蒸汽相变协同湿法烟气脱硫系统中烟气温湿度变化特性_熊桂龙
湿法烟气脱硫系统出口净烟气的温湿度变化特性
1湿法烟气脱硫系统湿法烟气脱硫系统（WFGD ）是一整套化工分析设备和电子分析设备的综合设备系统，其主要的工艺流程是吸收塔对烟气进行吸收分析的过程。
与湿法烟气脱硫系统结合的理论基础是水汽相变技术。
水汽相变技术的主要原理是利用饱和的水蒸汽和细微颗粒物上的有毒害物质相结合，产生凝结现象，增加细颗粒物自身的质量，并且增大它的体积，从而利用常规的过滤手段对其进行有效排除，避免造成污染[1]。
2试验系统和试验方法2.1试验系统的组成该实验系统为了检测湿法烟气脱硫系统出口的温湿度变化情况，采用了HMT337型温湿度变送器，对其温湿度变化进行实时观测。
另外，该实验系统的主要组成部分包括：全自动燃煤锅炉、塔径喷淋脱硫吸收塔、空气管路、缓冲罐、除雾器、旋风分离器、温度控制室、湿度控制室以及试验控制系统。
试验系统详见图1。
2.2试验材料该试验采用无烟煤、脱硫液、洗涤水、试验用二氧化硫、石棉、碳酸钙石灰液等。
2.3试验流程该试验首先设定燃煤锅炉的额定烟气量，开启燃煤后，燃煤烟气经过缓冲罐等缓冲装置进入旋风分离器，其中粒径大于10微米的颗粒全都被排除在外。
粒径小于10微米的颗粒经过增压风机加压，送进湿度调解室添加过饱和水蒸气进行适度调节。
调节好湿度的烟气被排放进脱硫吸收塔和脱硫液进行充分的接触。
完成深度脱硫的烟气最后经过装有温湿度变送器的出口排放到空气中。
2.4试验设计在试验中，不断调试阀门，控制进口处烟气流量，改变吸收塔内的空气流速。
在进口处，利用湿度调解室调节进塔前烟气的湿度。
试验过程中固定喷淋塔里的压力值、流量值，同时湿法烟气脱硫系统出口净烟气的温湿度变化特性Change Characteristics of Temperature and Humidity of Net Flue Gas at the Outlet ofWet Flue Gas Desulfurization System李转丽（北京中航泰达环保科技股份有限公司，北京100073）LI Zhuan-li(BeijingZHTDEnvironmental TechnologyCo.Ltd.,Beijing100073,China)【摘要】论文研究以水汽相变技术为理论基础的湿法烟气脱硫系统的温湿度变化特性，并基于石灰石—石膏法脱硫工艺，利用温湿度变送器进行试验探究系统出口温湿度变化特性受到的影响因素，以期能够为脱硫净烟气中应用水汽相变技术提供理论支持。
燃煤电厂湿法烟气脱硫系统变更气-气换热器的环境经济可行性分析
引 起原 烟气 向净 烟气 泄露 ， 低 ＷＦ 降 ＧＤ系 统 的脱 硫 效 率 ， 易产 生 结垢 、 塞 ， 加 系统 的运行 故 障 率 ， 还 堵 增 增 加 电厂能 耗 和水耗 。 近 年来 ， 建 、 建 电厂 的 ｗＦ 拟 在 ＧＤ 系 统 已不 再
设置 Ｇ ＧＨ， 多 已建 电 厂对 已设 置 的 Ｇ 很 ＧＨ 进 行 改
＞ Ｓ ＞ ＰＭ ｌ 。 Ｏ２ ｏ
保护 区 内最大 地 面浓度 点 （ Ｅ点 ） Ｓ ＮＯ 、 Ｏ 的最
大 小 时 浓 度 占标 率 各 降 低 １ ５ 、 ． ７ ， ． Ｏ ０ ０ ＮＯ 、 Ｓ ２ Ｐ 。 日均 浓度各 降低１ ８ 、． ８ 、．０ ， ０ 、 Ｍ１ 的 ． ８ ０ ７ ０４
１ 工 程 实 例 简 介
地 形数 据 采用 ９ ０ｍ 的数 字 高 程 模 型原 ０ｍＸ ９ 始 数 据 （ ｈｔ ：／ ｒｍ． ｓ ｃ ｉｒ ｏｇ提 供 ） 地 面 由 ｔｐ ／ ｓｔ ｃｉ ｇａ． ｒ ． ； 气 象 资料采 用 当地 地 面 气 象 观 测 站 ２ ０ ０ ８年全 年 逐
马 学 礼 等 燃 煤 电厂 湿 法 烟 气 脱 硫 系统 变 更 气 －气 换 热 器 的 环 境 经 济 可 行 性 分 析
燃 煤 电厂 湿 法 烟 气 脱 硫 系统 变 更 气 一 换 热 器 的 气 环 境 经 济 可 行 性 分 析
马学礼 谢 永平 黄显 昌 高文 丽
（ 国 电 力 工 程 顾 问集 团西 北 电力 设 计 院 ，陕西 中 西 安 ７０ ７ ） １ ０ ５
标率各降低 ５ １％、．６ ， ． ７ ０ ５ ＮＯ。 Ｓ 、 Ｍ１的 日 、 Ｏ Ｐ 。
均浓 度各 降低 ５ ６ 、 ． ３／、 ． ７，， 均 浓 度各 ． ７ １ ３ ０ ４ ６ 年 ９ ６ ９
LIFAC烟气脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的实验研究_刘锦辉
文章编号:0253-2409(2011)01-0001-07收稿日期:2010-06-10;修回日期:2010-08-26。
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划,2008AA05Z306);江苏省自然科学基金(BK2008283)。
作者简介:刘锦辉(1982-),男,安徽滁州人,硕士研究生,主要从事燃煤大气污染控制研究,E-m ai:l s eu ljh @163.co m 。
