【摘要】：霧霾污染已成為我國(guó)突出的大氣環(huán)境問(wèn)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(shù)對(duì)其難以有效脫除等特點(diǎn),增強(qiáng)現(xiàn)有污染物控制設(shè)施對(duì)PM2.5的脫除,已成為當(dāng)前能源與環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。其中,利用化學(xué)團(tuán)聚類技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)有污染控制設(shè)施脫除PM2.5的有效措施之一。本文結(jié)合電除塵和濕法脫硫系統(tǒng),開(kāi)展了應(yīng)用煙氣調(diào)質(zhì)、化學(xué)團(tuán)聚促進(jìn)煙氣中細(xì)顆粒物脫除的研究。試驗(yàn)考察了增濕調(diào)質(zhì)對(duì)粉塵特性的影響及其對(duì)電除塵脫除細(xì)顆粒物的促進(jìn)效果,并研究了低低溫電除塵對(duì)污染物的協(xié)同脫除效果及其與增濕調(diào)質(zhì)耦合促進(jìn)污染物脫除的功效。結(jié)果表明,增濕調(diào)質(zhì)可提高電除塵對(duì)細(xì)顆粒物的脫除效果,且脫除效果隨細(xì)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?zé)煔猸h(huán)境下,SO3凝結(jié)附著在燃煤飛灰上,使得細(xì)顆粒物團(tuán)聚性能增加;增濕調(diào)質(zhì)協(xié)同低低溫電除塵器可促進(jìn)SO3和細(xì)顆粒物的協(xié)同脫除。采用燃煤熱態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng),考察了化學(xué)團(tuán)聚劑添加前后細(xì)顆粒物性的變化、典型工況下的化學(xué)團(tuán)聚增強(qiáng)電除塵促進(jìn)細(xì)顆粒脫除的效果,并進(jìn)行了團(tuán)聚劑篩選及影響因素試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,電除塵入口煙道噴入化學(xué)團(tuán)聚劑后,細(xì)顆粒物數(shù)量濃度峰值粒徑由0.15μm增至0.4 μm,添加潤(rùn)濕劑后峰值粒徑增大。典型工況下,化學(xué)團(tuán)聚可使電除塵對(duì)細(xì)顆粒物的脫除效率提高40%以上。由于分子鏈長(zhǎng)、有效基團(tuán)多,有機(jī)高分子團(tuán)聚劑化學(xué)團(tuán)聚效果優(yōu)于無(wú)機(jī)團(tuán)聚劑;通過(guò)組合不同團(tuán)聚劑,并添加潤(rùn)濕劑和降比電阻劑,可增進(jìn)化學(xué)團(tuán)聚效果。化學(xué)團(tuán)聚效果隨團(tuán)聚劑濃度增加而升高,pH值影響高分子鏈中有效基團(tuán)的賦存形態(tài)導(dǎo)致化學(xué)團(tuán)聚效果發(fā)生改變;煙溫過(guò)高影響團(tuán)聚劑性能,煙溫過(guò)低不利液滴蒸發(fā),適宜煙溫范圍為140～160℃。在此基礎(chǔ)上,開(kāi)展了采用脫硫廢水配制化學(xué)團(tuán)聚劑溶液以協(xié)同增強(qiáng)細(xì)顆粒物脫除與脫硫廢水零排放的研究;首先測(cè)試了脫硫廢水蒸發(fā)處理后細(xì)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(duì)電除塵器脫除細(xì)顆粒物的促進(jìn)效果,并分析了化學(xué)團(tuán)聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理對(duì)細(xì)顆粒物脫除的增強(qiáng)作用及其影響因素。結(jié)果表明,脫硫廢水霧化液滴可以黏附細(xì)顆粒物,促進(jìn)細(xì)顆粒物長(zhǎng)大,典型工況下脫硫廢水蒸發(fā)處理可以促進(jìn)電除塵對(duì)細(xì)顆粒物的脫除,出口濃度降低10～25%。化學(xué)團(tuán)聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理后,霧化液滴團(tuán)聚性能有較大改善,可以顯著增強(qiáng)電除塵脫除細(xì)顆粒物的性能,電除塵器出口細(xì)顆粒物濃度降低20～40%。脫硫廢水高含鹽量會(huì)降低團(tuán)聚協(xié)同促進(jìn)效果,部分團(tuán)聚劑性能大幅減弱;團(tuán)聚劑高分子鏈上的有效基團(tuán)部分被霧化液滴中固體析出物所占據(jù),相同團(tuán)聚劑濃度下,化學(xué)團(tuán)聚協(xié)同脫硫廢水蒸發(fā)處理效果要弱于化學(xué)團(tuán)聚效果。根據(jù)濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中細(xì)顆粒物來(lái)源及產(chǎn)生特點(diǎn),開(kāi)展了應(yīng)用化學(xué)團(tuán)聚降低WFGD系統(tǒng)細(xì)顆粒物排放的研究,利用模擬濕法脫硫試驗(yàn)臺(tái)研究了化學(xué)團(tuán)聚抑制脫硫過(guò)程中細(xì)顆粒物形成的效果及其影響因素,并進(jìn)一步在燃煤熱態(tài)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了脫硫漿液中添加化學(xué)團(tuán)聚劑的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,,脫硫液中添加化學(xué)團(tuán)聚劑可使脫硫系統(tǒng)出口細(xì)顆粒物濃度降低40%左右,對(duì)脫硫性能沒(méi)有不利影響。其作用機(jī)理一方面是促進(jìn)脫硫漿液中石膏晶粒粒度增大,同時(shí)提高脫硫液液滴對(duì)細(xì)顆粒的潤(rùn)濕性能,增強(qiáng)洗滌補(bǔ)集效果。脫硫漿液溫度、濃度、pH值和雜質(zhì)離子含量對(duì)團(tuán)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(tuán)聚劑的性能。
【圖文】：

