湿法脱硫

火电厂烟气湿法脱硫吸收塔在运行过程中，由于工艺所至，脱硫后净烟气中含有粒径为10-60微米的雾滴，该雾滴中除水份外还溶有酸、硫酸盐、SO2等，含有有害腐蚀物质的雾滴随烟气流动，会造成锅炉尾部风机、热交换器及烟道和烟图的结垢和腐蚀，直接影响安全稳定生产，进入大气对环境造成二次污染。因此，烟气中浆液滴含量的测定是评价燃煤电厂烟气湿法脱硫设备除雾器性能一项重要指标和必备技术。 烟气中滴捕集采样是除雾器性能试验的关键。目前在除雾器性能试验时，由于雾滴捕集过程中的诸多技术问题便得雾滴捕集的结果与实际情况有较大差距，主要反映在：玻璃采样瓶采样嘴受工艺限制尺寸不标准影响采样质量，易破损，冷凝水回流污染采样样品造成采样失败。测量结果受测试烟道流场随时间变化影响，加之采样孔漏风、采样位置定位不准、造成测试结果准确性差等缺点，并且试验时间长、作业环境恶劣、劳动强度大的问题突出。 为此，开发研究新型烟气雾滴捕集采样装置是解决以上问题的必然选择。我们围绕《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》GB/T21508-2008开发研究了一种烟气雾滴捕集采样装置，解决了烟气雾滴采样中遇到的问题。

燃煤电厂在生产过程中会产生大量含SO2的烟气，一般情况下采用湿法脱硫来处理，湿法脱硫需从烟气脱硫系统中外排部分废水以保证FGD(FlueGasDesulfurization)的安全性和可靠性。由于脱硫废水属于燃煤电厂的末端废水，具有高含盐量、高腐蚀性等特性，对其进行安全、稳定处理十分必要。

本项目旨在探索和开发出成本低、可靠性高、实用性强的脱硫废水零排放技术方案为燃煤电厂零排放系统选择和设计提供技术指导，推动废水零排放行业的技术进步。本项目结合理论分析、系统模型建立、试验与工程应用，历时近4年的研究探索，提出了多项零排放处理新工艺，并研发了系列处理装置。本项目提出了脱硫废水主烟道喷雾蒸发处理工艺，建立了完整的废水烟道喷雾蒸发模型，提出了利用低温烟气余热蒸发脱硫废水的新工艺，研制了以浓缩塔为核心的低温旁路烟气余热蒸发成套装置，提出脱硫废水间冷塔自然蒸发处理新工艺，提出了酸性脱硫废水-碱性炉渣废热中和蒸发处理技术，对脱硫废水零排放不同工艺方案加以集成和组合，可为不同条件下的工程应用提世指导。本项目研发成果可对电力行业清洁生产、水利用效率提高、污染物排放控制、环境风险降低等发挥积极促进作用，社会效益和环境效益显著。另一方面研发成果不仅可大幅降低零排放设备投资和运行成本，还可同步实现节约占地面积、降低土建工程量、方便运行检修的目的，可满足电厂“建得起、用得起、还好用”的愿望，实现脱硫废水的“低成本零排放”，经济效益明显。

当前燃煤发电在整个发电行业内占比超过了70%，绝大多数的燃煤电厂采用“石灰石-石膏湿法脱硫工艺”对烟气进行脱硫。在环保政策驱使下，湿法脱硫废水成为治理重点。然而，目前脱硫废水零排放技术流派多，且均处于试点、技术验证阶段，解决结垢堵塞、能耗高、腐蚀、成本高等难题是当下行业研究焦点。 本项目适用于大型燃煤锅炉湿法脱硫工艺中脱硫废水零排放处置。本技术采用“低温烟气余热浓缩减量+消石灰调质+热风干燥固化”的工艺流程，利用燃煤锅炉烟气余热将脱硫废水浓缩减量，并用情性流化床技术，耗用少量热风将废水蒸干，所形成的固体颗粒物直接由锅炉烟气除尘单元捕集，从而实现废水零排放。

为系统分析燃煤机组SO3排放特性，通过对58台机组SO3生成和脱除情况进行测试，分析了炉内燃烧SO3生成、脱硝系统SO2/SO3转化情况，以及干式除尘器、湿法脱硫系统和湿式除尘器对SO3的脱除效果，从而获得燃煤机组SO3生成、迁移及控制规律。结果表明：燃煤机组SO3生成主要是由炉膛燃烧生成和脱硝系统SO2转化生成，其中炉内燃烧SO3的生成率约为炉内燃烧产生的SO2总量的1%，脱硝系统SO2/SO3的转化率也约为1%。静电除尘器、电袋除尘器以及湿法脱硫系统对SO3的脱除效果有限，静电除尘器SO3脱除效率为15%~25%，电袋除尘器为20%~40%，湿法脱硫系统为40%~60%；而低低温除尘器和湿式除尘器具备较高的SO3脱除效果，低低温除尘器SO3脱除效率为50%~80%，湿式除尘器为70%~90%。因此通过控制燃煤硫份或脱硝系统SO2/SO3转化率可以有效地控制SO3的生成，采用低低温除尘器和湿式除尘器可以有效降低SO3的排放，通过干式除尘器+湿法脱硫系统+湿式除尘器可将SO3控制在10 mg/m3以下。

为达到环保规定的大气污染物排放限值，国电甘肃公司结合范坪公司环保设施现状，联合双盾环境科技有限公司、泰州公司等单位，综合考虑湿法脱硫后湿烟气的特性，组织人员进行技术研发与应用。针对现有湿烟气除尘技术存在的问题瓶颈，在阳极材料、结构设计、阴极结构、烟气通道以及设备的运行维护等方面开展了研究，研发了适合大型燃煤电站湿烟气深度除尘技术的SDD-CF湿式电除尘器，并完成了工程应用转化，达到国家先进标准。

本项目旨在研究京及周边地区环境空气中重金属污染现状及趋势，建立一套具有自主知识产权的燃煤电厂气态重金属Pb、cd、cr、As、Hg等重金属污染物的测试方法。基于此测试方法，通过现场测试和样品采集，结合实验室分析数据，得出三河电厂烟气重金属含量，计算不同点位的相关重金属排放浓度。计算得出电除尘器、石灰石-石膏湿法脱硫装置对烟气中不同形态重金属的去除效率，分析不同大气污染控制设施对烟气重金属排放特征的影响。基于现场测试和实验室分析结果，计算烟气重金属排放量及其排放因子，得出火电厂烟气重金属排放特征。三河电厂自2009年以来开展的汞排放特征测试和控制技术研究为今后进一步开展烟气重金属污染物排放特征研究积累数据、奠定了雄厚的研究基础，通过开展大气汞测试和控制研究，与中国环科院等国内知名科研院所和高等院校建立了以产学研结合为特色的环保新技术研发合作模式，为进一步提升国华集团公司绿色环保形象、增强企业综合竞争力、满足首都圈越来越严格的环保要求、实现可持续发展，在三河电厂继续深入开展烟气重金属排放特征等相关研究具有重要意义和良好的发展趋势。三河电厂烟气重金属排放特征研究的开展，得出了三河电厂超净排放机组的烟气及颗粒物重金属的排放特征和排放规律，分析了脱硫，除尘和湿式电除尘对烟气中重金属含量的影响，进而得出各类重金属在超净排放机组的赋存规律，为今后开展重金属污染控制，改善排放水平，提高空气质量打下了基础，打开了超低排放燃煤电厂烟气重金属测试的先河，为超低排放机组环保性能的研究提供了基础材料。