本文的英文电子版由E ls evi er 出版社在ScienceDirect 上出版(http ://www.sci en ced i rect .co m /science /j ou rnal/18725813)。
LI FAC 烟气脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的实验研究刘锦辉1,杨林军1,熊桂龙1,陆 斌1,辛成运2(1.东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;2.中北大学化工与环境学院,山西太原 030051)摘 要:在炉内喷钙尾部增湿活化(L IFAC )脱硫后的低温高湿烟气中添加适量蒸汽建立蒸汽相变所需的过饱和环境,促进水汽在细颗粒物表面凝结,进而由高效除雾器脱除凝结长大的含尘液滴。
采用电称低压冲击器(EL P I)实时测定细颗粒物数量浓度及粒径分布,维萨拉温湿度变送器测试烟气温度和湿度。
考察了活化水添加量、蒸汽添加量、细颗粒物数量浓度及除雾器性能对应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除的影响。
结果表明,在经L IFA C 脱硫后的低温高湿烟气中添加蒸汽,烟气过饱和度随蒸汽添加量的增加先增后降;应用蒸汽相变可有效促进细颗粒物脱除,其促进作用随烟气过饱和度的升高、颗粒物数量浓度的减小和除雾器效率的提高而增强。
关键词:L IFA C 烟气脱硫;细颗粒物;脱除;蒸汽相变中图分类号:X 51 文献标识码:AExperi m en t al investigati on on t he i m provi ng re m oval offine particles in L I FAC fl ue gas desulf urization by heterogeneous condensationL I U Ji n -hui 1,YANG L in -jun 1,X I O NG G u-i long 1,LU B in 1,X I N C heng -yun2(1.S chool of Energy and Env iron m ent ,Southeast Universit y,N anjing 210096,Chi na 2.School of Che m ical Eng i neering and Environ m ent ,N orth Universit y of Ch i na ,Ta i yuan 030051,Ch i na)Abstract :B ased on t h e en large m ent o f fine partic les by heterogeneo us condensati o n ,re m ov al of particles fro mL I FAC (L i m e st o ne Injection i n to the Fur nace and A cti v ation o f C a lciu m )desulfuriza ti o n sy ste m w as i n vestigated experi m enta ll y .Supersatura ti o n required fo r fi n e particles g row th w as ac h iev ed by adding adequate stea m to the w et fl u e ga s at t h e i n l e t o f condensation cha m ber .The enlarged dusty dropletsw ere re m oved by a h i g h effi c iency de m ister .The partic l e nu m ber concen tration ,size distribution ,te m perature and hum i d ity w ere m easured i n real ti m e by ELPI (E lectrica lLow Pressure I m pacto r)and V a isala hum idity trans m itter ,respective ly .The i n fluences o f acti v ation w ater additi o n a m oun,t stea m addition a m oun,t partic le num ber concen trati o n and de m ister on the re m ov al o f fi n e partic l e sw ere inve sti g ated.The resu lts ind i c ate that supersaturation i m prove at first and then