超低排放机组湿式电除尘器多污染物减排及能效测试研究

湿式电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP)是燃煤烟气治理的精处理设备,以某660 MW超低排放机组配套金属板式湿式电除尘器为研究对象,对湿式电除尘器的多污染物脱除性能和能效参数开展系统测试研究和分析。湿式电除尘器对颗粒物、雾滴、SO3和Hg的脱除效率分别为81.12%、75.60%、76.13%、53.08%,电耗为402.6(kW·h)/h,满足设计要求。各污染物排放质量浓度分别为4.20、17.25、9.80、4.08×10^(-4)mg/m^(3),排放因子分别为13.76、56.49、32.10、1.34×10^(-3)g/(kW·h),比电耗为1.48×10^(-4)(kW·h)/m^(3),单位质量颗粒物脱除能耗为22.87(kW·h)/kg,均处于行业平均水平。研究结果可为燃煤电厂后续污染物减排和能效控制提供借鉴。

燃煤电厂烟气中Hg的生成、治理、测试及排放特征研究

燃煤电厂是大气Hg排放的主要来源之一,基于文献调研,分析了燃煤电厂烟气中Hg的来源及生成、燃烧后现有设备协同脱Hg技术和吸附剂喷射脱Hg技术、主要离线测试方法、超低排放实施前后燃煤电厂烟气Hg排放特征等,指出燃煤电厂实施更严格的烟气Hg排放控制是非常有必要的,且改性活性炭、改性飞灰喷射脱Hg技术将是未来应对更严格Hg排放限值的主流技术。研究结果可为燃煤电厂烟气Hg排放控制提供参考。

燃煤电厂烟气中SO3的生成、危害、测试及排放特征研究

燃煤电厂烟气中SO3等非常规污染物的排放尚未得到有效控制,其危害主要表现在低温腐蚀、设备堵塞和环境污染等,主要来源于煤的燃烧。对中国200种煤种基硫含量(Sar)进行统计分析,其范围在0.11%~3.47%,平均值为0.82%;SO3采样方法主要有控制冷凝法、异丙醇吸收法,将2种方法耦合使用,可大幅提高SO3的捕集率,提高测试数据的准确性;基于现场实测及文献调研,对现有燃煤电厂的SO3排放特征进行表征。结果可为后续燃煤电厂SO3排放控制提供借鉴。

燃煤电厂烟气中SO_3的采样方法研析

本文对燃煤电厂烟气中SO_3的采样方法进行了阐述和简要分析,并对控制冷凝法进行了适当改进,为燃煤电厂烟气中SO_3测定标准的研制提供借鉴。

燃煤电厂烟道活性炭喷射均匀性数值模拟

基于活性炭喷射的烟气脱汞系统的运行费用主要取决于活性炭的耗量,如何增大活性炭覆盖率、提高活性炭与气流分布的均匀性、延长活性炭颗粒的停留时间,是提高脱汞效率、节省吸附物料损耗的关键。针对某100MW机组实际工程案例,采用Fluent软件对烟道喷射活性炭颗粒的气固两相流进行数值模拟计算,研究了不同喷射点布置时活性炭颗粒分布情况、覆盖率等。结果表明:喷嘴数量越多,喷射覆盖面积越大,活性炭颗粒在烟道的覆盖率越高;但在实际工程应用中,在尽量多布置喷射点的同时,也应考虑所增加的喷射点数对覆盖率扩大的贡献比例。

燃煤电厂烟气中Hg的测试方法研析

本文对燃煤电厂烟气中Hg的采样及测定方法进行了阐述和简要分析,并对比了ONM法和30B法的优缺点,为燃煤电厂烟气中Hg测定标准的研制提供借鉴。

旋转电极式电除尘器技术研究

简要阐述了旋转电极式电除尘器的原理、结构、应用及特点,并总结出其除尘效率计算公式。研究结果表明:该技术能最大限度的减少二次扬尘,显著降低电除尘器出口排放浓度,对高比电阻粉尘有很好的收尘效果。与其他除尘器比较,旋转电极式电除尘器节省场地、空间和能源,性价比高,具有较广阔的应用前景。

湿电场可凝结颗粒物脱除性能研究

为研究湿式电除尘器对可凝结颗粒物(主要是SO3)的脱除性能,结合现场实测和规律分析,定量分析了某350MW机组、660MW机组5号炉和6号炉配套湿式电除尘器对SO3的脱除效果,并总结了34台金属板式湿式电除尘器、35台导电玻璃钢管式湿式电除尘器的SO3脱除规律,为燃煤电厂、钢厂等可凝结颗粒物控制提供借鉴。

