天然气净化厂尾气SO_2排放治理工艺探讨

随着国家新《环境保护法》的实施,越来越严格的尾气排放标准给天然气净化厂硫磺回收及尾气处理装置带来巨大的减排压力和技术升级的严峻挑战。为此,分析了国内外天然气净化厂尾气排放标准改进及国内尾气排放现状,对可用于现有装置升级改造的5种尾气处理工艺(还原吸收法、胺法SO_2吸收法、湿法制酸法、石灰石/石膏湿法和循环流化床干法)、液相氧化还原法和生物脱硫法进行了技术评价分析,并针对2种不同处理规模(原料气潜硫量大于等于1 t/d及原料气潜硫量小于1 t/d)进行了技术经济对比分析。结果表明:①现有天然气净化厂硫磺回收装置排放尾气具有SO_2排放浓度较高、总量小的特点,宜采用还原吸收法、胺法SO_2吸收法和循环流化床法用于尾气治理或采用液相氧化还原法直接处理;②对原料气中潜硫量较大的,尾气处理宜选用还原吸收类工艺,反之则宜采用液相氧化还原法直接处理;③对尾气中潜硫量为中等的,宜选用胺法SO_2吸收工艺,潜硫量较小的则宜选用循环流化床干法工艺。

降低硫磺装置尾气中SO_2排放的措施分析与探讨

通过制定合理的减排措施,能够降低硫磺装置尾气中SO_2的排放量。基于此,本文阐述了降低硫磺装置尾气中SO_2排放的具体措施,包括提高装置系统的硫收率、加氢处理液硫池气、降低系统泄露的含硫气体量、提高贫氨液的质量来降低塔顶的温度、将塔尾气送至脱硝系统进行处理等,通过分析探讨以上方法,来为硫磺装置操作工人提供一些参考。

基于深度信念网络的循环流化床SO_(2)排放浓度预测

我国火电机组超低排放要求二氧化硫排放时,其质量浓度小于35 mg/m3,精准预测SO_(2)排放浓度并加以控制对于火电机组环保运行具有重要意义。针对循环流化床SO_(2)排放浓度预测问题,引入深度机器学习方法建立了基于深度信念网络的SO_(2)排放浓度预测模型。首先,通过机理分析确定影响SO_(2)排放浓度的操作变量,并作为模型输入;其次,利用DBN网络提取模型输入的深度特征,以ELM作为回归器建立预测模型;最后,将DBN-ELM模型与目前常用的3种SO_(2)排放浓度预测模型进行了对比,结果表明,该模型均方根误差、平均绝对误差分别为175.3 mg/m^(3)、117.6 mg/m^(3),预测精度远高于其他3种对比模型,在实际工程中更具有应用价值。

循环流化床超低NO_(x)与SO_(2)排放技术研究进展

因固有的低污染物排放控制成本优势,循环流化床(CFB)锅炉已成为商业化程度最好的洁净煤燃烧技术之一。随着超低排放标准的提出,CFB燃烧技术也面临巨大挑战。为满足超低排放标准,通常要使用烟气净化处理装置,导致CFB锅炉污染控制成本显著增加。如何低成本实现CFB锅炉NO_(x)与SO_(2)原始超低排放成为关注焦点。系统论述了现有CFB超低NO_(x)和SO_(2)排放技术、最新开发的CFB超低NO_(x)燃烧技术、炉内CFB超低SO_(2)排放技术和CFB超低NO_(x)、SO_(2)协同控制技术等。研究表明:开发高效分离器不仅可提升CFB燃烧效率,也是保证超细石灰石高效脱硫的前提,分离器效率越高,CFB燃烧效率和超细石灰石脱硫效率越高;随着循环流化床锅炉的大型化发展,炉膛截面越来越大,如何实现超细石灰石在大型炉膛内横向的均匀混合成为第1个技术难点;控制单一气体使其满足超低排放的技术相对成熟,但如何协同控制NO_(x)和SO_(2)使之满足超低排放标准成为第2个技术难点;现阶段CFB炉内超低排放技术仅针对某些特定的燃料可达到超低排放,针对其他常规燃料,NO_(x)和SO_(2)能否达到超低排放仍需要进一步深入研究。

双向门控循环神经网络的SO_(2)排放浓度预测模型

火力发电站脱硫系统数据具有大惯性和延时性等特点,且影响SO_(2)排放浓度的因素众多。为此,建立了基于双向门控循环神经网络(biGRU)的SO_(2)排放浓度预测模型。以分析得到的主成分为输入变量,SO_(2)排放浓度为输出变量,通过训练对脱硫系统SO_(2)排放浓度数据进行预测,并进行比较。结果表明,与传统的RNN以及LSTM模型相比,biGRU模型能够获得较高的预测精度,其对称平均绝对百分比误差相较于RNN和LSTM分别下降了4.235%,0.718%,其均方根误差分别下降了1.942,0.443 mg/Nm^(3)。该模型预测误差较低,泛化能力较好,具有较高的实际应用价值,有利于实现排放控制和节能减排。