drop w ith the i n crease of stea m additi o n a m oun.t The re m ova l efficiency o f fi n e particles can be effecti v ely i m proved by heterogeneous condensa ti o n.The re m ov al efficiency rise s w ith the i n crease o f supersaturati o n ,decrease o f partic l e nu m ber concen trati o n and the enhance m ent o f perfo r m ance o f the de m ister .K ey words :L I FAC flue ga s desulfurization;fi n e particles ;re m ov a;l heterog eneous condensa ti o n 中国的火力发电约占全国发电总量的70%,火电厂耗煤量约占总耗煤量的62%[1]。
湿法烟气脱硫系统出口净烟气的温湿度变化特性
根据试验结果分析发现，当烟气液气比为 10L/m3 时，出口 净烟气的相对湿度以及绝对湿度都随着塔内空气流速的提高 呈现出大幅度降低的趋势。在降低到一定程度后，其变化不再 明显。这说明其相对湿度和绝对湿度都达到了相对饱和程度。 当烟气液气比为 15L/m3 时，出口净烟气的相对湿度以及绝对 湿度表现的降低趋势，是随着塔内空气流速的提高呈现出缓 慢平稳降低的趋势。推测认为，空塔气速较低时，在脱硫塔内， 高温烟气与低温脱硫液进行接触时，进行了大量的热量交换， 有少部分脱硫液蒸发后混在烟气里提高了烟气的含湿量。由 于这些脱硫液在气化时需要大量的潜热，所以烟气温度相比 塔里温度较低。在空塔气速较高时，气体与液体接触时间短， 传热不均匀，所以脱硫液需要的汽化潜热低，因而其温度降低 比较平缓。
湿度变送器进行试验探究系统出口温湿度变化特性受到的影响因素，以期能够为脱硫净烟气中应用水汽相变技术提供理论支持。
揖Abstract铱Taking the water vapor phase transformation technology as the theoretic basis, the paper researches the change characteristics of
2 试验系统和试验方法
2.1 试验系统的组成
该实验系统为了检测湿法烟气脱硫系统出口的温湿度变 化情况，采用了 HMT337 型温湿度变送器，对其温湿度变化进 行实时观测。另外，该实验系统的主要组成部分包括：全自动 燃煤锅炉、塔径喷淋脱硫吸收塔、空气管路、缓冲罐、除雾器、 旋风分离器、温度控制室、湿度控制室以及试验控制系统。试 验系统详见图 1。
1 湿法烟气脱硫系统
湿法烟气脱硫系统（WFGD）是一整套化工分析设备和电 子分析设备的综合设备系统，其主要的工艺流程是吸收塔对 烟气进行吸收分析的过程。与湿法烟气脱硫系统结合的理论 基础是水汽相变技术。水汽相变技术的主要原理是利用饱和 的水蒸汽和细微颗粒物上的有毒害物质相结合，产生凝结现 象，增加细颗粒物自身的质量，并且增大它的体积，从而利用 常规的过滤手段对其进行有效排除，避免造成污染[1]。
烟气湿法脱硫系统中的白烟现象及治理
烟气湿法脱硫系统中的白烟现象及治理汤君军1徐俊21.上海长兴岛热电有限责任公司2.上海上电电力运营有限公司摘要：上海长兴岛热电有限责任公司2台12MW机组采用的烟气湿法脱硫系统具有脱硫效率高、投资适中、结构简单等优点。
在实际运行中经脱硫处理的烟气被增湿冷却后因湿度大、温度低,易引起下游设备的风机带水、设备震动和腐蚀。
在一定的气象条件下烟气的扩散能力差，烟气的排放会发生白烟现象。
烟气经直接升温、直接冷却和烟气降温再热将是目前湿法脱硫后“白烟”消除的有效途径。
经对湿法脱硫过程中白烟产生的机理和防治措施的研究改善了湿法脱硫后“白烟”现象。
关键词：湿法脱硫；白烟；治理DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2019.09.013White Smoke Phenomenon and Countermeasures of Flue Gas Wet Desulfurization SystemTang Junjun,Xu Jun1.Shanghai Changxing Island Thermal Power Co.,Ltd.2.Shanghai Electrical Power Operation Co.,Ltd.Abstract:Shanghai changxing island thermal power co.,ltd has212MW units,whose wet flue gas desulfurization system has some advantages,such as high