應用水汽相變促進燃煤煙氣中細顆粒物及SO3酸霧脫除的研究.pdf

1、目前，燃煤電站現(xiàn)有污染物控制設備仍無法有效控制細顆粒物及SO3酸霧的排放，大量細顆粒物及SO3酸霧排入大氣中，對環(huán)境和人體健康造成嚴重危害。利用水汽相變促進細顆粒物及SO3酸霧凝結(jié)長大并加以脫除是一項極具工業(yè)應用前景的技術，結(jié)合燃煤電站現(xiàn)有污染物控制設備特點，采用水汽相變技術促進傳統(tǒng)污染物控制設備協(xié)同脫除細顆粒物及SO3酸霧具有重要意義。
　　利用濕法煙氣脫硫(Wet Flue Gas Desulfurization，WFGD)模

2、擬裝置，試驗考察了塔內(nèi)水汽相變對WFGD過程中燃煤細顆粒物脫除的促進效果，以及對次生細顆粒物（脫硫過程中產(chǎn)生的細顆粒物）形成的抑制效果。結(jié)果表明，脫硫洗滌過程中水汽相變不僅有利于促進燃煤細顆粒物（特別是0.1-1μm的細顆粒物）的脫除，還可有效抑制次生細顆粒物（特別是1-10μm的細顆粒物）的形成。
　　針對燃用褐煤、水煤漿等產(chǎn)生的高濕燃煤煙氣，結(jié)合實際燃煤電廠污染物控制裝置特點，提出了實現(xiàn)脫硫洗滌過程中水汽相變促進細顆粒物及SO

3、3酸霧脫除的方法。結(jié)果表明，細顆粒物及SO3酸霧脫除效率隨脫硫塔入口煙氣濕度、脫硫液氣比增加而增加，隨塔入口煙氣溫度與脫硫漿液溫度升高而降低;該方法可使WFGD系統(tǒng)對細顆粒物數(shù)量脫除效率由5-10％提高至35-45％，對SO3酸霧質(zhì)量脫除效率由35-40％提高至55-65％。此外，針對高溫、高硫(SO3)的高濕煙氣，還進一步提出了實現(xiàn)低低溫電除塵技術與水汽相變技術耦合促進細顆粒物及SO3酸霧脫除的方法，同時提高電除塵器和WFGD系統(tǒng)對細

4、顆粒物及SO3酸霧的脫除效率。結(jié)果表明，細顆粒物及SO3酸霧脫除效率隨電除塵前原始煙氣中SO3濃度、煙氣噴水增濕后溫降的升高而增加，但較高的脫硫塔入口煙氣溫度不利于細顆粒物和SO3酸霧脫除;該方法可使細顆粒物的最終數(shù)量排放濃度降低35-45％，使SO3酸霧的最終質(zhì)量排放濃度降低65-75％。
　　針對燃用煙煤、無煙煤等產(chǎn)生的低濕燃煤煙氣，結(jié)合實際燃煤電廠污染物控制裝置特點，又提出了實現(xiàn)脫硫凈煙氣中水汽相變促進細顆粒物及SO3酸霧脫

5、除的方法。首先提出采用脫硫凈煙氣中添加濕空氣實現(xiàn)水汽相變的措施。結(jié)果表明，細顆粒物及SO3酸霧的脫除效率隨脫硫凈煙氣溫濕度與混合比的增加而提高，隨濕空氣溫度的升高而降低，而濕空氣相對濕度對其影響不大;該方法可將細顆粒物的最終數(shù)量排放濃度降低25-45％，SO3酸霧的最終質(zhì)量排放濃度降低15-35％。鑒于脫硫凈煙氣中直接添加濕空氣存在過飽和度分布不均勻與水汽壁面凝結(jié)等問題，隨后又提出了脫硫凈煙氣中水汽相變耦合撞擊流技術促進細顆粒物及SO3

6、酸霧脫除的方法。細顆粒物及SO3酸霧一方面經(jīng)過水汽相變凝結(jié)長大，另一方面通過兩股氣流撞擊碰并長大。結(jié)果表明，兩股氣流撞擊速度的提高有利于細顆粒物及SO3酸霧脫除效率的增加，且兩股煙氣存在一個最佳對噴距離，在最佳對噴距離下，脫除效率最高;該方法可將細顆粒物的最終數(shù)量排放濃度降低40-50％，使SO3酸霧的最終質(zhì)量排放濃度降低30-40％。最后，提出了采用脫硫凈煙氣中設置氟塑料換熱器降低煙氣溫度實現(xiàn)水汽相變的方法。細顆粒物及SO3酸霧一方面

7、通過水汽相變凝結(jié)長大被下游高效除霧器攔截脫除，另一方面通過熱泳與擴散泳運動至換熱管表面被冷凝液膜捕集。結(jié)果表明，細顆粒物及SO3酸霧隨脫硫凈煙氣溫降的增加而提高，但隨脫硫凈煙氣初始溫度的變化不明顯;該方法可將細顆粒物的最終數(shù)量排放濃度降低35-40％,使SO3酸霧的最終質(zhì)量排放濃度降低35-45％。
　　基于燃煤電站SO2超低排放改造中經(jīng)常采用的單塔雙循環(huán)及雙塔雙循環(huán)脫硫工藝，提出通過吸收區(qū)漿液降溫與雙塔間煙氣降溫的方式實現(xiàn)水汽相

8、變，促進WFGD對細顆粒物及SO3酸霧脫除的方法。結(jié)果表明，針對單塔雙循環(huán)脫硫工藝，吸收區(qū)漿液溫降幅度與液氣比的增加均可促進細顆粒物及SO3酸霧的脫除;該方法可將WFGD系統(tǒng)對細顆粒物數(shù)量脫除效率從原來的20-25％提高至40-50％，SO3酸霧質(zhì)量脫除效率由原來的35-40％增至50-60％。針對雙塔雙循環(huán)脫硫工藝，雙塔間煙氣降溫與二級塔內(nèi)液氣比的提高均有利于細顆粒物及SO3酸霧脫除效率的提高;該方法可將細顆粒物數(shù)量脫除效率由原來的4