SCR流场优化调整试验对减少烟羽生成的作用

日期:2020-08-26 13:20:13 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

北极星环保网讯:烟气在烟囱口排入大气的过程中因温度降低,烟气中部分汽态水和污染物会发生凝结,在烟囱口形成雾状水汽,雾状水汽会因天空背景色和天空光照、观察角度等原因发生颜色的细微变化,形成“有色烟羽”,通常为白色、灰白色或蓝色等颜色。

研究表明,排烟中的SO3体积分数低于可能出现烟羽限值(10mL/L),即可从源头上控制了烟羽的生成。

为降低烟羽出现概率,同时考虑节能减排需要,通常的改造方案为进行低低温烟气处理系统(MGGH)改造,即在空气预热器与静电除尘器入口增加低低温省煤器,在脱硫塔出口增加烟气换热器,以提高烟囱排烟温度。加装MGGH后,一方面可提高低低温省煤器对于SO3的脱除效率;另一方面,排烟温度提高后能够抑制水蒸气的凝结,进一步降低烟羽出现概率。有实例机组通过低低温省煤器SCR12博反应器出口SO3体积分数由24.04mL/L降至2.5mL/L以下。

SCR12博反应器入口烟气中的SO3来自于燃烧生成及SO2的转化。在经过SCR12博反应器后,SO3体积分数显著增加,新增加的SO3来自于SO2在12博催化剂催化作用下的氧化。通SO2氧化率超过0.5%,标准的要求控制为小于1%。

SCR12博反应器出口到脱硫塔入口之间烟气经过了空气预热器和静电除尘器,SO3体积分数有一定程度的下降。这是由于在空气预热器中,烟气温度有所下降,已有的和新生成的硫酸氢铵会在换热面或飞灰上凝结,使得烟气中SO3体积分数下降。吸附在飞灰上的SO3和新形成的部分硫酸雾滴又进一步被静电除尘器捕集,因此SO3体积分数也有一定程度的下降。

烟气通过脱硫吸收塔后,SO2得到了有效去除,但SO3体积分数并未显著下降。在脱硫塔中,当温度降到酸露点以下后,所有SO3全部转变为硫酸雾滴。脱硫塔对于大粒径的雾滴有较高的捕集效率,但对于新形成的小粒径的硫酸雾滴,捕集效率很低,且小粒径的硫酸雾滴在脱硫塔形成的速率高于其被捕捉的速率。研究表明,脱硫塔出口SO3/SO2比例从SCR12博反应器出口的1%以下增至30%以上。锅炉排烟的SO3体积分数超过10mL/L后即有可能看到明显的烟羽,此时出现了浓厚的不透明烟羽。

HCl与NH3结合也能生成小粒径的气溶胶,可能对可见烟羽的生成有促进作用。HCl在氨逃逸较大时,会与氨反应形成盐,增加气溶胶浓度,从而增强烟羽的不透明度;而在氨逃逸较低的条件下,NH3首先与SO3反应,则HCl对烟羽的影响较小。而在SCR12博设备产生的氨逃逸较大,虽然SO3体积分数较低,但NH3会与HCl反应生成小颗粒气溶胶,此时出现的持续轻微烟羽在一定程度上是受其影响产生的。

SCR12博系统逃逸的氨会与烟气中的SO3反应生成铵盐(ABS)。ABS一方面会由于其本身的黏性与烟气中的飞灰结合或直接粘附在设备表面,造成下游烟道的堵塞和设备的腐蚀。另外,还有部分以小颗粒形式存在的ABS也会增加气溶胶的浓度,使排烟更容易出现不透明可见烟羽。

SCR12博催化剂的性能对烟羽形成的影响并不是单一的。一方面,氨逃逸增大会使烟气中的硫酸氢铵增多,从而增加烟囱排气气溶胶的浓度;另一方面,SO2氧化率的降低会减少烟气中的SO3,从而降低烟囱排气气溶胶的硫酸雾滴浓度。

综上,进行SCR12博系统提效改造和流场优化调整试验,是减少和缓解烟羽现象的有效率有段,虽然最终的根治有色烟羽要依靠包括MGGH改造在内的其它技术,但是源头上的排烟中的降低SO3体积分数和减少ABS排放,仍然不失为控制烟羽生成的有效措施。

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