基于WFGD系統(tǒng)的硫、氮、汞污染物協(xié)同脫除的理論與實驗研究.pdf

1、SO2污染對環(huán)境、人類健康以及經濟發(fā)展都具有非常大的影響。近年來隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，SO2、NO和Hg的污染有加重的趨勢。針對電站鍋爐的SO2污染，我國開展了大規(guī)模的電站鍋爐濕法煙氣脫硫(WFGD)系統(tǒng)的建設。針對NO污染，目前比較常見的有爐內控制技術如低NOx燃燒器與選擇性非催化還原(SNCR)技術，煙氣脫硝技術如選擇性催化還原(SCR)技術。今后排放標準如果提高，爐內控制技術可能無法保證煙氣達標排放，而SCR技術因場地限制而使應

2、用是受到一定制約。根據我國的環(huán)境現狀以及國家節(jié)能減排的政策，正在對更多的其它污染物排放進行控制。如何利用已有的污染物控制設備實現多種污染物協(xié)同脫除具有非常重要的研究意義。目前我國石灰石/石膏WFGD工藝應用非常廣泛，利用已有的WFGD系統(tǒng)進行污染物協(xié)同脫除具有非常良好的經濟性，對于場地緊張的電站而言尤其具有吸引力。 在對國內外污染物協(xié)同脫除的研究進展進行綜述的基礎上，對復合添加劑同時脫硫脫硝的反應動力學研究。采用平面?zhèn)髻|攪拌反應

3、器進行了SO2和NO的吸收特性研究，確定了不同因素如氣體分壓、添加劑濃度對于SO2和NO的吸收速率的影響，并根據實驗結果確定了該反應的反應級數、反應速率常數、活化能等動力學參數；在反應動力學研究的基礎上，對復合添加劑同時脫硫脫硝的影響因素進行了研究。采用不同反應器對復合添加劑進行了同時脫硫脫硝的實驗，確定了各種因素如pH值、煙氣流量、添加劑濃度、添加劑與污染物摩爾比、液氣比對于脫硫脫硝效率的影響。采用洗瓶反應器進行了復合添加劑吸收零價汞

4、的實驗，確定了上述因素對于零價汞吸收的影響。 針對實際工程，開展了WFGD系統(tǒng)噴淋塔多種污染物協(xié)同脫除性能優(yōu)化的數值模擬研究。本文基于計算流體力學(CFD)技術，應用混合網格技術，采用標準κ-ε湍流模型描述塔內煙氣湍流運動，顆粒軌道模型描述液滴運動，隨機漫步模型描述湍流對液滴運動的影響，Rosin-Rammler模型描述液滴的粒徑分布，采用SIMPLE算法進行計算。根據塔內實際情況，對脫硫過程采用非穩(wěn)態(tài)傳質理論建立了脫硫脫硝數學

5、模型，從而實現對噴淋塔內污染物濃度分布的計算。對某300MW機組WFGD吸收塔內不同設計和運行條件下脫硫脫硝效率的變化進行了數值計算。脫硫效率的計算結果與實測結果兩者吻合較好?；跀抵的M結果對噴淋塔內污染物協(xié)同脫除性能優(yōu)化提供了建議。依據數值模擬結果，提出了基于WFGD系統(tǒng)的脫硫脫硝除汞一體化的應用方案，并對該方案的經濟性進行了比較。 石灰石/石膏WFGD工藝因其優(yōu)點已成為最廣泛采用的工藝。該技術主要以國外引進技術為主，因國內