燃煤烟气半干法脱氯实现脱硫废水零排放基础研究
近年来，我国燃煤电厂脱硫废水零排放已得到广泛重视。其中烟道喷雾蒸发技术因具有占地面积小、工艺简单、改造费用低等优点而受到广泛关注，但目前此技术尚未成熟，废水量过大可能导致废水回喷烟道后的积灰及腐蚀等问题。当烟气中的HCl被大量脱除后，脱硫废水排放率将大幅度减少。为解决废水烟道喷雾蒸发技术中因废水量过大导致的问题，本文创新性地提出了一种半干法脱氯技术，即首先脱除烟气中的HCl，大幅度减少脱硫废水量，再将脱硫废水作为碱基溶剂回喷到烟气中，实现脱硫废水零排放。 利用CHEMKIN软件对半干法脱氯过程进行了化学动力学模拟，研究了在燃煤电厂烟气气氛中，NaOH与HCl、SO2、SO3的反应过程与程度；搭建实验台模拟空预器至除尘器间烟道，研究了Na/Cl、HF、碱基种类、SO2浓度、烟温及停留时间对 HCl反应效率的影响。并得出以下结论： HCl的反应效率与Na/Cl呈正相关，随着Na/Cl的增大，HCl的反应效率逐渐升高，但Na/Cl>5后增长趋势逐渐变缓；SO2的反应效率随Na/Cl的增大近线性上升；烟气中HF的存在对半干法脱氯过程的影响较小；烟气中SO2对HCl的脱除过程有一定干扰作用，但HCl的反应效率依然处于较高水平，Na/Cl一定时，SO2的浓度每变化1000mg/Nm3，HCl的反应效率变化约13％，对某台特定锅炉而言，SO2浓度一般仅在小范围内变化，不会对HCl的反应效率的稳定性造成太大影响；碱基物质对HCl的脱除效果与其碱性强弱有关，碱基物质按脱除效果强弱排列依次为NaOH，Na2CO3，NaHCO3；烟温的变化将显著影响半干法脱氯的反应效率，随着温度由100℃上升到140℃，HCl的反应效率逐渐下降，由78.67%下降到59.23%；随着停留时间由0.5s延长至2.5s，HCl的反应效率有轻微幅度的上升，由68.13%上升至73.01%。 通过对一台660WM机组进行分析计算，研究了半干法脱氯后脱硫废水量、废水回喷后的烟气温降、运行经济性及对粉煤灰利用的影响。通过计算可知半干法脱氯后，脱硫废水量显著降低71.16%。此时将废水回喷烟道，烟气温降较小，仅为2.49℃。半干法脱氯系统简单，成本较低，不会对粉煤灰的综合利用造成显著的不利影响。
燃煤烟气;半干法脱氯;脱硫废水;零排放;化学动力学
浙江大学
硕士
工程热物理
邱坤赞;赵虹
2017
中文
X773;X703.1
60
2018-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）