【摘要】：霧霾污染已成為我國突出的大氣環(huán)境問題,燃煤PM2.5排放是造成霧霾天氣的重要原因。由于PM2.5具有比表面積大,易富集有毒有害物質(zhì),且常規(guī)除塵技術對其難以有效脫除等特點,增強現(xiàn)有污染物控制設施對PM2.5的脫除,已成為當前能源與環(huán)境領域研究的熱點。其中,利用化學團聚類技術是增強現(xiàn)有污染控制設施脫除PM2.5的有效措施之一。本文結合電除塵和濕法脫硫系統(tǒng),開展了應用煙氣調(diào)質(zhì)、化學團聚促進煙氣中細顆粒物脫除的研究。試驗考察了增濕調(diào)質(zhì)對粉塵特性的影響及其對電除塵脫除細顆粒物的促進效果,并研究了低低溫電除塵對污染物的協(xié)同脫除效果及其與增濕調(diào)質(zhì)耦合促進污染物脫除的功效。結果表明,增濕調(diào)質(zhì)可提高電除塵對細顆粒物的脫除效果,且脫除效果隨細顆粒濃度的增加而上升;在相同電除塵入口煙溫下,增濕量越大,增濕調(diào)質(zhì)效果越好。低低溫煙氣環(huán)境下,SO3凝結附著在燃煤飛灰上,使得細顆粒物團聚性能增加;增濕調(diào)質(zhì)協(xié)同低低溫電除塵器可促進SO3和細顆粒物的協(xié)同脫除。采用燃煤熱態(tài)試驗系統(tǒng),考察了化學團聚劑添加前后細顆粒物性的變化、典型工況下的化學團聚增強電除塵促進細顆粒脫除的效果,并進行了團聚劑篩選及影響因素試驗研究。結果表明,電除塵入口煙道噴入化學團聚劑后,細顆粒物數(shù)量濃度峰值粒徑由0.15μm增至0.4 μm,添加潤濕劑后峰值粒徑增大。典型工況下,化學團聚可使電除塵對細顆粒物的脫除效率提高40%以上。由于分子鏈長、有效基團多,有機高分子團聚劑化學團聚效果優(yōu)于無機團聚劑;通過組合不同團聚劑,并添加潤濕劑和降比電阻劑,可增進化學團聚效果�；瘜W團聚效果隨團聚劑濃度增加而升高,pH值影響高分子鏈中有效基團的賦存形態(tài)導致化學團聚效果發(fā)生改變;煙溫過高影響團聚劑性能,煙溫過低不利液滴蒸發(fā),適宜煙溫范圍為140～160℃。在此基礎上,開展了采用脫硫廢水配制化學團聚劑溶液以協(xié)同增強細顆粒物脫除與脫硫廢水零排放的研究;首先測試了脫硫廢水蒸發(fā)處理后細顆粒物物性的變化,考察了典型工況下脫硫廢水蒸發(fā)處理對電除塵器脫除細顆粒物的促進效果,并分析了化學團聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理對細顆粒物脫除的增強作用及其影響因素。結果表明,脫硫廢水霧化液滴可以黏附細顆粒物,促進細顆粒物長大,典型工況下脫硫廢水蒸發(fā)處理可以促進電除塵對細顆粒物的脫除,出口濃度降低10～25%�；瘜W團聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理后,霧化液滴團聚性能有較大改善,可以顯著增強電除塵脫除細顆粒物的性能,電除塵器出口細顆粒物濃度降低20～40%。脫硫廢水高含鹽量會降低團聚協(xié)同促進效果,部分團聚劑性能大幅減弱;團聚劑高分子鏈上的有效基團部分被霧化液滴中固體析出物所占據(jù),相同團聚劑濃度下,化學團聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理效果要弱于化學團聚效果。根據(jù)濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中細顆粒物來源及產(chǎn)生特點,開展了應用化學團聚降低WFGD系統(tǒng)細顆粒物排放的研究,利用模擬濕法脫硫試驗臺研究了化學團聚抑制脫硫過程中細顆粒物形成的效果及其影響因素,并進一步在燃煤熱態(tài)試驗臺進行了脫硫漿液中添加化學團聚劑的試驗研究。結果表明,,脫硫液中添加化學團聚劑可使脫硫系統(tǒng)出口細顆粒物濃度降低40%左右,對脫硫性能沒有不利影響。其作用機理一方面是促進脫硫漿液中石膏晶粒粒度增大,同時提高脫硫液液滴對細顆粒的潤濕性能,增強洗滌補集效果。脫硫漿液溫度、濃度、pH值和雜質(zhì)離子含量對團聚效果有影響,這些因素一方面影響脫硫漿液中石膏晶體的粒度分布,一方面影響團聚劑的性能。
【圖文】：

