低温燃煤湿烟气型白烟的发生及控制机制
发布时间：2021-07-29 13:37
目前我国已全面实施燃煤电厂超低排放,燃煤电厂烟尘颗粒物、SO2、NOx排放浓度分别低于10 mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。其中,湿法脱硫是燃煤烟气SO2超低排放的主流工艺,经湿法脱硫处理后的烟气,被增湿冷却为45～55℃、相对湿度100%的低温高湿烟气。烟气排放后与环境空气象互作用被大气冷却,部分水蒸汽凝结成液滴,这些液滴在光线的照射下产生散乱反射而发生“白烟”现象。“白烟”现象带来了资源浪费和环境问题,成为烟气进一步深度净化的重点控制方向。本文结合湿空气调节、烟羽的抬升扩散、湿蒸汽两相流等理论,对湿烟羽排放的温湿度变化、烟羽几何尺寸、烟羽的凝结水量、凝结水珠的生长规律进行了分析。利用温湿图分析白烟产生的机理。湿烟气是否产生白烟的判断依据是,在焓湿图上排放烟气同环境空气的混合线是否与饱和烟气线相交。若相交则有白烟现象产生,若不相交则没有白烟。湿烟气产生白烟的临界条件是,烟气和环境的混合线与饱和烟气线恰好相切。消白边界线不是唯一确定的,它因环境状态的不同而改变,每一温湿度的环境空气都对应着一条消白边界线。环境温度越高、环境含湿量越小,消白边界线的斜率越大。反之,环境温...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１燃烧至排放过程烟气温湿度变化??１．２．２生
出口湿烟气状态点和环境状态点??的连线与饱和线有没有交点。若有交点则排烟过程有白烟产生。其中混合过程线??ＡＥ与饱和线的相交的线段ＡＤ为白烟的发生段，ＤＥ为白烟的消散段。因此他得??到的一个重要结论是：白烟产生的临界条件为烟气与环境空气的连线恰好与饱和??线相切［２８］。??９０?ｒ?，，??８０?＇?扣：??ｆ７０?＾?／／?／?／??ｆ?６。丨?／丨／??ｇ?３。丨／龙，??０?＇?■?＇?＾??????■??０?２０?４０?６０??温度ｔ（°Ｃ）??图１．２湿烟气与大气混合的温湿度变化规律??部分学者利用温湿图针对湿烟气与大气混合过程温湿度的变化进行了细致??的计算，马修元人为水蒸气的凝结只与压力和温度有关，当烟气混合过程压力??稳定，则水蒸气凝结过程是温度的单值函数，与干空气组分无关，可以将湿烟气??当作湿空气近似处理。唐韵［３Ｇ１利用饱和湿空气含湿量和温度的关系拟合了在－??２０％：￣５°Ｃ范围内的ｄ－Ｔ二次曲线表达式，并以混合过程线恰好与饱和曲线相切为??条件推导出烟气凝结判断式。该判断式结构简单，便于计算，但是由于其只进行??了二次拟合，判断式仅在－２０？５°Ｃ的范围内精确度较高。若环境温湿度和烟气温??湿度偏离该温度范围，计算结果有较大的误差。??湿空气饱和温度以及饱和含湿量拟合出的关系式总是存在一定的误差。因此??谭厚章［３｜１给出了一种精确求解过环境状态点与饱和湿空气曲线相切的切线方程??的解析方法。湿空气的饱和蒸汽压满足戈夫一格雷奇公式（式１．１），是温度的单??值函数Ｐｓ?（Ｔ）。饱和含湿量是水蒸气分压力和大气压力的函数ｄｓ?（Ｐｂ，?Ｐｓ）（式??１．２）。谭厚章联
第１章绪论??系统结构紧凑，占地面积校但是系统复杂，初期投资高；系统吸湿速率和再生??速率必须匹配，增加了运行控制难度；烟气对于氯化钙寿命的影响尚不清晰［５１］。??１．３水蒸气凝结动力学??湿烟气排放入大气与低温空气混合产生白烟现象，是因为凝结的液滴对光线??的吸收和散射作用。因此对于白烟内液滴的产生和生长，粒子群的分布规律以及??辐射特性等的研究，对于定量化检测可视烟羽强度、预测湿烟羽降雨以及采用静??电捕集烟羽液滴等方面具有积极意义。??目前关于湿烟羽内液滴粒径的生长规律，分布特性的研宄较少。但是对于汽??轮机低压缸末级水蒸气凝结、生长过程传热传质机理，以及水蒸气逸散凝结相变??过程己有较多学者进行了研宄。??ＧｙａｒｍａｔｈｙＰｌ将缩放喷管中蒸汽膨胀过程伴随的凝结现象分为四个阶段：干??