脉冲电晕和水蒸汽%2f氨放电活化烟气脱硫试验.pdfVIP

脉冲电晕与水蒸汽，氨放电活化烟气脱硫试验 王保健1赵君科1任先文1涂国锋1陈伟华1李小金1 李杰2吴彦2 1中国工程物理研究院环保工程研究中心绵阳621900 2大连理工大学大连116024 摘要5000—20，000Nm3m工业中试验表明，水蒸汽／氨放电括化均能够提高烟气脱硫效率：在水蒸汽 ，氪活化及脉冲电晕联合作用下，烟气温度60—70℃，烟气含湿总量约10％，sq初始体积分数1500× 与(NH如s0，的质量比大于95：5。 关键词电晕放电烟气脱硫水蒸汽，氨活化脱硫效率 数十年来，使用化石燃料和冶炼而导致盼全球性酸沉降受到关注，并在发达国家得 到初步控制。近几年，中国的s02年排放量接近二千万吨。由于自然资源和经济发展的 限制，在未来十数年内，中国的s02排放难以减少。 等离子体技术应用于环境污染治理已有效十年的历史．如静电除尘器、空间放电臭 氧发生器、电弧放电垃圾焚烧炉。等离子体应用于烟气中s02和Nox脱除的研究也有三 十余年，产生了电子柬辐照‘1·”、脉冲电晕放电∽】、介质阻挡放电16l、直流放电等多种方 法”·“。 上世纪80年代末至90年代初，国内学者和机构开始了等离子体烟气脱硫脱硝的研 究，先后建立了规模不等的模拟或真实烟气试验装置，对脉冲电晕特性、反应机理、电 源与反应器系统等方面进行了研究”…。 90年代后期，作为国家科技攻关项目，在大连理工大学建立了3000mj／ll脉冲电晕 放电等离子体烟气脱硫脱硝小型工业试验装置，在总能耗小于5w·h／m’条件下，s02 脱除率达到75％．80％【1“。在四川绵阳建立了20000m3，h规模的工业中试装置．进行了系 列的工艺优化试验畔1。本文介绍了近期所开展的实验工作及结果。 1试验部分 1．1工艺流程 建立在四川绵阳的工业中试装置工艺流程如图1所示。 烟气取自电厂除尘器出口，由管道引至冷却塔降温增湿，然后送至电晕放电反应器， 高压电源对反应器放电产生脉冲电晕，同时在反应器前端喷人氨气，经处理的烟气被输 送至副产物收集器，回收反应生成的硫酸铵和硝酸铵，处理后的烟气经烟囱排人大气- 在拎却塔前和副产物收集器后分别设置烟气参数测量装置。 567 电厂熘气 圈l电晕放电等离子体烟气髓魂中试装置工艺赫【程 1．2试验装置 1．2．1冷却塔 由电厂除尘器排除的烟气温度约120—130℃，流经冷却塔时，向烟气中喷雾化冷却 水以降低其温度。冷却水由喷头雾化，烟气与雾化水采用顺流接触方式，喷入的雾化水 汽化后同烟气完全混合，基本无污水排出。 1．2．2电晕放电反应器 电晕放电反应器盼结构如图2所示。反应器前部为水蒸汽，氨放电话化区，电极结构 参见图3，为多针针．板式。活化区电板结构为针-板式，施加正极性直流高压e反应器中 部为脉冲电晕区，放电电极结构为线．板式，施加正极性脉冲电压。反应器后部为副产物 预收集区，采用线-板式电极结构，施加负极性直流高压。 图2电晕放电反应器结构 图3活化电极结构 1．2．3高压脉冲电源与高压直流电源 脉冲电源电路原理如图4所示。 其工作原理：高压直流电源(HVDc)经电容器库(co)储能滤波，通过充电限流 Pulse Netwo出，BP硝) F嘲ing 电感(L)和高压硅堆(D)向脉冲形成网络(B1unllein 充电：充电完成后。氨闸流管(Th)被触发放电，BPFN输出负脉冲，经过脉冲变压器 一568— 升压并进行极性转换，输出正脉冲电压加在反应器负载(zL)上。 图4高压脉冲电源 1．直流电源：2．储耗电容；3．充电电感；4．高压硅堆； 5．闸流管；6．脉冲形成网络；7．脉冲变压器；8．反应嚣负载 水蒸汽，氨放电活化和副产物预收集均采用Lc恒流高压电源．该种电