燃煤电厂超低排放设计与研究

来源 :科学导报·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ck0551
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:本文主要针对烟气循环流化床技术以消石灰粉为脱硫剂的研究,利用在脱硫塔内,烟气中的酸性气体与加入的消石灰、循环灰中的消石灰成分发生反应,做了工艺用水降温,从而脱除SO2和SO3气体,排烟无需再加热,整个系统无需采取防腐措施。首先为了使脱硫塔在低负荷运行时保持最佳工作状态,其次设置了洁净烟气再循环系统,以保证烟气流量的稳定性。最后在CFB锅炉中,炉膛出口至分离器出口烟气基本上处于850-950的恒温状况,停留时间较长,一般为2-3秒,这为SNCR的实现提供了良好的环境。在此区域内,烟气与循环物料充分混合,且燃煤循环流化床锅炉中燃料灰富含铁、镍、铝等金属化合物的多孔介质,这些金属化合物对于氨还原NOX具有显著的催化作用,多孔介质为还原反应提供了活性位。
  关键词:脱硫塔;消石灰;循环系统
  引言
  这些先进的反应条件,使得SNCR效率提高。低低温技术是通过在电除尘器前加装烟气换热装置,使烟气温度降到接近露点温度或以下,改善粉尘的荷电特性,提高扬尘效率。高效电源技术是提高电厂有效输入功率,从而提高电除尘器的电晕功率,从而提高除尘效率,降低烟尘排放浓度。协同脱硝系统循环流化床脱硝+SNCR脱硝,当NOx入口浓度过大时,可采用SCR脱硝技术。采用SCR技术时,会发生氨逃逸,产生硫酸氢铵,腐蚀空预器,不易于脱硫。SO3在烟气冷却器烟气降温过程中凝结,并被烟尘充分吸附和中和。
  1、问题分析
  SNCR工艺需要先将还原剂溶解稀释。喷枪雾化采用气力雾化,雾化介质采用压缩空气,雾化介质的作用是加强还原剂与炉内烟气混合,保证脱硝效果,提高还原剂利用率,减少尾部氨残留。所用煤种为高灰分煤(A>15%),故不能采用袋式除尘器。由于电除尘之后还有烟气脱硫装置。因此,除尘设备的出口烟气含尘量并不是最终排放的含尘量,不用过高的除尘效率。低低温技术是通过在电除尘器前加装烟气换热装置,使烟气温度降到接近露点温度或以下,改善粉尘的荷电特性,提高扬尘效率。高效电源技术是提高电厂有效输入功率,从而提高电除尘器的电晕功率,从而提高除尘效率,降低烟尘排放浓度。
  2、模型的建立
  机组超低排放所用技术路线为:炉内流化床燃烧脱硫-SNCR+SCR混合技术协同脱硝-高效低低温电除尘器-湿法脱硫-湿式电除尘。
  烟气工艺流程:锅炉→SNCR+SCR脱硝→烟气冷却器→高效低低温电除尘器→湿法脱硫→湿式电除尘→烟气再热器→烟囱。
  烟气循环流化床技术以消石灰粉为脱硫剂,在脱硫塔内,烟气中的酸性气体与加入的消石灰、循环灰中的消石灰成分发生反应,工艺水用于降温,从而脱除SO2和SO3气体,排烟无需再加热,整个系统无需采取防腐措施。同时为了使脱硫塔在低负荷运行时保持最佳工作状态,设置了洁净烟气再循环系统,以保证烟气流量的稳定性。炉中加入固体吸收剂或催化剂,与烟气中的SO2和NO2发生反应,然后在再生器中将S或N从吸收剂中释放出来。吸收剂可以重复循环使用,回收的硫进一步处理得到元素硫或硫酸等副产物,氮组分通过喷射氨或再循环至锅炉中分解为氨气和水。查阅资料可知该机组一年运行时间约为5500小时,每小时发电量为10×105kW?h,煤耗率为280g/(kW?h),故每小时煤耗量为3.57kg。每小时排烟量为1874288m3/h,锅炉效率为93%。烟气循环流化床同时脱硫脱硝技术是在烟气循环流化床脱硫技术的基础上,增加低温氧化脱硝工艺,一般采用的氧化剂有双氧水、亚氯酸钠等,在吸收塔内将难以与消石灰反应的NO氧化成容易反应的NO2,从而达到脱硝的目的。
