新型多功能烟气净化装置的开发

余热回收，除尘，脱硫多功能烟气净化装置是一种可同时解决中小型锅炉热效率低下和环境污染问题的新装置。在对多功能烟气净化装置基本原理和特点进行介绍的基础上，利用３０００ｍ＾３／ｈ试验系统对装置的阻力，除尘，传热和脱硫特性进行了研究。     

Hybrid microalgal biofuel, desalination, and solution mining systems: increased industrial waste energy, carbon, and water use efficiencies

This work reviews retrofitting new waste energy, carbon and water intensive technologies into existing industrial facilities (including electricity generators) to increase net energy, carbon, and water use efficiencies. The three applications reviewed are microalgal ponds consuming flue gasses and providing thermal power station cooling services, thermally driven membrane distillation desalination, and hydrometallurgical solution mining processes to indirectly remove water contaminants, and additional power station cooling. The aim of this work is to explore the unique challenge of site-specificity of retrofitting any or all of the reviewed technologies within existing facilities for commercial operations. The theoretical basis behind higher aggregated efficiencies is essentially vertical integration of infrastructure, energy, and material flows, reducing total costs, net waste, and associated potential environmental contamination. Whilst solution mining and some thermal desalination technologies are not necessarily new in isolation, new technical developments enable these technologies to use waste heat and waste water by operating in parallel with industrial facilities, and effectively subsidise microalgae biofuel water pumping and dewatering. This research determines three fundamental developments are required to enable wide-scale industrial co-located vertical integration efficiencies: (1) fundamental engineering, (2) monitoring system innovation, and (3) technology/knowledge transfer.     

浅谈热电联产电厂烟气余热利用

以正在设计的电厂为例,叙述了烟气余热利用的思路：在冬季供热期间,回收烟气余热用于加热热网循环水系统;在机组非采暖期,回收烟气余热用于加热凝结水。     

Effect and mechanism of coking residual ammonia water treating by flue gas

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｃｏｋｉｎｇｒｅｓｉｄｕａｌａｍｍｏｎｉａｗａｔｅｒ(ａｈｕｇｅｖｏｌｕｍｅａｎｄｈｅａｖｙｐｏｌｌｕｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｃｏｋｉｎｇ)ｉｓａｈｉｇｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｃｉｎｄｕｓｔｒｙｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｔｈｅｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ.Ｏｆｗｈｉｃｈ,ＢＯＤ5/ＣＯＤｉｓｕｓｕａｌｌｙａｂｏｕｔ30%.Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｂｙｔｈｅｔｒｅａｔｍ…     

Effect and mechanism of coking residual ammonia water treating by flue gas.

The treatment of coking residual ammonia water has been a big difficult problem at home and abroad, and there is no breakthrough research achievement in the past. The invention patent "The method of treating all coking wastewater or treating coking residual ammonia water by flue gas" has been successfully used in Huaian Steel Works for high concentration and organic industry wastewater treatment. Not only can it realize the wastewater zero discharge, but also the wastewater treatment has an effect of de-sulfur and de-nitrogen for flue gas. So that the flue gas exhaust can meet the requirement of emission standard. The mass transfer and heat transfer, fly ash absorption and coagulation, acid and alkali neutralization reaction, catalysis oxidation and reduction reaction in flue gas would be the major factors.     

半干半湿法烟气脱硫塔内降温和增湿的研究

在气-液-固三相条件下进行的脱硫反应,可以较好地提高反应速度和反应效率.但半干半湿法脱硫技术因加入大量返灰和水而改变了反应历程,同时由于输送蒸汽的介入,降低了反应的活化能.虽然增大喷淋量会提高脱硫效率,但脱硫塔内易产生湿壁和结垢,影响灰的流动性,故讨论了半干半湿法烟气脱硫技术在脱硫塔内利用双流喷嘴进行增湿和降温,以创造塔内温距为12～18 K,相对湿度为60%左右的适合脱硫的反应条件.利用传热和传质计算方法对塔内雾滴的蒸发过程进行研究,结果表明:塔内液相的雾化雾滴分布粒径主要在80 μm左右,其蒸发时间为0.691 s.同时设计了一套喷水量的计算程序,通过示范工程的实验验证,可以用来指导半干半湿法烟气脱硫塔内烟气的加湿量计算,该结果可为优化脱硫塔体的内部结构提供依据.      