desulfurization efficiency,moderate invest-ment and simple structure.Flue gas becomes humid and has high humidity and low temperature to cause water condensation on fan,equipment vibration and corrosion for downstream facilities after de-sulfurization in reality.The most effective way to deal with‘white smoke’after wet desulfurization is di-rect heatint,direct cooling and flue gas cooling reheating.Research on‘white smoke’production mechanism and countermeasures avoids it after wet desulfurization.Key words:Wet Desulfurization;White Smoke;CountermeasuresENERGY CONSERVATION TECHNOLOGIES AND PRODUCTS0前言长兴岛热电有限责任公司2×12MW 机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫装置采用一炉一塔的方案，单套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉100%BMCR 工况时的烟气量，脱硫效率在燃用设计煤种时不小于95%。
一种湿法脱硫后饱和湿烟气凝结液取样装置[实用新型专利]
![一种湿法脱硫后饱和湿烟气凝结液取样装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b77489d9e109581b6bd97f19227916888486b936.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821313356.0(22)申请日 2018.08.15(73)专利权人 山东国舜建设集团有限公司地址 250300 山东省济南市长清区龙泉街2169号(72)发明人 吕扬 杨凤岭 尹鹏 管闯 卢忠阳 蒲伟 禇祯虎 叶沛宁 (74)专利代理机构 济南诚智商标专利事务所有限公司 37105代理人 刘乃东(51)Int.Cl.G01N 1/22(2006.01)G01N 1/28(2006.01)G01N 1/40(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种湿法脱硫后饱和湿烟气凝结液取样装置(57)摘要本实用新型公开了一种湿法脱硫后饱和湿烟气凝结液取样装置，取样装置包括烟道、旋流分离器、冷凝槽、二次风管、排空管及排出管；冷凝槽顶部设有开口，底部设有冷凝槽排放管和冷凝槽开关阀；所述的旋流分离器前端通过连接管与烟道连接，所述的二次风管前端位于旋流分离器内部，二次风管后端伸入冷凝槽内；所述的排空管前端与二次风管后端连接，排空管后端伸出冷凝槽外；所述的排出管位于冷凝槽下部，排出管通过取样开关阀与二次风管连接；本实用新型提供的取样装置不含任何电力驱动的设备，结构简单，节省能源；烟气进入取样装置以及在装置中运动完全依靠烟道正压，便于现场取样。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 208860644 U 2019.05.14C N 208860644U1.一种湿法脱硫后饱和湿烟气凝结液取样装置，其特征在于，包括烟道、旋流分离器、冷凝槽、二次风管、排空管及排出管，冷凝槽顶部设有开口，底部设有冷凝槽排放管和冷凝槽开关阀；所述的旋流分离器前端通过连接管与烟道连接，所述的二次风管前端位于旋流分离器内部，二次风管后端伸入冷凝槽内；所述的排空管前端与二次风管后端连接，排空管后端伸出冷凝槽外；所述的排出管位于冷凝槽下部，排出管通过取样开关阀与二次风管连接。
蒸汽相变促进湿法脱硫净烟气中细颗粒物的脱除
