火电机组烟气污染物协同脱除技术9787519872656

前言

1绪论

1.1“双碳”目标的政策导向

1.2火电机组调峰的减排难点

1.3协同脱除的技术突破与成效

1.4现有的污染物协同脱除的技术瓶颈

2烟气污染物的生成与控制

2.1概述

2.2NOx的生成与控制

2.3 SOx的生成与控制

2.4有机污染物的生成与控制

2.5汞等重金属生成与控制

2.6烟尘颗粒物的生成与控制

3燃烧器结构调控及其控制NO技术

3.1概述

3.2煤粉燃烧器类型

3.3NO，的排放机理与控制措施

3.4低NO，煤粉燃烧技术研究进展

3.5煤粉掺NH3降低NOx的生成

3.6H2与煤粉掺烧的应用进展

4 水煤浆燃料低NOx减排技术

4.1概述

4.2 水煤浆燃料燃烧特性

4.3 水煤浆燃料实现低NOx减排的原理…

4.4水煤浆燃料燃低NOx减排效果与工程应用

5煤粉掺烧的低NO，燃烧技术5.1概述

5.2煤粉掺混抑制NOx生成

5.3多组分固废调质抑制污染物的生成

5.4固体垃圾调质协同作用的关键因素

6炉排炉内固废焚烧过程的数值模拟与NOx控制

6.1概述

6.2炉排炉内固废焚烧的数值模型介绍与应用

6.3固体混合燃料模型介绍

6.4炉排炉燃烧过程的NO，生成和抑制的模拟研究

7污染物的协同脱除

7.1概述

7.2VOC与汞的协同脱除

7.3Cl、S、PCDD/Fs及汞的协同脱除·

7.4热力性NOx与活性C1的协同脱除

7.5脱硫废水与细颗粒物协同脱除

7.6催化剂的调控

8多种污染物联合脱除的交互影响机制

8.1概述

8.2SCR催化剂对NO和Hg的联合脱除机理研究

8.3WFGD系统对Hg的联合脱除机理研究

8.4SCR脱硝系统对多种污染物的联合脱除性能

8.5除尘系统对多种污染物的联合脱除性能

8.6脱硫系统对多种污染物的联合脱除性能

8.7WESP对多种污染物的联合脱除及机理分析

9多污染物协同脱除反应强化研究·

9.1概述

9.2TiO2-V2O5-Ag高温脱硫脱硝脱汞一体化

9.3溴化钙添加后烟气汞排放特征

9.4 烟气污染物协同脱除效果

10烟气污染物协同脱除的技术展望

10.1总结

10.2展望

参考文献

1.2火电机组调峰的减排难点

（1)非设计工况下污染物生成量。随着生态文明建设的不断推进，煤炭燃烧过程中污染物的排放受到了广泛关注，徐静颖等[5]对燃煤过程有机污染物的生成排放特性以及有机污染物的采样与分析方法进行了较全面的评述，并探讨了燃煤有机污染物相关研究的发展方向。在燃煤机组运行过程中，煤炭燃烧将产生较多的烟气污染物[6][7]，除氮氧化物（Nitrogen oxides,NOx）、硫化物（Sulphur oxides,SOx）、颗粒物等常规污染物外,还伴随有挥发性有机污染物（Volatile organic compounds，VOCs）、重金属污染物等[8]。在机组深度调峰运行过程中，火电机组在非设计工况下运行会进一步增加污染物生产量，锅炉负荷的变化会引起烟气流量、烟气流场、烟气温度以及烟气中各组分和含量的变化，从而影响环保设备的投运效率和烟气污染的排放质量浓度。例如，张绪辉等[9]研究发现，燃煤机组的参与调峰过程中，其NO，污染物的排放量比未参与调峰时质量浓度明显增高。而在机组调峰过程中，实际运行参数大幅偏离满负荷下的设计运行参数，将造成烟气中的污染物生成量增加，影响尾部烟气处理设备的正常运行，降低了污染物的去除效率，同时增加了污染物的控制成本。因此，研究燃煤机组变工况下的污染物生成规律及其控制方法，对适应煤电调峰需求和烟气污染物排放高效控制具有重要意义。

（2）快速升降负荷下，污染物减排装置的响应滞后。快速升降负荷也不利于污染物减排装置的高效利用，研究发现在火电机组快速升降负荷过程中，污染物减排装置的响应滞后，从而影响了环保设备的投运效率和烟气污染的排放质量浓度（D）。例如，NOx一直是燃煤机组运行过程中所关注的重要污染物，国家和电力行业也分别出台了逐渐严格的燃煤机组NO，排放限值。在机组调峰过程中的NO，排放方面，张双平等（1）采用可支持热力系统网络级仿真的GSE软件，搭建了某660MW超临界机组模型，对该机组的稳态变工况特性进行了模拟研究，得到SCR脱硝效率随负荷变化曲线如图1-2(a）所示。在机组负荷从50%THA升高至BMRC（Boiler maximum continue rate）工况过程中，由于SCR催化剂活性受温度影响，机组在升负荷过程中的SCR反应温度逐渐升高，使得催化剂的活性增强，对应脱硝效率由78.90%升高至86.98%。针对300MW及600MW燃煤机组，董玉亮等[121基于运行数据分析，获得了两个机组在启动、正常调峰（50%~100%额定负荷）和深度调峰(30%～50%额定负荷）阶段的NOx排放特性，并定义了净烟气NOx排放因子ErNox=QsnaCvox/Pel，其中，Qsnd为标态下干烟气排放量，CNox为净烟气NOx浓度，Pel为机组电功率。在机组启动和运行调峰阶段，两台机组的净烟气NO排放因子ENax随负荷的变化关系分别如图 1-2（b）和图1-2（c）所示，图中给出了负荷变化对NOx排放的影响规律，并对比了机组启动与调峰阶段的NO，排放情况。其中，由于机组自身特性及运行参数存在小幅波动，使数据分布呈现一定的离散化。可见，两台机组的NOr排放因子随负荷变化规律大体接近。在300MW和600MW机组下，35%负荷时的NOr排放因子比100%负荷时分别提高了10%和100%附近。并且，两台机组分别在85%负荷和65%负荷时，NO2排放因子达到了最低值。此外，根据图中拟合曲线可以看出，机组启动阶段的NO，排放因子要远大于调峰运行阶段，其主要原因是由于低负荷运行阶段下脱硝装置的工作效率要低于满负荷运行。

……

本书从火电机组烟气污染物协同脱除方面进行了系统阐述，共分3章，主要内容包括烟气污染物的生成与控制，燃烧器结构调控及其控制NOx技术、水煤浆燃料低NOx减排技术、媒粉掺烧的低NOx减排技术、炉排炉内固废焚烧过程的数值模拟与NOx控制、污染物的协同脱除、多种污染物联合脱除的交互影响机制、多污染物协同脱除反应强化研究、烟气污染物协同脱除的技术展望。