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主办单位：煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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燃煤污染物控制理论与技术

来源：洁净煤技术

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环境保护

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  • 超低排放背景下烟气消白技术路线研究

    作者(Author)： 谭厚章, 刘兴, 王文慧, 刘鹤欣

    摘要：超低排放背景下燃煤电厂大多采用湿法脱硫装置，装置出口饱和湿烟气排放后一般会在烟囱出口形成湿烟羽，对生态环境及人体健康造成不利影响。本文基于切线法对烟气及环境空气状态进行计算，确定湿烟羽消除的临界温度及混合空气当量比，比较不同烟气消白技术路线的适用环境条件及技术参数。研究结果表明，环境温度越低、相对湿度越高，湿烟羽消除难度越大。环境相对湿度为60%，脱硫塔出口烟气温度为50 ℃时，不采用任何措施的前提下可实现无湿烟羽排放的临界环境温度为37.3 ℃，可见在常见环境条件下，调整湿法脱硫装置出口烟气状态参数以消除湿烟羽是有必要的。假设可适用的烟气最大降温幅度为30 ℃，最大升温幅度为30 ℃，仅采用烟气加热技术可消除湿烟羽的临界环境温度为12.9 ℃;仅采用烟气冷凝技术可消除湿烟羽的临界环境温度为8.7 ℃;采用烟气冷凝再热技术可消除湿烟羽的临界环境温度为-12.9 ℃。对于空气加热混合技术，基于切线法对空气烟气混合过程进行热平衡计算，确定可消除湿烟羽的临界空气当量比。将烟气加热、烟气冷凝及空气加热技术组合使用可拓宽烟气消白适用的环境条件。
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    洁净煤技术
    2019年第02期
    746
    347
  • 燃煤电厂脱硫废水烟气蒸发技术进展与应用

    作者(Author)： 柴晋, 万忠诚, 武凯, 张净瑞, 陈嘉宁, 刘其彬, 马双忱

    摘要：自“水污染防治行动计划(水十条)”颁布以来，燃煤电厂脱硫废水零排放已逐渐成为电厂深度减排、污染物深度治理的必然要求。脱硫废水烟气蒸发技术具有工艺简单、安全可靠、投资及运行成本低等优势，逐渐成为主流技术。燃煤电厂脱硫废水烟气蒸发技术主要分为3类:低温烟道蒸发、高温旁路烟气蒸发、低温烟气余热浓缩减量，其中高温烟气蒸发又可分为旁路蒸发塔蒸发和旁路烟道蒸发2种技术路线。同时，对电厂烟气蒸发能力进行了核算,论述了脱硫废水烟气蒸发技术的研究进展与应用现状，并深入分析了各烟气蒸发技术的工艺特性、优缺点及其适用范围。研究表明，燃煤电厂的烟气蒸发能力极强，可以作为脱硫废水零排放的热源。另外，低温烟道蒸发因其易受锅炉负荷影响，适用度不高，未来烟气蒸发技术的研究重点是低温烟气余热浓缩结合高温旁路蒸发或低温烟气余热浓缩结合水泥化固定。
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    洁净煤技术
    2019年第02期
    904
    417
  • 燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展