饱和段、过饱和段、凝结核形成阶段、液滴生长阶段，如图１．３所示。??干饱和过饱和段液滴生长阶段??＾??图１．３缩放喷管蒸汽凝结过程??孙志浩抽象出湿烟气凝结过程另一种表达方式，即含不凝结气体的水蒸气非??平衡凝结过程。该过程有两个阶段，和两个非平衡条件［５３］。??两个过程是：??（１）自发凝结成核；??（２）水滴生长。??两个非平衡条件是：??（１）液滴温度与周围蒸汽温度存在差异；??（２）液滴蒸汽之间存在速度滑移。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂烟气湿法脱硫处理工艺及应用[J]. 李智文. 化工管理. 2020(13)
[2]燃煤电厂湿烟囱烟羽下洗治理研究及应用[J]. 吴永杰,戴永阳,姚晔. 能源环境保护. 2019(05)
[3]“烟塔合一”技术浅述[J]. 刘婷,张文涛. 玻璃. 2019(09)
[4]燃煤机组“消白”技术排烟温度的理论分析[J]. 范江,黄晨希,陈伟雄,刘继平,严俊杰. 发电技术. 2019(03)
[5]烟气白烟羽治理排烟温度预测[J]. 冯殿义,高源. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]超低排放背景下烟气消白技术路线研究[J]. 谭厚章,刘兴,王文慧,刘鹤欣. 洁净煤技术. 2019(02)
[7]燃煤电厂烟气湿烟羽消除技术研究[J]. 孟维. 资源节约与环保. 2019(01)
[8]氟塑料换热器的研究及应用进展[J]. 李剑锋,涂淑平,孙文哲. 应用化工. 2019(03)
[9]基于电厂锅炉运行效率的影响因素及对策[J]. 冯帅. 科技资讯. 2018(34)
[10]燃煤电厂湿烟羽消除设计方案对比分析[J]. 王争荣,耿宣,汪洋,夏怀鹏,付丽辉,沈明忠,沈建永,王凯亮. 华电技术. 2018(09)
硕士论文
[1]低低温电除尘技术实验研究[D]. 胡建强.浙江工业大学 2019
[2]燃气烟气中水蒸气凝结过冷及温湿度场测试研究[D]. 孙志浩.哈尔滨工业大学 2018
[3]生态文明建设背景下我国核电与火电生产效率比较研究[D]. 姜曼迪.南华大学 2017
[4]湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究[D]. 罗九天.华北电力大学 2015
[5]大连市水资源合理配置格局及效果评价研究[D]. 吕俊卿.大连理工大学 2013
[6]地源热泵中央空调温度控制系统设计[D]. 李小武.湖南大学 2011
[7]烟塔合一烟气排放的数值分析[D]. 赵慧文.华北电力大学（北京） 2009
本文编号：3309425
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１燃烧至排放过程烟气温湿度变化??１．２．２生
出口湿烟气状态点和环境状态点??的连线与饱和线有没有交点。若有交点则排烟过程有白烟产生。其中混合过程线??ＡＥ与饱和线的相交的线段ＡＤ为白烟的发生段，ＤＥ为白烟的消散段。因此他得??到的一个重要结论是：白烟产生的临界条件为烟气与环境空气的连线恰好与饱和??线相切［２８］。??９０?ｒ?，，??８０?＇?扣：??ｆ７０?＾?／／?／?／??ｆ?６。丨?／丨／??ｇ?３。丨／龙，??０?＇?■?＇?＾??????■??０?２０?４０?６０??温度ｔ（°Ｃ）??图１．２湿烟气与大气混合的温湿度变化规律??部分学者利用温湿图针对湿烟气与大气混合过程温湿度的变化进行了细致??的计算，马修元人为水蒸气的凝结只与压力和温度有关，当烟气混合过程压力??稳定，则水蒸气凝结过程是温度的单值函数，与干空气组分无关，可以将湿烟气??当作湿空气近似处理。唐韵［３Ｇ１利用饱和湿空气含湿量和温度的关系拟合了在－??２０％：￣５°Ｃ范围内的ｄ－Ｔ二次曲线表达式，并以混合过程线恰好与饱和曲线相切为??条件推导出烟气凝结判断式。该判断式结构简单，便于计算，但是由于其只进行??了二次拟合，判断式仅在－２０？５°Ｃ的范围内精确度较高。若环境温湿度和烟气温??湿度偏离该温度范围，计算结果有较大的误差。??湿空气饱和温度以及饱和含湿量拟合出的关系式总是存在一定的误差。因此??谭厚章［３｜１给出了一种精确求解过环境状态点与饱和湿空气曲线相切的切线方程??的解析方法。湿空气的饱和蒸汽压满足戈夫一格雷奇公式（式１．１），是温度的单??值函数Ｐｓ?（Ｔ）。饱和含湿量是水蒸气分压力和大气压力的函数ｄｓ?（Ｐｂ，?Ｐｓ）（式??１．２）。谭厚章联
