基于除尘脱硫一体化工艺的脱硫灰预混增湿特性试验研究

摘要

目前，占污染份额40％的中小型燃煤锅炉的SO2排放控制已成为改善大气环境质量的关键。在具有商业化应用前景的烟气脱硫技术中，半干法工艺由于克服了湿法工艺存在的投资、运行和维护成本高的缺点而成为众多研究者的关注热点，并认为发展半干法工艺是解决中小型燃煤锅炉SO2污染的重要技术途径。本文在对半干法工艺的核心技术进行分析的基础上，指出预混增湿半干法工艺是半干法工艺的发展方向，也是实现低成本一体化技术的关键工艺环节。
　　本文从混合类装置的基本原理出发，建立了基于消化过程、增湿混合过程研究的中试规模试验装置。通过改变负压引风风量、流化风压力以及混合强度，考察了操作参数对中试试验装置增湿混合特性的影响。研究表明：负压引风并没有达到预期作用，水分的覆盖范围与扩散过程通过优化喷嘴形式和布置方式得到了改善；流化风压力升高一方面提高了气流的扰动强度有利于混合过程的进行，另一方面流化压力过大对原有的水分扩散形成扰动，造成水分流失，不利于增湿过程的进行；混合强度的提高有利于增湿过程的进行，并且明显改善了增湿的均匀性。
　　本文针对叶片倾角、喷嘴选型及布置和流化风分室供风等结构参数进行了优化研究。研究表明：采用扇形雾化喷嘴比锥形雾化喷嘴更有利于促进装置的增湿混合均匀性，并且适当的液滴粒径更利于实现混合与增湿过程均匀性；流化风分室供风较好地促进了增湿混合均匀性；
　　叶片倾角的优化研究表明，倾角为45°的圆形叶片，在各种运行参数条件下均表现出良好的增湿均匀性和较高的增湿水利用效率，特别是在压力为0.25MPa，混合强度为80r/min时效果更为显著。

目录

基于除尘脱硫一体化工艺的脱硫灰预混增湿特性试验研究

EXPERIMENTAL STUDY ON PREMIXING AND HUMIDIFYING DESULFURIZATION ASH BASED ON THE INTEGRATION PROCESS OF DUST REMOVAL AND DESULFURIZATION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 燃煤SO2排放控制方法

1.3 半干法烟气净化工艺简介

1.3.1 喷浆半干法工艺

1.3.2 喷粉增湿半干法工艺

1.3.3 预混增湿半干法工艺

1.4 增湿混合设备概述

1.5 课题的研究目的及内容

第2章 中试试验系统设计

2.1 试验系统设计

2.1.1 整体计算思路

2.1.2 物料处理量的确定

2.1.3 螺旋输送机设计工作能力的确定

2.1.4 生石灰料仓设计容积的确定

2.1.5 干消化装置设计容积的确定

2.1.6 理论消化水用量的确定

2.1.7 增湿混合装置设计容积的确定

2.1.8 增湿混合装置增湿水用量的确定

2.2 增湿混合装置设计

2.2.1 粉体混合过程机理

2.2.2 增湿过程分析

2.2.3 装置选型

2.2.4 设计思路

2.2.5 设计过程

2.3 消化装置设计

2.3.1 消化装置工作原理

2.3.2 装置选型

2.3.3 设计思路

2.3.4 设计过程

2.4 本章小结

第3章 中试试验系统调试与标定

3.1 试验系统介绍

3.1.1 粉料供给系统

3.1.2 消化混合与增湿系统

3.1.3 流化风系统

3.1.4 压力雾化系统

3.1.5 负压引风系统

3.1.6 粉料收集系统

3.2 气固混合系统调试与标定

3.2.1 负压引风风量测量

3.2.2 均布落料器标定

3.2.3 螺旋输送机标定

3.3 喷雾增湿系统调试与标定

3.4 本章小结

第4章 增湿混合特性试验研究

4.1 试验及分析方法

4.1.1 样品提取与分析方法

4.1.2 样品提取后放置时间间隔的测定

4.1.3 粉煤灰与样品在空气中开放放置时间的测定

4.1.4 样品干燥时间和温度的测定

4.2 操作参数的改变对装置增湿混合特性的影响

4.2.1 流化风压力变化对湿含量均匀性的影响

4.2.2 混合强度变化对湿含量均匀性的影响

4.2.3 负压引风风量变化对湿含量均匀性的影响

4.3 结构参数的改变对装置增湿混合特性的影响

4.3.1 流化风压力变化对增湿均匀性的影响

4.3.2 混合强度变化对增湿均匀性的影响

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