發(fā)布時間：2022-02-14 11:21

　　我國的能源消費總量大,未來幾年煤炭仍將作為最主要的燃料。燃煤電廠在運行中會產(chǎn)生多種污染物,造成各種環(huán)境問題,國家和政府也在不斷加大對生態(tài)環(huán)境的治理力度。選擇性催化還原法（Selective catalytic reduction,SCR）作為目前燃煤電廠控制NO_x污染物排放的重要技術(shù)手段之一,具有煙氣脫硝效率高、選擇性好、穩(wěn)定性強和設(shè)備運行維護成本低等諸多的優(yōu)點,也是目前世界上應(yīng)用最廣泛的燃煤煙氣脫硝技術(shù)。在燃煤電廠中,通過噴入氨氣減少NO_x排放的同時,會引起尾部煙道氨逃逸,這部分逃逸氨在一定溫度下會與SO₃形成硫酸氫銨（Ammonium bisulfate,ABS）,吸附飛灰顆粒后極易造成空氣預(yù)熱器的堵塞問題,給燃煤機組運行帶來很大麻煩。因此研究空氣預(yù)熱器中的飛灰沉積生長特性和如何抑制脫除飛灰沉積對于優(yōu)化空氣預(yù)熱器運行具有工程實踐意義,對燃煤電廠運行也具有一定的指導(dǎo)作用。本文首先對ABS形成因素之一的SO₃進行了制取測量試驗,提出了改進的稀硫酸霧化加熱制取法,并搭建了SO₃的... 

【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

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

018年338個城市環(huán)境空氣質(zhì)量各級別天數(shù)比例[1]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論3多機組都采用了有效手段進行脫硝改造。目前工業(yè)應(yīng)用的脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原法（Selectivecatalyticreduction，SCR）和選擇性非催化還原法（Selectivenon-catalyticreduction，SNCR），其中SCR因其具有脫硝效率高、二次污染少、選擇性好、運行穩(wěn)定和成本低等優(yōu)點而被普遍采用[3]，采用這種方法時通常將脫硝裝置布置在省煤器后，將還原劑NH3通入脫硝裝置中，在催化劑的作用下NH3很容易和NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成無害的N2和H2O[4]。但在使用SCR脫硝技術(shù)脫除氮氧化物的同時會生成SO3，SO3在煙氣中具有極強的反應(yīng)性，如圖1.2所示，其在鍋爐中形成到通過煙囪的出口（溫度可能從>1000℃降至50℃）的過程中，可以轉(zhuǎn)化為氣相H2SO4，然后轉(zhuǎn)化為硫酸[5]。燃煤鍋爐中SO3的形成會對鍋爐的性能和運行產(chǎn)生許多負面影響[6]，如設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕、空氣預(yù)熱器的效率損失、煙氣不透明度的增加以及PM2.5的形成等等。除此之外，在SCR脫硝過程中為了保持較高的脫硝效率，加入的NH3量通常都會超過其與NOx等摩爾比反應(yīng)的理論值，導(dǎo)致過量的NH3沒有參與反應(yīng)后隨著煙氣“逃出”脫硝反應(yīng)器，產(chǎn)生了“氨逃逸”現(xiàn)象[4][7]。逃逸的NH3會很容易與SO3反應(yīng)，生成粘性很強的液相硫酸氫銨（Ammoniumbisulfate,ABS），吸附煤灰顆粒不斷沉積，很容易導(dǎo)致SCR催化劑和空氣預(yù)熱器堵塞，增加空氣預(yù)熱器的阻力�？傊壳按髿馕廴疚锱欧胖卫砥仍诿冀�，污染物排放造成的一系列問題也亟待解決，在這樣的背景下，了解和研究大氣污染物的形成和控制顯得尤為重要。圖1.2燃煤電廠中的SO3遷移和轉(zhuǎn)化過程[5]

