我國水資源形勢日趨緊張,燃煤電廠消耗大量的水資源,電廠濕法脫硫系統(tǒng)后的煙氣中蘊(yùn)含大量水分,卻很少得到有效利用,采用煙氣冷凝法對其中水分進(jìn)行回收,對緩解電廠用水需求具有實(shí)際意義。同時(shí),環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高對顆粒物等污染物的排放也提出了更高的要求,現(xiàn)有超低排放改造不可避免的增加了能耗,利用煙氣冷凝協(xié)同脫除顆粒物等煙氣污染物以實(shí)現(xiàn)超低排放甚至近零排放獲得了越來越多的重視。通過理論研究和現(xiàn)場試驗(yàn)對照,探究濕法脫硫系統(tǒng)后的煙氣狀態(tài),確定其水回收和顆粒物協(xié)同脫除的有利工況條件。采用試驗(yàn)研究濕煙氣的水回收特性、冷凝換熱特性,確定煙氣冷凝水回收的重要參數(shù)指標(biāo)。優(yōu)化選取了顆粒物濃度的測試方法,用于現(xiàn)場測試,獲得了煙氣冷凝脫水對顆粒物和其他可溶性組分的脫除效果,分析了顆粒物各組分在煙氣冷凝回收過程中的變化規(guī)律。對煙氣水回收、顆粒物控制、余熱利用進(jìn)行了分析,總結(jié)提出了4種工程應(yīng)用技術(shù)方案。獲得的主要研究結(jié)論如下:一、煙氣經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后基本處于飽和或過飽和狀態(tài),蘊(yùn)含大量水分,是水冷凝回收、顆粒物成核脫除的有利場所。二、煙氣溫降與煙氣水回收率線性相關(guān),冷卻水相對流量較低時(shí),冷卻水相對流量對煙氣溫降的影響非常顯著,但... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

相變凝聚顆粒脫除原理

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論7Cui[32]等認(rèn)為，顆粒物在煙氣冷凝器中可能發(fā)生兩種過程：沉積和團(tuán)聚。包括擴(kuò)散沉積、熱泳、慣性沉積等機(jī)制，此外顆粒物的聚合生長也可能發(fā)生。圖1-2闡述了在濕空氣冷卻和冷凝的條件,通過熱泳力的疊加擴(kuò)散，進(jìn)一步提高了顆粒捕獲效率。冷凝過程中產(chǎn)生的Stefan流動是引起擴(kuò)散的主要原因,在此條件下,當(dāng)相對濕度為100%的煙氣達(dá)到管道的冷表面時(shí),就會發(fā)生水汽凝結(jié)，在這一過程中,煙氣體積減少約13%。水蒸氣不斷地向管表面擴(kuò)散,被稱為Stefan流動。Stefan流動可能在每個(gè)細(xì)顆粒上產(chǎn)生方向指向管內(nèi)的成分阻力（Fd）,從而使細(xì)顆粒移動、撞擊并沉積到管的表面。熱泳力（Ft）和成分阻力（Fd）改變顆粒物運(yùn)動方向使其朝管壁方向運(yùn)動，有利于顆粒物的捕集。由于顆粒粒徑和相對滑移速度較小，相較于擴(kuò)散泳和熱泳力，薩夫曼升力、巴塞特力、馬格納斯力、壓力梯度力等相對較小，因而在考慮濕煙氣的相變凝結(jié)顆粒物協(xié)同脫除的過程中可以被忽略。圖1-2顆粒捕集條件團(tuán)聚作用包括單顆粒的生長和多顆粒的聚集。單個(gè)粒子的生長:單個(gè)粒子的生長可能來自非均質(zhì)冷凝。當(dāng)接近換熱器管時(shí),煙氣溫度降低,從而使?jié)駸煹罋怏w從飽和狀態(tài)變?yōu)檫^飽和狀態(tài)。根據(jù)Yang[33]等對異質(zhì)冷凝的研究成果,濕過飽和煙氣中的水蒸氣容易以細(xì)顆粒為冷凝物的核心。冷凝會波及到其他細(xì)顆粒,從而使顆粒變得容易被捕獲。多顆粒的聚集:液橋的結(jié)合效應(yīng)可能加速顆粒聚集。細(xì)粒子不斷地進(jìn)行不規(guī)則運(yùn)動,偶爾也會相互碰撞。水蒸氣凝結(jié)在顆粒表面形成一層水膜,水膜被認(rèn)為通過液體橋力將碰撞的粒子結(jié)合在一起,從而促進(jìn)了團(tuán)聚細(xì)粒[34]。這一觀點(diǎn)也得到了先前研究[35,36]的支持。1.3.1濕煙氣相變顆粒物協(xié)同脫除研究現(xiàn)狀

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論13圖1-4USEPAMethod202采樣方法為解決溶解氣體帶來的誤差，AirControlTechniques,P.C.[61]采用干沖擊瓶代替裝有去離子水的濕沖擊瓶，如圖1-5,測試設(shè)備中的液態(tài)水只源于煙氣中的水蒸氣冷凝，因此有效地減少了可溶性氣體的溶解和反應(yīng)，降低了測量結(jié)果的正向偏差。為了避免氣溶膠顆粒物的逃逸，設(shè)計(jì)了濾膜過濾器用于捕捉未能在沖擊瓶中沉積的氣溶膠顆粒物。相較于Method202，該方法可以減少CPM的正向測量誤差達(dá)66%。圖1-5改良的CPM測試方法EPA參考AirControlTechniques,P.C.的方法對Method202進(jìn)行了改進(jìn)，提出

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]燃煤鍋爐煙氣中水分回收利用研究[D]. 彭越宇.浙江大學(xué) 2018



本文編號：3260867