特點(diǎn)：降低粉塵比電阻，提高粉塵脫除效率；降低煙氣量，提高電場(chǎng)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(yùn)行費(fèi)用。低低溫電除塵器技術(shù)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?zé)煔忮义咸幚砉に囍饕扇∪缦拢蔡撞贾梅桨福悍桨敢唬阂詿煔饨禍貫楹诵牡碾姵龎m增效、節(jié)能逡逑綜合技術(shù)方案，即在電除塵器前布置換熱器來(lái)降低煙溫至酸露點(diǎn)以下（一般９０？９５°Ｃ邋），逡逑回收余熱用于加熱汽機(jī)冷凝水系統(tǒng)，，從而減少汽機(jī)抽氣量來(lái)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醋酆霞際醴槳福叢詰緋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�。辶x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(yù)器低溫省煤器低低溫電除塵器引風(fēng)機(jī)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(shù)工藝流程圖逡逑早在２０世紀(jì)７０年代，９０°Ｃ運(yùn)行的電除塵器在澳大利亞Ｌｉｄｄｅｌｌ電廠得到首次運(yùn)用，逡逑在處理燃用低硫煤種的煙氣時(shí)表現(xiàn)出良好的性能；此后在丹麥Ｅｎｓｔｅｄ電廠進(jìn)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(jié)果表明，降溫后電除塵器的除塵性能逡逑更好［２６］。２０世紀(jì)９０年代

提高了除塵器的除塵效率。目前國(guó)內(nèi)外正在研宄開(kāi)發(fā)的、化學(xué)團(tuán)聚等，研宄表明這些外場(chǎng)作用均對(duì)細(xì)顆粒物進(jìn)技術(shù)為；ｐｍ２．５的脫除提供了新的思路，部分技術(shù)已經(jīng)用外加高能量密度聲場(chǎng)，改變顆粒物在煙氣中的運(yùn)動(dòng)粒物團(tuán)聚長(zhǎng)大的過(guò)程。聲波團(tuán)聚早在２０世紀(jì)４０年代就０世紀(jì)７０年代后能源危機(jī)后才得到重視，美國(guó)、西班牙研宄。國(guó)內(nèi)于２０００年以后，在９７３計(jì)劃的自助下，東校在聲波團(tuán)聚的機(jī)理、模擬和試驗(yàn)等方面展開(kāi)了研究，有研宄者開(kāi)始探索聲波與其它作用聯(lián)合脫除細(xì)顆粒物［４，但聲波團(tuán)聚存在能耗高、噪音污染、聚并效率較低等以及重要性問(wèn)題還沒(méi)有得到解決，使得聲波團(tuán)聚在實(shí)際
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X773

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9 孫e

本文編號(hào)：2693030