新型干法水泥生产中二恶英减排的环境技术经济研究

分析了水泥生产过程中多氯二苯并对二恶英和多氯二苯并呋喃(以下简称“二恶英”)的产生机理和国内外排放情况,针对我国部分新型干法水泥窑生产工艺二恶英排放偏高和窑炉能效偏低的问题,选择典型的新型干法水泥窑,开展了二恶英、常规污染物排放情况监测和能效检测及诊断,提出了二恶英协同减排措施,实施了有针对性的技术改造,并对改造后的排放和能效改进情况、环境和经济效益进行了系统评估. 结果表明:采用提高能效、充分燃烧、快速冷却废气及确保进入除尘器的废气温度低于200 ℃等二恶英减排最佳可行技术,烟气中二恶英的量降低了91.8%,单位熟料的能耗水平降低了2.08%;同时,颗粒物等常规污染物和二氧化碳等温室气体也实现了协同减排. 企业通过节能和余热利用获取了经济效益.      

喷雾脱硫时拐形流道内烟气与水雾间传热传质过程研究

本研究在冷态的基础上 ,就单拐形流道内烟气与水雾间传热传质过程进行理论及实验研究。理论上考虑了水雾相的作用 ,提出了对烟气动量方程的修正模型。对拐形流道内烟气单相传热与流动 ,采用K ε湍流模型。两相流动采用两相分离流模型 ,由Lagrange方法求解 ;实验中 ,通过调节多种工况参数 ,结合理论计算最终得出了对烟气脱硫及分离的优化设计     

循环流化床排烟脱硫模型

以微元分析为基础并建立数据模型,分析了床内气、液相温度的变化对液滴 蒸发和对就内传热质过程的影响以及床内气、液相温度沿床高的变化趋势,并且模拟了排烟循环流化床脱硫过程,对钙硫摩尔比Ｃａ／Ｓ,入口烟气温度Ｔｇ,雾化半径ｒ０等参数对脱硫率的影响进行了分析。并与实验结果进行了比较,在下硫比等于１．４,床内温度接近露点温度的情况下,脱硫效率可以达到９６％以上,计算结果与实验结果符合很好。     

燃煤烟气脱硫添加剂研究

基于对燃煤烟气脱硫机理的分析研究,综述了烟气脱硫添加剂的研究现状及最新进展。干法、半干法烟气脱硫添加剂的选择主要从比表面积和孔隙率、吸湿性、氧化性或传质阻力等方面考虑;湿法脱硫添加剂的选择则主要从减小气液相传质阻力等方面考虑。文章建议复合添加剂及工业废弃物是未来添加剂研究的方向。     

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。     

液气燃料烟气的最大余热量与节能率计算研究

在中国能源结构中,燃油与天然气所占比例迅速上升.燃烧后排烟温度一般为160℃~180℃,仍含有较多能量,可以二次利用.本文通过对液、气体燃料中具有代表性的0号轻质柴油及天然气烟气的余热量与节能率进行计算,发现低温烟气余热中的水蒸气余热量占有很大比例,柴油烟气为55.08%,天热气烟气为79.41%.回收烟气余热,尤其是其中水蒸汽的潜热对低温烟气的热回收具有重要意义.若有效回收利用,既是对一次能源的二次利用,更符合"十三五"期间国家节能减排的相关政策要求.     

污水厂增钙干化污泥烟气处理工程

采用湿式填料塔技术治理污水厂增钙干化污泥过程中产生的大气二次污染。在取得技术适用性、风机位置、喷头孔径、水箱尺寸等工程经验后,对该技术进行评价和展望:首先在未来应利用烟气余热,设置换热器,提高能源循环使用效率,其次处理高浓度的恶臭气体,需要对现有工艺进行评估和改进。     

烟塔合一技术特点和工程数据

剖析了德国烟塔合一技术特点和工程数据.烟塔合一技术可以提高能源效率,简化烟气系统设计,减少烟囱和GGH换热器,可以合并锅炉引风机和脱硫增压风机,降低电厂建设费用,有利于降低发电成本.更为重要的是,烟塔合一技术可提高脱硫后净烟气的抬升高度,有利于降低污染.      