    作者(Author)： 段钰锋, 朱纯, 佘敏, 姚婷, 赵士林, 汤红健, 黄天放, 刘猛

    摘要：燃煤锅炉排放的汞已成为我国最大的人为汞排放污染源。汞具有神经剧毒性、大气迁移性和生物累积性等特征，对自然环境和人类健康构成严重危害，已在全球范围内引起广泛关注。目前我国燃煤电厂汞排放控制主要采用现有污染物控制装置(APCDs)的协同脱汞技术。随着我国燃煤电厂“近零排放”目标的实施，烟气汞排放浓度、灰渣和废水汞含量的排放限值将日趋严格。本文首先概述了当前我国燃煤电厂汞污染物大气排放标准快速更新的现状，指出应对日趋严格的汞排放限值需要对燃煤锅炉系统进行深度脱汞。然后介绍了烟气汞浓度检测技术的发展，以应对大气汞排放浓度的监测和监管。第三，综述了燃煤脱汞技术，详述了APCDs协同脱汞、烟气喷射吸附剂脱汞技术的研究进展，指出了新型脱汞吸附剂的研发趋势。第四，论述了我国燃煤电厂正在实施的超低排放改造对汞减排的效果。最后，针对目前燃煤电厂脱汞技术存在的问题，提出前瞻性的脱汞研究课题，以期对燃煤电厂实现“汞零排放”和副产物中汞的稳定化提供科学参考。
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    洁净煤技术
    2019年第02期
    965
    362
  • 基于富里酸的载银碳基吸附剂脱除元素态汞的研究

    作者(Author)： 刘新强, 张华伟

    摘要：汞是煤中有害微量元素之一，具有很强的挥发性，几乎所有的汞在煤燃烧过程中都会释放进入大气，对环境和人体健康造成影响。焦炉煤气甲烷化制取液化天然气过程中，为降低元素态汞的污染，通常在液化前将Hg0脱除。本文针对工艺要求，利用富里酸廉价、储量丰富、碳含量≥40%、具有亲水性和弱酸性、可与金属离子发生离子交换反应生成络合物等优点，选取富里酸为模板剂和碳源，利用其分子结构中丰富的表面官能团易与银离子螯合的特性，采用冷冻干燥、高温碳化等手段原位合成了纳米银负载的碳基吸附材料Ag/FA，用于低温脱除还原性气体中的元素态汞(Hg0)。对合成的材料进行分析表征，重点考察了操作温度、空速、H2S影响等因素对吸附剂脱汞性能和寿命的影响。XRD表征结果表明，单质银出现了4个尖锐的衍射峰，分别对应单质银的不同立方晶面，这说明纳米级单质银粒子以高分散形态成功负载到碳材料中，并计算出银颗粒的平均粒径约为12 nm。吸附剂评价结果表明，在反应温度为30~60 ℃，空速小于60 000 h-1时，吸附剂具有良好的脱汞性能，脱汞效率可保持在99%以上，并具有一定抗H2S毒化能力。当穿透率为5%时，吸附剂的汞吸附量可达到650 μg/g。Ag/FA吸附剂在经过4次再生后，仍保持95%以上的脱汞效率，且吸附50 h后的Hg0吸附量为552 μg/g。Hg-TPD表征结果表明，吸附剂表面负载的纳米银粒子是汞吸附的活性位，气态汞首先扩散到吸附剂表面，然后与吸附剂上负载的银粒子反应生成Ag-Hg合金。本文利用腐植酸可以螯合银离子的特性，制备的基于腐植酸的Ag/FA新型气态汞吸附材料，可有效脱除焦炉煤气甲烷化气体中的单质汞，具有优良的吸附效率和吸附容量。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    910
    269
  • 钙基脱硫剂对循环流化床NOx排放影响研究进展