  现有的流化床脱硫脱硝技术研究中,探讨了影响高活性吸收剂脱除效率的各项影响因素,确定了工况条件。当(Ca/S+N)为1.1时,SO2脱除效率达92.3%,NOx脱除效率达60.8%。
  在流化床中加入消石灰,与SO3反应生成CaSO4,以达到脱硫的目的。炉内固体颗粒处于流态状态下具有诸如气固和固固充分混合等一系列特殊气固流动,热量、质量传递和化学反应特性,使流化床燃烧易于实现炉内高效脱硫且出口NOx排放量低。SNCR脱硝工艺以炉膛为反应器,通过氨水还原剂迅速热分解出NH3并与烟气中的NOX反应生成N2和H2O,实现NOX的脱除。可运用计算流体力学(CFD)和化学动力模型(CKM)为还原剂喷射点的选取提供支持。还原剂喷射位置一般位于分离器进口至出口。
  3、模型的求解
  综合考虑运行成本因素,当原始NOX浓度较低时,仅投运SNCR脱硝装置,即可实现NOX低于50mg/m3的“超洁净排放”,则不投入使用SCR。若NOX的初始浓度较高时,为了实现NOX“超洁净排放”,将SNCR与SCR联合使用。在CFB锅炉中,炉膛出口至分离器出口烟气基本上处于850-950的恒温状况,停留时间较长,一般为2-3秒,这为SNCR的实现提供了良好的环境。在此区域内,烟气与循环物料充分混合,且燃煤循环流化床锅炉中燃料灰富含铁、镍、铝等金属化合物的多孔介質,这些金属化合物对于氨还原NOX具有显著的催化作用,多孔介质为还原反应提供了活性位。这些先进的反应条件,使得SNCR效率提高。
  脱硫剂为石灰粉与水配置的悬浮浆液。在吸收塔内烟气的SO2余石灰浆液反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏。经石膏派出泵送至石膏旋流器,石膏旋流器浓缩后的底流进入真空皮带脱水机脱水后成石膏。旋流器顶流进入滤液池返回吸收塔。
  石灰石湿法脱硫工艺自动化程度高和脱硫效率比较高,工艺成熟、运行稳定,可以有效降低作业人员的劳动强度,提高工作效率。湿式电除尘作为颗粒物控制的终端技术,能够有效去除PM2.5、SO3酸雾、重金属汞、石膏等多种污染物。不受粉尘比电阻影响,可捕集湿法脱硫产生的衍生物,消除石膏雨。
  结论
  循环流化床脱硝+SNCR脱硝,当NOx入口浓度过大时,可采用SCR脱硝技术。采用SCR技术时,会发生氨逃逸,产生硫酸氢铵,腐蚀空预器,不易于脱硫。SO3在烟气冷却器烟气降温过程中凝结,并被烟尘充分吸附和中和。低低温高效电除尘器中,SO3可被吸附在烟尘表面,被除尘器除去。湿法脱硫可有效控制SO3,去除效率大于87%。烟气冷却器可降低除尘装置入口烟温,使烟气体积流量、烟速和飞灰比电阻降低,有利于除尘。湿法脱硫可降低吸收塔出口的野地携带量,提高湿法脱硫装置的除尘效率;优化的除雾器和喷淋层设计可达到较高的除尘效率。
  参考文献
  [1] 周忠亮.烟气循环流化床同时脱硫脱硝运行分析和数值模拟[D].浙江理工大学,2019.
  [2] 赵毅,马双忱,黄建军等.烟气循环流化床同时脱硫脱氮试验研究[J].中国电机工程学报.2005,25(2):121-124.
