湿法脱硫超低排放过程中细颗粒物转化特性研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：X5密级：公开UDC：502学号：150471湿法脱硫超低排放过程中细颗粒物转化特性研究研究生姓名：侯大伟导师姓名：杨林军沈凯申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称环境科学与工程论文答辩日期2018年6月1日二级学科名称环境工程学位授予日期2018年6月19日答辩委员会主席成义详评阅人2018年6月1日硕士学位论文湿法脱硫超低排放过程中细颗粒物转化特性研究专业名称：环境科学与工程研究生姓名：侯大伟导师姓名：杨林军沈凯本论文获国家重点研发计划（2016YFC0203703）和国家自然科学基金项目（21276049）资助。STUDYONTH

2、ETRANSFORMATIONCHARACTERISTICSOFFINEPARTICLESDURINGTHEULTRA-LOWEMISSIONOFWFGDPROCESSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYSupervisedbyProf.YANGLin-junandSHENKaiCollegeofEnergyandEnvironmentSoutheastUniversityJune,2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导

3、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的

4、全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要石灰石-石膏湿法脱硫作为燃煤电站主流的烟气脱硫工艺，能够有效的降低二氧化硫排放浓度，同时脱硫浆液的蒸发夹带使得脱硫净烟气中含有众多的可溶盐及石膏晶粒，使得湿法脱硫后细颗粒物浓度可能有所增加、物性发生变化，同时当下湿法脱硫超低排放改造工艺在实现高脱硫效率的同时，对WGFD过程中细颗粒物性及排放浓度产生重要的影响，其对雾霾的“贡献”面临诸多争议，为研究湿法脱硫超低排放过程中细颗粒物的迁移转化特性，本文以实验室研究与实际燃煤电站现场测试相结合，分析石灰石

5、-石膏湿法脱硫过程中颗粒物的物性变化，围绕脱硫喷嘴雾化液滴-脱硫浆液滴蒸发夹带-脱硫净烟气中颗粒物排放这一主线，主要开展了以下研究：（1）利用自行搭建的湿法脱硫雾化夹带试验系统，借助PDA测试常见脱硫螺旋喷嘴的雾化特性。结果表明，喷嘴雾化后所形成的液滴数量浓度粒径分布范围为0-460μm，分布致密，峰值出现在10μm左右，雾化段面内液滴粒径随轴向、径向距离的增加而增大，同时减小液体压力、提高浆液浓度，增加喷淋层数均有利于雾化液滴平均粒径的增?50大。通过因次分析拟合确定雾化液滴粒径D50与We、Re成函数关系：=?00.014??−0.47695??0.237612，并依据实验

6、数据拟合液滴粒径D50的准则关系式，具有较好的相关性。在此基础上，试验分析了脱硫净烟气中液滴的粒径变化及其影响因素；结果表明，脱硫净烟气中90%的液滴粒径小于30μm，呈单峰分布，液滴的蒸发夹带与塔入口烟气温度及空塔气速息息相关，随着入口烟气温度的降低及空塔气速的提高，脱硫净烟气中液滴平均粒径有所变大。（2）借助PDA、ELPI+、液滴捕集器等手段定性考察了脱硫浆液的蒸发夹带与塔出口细颗粒物排放的关系；结果表明，脱硫净烟气中液滴粒径均为微米级，单峰分布，粒径越小数量越多，净烟气中采集雾滴的含固量约为脱硫浆液含固量的15%~40%，液滴中晶体颗粒的平均粒径为6.51μm，脱硫浆液

7、的固体粒度平均粒径14.35μm，具有明显的差异性。脱硫净烟气中细颗粒物排放浓度与夹带出的脱硫浆液液滴含量相关。同时优化喷淋布置、选用较粗粒度的石膏配制脱硫浆液、优化脱硫操作参数可在一定程度上可减少液滴夹带作用及细颗粒物的排放。（3）基于实际燃煤湿法脱硫系统及电站现场测试，研究了典型超低排放脱硫改造工艺对石灰石-石膏湿法脱硫系统脱除细颗粒物的影响；结果表明，在实现高脱硫效率前提下，通过降低塔入口烟气温度、增加喷淋层数或加设清水喷淋有利于细颗粒物的脱除。同时托盘塔系统、双循环系统均可有效降低细