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.     

火力发电厂“石膏雨”现象的研究和对策

国内大型燃煤电厂由于系统不设置GGH,净烟气温度较低,塔内烟气经过喷淋洗涤从烟囱排出,会产生"石膏雨"现象,对电厂及周边地区的环境产生了污染,甚至造成了设备的腐蚀。本文以嘉兴电厂的除雾器改造工程实例介绍了经济可行改造范围小的减缓"石膏雨"现象的方法。     

石灰石-石膏湿法烟气脱硫除雾器堵塞分析与对策

除雾器堵塞在石灰石-石膏湿法脱硫中已成了常见现象。除雾器堵塞不但影响除雾器的除雾效果,进而加重了对下游设备的腐蚀;还会造成后续湿烟气对石膏液滴携带的增加,形成"石膏雨"现象。通过对除雾器堵塞原因的分析,提出了除雾器堵塞的对策,为脱硫系统的正常运行提供了参考。     

湿法烟气脱硫装置烟羽治理技术研究

湿式烟气脱硫是目前市场上应用最为广泛的一种脱硫工艺,具有脱硫效率高、投资适中、结构简单等特点。但脱硫后的饱和湿烟气含有饱和的水蒸汽、可溶性盐、硫酸雾等颗粒物,在一定的气象条件下形成白烟,造成视觉污染,同时腐蚀周边设备和环境。本文通过对脱除白色烟羽的研究,寻求解决因饱和湿烟气中水蒸气凝结引起的烟囱腐蚀、烟囱雨及白烟等问题的方法,同时有效回收烟气中的水分及余热。     

基于陶瓷行业脱硫塔管束除雾器流速调控装置的设计研究

目的针对陶瓷行业烟气“超净排放”须达到的标准(颗粒物浓度小于5 mg/Nm3)要求,创新设计管束除雾器流速调控装置结构。方法在脱硫塔管束除雾器流速调控装置的出口末端均匀布置多组调节阀门,根据实际工况烟气量通过调节延伸在塔外的调节杆控制阀门启闭的数量,进而控制通过管束除雾器的总烟气量,实现单筒管束除雾器的筒内流速在设计范围内。结果工作时,整列实现启闭,单列调控可控制最大烟气量达5.7×104 m3/h。当脱硫塔控制进口颗粒物质量浓度小于50 mg/m3时,管束除雾器内筒烟气流速小于5 m/s,颗粒物质量浓度为13~15 mg/m3。当内筒烟气流速处于5~7 m/s时,颗粒物质量浓度为7~10 mg/m3。结论该流速调节装置的使用能确保管束除雾器单筒内的流速不低于设计值,可避免因喷雾塔开停导致工况烟气量波动而影响除雾器的效率。     

华能杨柳青电厂2＆#215;300MW机组湿烟囱烟囱雨治理研究

“烟囱雨”现象日益成为火力发电厂湿烟囱运行过程中的重要隐患,对其进行有效的治理具有重要的环境和社会意义.针对“烟囱雨”产生的根本原因,根据华能杨柳青电厂四期2＆#215;300MW机组湿烟囱的实际情况,将物理模拟研究与CFD气流组织模拟相结合,给出了一种湿烟囱“烟囱雨”治理方案：“DFG-LCS液体收集系统”.系统投入使用后,经现场实地检验发现,原先电厂存在较严重的“烟囱雨”现象已得到明显控制,且后期设备维护简单,是一种高效可行的烟囱雨治理技术.     

某燃煤电厂超低排放改造对烟尘的脱除效果研究

辽宁省燃煤电厂超低排放工作全面推进,燃煤电厂经超低排放改造后,污染物指标控制限值要求为颗粒物10 mg/m~3。某燃煤电厂面临烟气超低排放要求,提标改造现有除尘器,每台炉配两台双室六电场干式低温静电除尘器,并在吸收塔喷淋层下方增设聚气环,在吸收塔净烟道处加装一级烟道除雾器。除尘器和吸收塔改造后,除尘效率由99.8%提高到99.94%,改造后总出口浓度6.80 mg/m~3,改造后排放量6.0 kg/h,削减量16 kg/h,各工况下烟气污染物折算浓度均符合标准要求。     

氨法烟气脱硫湿式电除尘技术的工业应用

燃煤电厂采用湿式钙法或氨法脱硫,利用喷淋碱液吸收烟气中的SO2。脱硫后尾气含有大量的钙盐或铵盐的固态和液态微粒,这些细微颗粒物气溶胶随烟气从烟囱排出后进入大气,成为灰霾的重要组成部分,是形成PM2.5污染的主要原因之一。介绍了J-TECH氨法脱硫及湿式电除尘(电除雾)技术的原理、工艺流程、技术特点,阐述了该技术在传统氨法脱硫技术上的关键突破,经应用验证实际运行脱硫效率大于98%,出口颗粒物浓度小于20 mg/m3,氨逃逸低于5 mg/m3,出口烟气无铵盐夹带,达到预期目标。     

燃煤电厂和钢铁厂烧结烟气有色烟羽排放特征与管控建议

超低排放改造后,电力和钢铁行业常规大气污染物排放量大幅削减,非常规污染物及有色烟羽问题逐步引起关注,视觉污染及“脱白”问题一时成为讨论的焦点。基于国内外相关标准方法,对3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结机机头烟气总排口处的SO₃、NH₃、可过滤颗粒物(FPM)和可凝结颗粒物(CPM)的排放水平进行测试,评估超低排放实施效果和有色烟羽治理的可行性。结果表明,3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结烟气SO₃、NH₃和FPM的排放浓度分别为0.11～1.61,0.02～1.66,0.81～5.76 mg/Nm³,均处于较低水平,其中FPM排放浓度均能够满足超低排放要求,实施烟气“脱白”改造后SO₃和NH₃排放浓度与同行业相比均有显著下降,但减排效果较为有限。3家燃煤电厂和2家钢铁厂烧结烟气中CPM排放浓度分别为3.39～4.82,26.6～29.1 mg/Nm³,其中钢铁厂CPM排放浓度处于较高水平,约为颗粒物超低排放限值的3倍,CP...     