基于修正高斯烟团模型的SO_(2)瞬时排放扩散研究

大气腐蚀不仅危害人类身体健康,而且会对暴露在大气环境中的工业设备造成腐蚀危害。SO_(2)是主要的大气污染物之一,对其扩散的研究可以预测近污染源地区大气中SO_(2)浓度分布,进而为采取监测治理措施提供理论支撑。高斯烟团模型通常用来模拟在小风静风条件下稳定污染点源连续排放的大气扩散问题,但对稳定污染点源瞬时排放(排放一段时间后不再排放)的研究较欠缺。提出一种修正的高斯烟团模型,将稳定污染点源瞬时排放污染物浓度扩散问题建模为排放时间内有限个烟团的叠加,分别讨论了烟团扩散时间小于或等于排放时间、扩散时间大于排放时间条件下稳定污染点源瞬时排放的大气扩散模型,并通过实例对提出的修正高斯烟团模型进行了仿真模拟试验。结果表明:修正后的高斯烟团模型能够模拟稳定污染点源连续排放和瞬时排放两种情况下污染物SO_(2)浓度分布,且模拟结果更符合实际情况。该研究结果可为近污染源地区大气中SO_(2)浓度的实时预测提供更为有效的方法。

基于LS-CSO优化MWLS-SVM的SO_(2)排放浓度软测量建模

针对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程最小二乘支持向量机(LS-SVM)建模中存在的噪声和辅助变量差异性对模型的影响,提出一种混合加权最小二乘支持向量机(MWLS-SVM)的建模方法。该建模方法对辅助变量进行加权,以降低各辅助变量对模型的差异性影响,并采用样本局部异常因子,对模型经验风险项进行加权处理,以提高模型的逼近和泛化能力,同时提出一种局部搜索竞争粒子群(LS-CSO)算法优化MWLS-SVM模型参数和特征权重。分别采用直接加权最小二乘支持向量机(DWLS-SVM)、LS-SVM和MWLS-SVM三种方法对湿法烟气脱硫SO_(2)排放浓度建立软测量模型,采用LS-CSO优化模型参数,实验结果表明MWLS-SVM模型在预测精度和泛化能力表现上明显优于LS-SVM和DWLS-SVM。

基于后向传播神经网络的循环流化床锅炉SO_(2)排放预测分析

基于燃煤热电厂分散控制系统记录的循环流化床锅炉运行状态参数,利用主成分分析对运行数据进行分类和相关性验证。选取热电厂秋季运行的一次风量、给煤量等表征燃烧运行状态的4000组数据建立训练和验证数据库。采用后向传播神经网络建立锅炉出口处污染物SO;排放量的预测模型,研究该处SO;浓度与炉内外运行参数间的非线性关系和模型的局部最优问题,并对比分析不同激活函数、训练次数的预测效果。结果表明:以给煤量、蒸发量和运行温度等参数作为输入时,选用单隐含层、relu函数、学习率为0.005的模型能够较好地预测锅炉出口SO;排放情况,相对误差在5%以下,可为实际运行中燃烧优化控制提供科学依据。

地区排放SO_(2)的产业的产值占比对SO_(2)排放的影响——基于OLS模型的实证检验

文章为了同时反映出产业转移的环境效应在不同经济区域及不同发展阶段的差异,控制不随时间变化的因素对于模型估计的影响,减少估计误差,文章拟采用中国31个省级行政区域2006~2017年共12年的面板数据建立面板模型。使用OLS模型分析产业对于SO_(2)排放的影响。

极端海水水质下实现SO_(2)达标排放燃煤选用探究

越南滨海某电厂配套建设海水脱硫系统,因为海水取水口紧靠运河,在雨季时大量淡水由运河下泄至取水口,导致取水口HCO_(3)^(-)离子浓度降低。HCO_(3)^(-)作为海水脱硫的主要有效离子,其浓度对海水脱硫的运行方式有着显著的影响。通过收集大量煤质资料,计算燃烧后烟气SO_(2)浓度,研究煤质主要元素与SO_(2)浓度关系。根据脱硫系统烟气SO_(2)浓度与HCO_(3)^(-)的关系曲线,寻求雨季HCO_(3)^(-)离子浓度极端情况下对煤质的要求。研究结果可对煤炭的采购计划、机组负荷的调度计划提供指导性建议。