第１章绪论??系统结构紧凑，占地面积校但是系统复杂，初期投资高；系统吸湿速率和再生??速率必须匹配，增加了运行控制难度；烟气对于氯化钙寿命的影响尚不清晰［５１］。??１．３水蒸气凝结动力学??湿烟气排放入大气与低温空气混合产生白烟现象，是因为凝结的液滴对光线??的吸收和散射作用。因此对于白烟内液滴的产生和生长，粒子群的分布规律以及??辐射特性等的研究，对于定量化检测可视烟羽强度、预测湿烟羽降雨以及采用静??电捕集烟羽液滴等方面具有积极意义。??目前关于湿烟羽内液滴粒径的生长规律，分布特性的研宄较少。但是对于汽??轮机低压缸末级水蒸气凝结、生长过程传热传质机理，以及水蒸气逸散凝结相变??过程己有较多学者进行了研宄。??ＧｙａｒｍａｔｈｙＰｌ将缩放喷管中蒸汽膨胀过程伴随的凝结现象分为四个阶段：干??饱和段、过饱和段、凝结核形成阶段、液滴生长阶段，如图１．３所示。??干饱和过饱和段液滴生长阶段??＾??图１．３缩放喷管蒸汽凝结过程??孙志浩抽象出湿烟气凝结过程另一种表达方式，即含不凝结气体的水蒸气非??平衡凝结过程。该过程有两个阶段，和两个非平衡条件［５３］。??两个过程是：??（１）自发凝结成核；??（２）水滴生长。??两个非平衡条件是：??（１）液滴温度与周围蒸汽温度存在差异；??（２）液滴蒸汽之间存在速度滑移。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂烟气湿法脱硫处理工艺及应用[J]. 李智文. 化工管理. 2020(13)
[2]燃煤电厂湿烟囱烟羽下洗治理研究及应用[J]. 吴永杰,戴永阳,姚晔. 能源环境保护. 2019(05)
[3]“烟塔合一”技术浅述[J]. 刘婷,张文涛. 玻璃. 2019(09)
[4]燃煤机组“消白”技术排烟温度的理论分析[J]. 范江,黄晨希,陈伟雄,刘继平,严俊杰. 发电技术. 2019(03)
[5]烟气白烟羽治理排烟温度预测[J]. 冯殿义,高源. 辽宁工业大学学报(自然科学版). 2019(02)
[6]超低排放背景下烟气消白技术路线研究[J]. 谭厚章,刘兴,王文慧,刘鹤欣. 洁净煤技术. 2019(02)
[7]燃煤电厂烟气湿烟羽消除技术研究[J]. 孟维. 资源节约与环保. 2019(01)
[8]氟塑料换热器的研究及应用进展[J]. 李剑锋,涂淑平,孙文哲. 应用化工. 2019(03)
[9]基于电厂锅炉运行效率的影响因素及对策[J]. 冯帅. 科技资讯. 2018(34)
[10]燃煤电厂湿烟羽消除设计方案对比分析[J]. 王争荣,耿宣,汪洋,夏怀鹏,付丽辉,沈明忠,沈建永,王凯亮. 华电技术. 2018(09)
硕士论文
[1]低低温电除尘技术实验研究[D]. 胡建强.浙江工业大学 2019
[2]燃气烟气中水蒸气凝结过冷及温湿度场测试研究[D]. 孙志浩.哈尔滨工业大学 2018
[3]生态文明建设背景下我国核电与火电生产效率比较研究[D]. 姜曼迪.南华大学 2017
[4]湿法脱硫喷淋塔流场模拟与石膏雨治理研究[D]. 罗九天.华北电力大学 2015
[5]大连市水资源合理配置格局及效果评价研究[D]. 吕俊卿.大连理工大学 2013
[6]地源热泵中央空调温度控制系统设计[D]. 李小武.湖南大学 2011
[7]烟塔合一烟气排放的数值分析[D]. 赵慧文.华北电力大学（北京） 2009
本文编号：3309425
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