亚氯酸钠溶液烟气脱硝与烟气余热回收的一体化试验

锅炉烟气中的NO_x是大气污染的重要原因之一.针对燃气锅炉NO_x超低排放的要求以及烟气中大量余热被浪费的现状,提出了烟气脱硝与余热回收一体化的新方法,通过搭建一体化试验台,分析在烟气余热回收的条件下,c[NaClO₂（亚氯酸钠）]、液气比、喷淋水温度等因素对脱硝效率以及烟气余热回收效率的影响.烟气脱硝与余热回收一体化的新方法主要体现在逆流式烟气喷淋塔中,可利用NaClO₂溶液对低φ（NO_x）的烟气脱硝并同时回收烟气余热.试验结果表明,c（NaClO₂）越高、pH越低、液气比越大,NaClO₂溶液脱硝率越高.当c（NaClO₂）为0.020 0 mol/L、喷淋水温度在30~80℃之间变化时,存在最优的喷淋水温度64℃,使脱硝率最高为36%.同时,液气比及喷淋水温度对余热回收效果影响显著,液气比越大、喷淋水温度越低,余热回收效果越好.试验结果还显示了当烟气温度为83℃、喷淋水温度为48℃、c（NaClO₂）为0.015 0~0.020 0 mol/L、液气比为13.8 L/m3时,烟气脱硝效率约为40%,同时回收了26.4 kW的烟气余热.研究显示,在逆流式烟气喷淋塔中,利用NaClO₂溶液进行烟气脱硝并同时回收烟气余热的一体化方法是可行的,可应用于工程实践.      

蒸汽相变促进WFGD系统脱除PM_(2.5)的协同作用分析

蒸汽相变作为预处理措施能显著提高常规除尘设备对PM2.5细颗粒的脱除效率,但对于水汽含量低的原始燃煤烟气蒸汽耗量太大,限制了工程应用,而在燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)过程中,烟气降温增湿,再添加少量蒸汽就可以建立PM2.5凝结长大所需要的过饱和环境,进而实现WFGD系统对PM2.5的协同高效脱除。在分析蒸汽相变促进PM2.5脱除影响因素的基础上,结合湿法脱硫过程传热传质特性,定性分析了脱硫塔塔前、塔内和塔出口添加蒸汽对WFGD系统脱除PM2.5的促进作用,并提出具体工艺方案。     

硼铁合金烟气净化喷淋塔气液两相流数值模拟

基于计算流体力学(CFD)技术,采用fluent软件平台,针对某硼铁合金厂烟气处理系统中现有设计参数及操作条件下喷淋塔内部流场进行了三维数值模拟分析,对有无喷淋条件下的烟气流场分布进行了对比,另外还分析了喷淋压力,烟气进口速度,以及液滴分布对气液流场分布的影响。较高的喷淋压力和较低的烟气速度有利于气液两相间的传质,液滴的分布也影响着气液两相的传质效率。     

Minimizing greenhouse gas emissions through the application of solar thermal energy in industrial processes

The analysis of industrial energy usage indicates that low temperature processes (20 ≈ 200 °C) are used in nearly all industrial sectors. In principle there is the potential to use solar thermal energy in these lower temperature processes thus, reducing the environmental impact of burning fossil fuels. Using the model of an Austrian dairy plant, this research investigated the potential for, and the economic viability of, using solar energy heat processes in industry.Some industrial sectors such as food, chemistry, plastic processing, textile industry, building materials industry and business establishments can be identified as potential sectors for the application of solar energy heat processes. When assessing the (economic) feasibility of solar thermal energy, the investigation of these industries’ energy systems has to focus on an integrated analysis of cooling and heating demands and to take into account competing technologies. Amongst these are heat integration, cogeneration, new technologies and heat pumps. Pinch analysis was used to investigate industrial energy systems and heat integration possibilities and proved to be a viable tool. Working from the basis of energy balances, Sankey diagrams, pinch analysis and environmental cost accounting, a newly developed investigation tool was applied in the case study of an Austrian dairy plant. This enabled a fast optimization of the system. Two different options for the integration of solar thermal energy into the production line were calculated, option 1 with a solar field of 1000 m² and option 2 with a solar field of 1500 m². Natural gas savings of 85,000 for option 1 and 109,000 m³/a for option 2 can be achieved, resulting in a reduction of 170 tons of CO₂ per year, or 218 tons for options 1 and 2 respectively. Based upon option 1, return on investment is realised after less than three years of implementation. This research thus, indicates promising technical and economical feasibility of using solar thermal energy for industrial processes and provides an important step towards sustainable zero emission production in industry.     

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.     

石灰湿法脱硫传质－反应过程机理

对以族流板塔作吸收器的石灰湿法烟气脱硫技术进行了试验研究,分析了石灰浆液吸收ＳＯ２的传质－反应过程,并提出了Ｃａ（ＯＨ）２浆液吸收ＳＯ２的传质－反应过程机理。本机理认为,总反应速度由气相中ＳＯ２的扩散（气相阻力）和液相中Ｃａ（ＯＨ）２固体的溶解（包括在液相阻力之内）及扩散控制;同时认为,反应过程可分为气相阻力控制、气液相阻力共同控制、液相阻力控制３个阶段。此外,本机理得到了实验的验证。以上结果将有助于改进石灰湿法烟气脱硫工业装置的设计和操作。