燃煤烟气中SO3浓度对湿式电除尘器的影响

随着我国燃煤电厂烟气超低排放的全面施行,NOx、SO2、颗粒物等常规烟气污染物的排放得到了较好的控制,但SO3排放问题却日益突出。湿式电除尘器一般能够脱除60%以上的SO3,最高可达90%以上,但SO3的浓度过高也会对湿式电除尘器的运行产生一定的影响。结合文章研究内容及工程经验,对燃用中高硫煤的电厂(煤质含硫量Sar≥2%或WESP入口SO3浓度高于80mg/m3),建议采用SCR前后碱基喷射等SO3脱除技术。

循环半干法烟气脱硫装置脱硫效率的回归分析

以循环半干法烟气脱硫机理为基础,推导了脱硫效率的表达式。对主要影响因素与脱硫效率的关系进行了回归分析[2],建立了数学模型,为循环半干法脱硫装置的设计、运行和脱硫效率的预测提供依据。

燃煤电厂烟气中SO_3生成、治理及测试技术研究

SO3是危害性极大的燃煤污染物,研究了燃煤电厂烟气中SO3的生成和转化规律,分析了燃烧前、中、后的SO3治理技术,基于此,提出了一种以低温电除尘技术为核心的SO3控制技术路线,并通过分析国内外SO3相关测试标准和技术,对该技术路线中SO3测试方法进行了初步探讨,取得一定阶段性成果,旨在为相关技术研究、政策制定提供参考。

低低温电除尘技术适用性及污染物减排特性研究

对国内近200种煤种的灰硫比进行了计算分析,并采用优化改进后的测试技术和方法,对低低温电除尘技术的深度提效及污染物减排特性开展了实测研究与分析。结果表明:国内绝大部分煤种的灰硫比均大于100;采用低低温电除尘技术不发生低温腐蚀风险;低低温电除尘技术可大幅降低飞灰比电阻,增大飞灰平均粒径,并提高电场起晕及击穿电压,降低烟气量及烟气流速,从而有效提高除尘效率;除尘效率可提高0.01~0.17百分点,PM2.5减排幅度可达48.3%,SO3减排幅度可达96.6%,飞灰中硫元素和硫酸根质量分数增幅明显。

电荷法测试WESP进出口烟气中PM_(2.5)的试验研究

对于固定污染源烟气中PM2.5测试方法,目前国内尚未出台相应标准,燃煤电厂烟气中PM2.5测试技术是目前国内研究的热点,尤其是湿式电除尘器(WESP)后这种低浓度、高湿度烟气环境条件下PM2.5的测试是目前国内的工程测试难题。利用ELPI对国内首台新建"超低排放"燃煤机组配套WESP前后PM2.5进行测试研究,采用高温一级稀释方案,并将采样枪和旋风加热保温,有效避免了水滴对测试结果的影响,测试结果可信度较高,得出WESP对PM2.5的脱除效率为78.77%。

电除尘器飞灰粒径表征及细颗粒降温团聚

基于50000m^3/h实烧烟气中试系统,采用Mastersizer 2000E激光粒度分析仪和电子低压冲击仪(ELPI),首次对电除尘器飞灰几何粒径和空气动力学粒径进行全面表征。结果表明,电除尘器入口及各电场的飞灰几何粒度分布均呈双峰分布特征,各电场峰值依次右移,但末级旋转电极电场≤1μm的颗粒占比略有升高,电除尘器入口及第1~5电场飞灰几何中位径分别为6.607μm、17.378μm、2.884μm、2.577μm、2.460μm、2.480μm;温度降低,电除尘器入口飞灰几何粒度分布的双峰均右移,颗粒团聚现象明显,80℃、90℃、110℃、130℃、150℃时电除尘器入口飞灰几何中位径分别为13.183μm、10.500μm、10.171μm、6.607μm、7.586μm,从130℃降至90℃,电除尘器入口几何粒径≤1μm、≤2.5μm、≤10μm的飞灰占比分别减少了19.8%、19.2%、12.6%;不同温度时,电除尘器对空气动力学粒径0.03~10μm段颗粒的个数浓度、质量浓度均有较高脱除效率,均在75%以上,最高可达99.9%;温度降低,电除尘器进出口空气动力学粒径不同粒径段颗粒个数浓度和质量浓度均有不同程度降低,从130℃降至90℃、80℃,对应电除尘器入口PM_(2.5)团聚效率分别为46.76%、60.08%,对应电除尘器出口PM_(10)减排分别为59.80%、91.08%,PM_(2.5)减排分别为45.94%、76.22%,PM_1减排分别为40.40%、62.12%。