特點：降低粉塵比電阻，提高粉塵脫除效率；降低煙氣量，提高電場擊穿電壓；大幅度逡逑減少了邋ｓ0ｄＤＰＭ２．５排放；節(jié)能效果顯著，降低了運行費用。低低溫電除塵器技術工藝逡逑流程如圖１－２所示，根據(jù)煙氣處理的根據(jù)工況條件及環(huán)保節(jié)能要求的不同，低低溫煙氣逡逑處理工藝主要采取如下２套布置方案：方案一：以煙氣降溫為核心的電除塵增效、節(jié)能逡逑綜合技術方案，即在電除塵器前布置換熱器來降低煙溫至酸露點以下（一般９０？９５°Ｃ邋），逡逑回收余熱用于加熱汽機冷凝水系統(tǒng)，，從而減少汽機抽氣量來減少煤耗。方案二：以煙氣逡逑降溫為核心的電除塵增效、節(jié)能、煙V攴欄醋酆霞際醴槳�，紖苍懢p酒髑昂屯蚜蛭義鮮賬蟾韃賈靡惶諄蝗繞鰨酒髑盎厥盞撓噯扔糜諭蚜蠔笱濤碌腦偃齲誚諛艿耐義鮮苯餼鲅檀遜欄煙狻ｅ義希堊唐鴜U：講，］［ｙ＾ｍ＾ａｏｏ－９０＾］邐嶀要求逡逑脫硝邐＼邐＼逡逑＾邐邋＾逡逑鍋爐邐脫硝裝置邋空預器低溫省煤器低低溫電除塵器引風機邐吸收塔再加熱器煙囪逡逑脫銷系統(tǒng)邐低低溫電除塵系統(tǒng)邐煙氣脫硫系統(tǒng)逡逑邐Ｊ逡逑圖１－２低低溫電除塵技術工藝流程圖逡逑早在２０世紀７０年代，９０°Ｃ運行的電除塵器在澳大利亞Ｌｉｄｄｅｌｌ電廠得到首次運用，逡逑在處理燃用低硫煤種的煙氣時表現(xiàn)出良好的性能；此后在丹麥Ｅｎｓｔｅｄ電廠進行煙氣治理逡逑改造中將電除塵入口煙氣溫度降到１０５°Ｃ左右，結果表明，降溫后電除塵器的除塵性能逡逑更好［２６］。２０世紀９０年代

提高了除塵器的除塵效率。目前國內(nèi)外正在研宄開發(fā)的、化學團聚等，研宄表明這些外場作用均對細顆粒物進技術為；ｐｍ２．５的脫除提供了新的思路，部分技術已經(jīng)用外加高能量密度聲場，改變顆粒物在煙氣中的運動粒物團聚長大的過程。聲波團聚早在２０世紀４０年代就０世紀７０年代后能源危機后才得到重視，美國、西班牙研宄。國內(nèi)于２０００年以后，在９７３計劃的自助下，東校在聲波團聚的機理、模擬和試驗等方面展開了研究，有研宄者開始探索聲波與其它作用聯(lián)合脫除細顆粒物［４，但聲波團聚存在能耗高、噪音污染、聚并效率較低等以及重要性問題還沒有得到解決，使得聲波團聚在實際
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X773

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本文編號：2693030