粉煤灰-石灰中温烟气脱硫和蒸汽活化的机理

实验研究了粉煤灰 -石灰吸收剂经 1 50℃和 40 0~ 80 0℃蒸汽处理后 ,其固硫能力的改善程度 ,并借助扫描电镜、X射线衍射分析技术对蒸汽活化机理进行分析 .粉煤灰 -石灰的一次硫化样品经 1 50℃蒸汽处理后 ,Ca O转化为 Ca( OH) 2 ,石灰颗粒发生破碎 ,粉煤灰颗粒表面粘附了大量的含钙微粒 ,从而大大增加了吸收剂的有效反应表面积 ,在 40 0~ 80 0℃的脱硫反应温度下使其转化率比未处理吸收剂的转化率提高了 0 .8~ 1 .5倍 . 1 50℃蒸汽处理方式比 40 0~ 80 0℃蒸汽处理方式的效果好 .

氧化铁促进石灰中温烟气脱硫的机理性研究

本文运用热重分析仪和扫描电镜（ＳＥＭ）对石灰与氧化铁混合物进行了测定，分析了在２００～７００℃的中温范围内氧化铁对石灰脱硫过程的促进作用．研究表明；在石灰中掺入一定比例的氧化铁可以显著捉高钙利用率，而且存在最佳氧化铁配比．其作用机理是氧化铁对石灰脱硫不仅具有一定的催化作用，同时还作为活性中心 改变了脱硫产物的形成规律和气体扩散等特性．

蒸汽活化改善中温烟气脱硫的机理

用蒸汽处理用于中温烟气脱硫的失去反应活性的脱硫剂可以显著提高钙利用率和脱硫效率。为了探明蒸汽活化机理,借助于成分分析和表观形貌检测,分析了蒸汽处理后的脱硫剂理化特性的变化,用CaO迁移的新观点揭示了中温蒸汽活化提高脱硫剂固硫能力的机理。经过蒸汽活化后,乏脱硫剂颗粒除了发生破碎外,其内部未反应的CaO会与蒸汽水合成Ca(OH)2,继而在体积膨胀作用下迁移到颗粒表面,并在分解温度以上还原和与SO2发生反应。迁移过程还改变了颗粒表层的孔隙结构,改善了SO2与CaO扩 散、接触和反应。

中温烟气脱硫过程中CO_2对脱硫剂钙利用率的影响

本文在３００～６００℃的中温区段，实验研究了ＣＯ２在烟气脱硫过程中与钙基脱硫剂发生碳酸盐还原反应，削弱脱硫效果的规律，发现石灰钙利用率随温度升高呈跳跃式变化，并因碳酸盐反应程度的迅速增加而在５００℃附近出现低谷．由此明确了减小碳酸盐反应效应，提高脱硫剂钙利用率的途径，为进一步发展中温烟气脱硫工艺提供了重要依据。

Fe_2O_3强化CaO粉末中温烟气脱硫的研究

为了研究粉煤灰中Fe2O3含量对钙基脱硫性能的影响，分别以CaO和CaO与Fe2O3，的混合物为吸收剂进行实验，并加以比较。研究了加入氧化铁添加剂后，对中温烟气脱硫性能的影响和对固定床干法脱硫最佳温度的影响，氧化铁配比对氧化钙脱硫性能的影响等。结果表明，加入一定量的氧化铁，可以显著提高脱硫效率和氧化钙的利用率。当温度在650～750℃时，氧化铁与氧化钙的配比为1：10时效果最好，脱硫效率可达94％，钙利用率54％。

中温烟气生石灰脱硫模型

在晶粒模型的基础上建立了用于描述中温烟气 (4 0 0℃～ 80 0℃ )生石灰脱硫过程的数学模型 ,并进行了求解及模型的验证。通过该模型的计算可以更好地了解中温区域内生石灰脱硫反应的进程和反应机理。采用该模型初步探讨了几种物理参数的变化对钙转化率的影响。

燃煤烟气中的CO_2和NO对中温烟气脱硫的作用

本文利用实验室规模的循环流化床烟气脱硫实验装置研究了200-400℃范围内的中温干法烟气脱硫过程,并通过对脱硫产物的各种分析,揭示了烟气中CO2及NO对脱硫过程的影响规律及机理。 CO2对脱硫过程有抑制作用,尤其在反应温度大于300℃后,其作用已经不可忽视;NO对脱硫过程有促进作用,但是效果随温度的升高而减小,至350℃以上基本消失,这种促进作用主要是通过生成中间产物Ca(NO3)2而减少CaCO3、CaSO3的生成量来实现的,同时NO的参与也会改善反应的气相扩散条件。

中温烟气干法脱硫系统同时脱硝实验

同时脱硫脱硝技术具有结构紧凑、费用低的潜力,已得到广泛关注。为探索流化床对多污染物同时脱除的可行性,提出中温同时脱硫脱硝技术方案,并在中试规模的循环流化床实验台上进行了同时脱硫脱硝的实验研究。结果表明:通过在650～800℃的中温烟气干法脱硫系统中喷入还原剂NH_2或尿素,可以实现同时脱硝。还原剂的加入对脱硫效果没有影响。使用NH_3作为还原剂时脱硝的最佳温度区间为700～750℃,最高脱硝效率为52.3%;使用尿素时最佳温度区间为780～810℃,最高脱硝效率为73.2%。副产物N_2O和NO_2的生成不明显,出口NH_3的逃逸可以通过提高床温进行控制。