高性能脱硫脱白技术在水泥超低排放中的应用

介绍了高性能脱硫脱白技术的主要特点及其应用。本技术是高性能湿法脱硫技术和相变凝聚节水脱白技术的高效耦合。应用结果表明:脱硫塔出口SO_(2)和粉尘含量分别达到22.8 mg/Nm^(3)和6.6 mg/Nm^(3),远低于设计值,脱硫除尘效率分别为99.6%和78%;相变凝聚器出口粉尘含量3.15 mg/Nm^(3),协同除尘效率高达52.2%,回收冷凝水14.5 t/h,收水率78.4%。相变凝聚节水脱白技术实现了在水泥行业超低排放中的首台套应用,具有冷凝收水、协同除尘、有色烟羽控制等多重功效,对水泥行业超低排放改造具有重要的借鉴价值。

湿式电除尘器排放特征及高效能指标研究

为了研究湿式电除尘器的能效指标,采用数据调研的方式掌握了湿式电除尘器的排放特征。根据调研数据及国家标准指标评测要求,确定合理的相关指标参数:高效能湿式电除尘器出口颗粒物质量浓度为5 mg/m^3,SO_3脱除效率为60%,雾滴脱除效率为80%;高效能湿式电除尘器压力降为150 Pa,漏风率为0.2%;高效能金属板式湿式电除尘器、导电玻璃钢管式湿式电除尘器比电耗分别为0.7×10^(-4) kWh/m^3、1.3×10^(-4) kWh/m^3,比水耗分别为0.8×10^(-5)、0.7×10^(-6);高效能湿式电除尘器整机使用寿命为20年。

多场条件下低低温电除尘系统全流程数值模拟

文章基于商业计算流体力学(CFD)软件,对某低低温电除尘系统进行了多场条件下的数值模拟。采用k-ε模型来模拟湍流场,用离散相模型(DPM)来模拟飞灰颗粒的运动,用换热器模型和多孔跳跃模型模拟烟冷器内温度场,用电磁流体模型(MHD)模拟电场,用颗粒群平衡模型(PBM)模拟颗粒团聚规律。结果表明:烟道内布置导流板及阻流板后,电除尘器各分室进口流量偏差均在±1%以内,出口不超过±0.5%。颗粒相质量流量分配偏差也均未超过±5%。各室入口截面烟气流速相对均方根差均不超过0.25。模拟烟冷器内各截面的温度、密度及流速变化规律与实际相符。电场内电势分布由放电极向收尘极呈不均等环状分布,粒径越大的颗粒越容易被收集,小颗粒易发生逃逸。随着时间的推移,烟冷器内颗粒平均粒径逐渐增大,当t=0.8 s以后,颗粒平均粒径趋于平稳。

烟道凝聚器流场及细颗粒凝聚特性研究

为研究烟道凝聚器的凝聚机制及颗粒物减排特性,通过商业计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,模拟并得到了凝聚器湍流区定常/非定常工况条件下的流场特性;理论计算了凝聚器内颗粒的凝聚过程,并通过扫描电镜进行了验证;实验室中凝聚器对PM2.5的减排幅度为20.8%,实际工程中,300MW和660MW机组PM2.5的减排幅度分别为30.1%和37%。研究结果可为颗粒凝聚技术的大规模工程应用提供参考。

NID循环半干法烟气脱硫技术在改造工程中的应用

总结了NID循环半干法烟气脱硫技术在台州电厂135MW机组和宁夏大武口2×110MW机组脱硫改造中的应用,结果表明:该技术占地小,改造方式灵活,适用于不同布置方式除尘装置的脱硫改造,能达到同时去除烟气中飞灰和SO2的目的。

高温除尘用金属纤维滤料的性能研究

为了解高温除尘用金属纤维滤料的过滤性能,采用对比试验的方式,对金属纤维滤料、普通针刺毡滤料和聚四氟乙烯(poly tetra fluoro ethylene, PTFE)覆膜滤料进行过滤性能试验,结果发现:老化试验前,金属纤维滤料排放浓度较高,老化试验后,排放浓度低于0.1 mg/m;清灰周期长,清灰周期约为普通针刺毡的2倍,与针刺毡覆膜滤料基本一致;残余阻力约在350 Pa左右,与普通针刺毡、PTFE覆膜滤料基本一致。金属纤维滤料作为新型滤材,过滤性能良好,完全能满足高温除尘的性能需求。