濕法煙氣脫硫系統(tǒng)對細(xì)顆粒及汞脫除性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭燃燒過程中會產(chǎn)生可吸入顆粒物PM10、SO2等多種污染物，尤其是空氣動力學(xué)直徑小于2.5μm的PM2.5細(xì)顆粒，由于其比表面積很大，易富集大量有毒的重金屬元素，而常規(guī)除塵技術(shù)對其難以有效捕集。因此，控制燃煤電廠細(xì)顆粒排放是迫切需要解決的關(guān)鍵問題，其中，利用現(xiàn)有的燃煤煙氣污染控制裝置，通過合理改進(jìn)提高對細(xì)顆粒的脫除性能，實(shí)現(xiàn)多種污染物的協(xié)同高效脫除，是控制細(xì)顆粒的重要技術(shù)發(fā)展方向。 本文以燃煤鍋爐產(chǎn)生的含塵熱煙氣為對象，針對

2、石灰石-石膏法、雙堿法、氨法等典型濕法煙氣脫硫(WFGD)工藝，采用電稱低壓沖擊器、場發(fā)射掃描電鏡、x射線衍射儀等分析測試儀器，系統(tǒng)考察了WFGD系統(tǒng)對細(xì)顆粒的脫除作用及其氨法脫硫過程中氣溶膠的形成機(jī)理。結(jié)果表明，脫硫劑對WFGD系統(tǒng)脫除細(xì)顆粒的性能具有重要影響，由于形成無機(jī)鹽氣溶膠細(xì)顆粒，采用CaCO3、Ca(OH)2、NH3·H2O脫硫劑時，WFGD系統(tǒng)對細(xì)顆粒的脫除效果明顯不及Na2CO3、NaOH脫硫劑和水洗滌，且顆粒形貌特征及

3、元素組成發(fā)生明顯變化。除NH3·H2O脫硫劑外，液氣比對WFGD系統(tǒng)脫除細(xì)顆粒的影響不明顯。氨法脫硫后細(xì)顆粒數(shù)濃度反而顯著增加，氨水揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中SO2發(fā)生氣相反應(yīng)是氣溶膠形成的主要原因，粒徑集中在0.07～0.70μm范圍內(nèi)，氨水脫硫液溫度及濃度、煙氣中SO2濃度、液氣比等對氣溶膠形成具有重要影響。 在濕法煙氣脫硫(WFGD)系統(tǒng)中進(jìn)行了利用蒸汽相變原理高效脫除細(xì)顆粒的試驗(yàn)研究：通過在脫硫塔進(jìn)口煙氣、塔內(nèi)脫硫液

4、進(jìn)口上方添加適量蒸汽，使煙氣分別在脫硫區(qū)、塔頂形成細(xì)顆粒凝結(jié)長大所需的過飽和水汽環(huán)境，進(jìn)而由脫硫液、高效除霧器脫除凝結(jié)長大的液滴?？疾炝瞬捎肗aOH、Na2CO3、Ca(OH)2、CaCO3、NH3·H2O等脫硫劑時，蒸汽添加量、液氣比、煙氣中SO2濃度、脫硫液溫度的影響，并進(jìn)行了添加蒸汽和噴霧化水的對比試驗(yàn)。結(jié)果表明，在WFGD系統(tǒng)中應(yīng)用蒸汽相交原理可顯著促進(jìn)細(xì)顆粒的脫除，脫除效率隨蒸汽添加量的增加而提高，在蒸汽添加量為0.06kg/

5、m3時，細(xì)顆粒數(shù)濃度脫除效率可增至60～70％以上；液氣比的影響與脫硫塔內(nèi)是否存在蒸汽相變有關(guān)，當(dāng)脫硫塔內(nèi)煙氣可達(dá)到過飽和，細(xì)顆?？砂l(fā)生凝結(jié)長大時，適當(dāng)增人液氣比有利于細(xì)顆粒的脫除。細(xì)顆粒脫除效率隨煙氣中SO2濃度增加而下降，隨氣液溫差提高而增大；在煙氣濕度調(diào)節(jié)室內(nèi)噴霧化水，利用高溫?zé)煔馐轨F化液滴蒸發(fā)調(diào)節(jié)煙氣含濕量，也可以達(dá)到促進(jìn)細(xì)顆粒脫除的目的。 此外，本文通過測試WFGD系統(tǒng)進(jìn)出口處煙氣中氣態(tài)汞的濃度，考察了采用不同脫硫劑

6、時WFGD系統(tǒng)的脫汞性能及其液氣比、煙氣含濕量的影響，并進(jìn)行了添加KMnO4、Fenton試劑、K2S2O8/CuSO4、NaS等試劑促進(jìn)汞脫除的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：WFGD系統(tǒng)可有效脫除燃煤煙氣中氣態(tài)二價汞組分，脫除效率高達(dá)81.11％～92.60％，而對氣態(tài)總汞的脫除效率僅為13.27％～18.26％；經(jīng)WFGD系統(tǒng)后單質(zhì)汞略有增加；脫硫劑種類對脫汞性能影響不明顯，增大液氣比L/G，有利于提高WFGD系統(tǒng)的脫汞效率；脫硫液中添加KM