蒸汽相变促进湿法脱硫净烟气中细颗粒物的脱除陆斌;杨林军;辛成运【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(041)001【摘要】采用石灰石/石膏法脱硫工艺,结合蒸汽相变原理,实验考察了除雾器类型、脱硫净烟气特性、蒸汽添加量及同时在除雾器上喷低温水等对细颗粒物脱除性能的影响.结果表明:在脱硫净烟气中添加适量蒸汽,可显著提高细颗粒脱除效果,且脱除效率随蒸汽添加量增加而提高;丝网除雾器比板波纹除雾器更适于凝结长大细颗粒物的脱除;脱硫净烟气特性对细颗粒物相变脱除效果存在显著影响;由于相变室内壁面易积灰,壁面材质对细颗粒脱除效果影响不明显;添加蒸汽同时在除雾器上喷低温水可明显促进细颗粒的脱除,脱除效率可由约30%增至60%以上.%The influencesof demister species, characteristics of desulfurized flue gas, the addition amount of water vapor and spraying cold water above the demister on the fine particles removal were investigated in a wet limestone-based process combining heterogenous condensation of steam. The results show that removal efficiency of fine panicle can be significantly improved by adding steam into the wet desulfurized flue gas. And the removal efficiency increases with the amount of steam added. The wire mesh demister is more suitable to the removal of the grown fine particles than the wave-plate demister. The characteristics of desulfurized flue gas, such as temperature, moisture content and fine panicle concentration, have a remarkable influence on the removal of fine particles.Due to the adherenceof fly ash to the inner wall of the condensation chamber, the influence of surface characteristics of the condensation chamber is not obvious. Additionally, the removal effect can be improved by spraying cold water above the demister while adding steam, which can make an increase of removal efficiency from about 30％ to more than 60％.【总页数】6页(P118-123)【作者】陆斌;杨林军;辛成运【作者单位】东南大学能源与环境学院,南京,210096;东南大学能源与环境学院,南京,210096;东南大学能源与环境学院,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】X51【相关文献】1.应用蒸汽相变脱除燃煤湿法脱硫净烟气中细颗粒物 [J], 熊桂龙;杨林军;颜金培;鲍静静;耿俊峰;陆斌2.应用水汽相变促进湿法脱硫净烟气中PM2.5和SO3酸雾脱除的研究 [J], 潘丹萍;吴昊;姜业正;刘亚明;徐齐胜;杨林军3.添加湿空气对湿法脱硫净烟气中细颗粒物脱除性能 [J], 姜业正;吴昊;雒飞;杨林军4.蒸汽相变与撞击流耦合促进细颗粒物脱除 [J], 熊桂龙;杨林军;颜金培;鲍静静;陆斌;耿俊峰5.水汽相变促进湿法脱硫净烟气中细颗粒物脱除的研究 [J], 杨希刚;周磊;杨林军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
湿法烟气脱硫后烟温变化对烟囱运行的影响_孔华
烟气腐蚀性指数是烟囱设计中的重要指标, 腐蚀 性指数越大, 说明对物体的腐蚀越强。表 4 给出了现 行技术规定中烟气对烟囱腐蚀性强弱的分类表。
表 1 烟气成分测试数据
负荷
100%
64%
SO2/ g m- 3( 标准状态) SO3/ mg m- 3( 标准状态) NO x/ mg m- 3( 标准状态) CO/ mg m- 3( 标准状态) H2O / %
状凸出) ;
hx 计算点至烟囱出口处距离, m。
计算结果如图 3 和图 4 所示。
由图 3 和图 4 可知, 烟气脱硫装置安装前只在 130
m 以上出现正压区, 而安装后烟囱正压区扩大到 50 m ~ 180 m 的很大区间。虽然脱硫装置安装后烟气中的
SO2 的浓度大大降低, 但安装后增加的正压区无防腐
2. 76~ 3. 22 5. 9~ 10. 5 761 15 8. 2
2. 76~ 3. 22 5. 9~ 10. 5 622 32 9. 6
烟气腐蚀性
表 4 腐蚀性烟气分级表
烟气腐蚀性指数 K c > 2. 0 1. 5~ 2. 0 1. 1~ 1. 5
0. 5~ 1. 0
强
中
表 2 烟气脱硫装置安装前后酸露点的温度
