碱性吸收剂喷射脱除燃煤烟气中SO_(3)试验

燃煤烟气中SO_(3)排放所引起的问题日益严重,碱性吸收剂喷射技术作为一种有效的控制方法有望应用于工业。目前,实现较高的SO_(3)脱除效率所需钙基吸收剂喷射量较大,造成工艺成本较高;而反应动力学较快的钠基吸收剂在SO_(3)脱除过程中易产生腐蚀性和黏性的亚硫酸钠和硫酸氢钠,造成设备腐蚀与堵塞。为避免以上问题,按照n(Ca(OH)_(2))∶n(Na_(2)CO_(3))∶n(SO_(3))=5∶1∶1复配碱性吸收剂,并采用干法喷射技术脱除烟气中的SO_(3)。Ca(OH)_(2)作为主体吸收剂可以保证固体颗粒与气体分子的充分接触,提高气固反应概率;掺杂少量Na_(2)CO_(3)可以进一步提高吸收剂的反应速率,在短时间内提高吸收剂的转化率。复配吸收剂在同样的工况条件下对SO_(3)的脱除率高于纯Ca(OH)_(2),当SO_(3)初始浓度为39.2 mg/m^(3),烟气温度为360℃时,SO_(3)脱除率可达88.7%。在保证SO_(3)脱除率的前提下,Ca(OH)_(2)的消耗量可降低50%,降低了工业生产成本的同时也减少了Na_(2)CO_(3)脱除SO_(3)后产生具有腐蚀性和黏性的副产物。此外,延长吸收剂停留时间、提高烟气温度以及较高的SO_(3)初始浓度都会提高SO_(3)脱除效率,这为燃煤发电厂烟气SO_(3)脱除提供了理论基础。

燃煤电厂烟气SO_(3)生成及控制综述

通过对相关研究文献进行研究,分析了SO_(3)在燃煤电厂中的两种生成途径,即在锅炉中生成和在SCR脱硝系统中生成,简单阐述了SO_(3)在这两个位置的生成机理;从两个方面介绍了SO_(3)排放控制方法,包括现有污染物控制装置的协同脱除和烟道中喷射碱性吸附剂脱除,总结了低低温电除尘器、湿法脱硫系统、湿式电除尘器和喷射碱性吸附剂脱除SO_(3)的原理及影响因素,提出了未来提高SO_(3)脱除效率的研究方向。

超低排放燃煤电厂SO_(3)和可凝结颗粒物迁移规律研究

为获得燃煤电厂SO_(3)和可凝结颗粒物(CPM)的迁移排放特性,对国内多家超低排放燃煤机组烟气中SO_(3)和CPM进行现场测试。结果表明:有4家电厂的选择性催化还原(SCR)脱硝系统对SO_(3)总生成量的贡献率在42.01%~52.08%之间,湿法烟气脱硫装置(WFGD)对SO_(3)的脱除效率在51.20%~65.20%之间,湿式电除尘器(WESP)对SO_(3)的脱除效率在77.25%~79.27%之间;从排放烟气看,配备WESP的超低排放改造电厂均能有效脱除SO_(3),总脱除效率达到94.28%以上;此外,现有污染物控制装置对CPM有一定脱除作用,其中,WFGD对CPM的脱除效率在34.64%~47.20%之间,WESP对CPM的脱除效率在36.20%~39.26%之间;CPM主要由SO42–、Cl–和NO3–等酸根离子组成,CPM无机成分中的NH4+和SO42–分别来自烟气中的NH3和SO_(3),其质量浓度与烟气中NH3和SO_(3)的质量浓度正相关。

湿法脱硫净烟气相变凝聚促进SO_(3)酸雾脱除技术研究综述

燃煤烟气中的SO_(3)排入大气环境会对生态环境和人体健康造成严重危害,有效控制其排放是当前关注的热点问题。为此,分析了燃煤烟气SO_(3)排放控制技术的研究进展及其不足,探讨了促进SO_(3)酸雾长大的团聚凝聚技术方法,结合国内外研究及国内相关领域政策环境,介绍了相变凝聚工作原理及其促进脱硫净烟气中SO_(3)酸雾脱除技术的研究现状及进展。最后,提出了基于相变凝聚技术进行SO_(3)排放控制研究的方向和重点。

钙基吸收剂脱除SO_(3)的试验研究

针对碱性吸收剂喷射法,选用CaCO_(3)、Ca(OH)2以及实验室制备的一种多孔CaCO_(3)作为吸收剂,使用控制冷凝法进行烟气SO_(3)捕集,研究吸收剂种类、温度和钙硫比对SO_(3)脱除效率的影响。研究发现:三种吸收剂脱除SO_(3)效果排序为多孔CaCO_(3)>Ca(OH)2>CaCO_(3),多孔CaCO_(3)对SO_(3)脱除效率最高可达80%左右;温度升高有利于提高SO_(3)脱除效率;增大钙硫比可以提高SO_(3)脱除效率,但是当钙硫比增加到15∶1以上时,SO_(3)脱除效率提高不明显,因此在实际应用中需根据现场工况选择合适的钙硫比。从实际应用来看,多孔CaCO_(3)因其经济性具有更好的实用价值。

多产品品种SO_(3)磺化装置的工程设计

从现有的SO_(3)磺化装置现状出发,结合现如今装置生产产品种类多样的特点,指出现有装置生产过程中切换目标产品时存在的问题,提出了3种合理可行的工程设计思路。提出的3种工程设计思路可以满足不同工况条件下的运行要求,为磺化装置工程设计提供参考。