其他文献
摘 要:本文通过介绍重载车辆发生热轴故障,需要更换车轮,从调查、处置、换轮器使用、相关要求等方面阐述了重点内容及主要注意事项,为有效应急救援处理该类故障提供参考。  关键词:重载;车辆;热轴;换轮;应急救援  1引言  铁路货车轮轴是货车的最重要部件,承担着货车承载、走行的功能,是直接关系到铁路货车安全的最关键部件。大秦线固定配属的C80车辆是25吨轴重的重载车辆,如突发热轴故障影响行车安全,就需
期刊
摘 要:在中国现阶段的发展之中,火力发电依旧是为人民生活以及社会生产力提供电力的保障,火力发电主要是通过火力来达到电量发行的过程的一个转换,在火力发电工作的过程中,火力发电厂锅炉运行是有很重要的作用,但随着社会的不断进步,人们对于生态环境的保护意识也逐渐加强,因此在发电的过程中加强对于环境的保护,也成为了现在社会上的热点话题[1]。笔者根据火力发电厂过路运行控制的节能对策,进行了简单的探讨,希望对
期刊
摘 要:自主学习能力近年受到了越来越高的重视,尤其是在小学教学中,培养自主学习能力将对学生产生极其深远的影响。对小学数学教学而言,由于当前互联网技术的普及度已经非常高,为培养自主学习能力提供了有利条件。因此,广大小学数学教师应充分利用互联网,然后结合相应策略来培养学生的自主学习能力,而这也是本次分析的主要出发点。  关键词:互联网;小学数学;自主学习能力  前言:  学生的自主学习能力提升以后,其
期刊
摘 要:在机械加工控制的过程中,存在诸多影响因素,比如表面冷作硬化影响、加工粗糙影响、粗糙度影响等,在加工的过程中,也容易出现质量控制的问题,由于精度和变形问题,针对这些问题需要采取积极的措施,做好质量控制技术,优化机械工程的发展。  关键词:机械工程;加工质量;质量控制  近年以来,我国的机械制造行业得到了快速发展,但是起步比较晚,在国际市场上和行业的水准比还有很大差距,没有形成竞争力。在这种情
期刊
摘 要:在幼儿的音乐教学中,为了培养幼儿对于音乐的学习兴趣,在幼儿音乐教学中教师可以引入游戏化教学的模式,在教学中利用幼儿的心理特点推行游戏教学,将游戏和音乐实现深度融合,在幼儿音乐教学中避免枯燥晦涩的讲学,而是让幼儿能够在兴趣的引导中完成音乐学习,培养幼儿的学习兴趣和爱好,通过游戏化策略提升音乐教学的成效,为幼儿塑造良好的教学环境氛围,在游戏化教学中实现对于幼儿的个性化培养。  关键词:幼儿园;
期刊
摘 要:听障儿童在学习方面存在一定困难,但面对困难要克服困难而不是听之任之,社会对听障儿童的关注在持续提升,在学前教育阶段,对听障儿童的教育不仅仅要达到正常儿童水平,更要挖掘听障儿童的潜能,促进听障儿童的全面康复,研究表明,多媒体教学以其自身的特点,结合多元智能理论,有一定促进作用。  关键词:多元智能理论;多媒体教学;听障儿童全面康复;促进作用  引言:  传统教育一直在强调学生语言能力和逻辑能
期刊
摘 要:随着社会的进步和发展,当今社会对于懂得知识和技术创新的人才愈发渴求,高校科技园就是此社会背景的产物。高校科技园是由高校利用自身的人才资源优势和科技研发技术,吸引有关高科技型企业注资创建的。国内的高校科技园经历了从无到有、从的过程,可是高校科技园大都建立在一线城市或者重点院校里,许多地方高校的科技园建设困难重重。文章从地方高校科技园建设的现状与建设模式、地方高校科技园的发展模式和发展这两方面
期刊
摘 要:随着网络的普及与运用,网络在各领域已发挥极大的作用,在教育领域的运用潜力极其潜在的价值还有待于教育工作者们通过自己的学习和实践去开发,例如建立校园网站、班级网页,个人主页,运用这些新时代的信息产物服务于教育教学,服务于学生的思想道德建设,使我们的育人方式也随着时代的进步而开出鲜艳的花朵,结出新鲜而丰硕的果实。  关键词:网络;学习德育;教育;模式;研究  引言:  德育是素质教育的基础和学
期刊
摘 要:配电网中性点的接地方式有很多种,主要包括中性点经消弧线圈接地系统、中性点经小电阻接地系统、中性点直接接地系统、中性点经高阻接地系统和中性点不接地系统,而不同的接地方式对故障监测装置、过电压保护条件、设备的绝缘水平、接地装置等要求不一。因此对配网系统发生单相接地故障后,按照系统是否需要故障监测装置,将中性点接地方式分为大电流接地方式和小电流接地方式。大电流接地方式具体包括两种接地方式:中性点
期刊
2003年,教育部印发普通高中新课标改革方案和实验搞,2013年启动修订工作,2017年印发制定。修订方案中进一步明确了普通高中教育的定位,培养有理想信念和社会责任感的社会主义接班人,使学生具有科学文化素养和终身学习能力;进一步优化课程结构,增加必修课程与选修课程,为学生不同发展提供有选择课程;强化了课程有效实施的制度建设,保障教学建设与教学实施。  在学科课程标准中,凝练了学科核心素养,明确学生
期刊