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論8圖1.3控制冷凝法示意圖[5]1.3.2鹽吸收法鹽吸收法利用氯化物（NaCl，KCl，CaCl2等）吸收煙氣中的SO3/H2SO4，將煙氣通入裝有固體鹽的反應(yīng)管，管中的氯化物將會與SO3/H2SO4反應(yīng)，最后生成硫酸鹽或硫酸氫鹽。采樣完畢后，將固體鹽溶于去離子水中，通過測量溶液中的硫酸根離子濃度來計算得到煙氣中SO3的濃度。鹽吸收法的原理示意圖如圖1.4所示[5]。Vainio等[29]利用鹽吸收法使用NaCl、KCl、K2CO3和CaCl2這四種鹽來吸收氣態(tài)的SO3/H2SO4，從而來評估這四種鹽的吸收效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)測試的這四種鹽都能夠有效吸收煙氣中的H2SO4，SO2對NaCl和KCl測量結(jié)果沒有明顯的影響，NaCl和KCl的吸收效果相較于其余兩種要更好。但K2CO3和CaCl2會吸收大量的SO2，測量結(jié)果偏高。Fleig等[30]研究發(fā)現(xiàn)鹽吸收法與控制冷凝法的測量結(jié)果相近，并且在空氣燃燒和富氧燃料條件下都是適用的。與控制冷凝法相比，鹽吸收法雖然更經(jīng)濟、更簡便，但受操作條件等的影響，鹽吸收法的測量精度有待提高，目前還未被廣泛使用。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]火電廠脫硝逃逸氨對脫硫系統(tǒng)及環(huán)境影響分析研究[J]. 馬文杰,孫道華.  環(huán)境科技. 2019(05)
[2]工業(yè)尾氣SCR脫硝技術(shù)研究進展[J]. 蔡霓,石君君,唐俊勛,林潔玲,詹曉桐.  廣州化工. 2019(18)
[3]我國燃煤大氣污染物控制現(xiàn)狀及對策研究[J]. 王永英.  煤炭經(jīng)濟研究. 2019(08)
[4]燃煤鍋爐煙氣側(cè)換熱表面的積灰機制及影響因素[J]. 陳自勇,程旻,廖強,丁玉棟,朱恂,付乾,張俊楠,趙偲妍.  中國電機工程學(xué)報. 2019(05)
[5]NH3和SO3對硫酸氫銨和硫酸銨生成的影響[J]. 楊建國,楊煒櫻,鄭方棟,趙虹.  燃料化學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[6]燃煤電廠煙氣中SO3控制技術(shù)及測試方法探討[J]. 李小龍,段玖祥,李軍狀,張文杰.  環(huán)境工程. 2017(05)
[7]SCR脫硝副產(chǎn)物硫酸氫銨與空預(yù)器中飛灰反應(yīng)特性[J]. 馬雙忱,鄧悅,吳文龍,張立男,柴峰,陳凡,韓停停,孫盼盼.  環(huán)境工程學(xué)報. 2016(11)
[8]空氣預(yù)熱器硫酸氫銨積灰的數(shù)值研究[J]. 羅閩,趙伶玲,李偲宇.  動力工程學(xué)報. 2016(11)
[9]燃煤脫硝機組空氣預(yù)熱器蓄熱片表面飛灰沉積板結(jié)機理研究[J]. 劉建民,陳國慶,黃啟龍,蔡培,李永生.  中國電機工程學(xué)報. 2016(S1)
[10]SCR脫硝過程中硫酸氫銨形成特性實驗研究[J]. 馬雙忱,鄧悅,吳文龍,張立男,馬京香,張小霓.  動力工程學(xué)報. 2016(02)

博士論文
[1]劣質(zhì)煤積灰結(jié)渣的可視化研究及其在富氧條件下的燒結(jié)特性研究[D]. 周斌.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]煙氣脫硝前流場優(yōu)化與廢棄SCR催化劑無害化處理的研究[D]. 國旭濤.浙江大學(xué) 2018
[2]SCR脫硝煙氣中硫酸氫銨的生成機理研究[D]. 鄭方棟.浙江大學(xué) 2017
[3]SCR脫硝過程中硫酸氫銨的形成機理與調(diào)控[D]. 鄧悅.華北電力大學(xué) 2016
[4]CFB富氧燃燒氣氛下飛灰的沉積試驗及沉積過程模擬[D]. 蔡永鐵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]脫硝過程伴生硫酸氫氨對于煙氣灰顆粒性質(zhì)影響的實驗研究[D]. 梁登科.山東大學(xué) 2014
[6]煙氣中SO3測試技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 張悠.浙江大學(xué) 2013
[7]鈣基吸收劑脫除燃煤煙氣中SO3的研究[D]. 陳朋.山東大學(xué) 2011
[8]濕式靜電除霧器脫除煙氣中酸霧的試驗研究[D]. 閆君.山東大學(xué) 2010



本文編號：3624458