烟气脱硫装置安装前后的腐蚀性指数项目烟气脱硫前烟气脱硫后脱硫效率90脱硫效率95腐蚀性指数k可见烟气脱硫装置安装前烟气的腐蚀性指数kc23对照表4此时烟气为弱腐蚀性于烟囱正压区且无防腐措施就会对烟囱产生腐蚀
研究论文
湿法烟气脱硫后烟温变化 对烟囱运行的影响
孔 华 高 翔 骆仲泱 王乃华 浙江大学( 杭州 310027) 刘治国 吕同波 倪明江 岑可法
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湿净化烟气经除雾器 1 进入塔上部的相变室，向相
变室内添加少量的蒸汽形成过饱和水气环境使细
颗粒核化凝结长大，长大后的细颗粒经设置在相变
室顶部的除雾器 2 进行脱除，脱除细颗粒后的脱硫
净化烟气经引风机外排。
1.2 试验测试方法
在脱硫洗涤塔前后分别设有温湿度测点，采用
Vaisala-HMT337 型 温 湿 度 变 送 器 ( 精 度 ： 湿 度
which fine particles could be promoted to grow up and then removed by a demister mounted at the top of the steam phasechange chamber.
KEY WORDS: heterogeneous condensation; wet flue gas desulfurization; fine particles; removal; temperature and humidity
摘要：以燃煤锅炉产生的含尘热烟气为对象，针对石灰石– 石膏法湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization，WFGD)工 艺，采用 Vaisala-HMT337 型温湿度变送器等测试仪器，考 察了脱硫操作条件对脱硫净烟气温湿度的影响规律；借助 MATALBA 软件计算分析了脱硫净烟气与蒸汽在脱硫塔顶 部的相变室内混合过程中过饱和水气环境的形成规律。研究 结果表明：脱硫塔出口净烟气相对湿度随液气比和脱硫浆液 温度的增大而提高，净烟气温度随液气比的增大而降低、随 浆液温度的升高而升高；添加蒸汽后混合烟气的过饱和度随 脱硫净烟气相对湿度和蒸汽添加量的增加而增大，随脱硫净 化烟气温度的升高而减小。通过优化脱硫操作条件辅以添 加适量蒸汽，可以在脱硫塔顶部的相变室建立细颗粒物凝结 长大所需的过饱和水气环境，促进细颗粒物核化凝结长大并 脱除。
应用蒸汽相变协同湿法烟气脱硫系统脱除细 颗粒的关键在于建立一个水气饱和度高于细颗粒 成核临界饱和度的过饱和水气场。本文以燃煤含尘 烟气为研究对象，实验研究了脱硫塔进口烟温、脱 硫浆液温度及液气比等操作参数对湿法脱硫净烟 气温湿度的影响规律，并编程计算了脱硫净化烟气 温湿度、蒸汽添加量等对混合气中建立过饱和水气 场的影响规律，为应用蒸汽相变促进脱硫净化烟气 中细颗粒物脱除提供理论基础。
ABSTRACT: An experimental investigation on the flue gas temperature and humidity characteristics at the outlet of desulfurization scrubber was conducted. Influence of the operating parameters for typical wet flue gas desulfurization (WFGD) technology of limestone-gypsum processes on flue gas temperature and humidity measured by a Vaisala-HMT337 type temperature and humidity sensor were analyzed. The experimental results show that increased temperature of the scrubbing liquid brings a higher relative humidity and temperature of flue gas. An increase in liquid-to-gas ratio causes a greater relative humidity but a lower temperature of flue gas, which is opposite to the inlet temperature of flue gas. The supersaturated water vapor environment established in flue gas has a great influent on the removal efficiency of fine particles, so a mathematical model for ideal mixing between high humidity