工业SO_(2)排放空间格局演变及其影响因素分析--以长江三角洲城市群为例

长江三角洲城市群工业SO_(2)过量排放引发的环境污染比较严重,实证研究表明:(1)该地区工业SO_(2)排放空间格局呈现正的空间集聚效应;(2)工业产业比重的变动对空间集聚效应的影响呈现倒“U”型模式;(3)工业产业比重是工业SO_(2)排放空间格局最重要的影响因素,两者呈现显著负相关关系;(4)工业SO_(2)排放空间集聚效应的降低有利于促进工业SO_(2)减排。为此,长江三角洲城市群需要建立区域工业SO_(2)减排协调机制和优化其工业产业比重,从而有效地实现工业SO_(2)减排。

火电企业SO_(2)排放量计算方法对比实例研究

正确反映污染减排和治理成效,准确评价环境形势,制定环保法规与排放标准等,都需要相对准确的污染物排放量数据。以计算SO_(2)排放量为例,选取环境管理措施相对完善的3个火电厂的13台火电机组同时采用监测法与系数法计算SO_(2)排放量,得出两种方法的核算结果存在较好的相关关系,二者比值近似为0.713:1,监测法核算结果普遍低于系数法。通过对吨煤烟气量进行校正,二者的比值可提高约12%。推断得出:在个体监测对象自动监测烟气量偏低程度较大的情况下,采用质量浓度积分乘以理论烟气量的算法可大幅提高SO2排放量的准确度。

窑尾废气SO_(2)减排技改

GB4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》要求水泥生产企业SO_(2)排放小于200 mg/m^(3),江苏省规定水泥企业SO_(2)排放小于100 mg/m^(3),江苏鹤林水泥有限公司内控指标SO2排放小于70 mg/m^(3)。为达到降低窑尾废气中SO_(2)超低排放之目的,江苏鹤林水泥有限公司进行两次脱硫改造,取得了良好效果。

污染密集型产业跨国转移对不同国家污染物排放的影响研究

为更好地研究产业跨国转移对不同国家、不同污染物排放的影响,将其分为规模效应和结构效应并纳入LMDI分解模型,识别全球39个主要国家CO_(2)、SO_(2)排放密集型产业并进行因素分解分析。结果表明,1995-2009年发达国家向发展中国家转移了18.11%的碳密集型产业,该过程在减少发达国家23.97亿吨CO_(2)排放的同时,增加了发展中国家41.42亿吨排放;前者减排主要得益于碳密集型产业转出的结构变化,占总效应的66.99%,而后者增排主要源于产业转入规模增加,贡献达70.80%。研究进一步比较了产业转移与技术进步的污染排放效应,发现随着国家或地区经济发展水平提升,产业转移的污染排放影响在人均GDP为2.05万美元前后分别呈现增排效应和减排效应。研究还发现,硫密集型产业存在类似现象,差别在于当人均GDP为1.43万美元时就发生转变,这可能与CO_(2)、SO_(2)两者不同的全球性与局地性污染特征有关。

Cansolv尾气处理装置关键工艺参数对达标排放的影响及控制措施

目的确定Cansolv尾气处理装置关键工艺参数对尾气达标排放的影响,实现尾气中SO_(2)达标排放。方法通过分析尾气SO_(2)排放的影响因素,认为排放尾气中SO_(2)质量浓度主要受进入Cansolv装置尾气中总硫含量、有机胺中热稳定盐含量、贫液pH值和DS溶液循环量等操作因素的影响。结果通过以下措施优化了装置的工艺操作:(1)稳定脱硫装置操作,减少酸气、闪蒸气组成及流量的波动;(2)严格按照H_(2)S与SO_(2)体积比为2∶1进行配风控制;(3)控制进入SO_(2)吸收塔过程气的SO_(3)酸雾等杂质体积分数在10×10^(-5)以下;(4)优化胺液净化装置的运行;(5)严格控制DS溶液系统中热稳定盐与DS有机胺物质的量之比为1.1~1.3;(6)控制DS贫液质量分数和贫度。结论采取以上措施后,装置排放尾气中SO_(2)质量浓度≤400 mg/m^(3),满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》中硫磺回收装置总规模≥200 t/d时的SO_(2)质量浓度排放限值要求。

进口竞争会促使中国企业更加环保吗——以SO_(2)的产出和排放为例

贸易与环境的关系一直是政府、企业和学界共同关注的重要议题。本文使用中国工业企业数据与污染企业环境调查数据,重点探讨了由进口贸易引致的竞争效应对中国企业SO_(2)产出和排放行为的影响。在以进口渗透率作为进口竞争代理指标的基础上,本文研究发现:进口竞争能够显著降低企业SO_(2)产出(排放)强度,且这一效应对于相对清洁行业内企业、高市场竞争度行业内企业以及民营企业的影响作用更加强烈。进口竞争主要通过生产技术升级机制降低企业SO_(2)产出(排放)强度,而产出规模调整机制的作用效果并不明显。进一步研究发现,进口竞争会提升行业内高污染企业退出市场的概率,导致行业内的企业SO_(2)产出(排放)强度离散度趋于收紧,从而对行业内绿色资源错配带来改善。

