燃煤电站飞灰改性自吸附协同脱汞试验研究

为了实现高效低成本的汞污染控制,通过在超超临界1000 MW燃煤机组锅炉中加入飞灰改性剂,对飞灰进行实时改性,并在不同负荷下试验研究了飞灰改性对汞排放及迁移规律的影响。结果表明:加入飞灰改性剂促进了汞的氧化,对飞灰吸附脱汞的促进作用显著,而且飞灰颗粒越细,对汞的吸附能力越强;在900 MW负荷下,加入飞灰改性剂后,通过飞灰脱除的汞在总汞中的占比由原始的34.5%大幅提升至93.9%~97.9%,进入石膏和脱硫废水的汞占比小于1%,可有效防止石膏利用中的汞二次释放,飞灰改性剂加入量为40 mL/t时,烟气汞排放质量浓度降至0.14~0.20μg/m^(3),机组总脱汞率高达95.1%~98.1%,具有很好的脱汞效果;当机组负荷为500 MW时,飞灰改性剂的效果会有所降低,这可能与低负荷条件下,飞灰破碎减少、粒径增加、比表面积下降等因素有关。

对改性飞灰烟道循环喷射脱硫脱NH_(3)的研究

本文设计了飞灰循环改性系统及烟道喷射系统,由喷射装置将其均匀喷入烟道中,使改性飞灰与烟气中的酸性气体或碱性气体发生反应,避免对后续除尘器等设备的腐蚀。实验表明,改性飞灰对烟气中的NH_(3)、SO_(2)有很好的吸附效果。

飞灰基吸附剂脱除烟气中Hg^(0)的研究进展

与其他脱汞方法相比,利用飞灰脱除Hg^(0)能降低脱除成本、实现以废治废。目前飞灰脱汞技术在工业应用中存在脱汞效率较低的问题,所以通过深入研究来提高其应用水平具有实际意义。归纳了飞灰结构和成分(有机、无机)对Hg^(0)脱除的影响机制。从提高脱汞效率角度,梳理了4种主流的飞灰改性方法:1)卤化物浸渍改性。卤化物在飞灰表面生成Br^(*)或与飞灰中未燃烧碳反应生成C-Br以氧化Hg^(0)。改性剂中的金属阳离子以加速电荷转移、降低反应能垒的方式来促进Hg^(0)的脱除。2)机械化学改性。该方法的制备工艺简单、成本低。飞灰经机械研磨使粒径减小后,无定形相及吸附氧含量增加。研磨后未燃烧碳充分暴露,卤化点位增加,加速了C-Br氧化Hg^(0)的进程。3)过渡金属改性磁珠。经过渡金属改性磁珠的磁性增强,可循环利用,使吸附剂表面引入新的Hg^(0)氧化位点(如C-O基团、Cl^(*))。4)低温等离子体改性。飞灰经低温等离子体处理后,吸附剂表面活性等离子体(如O、Cl等离子体)含量及官能团(C=O基团和酯基)含量增加,促进了Hg^(0)的吸附。进一步探究了复杂烟气组分对飞灰基吸附剂脱汞效率的影响,并对改性飞灰的脱汞性能及适用条件进行了评价。基于当前的研究进展,建议用磁性金属硫化物对飞灰进行机械化学改性来制备脱汞剂。

HBr改性飞灰对Hg^(0)的动态吸附及动力学模型

为清晰描述HBr改性飞灰(HBr-FA)对Hg^(0)吸附的全过程,基于固定床动态吸附实验,在同时考虑扩散和表面吸附氧化的条件下,建立了固定床中HBr-FA对Hg^(0)的吸附动力学模型,讨论了Hg^(0)吸附氧化过程的关键影响因素,探究了Hg^(0)在扩散区域和表面活性位上的动力学行为。结果表明:该模型综合考虑了轴向返混、内外扩散和本征动力学过程,能够较好地拟合实验穿透曲线,并可求得相应的动力学参数,对气膜扩散系数更加敏感;初始Hg^(0)浓度的提高可提供更高的能量克服扩散阻力,适当提高流量和床层厚度可减小外扩散阻力,进而表现出更优越的表观吸附氧化效果;该模型还可得到床层内和颗粒内(扩散和动力学区域)的Hg^(0)浓度分布,发现在吸附初期,外扩散阻力对改性飞灰吸附氧化Hg^(0)的过程影响更大。

改性飞灰作为SCR催化剂载体的成型方法和脱硝活性

以改性飞灰为载体负载金属氧化物的SCR(选择性催化还原)催化剂已经在实验室里取得了较好的脱硝效果,要达到工业应用的条件,首要解决的是载体的成型问题.对黏结法、低温烧结法和复合挤压法了3种典型的成型方法进行了对比.研究发现,改性飞灰和γ-Al2O3经复合挤压成型后,比表面积有了大幅度提高,且强度也能够满足作工业催化剂载体的要求;复合载体负载CuO后,脱硝效率可以达到90%以上,高效温度区间也较宽,从而在应用前景上要好于单纯改性飞灰类催化剂.

某电厂汞吸附剂的干燥系统与实践

对某1000 MW机组进行脱汞改造,研究了湿的改性飞灰的干燥流程和吸附剂混合风箱的设计,采用CFD数值模拟方法研究了不同结构混合风箱与烟气混合的效果。结果表明:采用热一次风干燥并输送改性后的飞灰,系统可靠性高;采用导流板式混合风箱,流场覆盖率达到约45%,改性飞灰能较均匀的入射到狭长的烟道中,可满足工程使用要求。