖南省为例

SO₂排放对我国的森林生态系统造成了严重的损害,因而损失计算对于SO₂控制具有重要意义,但是目前仍缺乏有效的方法计算不同排放水平下的森林损失.本研究以硫沉降超临界负荷作为计算森林损失的参数,推导了适用于我国硫沉降导致森林损失的剂量-响应函数,并以湖南省为例,以1995为基准年,计算了2000年～2020年高中低3种SO₂排放方案下的森林损失.研究结果表明,随着今后湖南省经济和能源消费的增长,森林损失将继续增加.高排放方案下2020年SO₂排放将增长1.2倍,但森林损失增长4.3倍,边际损失高于6000元/t.在当前排放水平下对SO₂排放进行削减,边际效益达到1500元/t,因此控制SO₂具有显著的经济效益.对湖南案例的不确定性分析显示,计算方法有较高的可靠性.研究结果为区域SO₂控制策略的优化提供了支持.     

锅炉除尘脱硫及其废水回用系统的经济损益分析

以燃煤锅炉掺烧固硫除尘脱硫及其废水回用系统为研究对象，利用环境系统费用效益分析方法，分析了该系统的环保投入和取得的环境效益。结果表明：对燃烧高硫煤的８０ｔ／ｈ规模的锅炉房，环保费用的现值为３１２６万元，环保效益的现值为９７２９万元，费用与效益之比为１∶３１１。结果说明锅炉掺烧固硫除尘脱硫及其废水循环技术具有很好的经济效益。该分析方法和结果为燃煤锅炉除尘脱硫工艺方案的选择和系统的优化研究提供了基础。