燃煤烟气干式高效脱硫脱硝方法应用基础研究

摘要

近年来我国雾霾天气频发、大气环境质量不佳，已然成为民生大患、民心之痛，加大治理力度的同时还需科学治理。目前我国燃煤电厂排放的常规污染物治理效果明显，但重度雾霾天气仍然未有效缓解，原因何在？
　　国内部分学者根据大数据及气象数据、结合工艺原理及相关实验数据，综合分析认为:燃煤电厂的“湿法脱硫”技术的大规模普及是导致雾霾的主导因素;但也有相关专家持否定态度。因此在雾霾的防治方法上也存在分歧，如上海、天津、浙江、及河北唐山等推进湿法脱硫烟气水汽的排放限值，而其他省份正将事发脱硫向非火电行业推行。因此，我们开展了湿法脱硫烟气的研究性检测及分析，并初步断定其为雾霾主因。
　　本文分析了可溶性盐与可凝结颗粒物概念，及目前可凝结颗粒物检测方法的局限。目前超低排放工艺无法有效脱除可溶性盐。本文分析认为脱硫循环液与烟气水汽的组成相近，由此估算出我国湿法脱硫每年向大气中约排放5600万吨可溶性盐，这是造成我国雾霾的主要原因。
　　燃煤烟气湿法脱硫不仅会导致脱硫废水难以处理，同时人们也忽视了其烟气排放废气水汽问题。因此，本文提出燃煤烟气干式高效脱硫脱硝方法，在170t/h煤粉炉、75t/h CFB锅炉和220t/h CFB炉上分别进行了脱硫与脱硝的中试实验，并分析了其技术经济性。结果表明，该技术的脱硫与脱硝效果能够达到超低排放，同时粉煤灰含硫量达标，经济性良好，技术无水耗，不会造成可溶性盐排放。
　　在N2、N2+O2、N2+H2O三种气氛下进行了HNCO与SO2的反应，通过元素分析、FT-IR红外谱图分析、热重和差热分析验证了有含硫产物的生成，使用不同极性溶剂定性分析了产物的溶解性。结果表明:在三种气氛下，HNCO均与SO2发生了反应，产物在常温下呈固态，可溶解于极性较大的DMSO、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、吡啶等强极性溶剂。
　　对锅炉四管常用钢材Q245R的裸钢及无机陶瓷涂层修饰的钢材试片在550℃、30％HNCO体积分数下进行了高温加热腐蚀试验，通过增重法对比其腐蚀程度，使用金相显微镜观察不同腐蚀时间后的试片微观形貌，通过电化学测试对比试片的抗腐蚀性能。结果显示，裸钢受腐蚀严重而涂层修饰试片腐蚀较轻;裸钢表面出现了密集的点蚀坑，涂层试片出现了细微裂痕但整体仍覆盖完全，无机陶瓷涂层阻碍了钢材与腐蚀性气体的接触;修饰的试片阻抗较大，抗腐蚀能力较强。因此，使用常规无机陶瓷涂层对燃煤电厂的锅炉四管进行防腐处理。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景

1．2 燃煤污染物脱除技术现状

1．2．1 烟气脱硫

1．2．2 烟气脱硝

1．2．3 烟气除尘

1．3 烟气同时脱硫脱硝现状

1．3．1 干法同时脱硫脱硝

1．3．2 湿法同时脱硫脱硝

1．4 湿法脱硫废水与废气处理

1．4．1 湿法脱硫的废水处理

1．4．2 湿法脱硫的废气处理

1．5 本课题的研究内容与意义

1．5．1 课题研究意义及创新点

1．5．2 课题研究内容

第2章 脱硫烟气可溶性盐分析

2．1 烟气可溶性盐概念

2．2 传统可溶性盐检测方法局限

2．3 可溶性盐排放总量计算

2．4 烟气水气脱除技术分析

2．5 本章小结

3．1 技术背景

3．2 技术原理与工艺流程

3．3 脱硫与脱硝结果

3．3．1 烟气脱硫

3．3．2 烟气脱硝

3．4 经济性分析

3．5 本章小结

第4章 脱硫产物定性分析

4．1 实验药品及仪器设备

4．2 实验装置与流程

4．3 结果与分析

4．3．1 元素分析

4．3．2 热重差热分析

4．3．3 溶解性定性分析

4．4 结论

第5章 陶瓷涂层对HNCO气体的防腐性能研究

5．1 实验方法

5．1．1 试样处理

5．1．3 高温加速腐蚀试验

5．2 实验结果与分析

5．2．1 腐蚀动力学分析

5．2．2 微观形貌表征

5．2．3 电化学测试

5．3 本章小结

6．1 结论

6．2 进一步研究的问题

参考文献

致谢

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