    作者(Author)： 柯希玮, 蔡润夏, 吕俊复, 张缦, 吴玉新, 杨海瑞, 张海

    摘要：近年来提出的燃煤电厂大气污染物超低排放标准对CFB锅炉的污染物治理提出了更高的要求。为解耦CFB锅炉高效脱硫和低NOx排放之间的矛盾，需要更加深入了解钙基脱硫剂对含氮反应的影响。目前普遍认为，石灰石脱硫和NOx排放2个过程，通过各含钙化合物相互转化和对含氮反应选择性催化构成一个整体，而影响其中任一环节的因素都可能使最终NOx排放量发生变化。笔者围绕CFB燃烧条件下NOx基本反应，各含钙化合物间相互转化规律和表面选择性含氮催化反应性，以及烟气组分、温度和配风等影响因素，阐述了钙基脱硫的影响。通常，投放钙基脱硫剂会导致NOx排放量升高，N2O排放量降低，这是多方面因素共同作用的结果，如CaO催化挥发分氮氧化生成NO、促进CO等还原性气体氧化消耗、促进N2O分解等。而脱硫产物CaSO4及CaS等也对NO还原表现出明显的催化活性，实践发现基于钙基脱硫和喷氨脱硝的同步脱硫脱硝技术是可行的。未来还需进一步定量研究石灰石脱硫与NOx排放之间的相互作用规律，并在此基础上开发一体化脱硫脱硝技术，以期实现CFB锅炉NOx和SO2的双超低排放。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    772
    189
  • 燃煤烟气污染物干式高效脱除技术

    作者(Author)： 柴树, 王倩, 孟丽, 朱维群

    摘要：为了避免湿法脱硫造成的大量可溶性盐排放，提出了一种燃煤烟气污染物干式高效脱除技术。在75 t/h和220 t/h循环流化床锅炉进行脱硝试验，在170 t/h煤粉炉进行脱硫试验，计算了170 t/h煤粉炉脱硫技术的经济性。结果表明，脱硫剂脱硝剂分别与SO2、NOx发生气相反应，SO2排放浓度从4 000 mg/m3下降至20 mg/m3，NOx排放浓度下降至15 mg/m3，满足超低排放标准;粉煤灰中硫含量为073%，满足国家对粉煤灰做掺合料的标准;脱硫脱硝环保装置投资成本约100万元，运行成本3582万元/a，少缴纳的排污费和获得的电价加价为1 3139万元/a。该技术无水耗，使水汽所携带的可溶性盐排放大为降低，具有污控装置投资少、操作维护成本低等优势，是降低雾霾的一种脱硫脱硝方法。
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    洁净煤技术
    2018年第06期
    1626
    327
  • 燃煤烟气多污染物协同治理试验研究

    作者(Author)： 娄彤, 方晓东, 陆明智, 许仁发

    摘要：为实现燃煤烟气污染物的深度脱除,在1 000 MW电站燃煤锅炉除尘器入口加装了多功能烟气污染物治理中试装置,并研究了该烟气治理装置对烟气中烟尘、SO3和Hg等污染物吸附转化特性的影响。结果表明:该装置可以有效解决常规技术无法解决的PM2.5、SO3和Hg等排放问题。试验工况条件下,烟尘、PM10、PM2.5及PM1的脱除效果非常明显,脱除效率均高于99.3%（<5 mg/m3,dry normal）;当氢氧化钙为吸附剂、Ca/SO3为1时,SO3的脱除效果为88.78%（0.77 mg/m3,dry normal）、Hg的脱除效率为94.272%,其中气态汞的脱除效率为75.883%。
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    洁净煤技术
    2018年第05期
    829
    247
  • 蒸汽加热法去除烟气白雾技术

    作者(Author)： 张攀, 范祥子

    摘要：石灰石-石膏湿法脱硫烟囱出口形成的白雾现象,不仅影响视觉效果,还会影响污染物的扩散效果。湿法脱硫装置后的烟气具有腐蚀性强,含水量高,温度低的特点,使得蒸汽-烟气换热器腐蚀较快,体积大,蒸汽耗量大。对比了几种消除白雾的措施,从材料耐腐蚀性、换热管的形式、换热蒸汽的选用几方面对蒸汽加热技术进行研究,并在工程应用中进行验证。蒸汽-烟气换热器的换热管使用SAF2205高频焊管,将锅炉省煤器常用的H型翅片换热管应用于除白雾蒸汽换热器,并采用中低温低压饱和蒸汽提供热源,提高了换热效率,减少了蒸汽耗量,在工程应用中取得了较好的效果。加热后的烟温达到82℃,有效去除了烟囱的白雾。
    洁净煤技术
    2018年第04期
    1272
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