中温烟气余热动力回收CO_2超临界回热循环优化

考虑烟气的放热特性、一般冷源条件、中高温工况对工质热稳定性的要求和工质的环境特性,提出以CO2超临界循环(CO2-SC)作为初温300—500℃的烟气余热动力回收基础循环;针对CO2-SC吸热过程工质初温低、有限循环压比下膨胀过程终温过高的问题,对CO2-SC引入回热过程得到了CO2回热超临界循环(CO2-RSC)。对CO2-SC和CO2-RSC开展了以单位质量烟气的循环净输出功(比净功)最大为目标函数,以膨胀过程初温、初压、终压和回热度(对CO2-RSC)为优化变量的优化对比研究,结果表明:回热过程的引入,有效改进了循环效率,使循环比净功明显提高;在指定的换热器传热窄点温差和系统部件效率值下,烟气初温分别为300,400,500℃时,CO2-RSC的比净功较CO2-SC高50.9%,52.7%,49.6%。回热还使得CO2-RSC工质吸热过程初温高于烟气的酸露点,避免了超临界加热器烟气侧低温腐蚀问题。

用于中温烟气脱硫的新型钙基脱硫剂

研究了高效钙基脱硫剂的制备原理,在石灰水合反应生成氢氧化钙和提高比表面积两个关键环节上,采用了一系列方法提高钙利用率,获得突破性进展。进一步研究了中温范围内脱硫温度对钙利用率的影响,得到700℃时超过95％的钙利用率,为发展中温干式烟气脱硫工艺开辟了新的道路。

中温烟气旁路技术在变煤种宽负荷脱硝工程中的运用

为了解决烟煤锅炉燃用褐煤参与深度调峰时SCR系统被迫停运的问题,本文在制粉系统防爆技改基础上,提出了一种中温烟气旁路技术加热SCR系统入口烟温的方案,成功实现了改烧褐煤时制粉系统防爆和宽负荷脱硝运行。本文结合中温烟气旁路技术工程实际运用进行了详细介绍,为同类型机组参与深度调峰工作提供一定借鉴。

中温烟气旁路技术在变煤种宽负荷脱硝工程运用

随着我国电煤市场变化和火电机组运行灵活性政策出台,许多烟煤锅炉开始燃用褐煤并参与深度调峰,如何适应新煤种并实现宽负荷脱硝成为亟需解决的问题。本文在制粉系统防爆技改基础上,提出了一种中温烟气加热SCR系统入口烟温的技术方案,并结合工程实际运用进行了介绍,为同类型机组参与深度调峰工作提供一定借鉴。

CO_2对中温烟气脱硫过程的影响

在300～800℃的中温烟气脱硫过程中,脱硫剂所发生的碳化反应不可忽视。利用热重分析仪在300～800℃的条件下研究了烟气中的CO2对于钙基脱硫剂固硫能力的影响。研究发现:在300～750℃范围内,CO2对脱硫剂的有效钙利用率有较大的影响,这种负面作用在450～650℃时表现得尤为明显;脱硫剂发生的碳化反应所生成的CaCO3在500℃以上也具有一定的脱硫能力,且脱硫能力随着反应温度的升高而提高。避免碳化反应的最佳脱硫反应温度应高于700℃。

中温烟气为热源的CO_2跨临界循环改进及分析

着眼于初温为300-600℃的中温烟气余热动力回收,以单位质量烟气的循环净输出功（循环比净功）最大为优化目标,对CO2跨临界循环（CO2-TC）以及分别引入全回热、分流回热（部分冷却）措施形成的改进型循环,进行了性能优化对比分析。结果表明,全回热CO2-TC的比净功和循环热效率明显高于CO2-TC;在烟气初温较高的情形下,分流回热CO2-TC有最高的循环热效率,但比净功输出较低。

生石灰颗粒中温脱硫过程数值计算

本文采用晶粒模型对中温条件下单颗粒石灰石脱硫过程进行数值模拟。利用已有文献数据、电子显微镜及TGA实验数据确定模型中化学反应动力学以及物性参数。计算结果与TGA实验结果符合较好,表明脱硫模型可直接应用于中温条件下石灰石脱硫过程的数值预报与分析。

蒸汽活化器设计方案比较和分析

在中温(400℃～800℃)干法循环流化床烟气脱硫工艺中,由于反应产物CaSO4的比摩尔容积大于脱硫剂CaO的比摩尔容积,进而使得SO2气体在脱硫剂颗粒内的扩散变得非常困难,从而影响了脱硫反应的进行和脱硫剂的利用率.为了提高钙利用率,采用中高温(800℃)硫化、低温(150℃)蒸汽活化的方法来处理乏脱硫剂.在文中提出了移动床式蒸汽活化器和流动床式蒸汽活化器两种方案,并进行了计算和分析.