低低温电除尘系统对SO_(3)脱除性能研究

为较全面表征低低温电除尘系统(FGC+ESP)对SO_(3)减排特性,提出了一种低浓度SO_(3)测试方法,即“2级控制冷凝+1级异丙醇吸收”采样法,可提高其测试数据的准确性。基于此,测定中试平台低低温电除尘系统(ESP入口90℃)的SO_(3)脱除效率为96.15%。3个工程项目4组现场实测数据中,低低温电除尘系统对SO_(3)脱除效率在69.1%~96.6%,分析并验证了低低温工况下飞灰颗粒对SO_(3)的吸附、团聚机制。研究结果可为低低温电除尘技术的大规模推广应用及燃煤电厂SO_(3)减排提供借鉴。

超低排放下燃煤电厂中SO_(3)检测及源头控制

介绍了燃煤电厂中SO_(3)的生成及其影响因素,对比分析了国内外SO_(3)的检测方法和标准,并通过4个不同类型的电厂搭建一个大型实验平台,采用控制冷凝法测定烟气中SO_(3)的含量。实验结果表明,在不同类型的电厂中,由于脱除设备组合的差异导致SO_(3)的脱除效果差别较大。最后结合燃煤电厂中燃煤成分进行分析,提出了一些关于SO_(3)的控制策略。

双塔双循环湿法脱硫系统SO_(3)脱除率及排放测试

为了研究火电厂双塔双循环湿法脱硫对SO_(3)的脱除能力,采用现场烟气采样和实验室控制冷凝法(DL/T1990-2019)相结合的研究方法对某350MW超临界循环流化床锅炉配套的双塔双循环湿法脱硫设施的原烟气和净烟气中的SO_(3)进行了测量,并在此基础上计算了脱硫设施的SO_(3)脱除率。探讨了机组电负荷、燃煤硫分和脱硫入口(原烟气)颗粒物浓度对SO_(3)脱除率及SO_(3)排放浓度的影响,分析总结了SO_(3)在脱硫系统中的脱除规律。研究结果表明,燃煤全硫分越高,双塔双循环湿法脱硫系统原烟气和净烟气的SO_(3)浓度越高。当燃用中硫煤时,排烟可能会发生“蓝烟”现象。当机组负荷在182~350MW之间变化时,SO_(3)脱除率在46.7%~65.3%之间,净烟气SO_(3)浓度在16.0~20.5mg/m^(3)之间。由于设备布置等原因,二级塔的SO_(3)脱除率高于一级塔。SO_(3)脱除率还受原烟气颗粒物浓度的影响,由于SO_(3)在颗粒物上的凝结和吸收塔的洗尘作用,原烟气颗粒物浓度越高,SO_(3)脱除率越高。双塔双循环湿法脱硫的SO_(3)去除能力对负荷和煤种变化适应性较好,有效调整脱硫参数可以进一步提高SO_(3)脱除率。

基于双法实测下燃煤电厂中SO_(3)的排放效能

采用两种SO_(3)检测方法同时对3台不同类型的发电机组进行现场试验,探究各设备中燃煤烟气SO_(3)的变化规律。建立了一种污染物能效经济模型,将发电量与烟气SO_(3)的去除率和排放量结合在一起,对各发电机组进行生产经济性分析。实验结果表明:燃煤电厂的SO_(3)主要在锅炉炉膛和SCR脱硝装置中生成,两种检测方法实测值与理论计算的偏差绝对值在2%~5%,3台发电机组对SO_(3)的总去除率分别达82.6%,76.1%,89.0%。利用经济性模型计算得出3台机组各设备排放效能值为4.89~92.3 kW·h/g,比较SO_(3)脱除经济值可知,3号机组总脱除经济性最佳,脱除经济值低至9.99 kW·h/g。

燃煤电厂SO_(3)在线监测烟气预处理方法

燃煤电厂烟气排放连续监测系统(CEMS)尚未有效的SO_(3)浓度在线监测方法,烟气SO_(3)主要包含气态SO_(3)、硫酸雾和附着在颗粒物表面的SO_(3)结晶。为了实现排放烟气SO_(3)浓度在线监测,设计了SO_(2)与SO_(3)融合检测方法,解决了SO_(3)与SO_(2)吸收光谱重合的问题,发明了烟气制冷水吸收加热后测量硫酸浓度的SO_(3)在线监测预处理方法,对预处理方法进行实验分析,制冷吸收法的SO_(2)吸收效率为60.62%。加热制冷吸收液后的体积为加热前体积一半时,加热溶液中硫酸的含量降低为加热前的92.7%,溶液中亚硫酸溶液的含量降低为加热前的21.3%,最终得到了烟气SO_(3)实时浓度计算公式。

不同EO加合数醇醚磺酸盐的性能研究

以烯丙基封端脂肪醇醚(AEO_(n)A,n=2,5,7)为原料,通过SO_(3)膜式磺化工艺、中和、水解制备了具有不同EO加合数的醇醚磺酸盐(AE_(n)SO)。研究了EO加合数对AE_(n)SO物化性能(平衡表面张力、动态表面张力)及应用性能(泡沫性能、润湿性能、去污性能、耐盐耐碱性能和界面张力)的影响。结果显示:随着EO加合数的增加,降低表面张力的能力降低,润湿性能、泡沫性能、去污性能变差。但EO数的增加提高了AE_(n)SO的耐盐性和耐碱性。此外,还研究了NaCl浓度对AE_(n)SO溶液与正癸烷之间界面张力的影响。在相同的盐浓度下,具有较短EO链的AE_(n)SO表现出较低的界面张力。

山西省燃煤电厂大气治理面临的问题及对策研究

结合山西省现役燃煤电厂环保核查调研情况,分析了目前燃煤电厂在大气污染治理方面普遍存在的问题,并提出了当前国内同类企业环境治理中已实践的可行技术,为山西省燃煤电厂进一步提升环保治理水平、减少污染物排放提出了思路和建议,相关结论可供环保提升改造参考。