本書聚焦燃煤煙氣超低排放背景下SO3/硫酸霧的深度治理難題。SO3形成的硫酸霧氣溶膠是導致設備腐蝕、藍色煙羽和細顆粒物污染的關鍵。煙氣冷凝相變技術可協(xié)同實現污染物脫除、水分回收和煙羽消除。本書系統(tǒng)闡述SO3的生成遷移、危害及控制技術,重點通過數值模擬揭示硫酸霧凝結長大規(guī)律及換熱器結構的影響,經實驗驗證后提出堿液噴射與湍流團聚協(xié)同脫除硫酸霧與顆粒物的創(chuàng)新技術,為非常規(guī)污染物治理提供重要理論依據和技術方案。
本書可供從事煙霧氣溶膠污染物控制的工程技術人員參考使用,也可供高等院校相關專業(yè)師生學習與研究參考。
第1章緒論001
1.1燃煤電廠SO3/硫酸霧生成及遷移特征001
1.1.1爐膛內SO3生成001
1.1.2選擇性催化還原脫硝系統(tǒng)(SCR)內SO3生成003
1.1.3燃煤電廠SO3遷移特征003
1.2SO3/硫酸霧危害及排放限值要求005
1.2.1SO3/硫酸霧危害005
1.2.2國內外燃煤電廠SO3/硫酸霧排放限值要求006
1.3燃煤電廠SO3/硫酸霧排放控制技術007
1.3.1爐內燃燒生成控制007
1.3.2SCR脫硝生成控制008
1.3.3電除塵器與低低溫電除塵技術009
1.3.4袋式除塵器010
1.3.5濕法脫硫011
1.3.6濕式電除塵器012
1.3.7堿基噴射技術013
1.3.8煙氣冷凝相變技術015
1.4煙氣冷凝相變技術脫除SO3/顆粒物的研究進展016
1.4.1煙氣冷凝相變技術脫除SO3/顆粒物的機理和性能016
1.4.2已有研究存在的問題019
1.5換熱器分類及研究概況020
1.6本章小結025
第2章硫酸霧凝結長大的數值模擬026
2.1數學模型的建立026
2.1.1煙氣冷凝模型026
2.1.2硫酸霧運動模型027
2.1.3硫酸霧長大模型028
2.2物理模型及求解方法031
2.3模擬結果與分析032
2.3.1煙氣流動方向硫酸霧粒徑變化032
2.3.2入口煙氣溫度的影響034
2.3.3壁面溫度的影響035
2.3.4入口煙氣相對濕度的影響036
2.3.5入口煙氣流速的影響036
2.4本章小結037
第3章?lián)Q熱器結構對硫酸霧脫除性能影響的數值模擬038
3.1數學模型的建立038
3.2物理模型及求解方法040
3.3模擬結果與分析043
3.3.1光管換熱器043
3.3.2管翅式換熱器046
3.3.3渦管換熱器049
3.3.4渦流換熱器051
3.4不同結構換熱器脫除性能對比054
3.4.1脫除過程分析054
3.4.2換熱和脫除性能比較056
3.5本章小結058
第4章硫酸霧脫除特性實驗研究059
4.1硫酸霧脫除實驗系統(tǒng)059
4.2硫酸霧采樣及分析系統(tǒng)065
4.2.1硫酸霧采樣步驟及分析方法065
4.2.2硫酸霧粒徑分布測量系統(tǒng)066
4.2.3氣態(tài)污染物測量系統(tǒng)067
4.3實驗所用氣體、藥品、儀器儀表067
4.4數據處理及誤差分析068
4.5硫酸霧生成分析070
4.6硫酸霧脫除模型實驗驗證072
4.6.1實驗驗證思路072
4.6.2冷凝換熱模擬與實驗結果比較073
4.6.3脫除性能模擬與實驗結果比較073
4.7典型工況下硫酸霧脫除及水回收性能076
4.8實驗條件對硫酸霧脫除性能的影響079
4.8.1SO3濃度的影響079
4.8.2煙氣溫降的影響080
4.8.3入口煙氣溫度的影響081
4.8.4入口煙氣相對濕度的影響082
4.8.5捕集面積的影響084
4.9換熱器耦合除霧器脫除硫酸霧性能085
4.10本章小結086
第5章堿液噴射強化硫酸霧脫除研究087
5.1硫酸霧脫除實驗系統(tǒng)087
5.2可行性及脫除機理分析088
5.3流場分布特征分析092
5.3.1物理模型和求解方法092
5.3.2模擬結果分析093
5.4堿液噴射對煙氣冷凝相變過程中硫酸霧脫除性能的影響094
5.4.1堿液噴射對硫酸霧數量脫除性能的影響094
5.4.2堿液噴射對硫酸霧質量脫除性能的影響097
5.4.3沿程脫除效率和水回收性能099
5.5實驗條件對SO3脫除性能的影響100
5.5.1吸收劑種類的影響100
5.5.2堿液霧化量的影響100
5.5.3煙氣溫降的影響102
5.5.4堿液噴射和煙氣冷凝耦合方式的影響102
5.6技術經濟性分析104
5.7本章小結106
第6章堿液噴射結合湍流團聚促進硫酸霧和顆粒物協(xié)同脫除108
6.1實驗系統(tǒng)及方法108
6.1.1實驗系統(tǒng)108
6.1.2湍流團聚器結構及流場分布109
6.2團聚及脫除機理分析112
6.3不同技術的脫除性能比較115
6.3.1分級脫除效率115
6.3.2質量脫除效率117
6.4實驗條件對協(xié)同脫除性能的影響118
6.4.1初始顆粒物濃度的影響118
6.4.2堿液霧化量的影響118
6.4.3煙氣溫降的影響119
6.5本章小結120
參考文獻122