flue gas and water vapor was established and numerically analyzed by MATALBA software. The simulation results indicate that the degree of super-saturation of the flue gas added steam increases with the increasing amount of vapor and humility of the original flue gas, but evidently decreases with the increasing temperature of the original flue gas. The supersaturated water vapor environment can be formed in flue gas by optimizing the operating parameters of wet flue gas desulfurization system and adding some amount of steam, in
20
中国电机工程学报
第 31 卷
颗粒质量浓度/(mg/cm3 )
颗粒数浓度/(cm−3)
1.2×107 1.0×107 8.0×106 6.0×106 4.0×106 2.0×106
试验用的燃煤 PM10 微粒由全自动燃煤锅炉产 生，燃用煤种为无烟煤。产生的细颗粒大多呈表面
粗糙的球形结构，大小较为均匀，颗粒之间相互堆
积在一起，主要成分有 Si、Al、Ca、O 等元素，占
75.99%，其余为 Na、Mg、S、K 等次要元素，从
其主要元素的种类可知燃煤细颗粒主要是难溶于
水的硅铝质矿物颗粒[17]。
19
2.5 μm 的 PM2.5 细颗粒，由于其比表面积大，易富 集大量有毒重金属元素[4]，而常规除尘技术对其难 以有效捕集。因此，控制燃煤电厂细颗粒排放是迫 切需要解决的问题。
目前控制 PM2.5 的主要途径是在除尘器前设置 预处理设施，使其通过物理或化学作用长大成较大 颗粒后加以脱除。其中，利用过饱和水气在细颗粒 物表面的核化凝结是促使细颗粒物长大的重要措 施，已有较多报道。1974 年，美国 Calvert S 等[5]进 行了在模拟废气中添加蒸汽使之达到饱和，然后用 筛板塔脱除 Fe2O3 微粒(dp<2 μm)的研究。Heidenreich S 等[6-7]先使含 NaCl、石英或石蜡油等亚微米级微 粒的气流达到饱和，然后进入多级串连的填料塔， 各塔交替用热水、冷水喷淋，研究发现除石蜡油外， 其余微粒均可达到 90%以上的脱除效率。
脱硫区
排放
燃煤锅炉
旋风分离器
水泵
T、H—温度、湿度测点。
图 1 实验系统示意图
污水
引风机
Fig. 1 Schematic diagram of experimental system
进入扩散式旋风除尘器，脱除粗颗粒(dp≥10 μm)后， 进入喷淋脱硫塔，在喷淋塔脱硫区内气液逆流接触
进行热质传递，经脱硫后处于或接近饱和状态的高
1 试验部分
1.1 试验系统 试验系统如图 1 所示，主要由含细颗粒烟气发
生系统、缓冲罐、扩散式旋风除尘器、烟气湿度调 节室、脱硫洗涤塔、相变室、测试控制系统等组成。
由全自动燃煤锅炉产生的含尘烟气经缓冲罐
T,H
排放
除雾器 2 凝结长大区
T,H
蒸汽
除雾器 1 脱硫液
电加热器 缓冲罐 搅拌风扇
M
脱硫液 水
基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2008AA05Z306)；江苏省 自然科学基金项目(BK2008283)．
The National High Technology Research and Development of China (2008AA05Z306); Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK2008283).
第 31 卷 第 8 期 18 2011 年 3 月 15 日
中国电机工程学报 Proceedings of the CSEE
文章编号：0258-8013 (2011) 08-0018-07 中图分类号：X 51 文献标志码：A
Vol.31 No.8 Mar.15, 2011 ©2011 Chin.Soc.for Elec.Eng.
XIONG Guilong1, XIN YANG Linjun1, LU Bin1
(1. School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu Province, China; 2. School of Chemical Engineering and Environment, North University of China, Taiyuan 030051, Shanxi Province, China)