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.     

切圆喷雾式湿法脱硫塔内流场数值模拟及优化分析

烟气湿法脱硫塔内流场的分布直接影响脱硫效率。对一种在喷淋塔内增设脱硫剂旋流雾化层的流场再造脱硫反应方法进行优化,以Fluent软件为平台,通过改变旋流雾化层喷嘴的布置角度、数量以及浆液喷出的速度等参数,对不同工况下脱硫塔塔内烟气流动状况进行了三维数值模拟与分析。研究结果表明:旋流雾化层的直径比d/D为0.6左右,至少设置8个喷嘴才可形成稳定的螺旋场,浆液从喷嘴喷出的速度在15~20 m/s时有利于塔内烟气处于最佳脱硫速率。此结果对大型锅炉的烟气脱硫塔的改造具有参考作用。     

燃煤陶瓷隧道窑的烟气净化技术

主要论述了某陶瓷厂新建成的燃煤隧道窑的除尘脱硫设施。采用湿式除尘脱硫与陶瓷微孔过滤除尘技术相结合 ,同时通过在循环水中加生石灰的方法进行脱硫 ,净化后的烟气通过 35米烟囱排放。经当地环保部门监测 ,净化后的烟气完全达标排放。该套设备除尘效率不低于 94.94% ,平均达到 95 .87% ;脱硫效率不低于 56 .2 5% ,平均达到 63 .69%     

典型钢铁焦化厂可凝结颗粒物排放特征

钢铁焦化厂可凝结颗粒物（CPM）对大气细颗粒物（PM_2.5）的贡献不容忽视,然而目前关于焦化厂CPM排放特征的认识仍很不清楚。采用稀释间接法对焦化厂烟气中CPM的排放进行了测试,对其在脱硫入口和总排放口的浓度及化学组成进行了系统分析。发现在焦化脱硫入口和总放排口CPM浓度分别为9.5,1.2 mg/m3,是可过滤细颗粒物（FPM_2.5）浓度的14,4倍。CPM中占比最高的为水溶性离子,主要为Cl-和K+;其次为有机物。脱硫入口处CPM中有机组分以烯烃类、环烷烃类、烷烃类等为主,总排放口则以醇类、烯烃类、酚类等为主。采用"碳酸氢钠干法脱硫+袋式除尘器+中低温选择性催化还原脱硝"烟气净化技术路线对CPM气态前体物有一定的协同去除能力,CPM去除率为87.3%。     

基于CFD方法的燃煤电厂烟气排放数值模拟

为研究燃煤电厂的烟气扩散,采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法对燃煤电厂烟气排放中污染物（包含气态污染物和固态颗粒物）的扩散形态进行模拟.燃煤电厂的排烟方式主要有烟塔合一和烟囱两种,根据几何参数建立烟塔合一及烟囱的数值模型,采用纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations,N-S equations）求解流场及气态污染物浓度场,采用离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）计算固态颗粒污染物运动轨迹.结果表明:对于气态污染物,由于冷却塔下游漩涡的卷吸作用,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度和超标范围随环境风速的增加逐渐增大,不利于烟气扩散.但随着环境风速的增加,空气的对流作用逐渐增强,从而加速了烟气的扩散.在漩涡和环境风的综合作用下,烟气的最大浓度和超标范围在环境风速为6 m/s时达到最大值,随后随着环境风速增加而减小.采用烟囱排放的烟气由于漩涡作用很小,因此其最大浓度及超标范围随风速的增加呈递减趋势.得益于烟气在冷却塔内的预扩散,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度比采用烟囱排放的烟气最大浓度低将近1个数量级,但这种优势会随着环境风速的增加而减小.对于固态污染物,冷却塔后方的漩涡会加速颗粒物的扩散,因此采用烟塔合一排放的颗粒物的扩散状态远优于采用烟囱排放的颗粒物的扩散状态.      

气相臭氧深度氧化协同湿法吸收脱硝工艺的氮平衡研究:以某钢铁公司300 m2烧结烟气脱硫脱硝系统为例

目前,气相臭氧深度氧化协同湿法吸收脱硝技术已成功应用于多套大型烧结烟气超低排放治理工程。然而,有关氧化产物通过吸收系统时能否从气相高效传递至液相,能否实现氮平衡等问题尚未形成共识。为此,针对某钢铁公司300 m2烧结烟气气相臭氧深度氧化协同湿法吸收脱硫脱硝系统,建立了具有清晰的氮平衡边界和明确的氮输入、输出和累积项,并且尽可能减少动态变化参数的氮平衡研究方法。在此基础上开展了氮平衡研究,结果表明:脱硫脱硝系统的氮转化率为96.4%,表明烟气中的NO_x经臭氧深度氧化后可高效吸收。随着烟气进入和排出脱硫脱硝系统的气态NO_x,随着冲洗水进入和随着石膏排出脱硫脱硝系统的NO₃-,以及吸收塔、缓冲池中累积的NO₃-是最主要的氮输入、输出和累积项,也是针对实际工程开展氮平衡研究应重点考虑的氮组分项。