基于数据驱动660 MW循环流化床锅炉多目标燃烧优化

为降低某电厂循环流化床锅炉污染物排放,同时提高锅炉燃烧运行经济性,本文采用数据驱动技术实现循环流化床锅炉多目标燃烧优化。基于改进粒子群优化长短期记忆神经网络建立循环流化床锅炉NO_(x)/SO_(2)排放数学模型和锅炉排烟温度数学模型,以相对误差为预测性评估指标以确定最佳网络参数;其次,基于改进粒子群优化长短期记忆神经网络(IPSO-LSTM)、长短期记忆神经网络(LSTM)、广义回归神经网络(GRNN)和反向传播神经网络(BPNN)分别构建NO_(x)/SO_(2)排放数学模型和锅炉排烟温度数学模型,通过比较预测性评估指标,证明本文构建预测模型有效性;最后,基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)获取不同运行工况下循环流化床锅炉燃烧优化调整方案,以降低NO_(x)/SO_(2)排放浓度,同时维持排烟温度稳定性。结果表明:相比优化前,优化后NO_(x)排放浓度平均降低了10.58%,SO_(2)排放浓度平均降低了25.81%,最大降低了650 mg/m^(3),且排烟温度平均降低0.14%。

中国排污权交易机制引起了环境不平等吗?——基于PSM-DID方法的研究

排污权交易机制作为市场型环境规制工具,被广泛应用于环境污染的治理。排污权的市场交易会产生污染排放在空间上的重新分配,可能对环境不平等产生影响,但其污染分配效应却很少得到关注。将2007—2012年先后实施的SO_(2)排放权交易试点政策看作一次准自然实验,选取各试点省份分别被批准为国家级排污权交易试点的时间作为政策干预时间点,基于2003—2014年中国24个省级行政区的面板数据,利用倾向得分匹配和多时点双重差分法(PSM-DID)检验SO_(2)排放权交易这一市场型环境规制对环境不平等的影响。研究发现:SO_(2)排放权交易显著增加了试点地区的环境不平等程度;市场化程度和环境规制强度对排污权交易机制的环境不平等效应具有差异化的影响,市场化程度越高、环境规制强度越高的地区,排污权交易机制的环境不平等效应更强。基于研究结论,从促进环境平等的角度提出了完善排污权交易机制的相关政策建议。

Cansolv尾气处理装置对天然气净化厂的影响及优化措施探讨

目的为了使天然气净化厂尾气排放满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的要求,已建天然气净化厂须新建尾气处理装置使尾气排放达标,Cansolv工艺在天然气净化厂陆续应用,实现了尾气较低含量的SO_(2)排放和经济运行。方法通过对忠县天然气净化厂新建Cansolv尾气处理装置投产以来的运行调整总结,摸索影响装置正常运行的主要因素,对3种情况进行了统计分析:①废水水质、废气中SO_(2)排放;②Cansolv尾气处理装置能耗和化工原材料消耗;③影响Cansolv尾气处理装置产生污染物的因素,最终对Cansolv尾气处理装置实施以下优化措施:①优化装置运行参数,达到尾气SO_(2)排放要求;②合理控制装置DS溶液中热稳定性盐含量,减少废水量;③合理控制DS溶液及烟气温度,减少废水量;④提高湿式电除雾器运行稳定性,减小溶液中热稳定性盐含量;⑤合理调整中和废水水质,提高DTRO处理橇淡水收率;⑥硫磺回收装置开、停车过程中,优化装置操作;⑦调整装置运行,减少能耗及化工原料消耗。结果Cansolv尾气处理装置运行措施优化后,保证了尾气较低含量的SO_(2)排放;废水产生量得到有效的减少和控制;同时,在节能方面得到较大的提高。结论通过Cansolv尾气处理装置对天然气净化厂的影响分析及运行措施优化,使Cansolv尾气处理装置达到了高效、安全、平稳运行的目的,为今后新建的Cansolv尾气处理装置提供运行经验。

炼油厂硫磺回收装置加氢尾气有机硫脱除溶剂研究

针对GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》对炼油厂硫磺回收装置尾气中SO_(2)排放的严格要求,通过室内实验,研发出了对COS及H_(2)S脱除性能良好的配方型脱硫溶剂。试验考察了MDEA质量分数、COS质量浓度等工艺条件对该溶剂脱除有机硫效果的影响。结果表明,所选配方型脱硫溶剂可使炼油厂硫磺回收装置加氢尾气COS脱除率>45%,H_(2)S质量浓度<10 mg/m^(3),满足炼油厂硫磺回收装置尾气超低排放要求。