超低排放燃煤电厂引风机叶片硫酸盐沉积分析

针对燃煤电厂采用选择性催化还原(SCR)技术及低低温电除尘技术实现污染物超低排放,使得低温省煤器后烟气温度过低,引起引风机叶片表面硫酸盐沉积,严重影响引风机出力和锅炉带负荷等问题,本文以某污染物超低排放燃煤电厂引风机叶片表面厚达10mm的结垢样品为研究对象,详细分析了结垢灰样的元素、矿物构成与微观形貌。结果表明:引风机叶片表面灰样主要由硫酸钙、二水合硫酸钙、铵明矾(十二水硫酸铝铵)、硫酸铵和二氧化硅等结晶矿物质组成;灰样中氮、氢和硫元素质量分数高达22%,样品灼烧质量损失可达到60%以上;含硅铝元素球形颗粒完全被絮状硫酸盐裹覆;SCR脱硝系统出口氨逃逸量较高与低温省煤器后烟温过低是造成引风机叶片表面硫酸盐沉积的主要原因。建议应根据不同燃用煤种,结合氨逃逸水平、烟气含湿量、灰浓度等因素,进行低温省煤器出口温度设计。

某1000 MW超超临界燃煤机组尾部烟道硫酸铵盐沉积分析

超低排放技术可有效降低燃煤机组污染物排放,改善空气质量。为探究超低排放机组尾部烟道积灰、结垢问题的产生机理,以某1 000 MW超低排放机组引风机与二级低温省煤器的结垢灰样为研究对象,采用元素分析仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对灰样进行检测,详细分析并讨论了积灰样品中结晶矿物相的形成以及不同位置发生积灰的主要原因。结果表明:引风机与二级低温省煤器颗粒沉积位置的灰样主要由(NH_4)Al(SO_4)_2·12H_2O、(NH_4)_3H(SO_4)_2、CaSO_4、SiO_2等结晶矿物质构成;其中,(NH_4)Al(SO_4)_2覆盖于灰颗粒表面是造成引风机及二级低温省煤器严重结垢积灰的直接原因,而SCR脱硝系统较高浓度氨持续逃逸则是其根本原因。建议应根据煤种硫分、氨逃逸量、灰浓度等合理分配一、二级低温省煤器处的烟气温降,避免静电除尘器脱离低低温状态运行,防止二级低温省煤器处烟温降低幅度过大导致硫酸酸雾快速冷凝。

SO2-NO2-NH3-H2O四元反应体系中气溶胶的生成特性

通过烟雾箱实验,研究了SO 2-NO 2-NH 3-H2O四元反应体系在气-粒转化过程中新形成颗粒物数浓度与粒径分布的变化.研究发现,SO2-NO2-NH3-H2O四元反应体系具有显著的成核能力,且其成核强度大,持续时间短.当SO2、NO 2浓度为200mg/m^3,NH 3浓度为12×10^-6时,反应体系的气溶胶总个数浓度在2min时达到峰值2.5×10^6cm^-3.缺少任一种气体均会使气溶胶成核强度下降.SO2、NO2及NH 3浓度分别为0的工况下气溶胶总个数浓度峰值分别下降了41.0%、83.6%及98.5%.在电厂污染气体排放浓度区间内,NO 2对气溶胶生成影响大于SO2.燃煤电厂控制NO x排放浓度对改善烟囱出口气溶胶数浓度更有效.在实验基础上,对颗粒物成核特性进行拟合,反应体系在气-粒转化过程中产生的新颗粒物总个数浓度及中值粒径与气态前体物浓度线性相关;采用布朗团聚模型对气溶胶成核后的团聚过程总个数浓度及粒径变化进行模拟计算,根据给定的燃煤电厂SO2、NO2、NH 3排放浓度,给出预测气溶胶颗粒成核速率、粒径分布及总个数浓度变化的方法.

亚微米颗粒湍流团聚特性的实验研究

燃煤电厂亚微米颗粒物排放是造成大气环境污染和影响人体健康的重要因素。本文搭建亚微米颗粒湍流团聚实验平台,通过场发射扫描电镜(FESEM)对亚微米颗粒的团聚形貌进行微观表征以及扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)对亚微米颗粒团聚前后的粒径分布特性进行宏观测量。结果表明:亚微米颗粒湍流团聚形成多分叉颗粒树聚团结构,进口流速为0.8?5.3m/s条件下,PM1和PM0.1的脱除效率分别为5.6%?18.6%和7.0%?21.4%,且PM1和PM0.1的脱除效率曲线随速度变化呈现二次函数规律。

燃煤水泥窑尾颗粒物粒径分布及污染特征

选取某4000t/d新型干法水泥生产线,采用低压撞击器进行颗粒物采样测试研究,分析颗粒物粒径分布及分级颗粒的化学成分。结果表明:悬浮预热器出口的ρ(PM10)为3.53g/m^3,其中PM1和PM2.5占PM10比例分别为29.4%和89.4%,且PM10为双峰分布,其峰值分别为0.1~0.2μm和1~1.8μm。窑尾飞灰中PM10成分地壳元素Ca、Fe、Si的含量较多,元素总和达到95.7%,生料破碎及残渣聚合决定粗模态分布特征,燃煤飞灰中S、K等易挥发元素的气化凝结决定细模态分布特征。烟气颗粒物经增湿塔后,ρ(PM10)由3.53g/m3降低至3.39g/m3,且呈单峰分布,峰值为2~2.5μm,表明增湿塔对烟气中细颗粒物具有凝聚和脱除效果。袋式除尘器对PM10的脱除效率在99.5%以上,且存在0.1~0.4μm的脱除逃逸窗口,增湿塔运行条件对布袋除尘的脱除效率无明显影响。

超低排放燃煤电厂颗粒物脱除特性

在京津冀某660 MW超低排放发电机组,通过低压撞击器(DLPI)颗粒物取样系统对选择性催化还原装置(SCR)、低低温省煤器(LLTe)、静电除尘器(ESP)、高效湿法脱硫塔(WFGD)、湿式静电除尘器(WESP)进出口烟气中的颗粒物取样,通过滤膜取样系统对WFGD、WESP进出口颗粒物进行同步取样.获得了超低排放改造后,不同烟气处理设备对PM1、PM1~2.5、PM_(2.5~10)的脱除效率.结果表明,SCR能够明显增加PM1的质量浓度,PM1增加了52.11%;LLTe能够显著提高ESP的脱除效率,尤其是0.1~1μm范围内的颗粒物;WFGD能够协同脱除SO_2和颗粒物,但会增加PM1的排放,PM1质量浓度增加了59.41%,PM10中水溶性Mg2+、Cl-、SO2-4组分增加;WESP对PM1、PM1~2.5、PM_(2.5~10)均有较高的脱除效率,能够进一步降低颗粒物质量浓度.超低排放技术路线下,该燃煤电厂最终排放的PM10质量浓度为2.04 mg·m^(-3).