火力发电厂烟气脱汞技术的研究与分析.pdf

学术 变 电运行设备的状态监测主要包括三方面 的内容定期解体检测 、在线检测 、离线检测 。 定期解体检测在进行变 电设备检修工程 时，根据规 定的标准对变 电设备的运行状态进 行检测 ，检测变 电设备是否是一个正常运行的 状态。 在线检测对变电设备 的使用情 况进行检 测， 并采取适当的监控处理措施处理变电设备。 离线检测对变电设备实行定期或者不定 期的检测，在检测过程中会采用一些仪器来提 取变电设备的参数，辅助检修人员的工作，所 采用的辅助仪器主要是油液分析仪。 2 ． 3变电运行设备的故障诊断方式 当变 电运行设备 出现故障时，对 故障的诊 断方式可分为两种综合诊断法和比较诊断法。 综合诊断法在对变电设备进行诊断之前， 首先要收集相关的数据，并将数据与系统知识 进行对比，然后再对变电设备进行综合的、全 面的诊断，最终判定出变电设备是何种故障。 比较诊断法变 电设备出现故障后，利用 噪音、震动等技术诊断 出结果，之后再将结果 和 以前的数据进行对 比，如果对 比的结果存在 比较大的差异， 那么就说明变电设备存在故障， 但是对 比结果不存在差异，就说明变 电设备能 够正常运行 。 2 ． 4变电运行设备检修技术的应用 2 ． 4 ． 1安装接地线 工作地点会 出现突然来 电的情况，会给工 作 人员的生命安全造成伤 害，安装接地线可以 有 效的避免这一情况的发生。停电设备或是线 路上会存在静电感应电压，而且泄放停 电设备 上也会存在着剩余 电荷，安装接地线可 以消除 静 电感应电压和剩余电荷，从而保证工作人员 的安全。 2 ． 4 ． 2常规检修 电压故障的问题时有发生，为了避免这一 问题 ，会在变压器两侧安装避雷设备，工作人 员要在雷雨季节到来之前对避雷设备进行安全 监察。接地线也会经常出现接触不 良或者 电阻 过大的情况，针对这一情况要定期的对接地线 进行检查，保证接地线的完整性。另外针对出 现的短路 的问题，可以通过安装短路保护设备 来 改善 。 2 ． 4 ． 3验 电 当变 电运行设备和线路停止供 电之后，要 安装接地线防止其对工作人员造 成伤害，但是 在接地线之前要先进行验 电，保证变 电设备不 存在 电压之后再进行接地线。进 行验 电的主要 目的是防止在接地线时存在 电压、或者在带电 的状态 F 合上接地闸门等状况的发生。 3 ．结论 在电力系统 中，变 电运行设备所起的作用 是 不可替代的，一旦变电运行设各发生故障， 就会影响电力系统的正常运行，从而带来不可 估量 的经济和财产损失，不仅如此，对整个电 网的安全也会产生影响，从而出现供 电问题。 因此通过分析变 电设备容易出现 的故障问题 ， 从而加强对变 电设备的检修技术，能够保障变 电设备 的正常运行，为供 电企业创造 出更多的 经济利益。 参考文献 [ 1 ]马建会 ． 浅谈电力系统中变 电运行设各 检修技术 [ J ] ．民营科技，2 0 1 3 ， 1 2 3 0 ． [ 2 ]张南辉，张雪萍，杨彦鑫等 电力系统 变电检修技术分析与研究 [ J ] ． 通信电源技术， 2 01 3 ， 3 0 0 4 1 4 0 1 4 2 ． [ 3 ] 黄浩，董振国 ．变电运行的故障排除及 安全管理分析 [ J ] ． 科技风，2 0 1 0 ， 2 3 2 3 3 ． 火力发电厂烟气脱汞技术的研究与分析 吉林电力股份有限公司 一 于海霞 摘 耍 煤炭在我国能源的生产和消费结构中长期处于主导地位 ， 而火力发电厂燃煤占煤炭消耗量的4 0 ％以上 ， 是最主要的烟气排放源。在燃煤 过程中 ， 多种有害或潜在有害的微量元素以不同形式排放到大气中 ， 其中汞不易被除尘器捕获、在大气中停留时间长、对环境和人体会造成极 大的危害 ， 因此有效控制燃煤汞排放是我国环境汞污染控制的重中之重。 从 1 9 9 9年开始，我国火力发电厂向大气释 放的汞 以9 ％的年均速率在增长，而向电站固体 废物中释放的汞也已 8 ％的速率在增长。按现有 的脱汞技术和设备，到 2 0 2 0年，我国燃煤烟气 汞 的年排放量将达到 6 2 0 t ，如果不采取措施， 按我 国国民经济和社会发展对煤炭资源需求的 增长，我国燃煤工业排入大气的汞势必会继续 增长，因此本文将就火力发 电厂烟气脱汞技术 的问题展开研究。 1 ． 我 国燃煤汞排放的现状 受资源结构和技术水平等 因素的影响，长 期以来我 国都是煤炭生产和消耗大 国，煤炭 的 年消耗量约占能源总消费的 7 2 ． 5 ％ 。调查显示， 2 0 5 0年我 国煤炭 占一次性能源消耗 的比例仍将 超过 5 0 ％ ，从我国能源资源的状况来看，以煤炭 为主体 的能源结构在今后相当长一段时间内仍 然不会改变。 一 般而言，煤 中汞的浓度比较低，我 国煤 炭中汞的平均含量约为 0 ． 2 2 m g ／ k g 。虽然我国燃 5 M a c h i n e C h i n a 中国机械 煤 中汞元素的量很少，但 由于数量众多的燃煤 消耗，仍然会 向大气中释 放数量 巨大的汞。w u e t a 1 估算出我国在 1 9 7 8 1 9 9 5年间，燃煤排放 的大气汞约为 2 4 0 0 t ，以每年 4 ． 8 ％的增长速率 增长。考虑 到我国对电力 需求的高速增长在未 来一段时期内还将继续，因此预计到 2 0 1 5 年前 后，电力行业将超过工业排放成为我国最大的 燃煤汞排放源 2 ．火力发电厂烟气脱汞技术的分析 2 ． 1活性炭 作为一种常见吸附剂，活性炭不仅 能去除 烟气中的汞，还可以吸附 s O ， 、N O和 H C l 等。活 性炭对汞 的吸附是一个多元化的过程，它包括 吸附、凝结、扩散及化学反应等过程，与吸附 剂本身的物理性质、温度、烟气气体成分、停 留时间、 烟气中汞浓度、 C ／ H g比例等因素有关。 粉末活性炭是目前火力发电厂烟气脱汞中 使用最多的吸附剂 ，一般而言，随着烟气中 H g 的增加， 粉末活性炭对汞的捕集效率也会提高。 但值得注意的是，对以下三类 电厂的燃煤及污 染控制设备的使用情况，粉末活性炭的成效却 并不 明显第一类是火力发 电厂燃烧低 品位 的 煤，采用静电除尘器，煤 中的氯含量较低第 二类是火力发电厂燃烧低品位的煤，采用喷雾 干燥脱硫和布袋 除尘系统第三类是火力发 电 厂燃烧高硫煤，烟气中含有 的大量的三氧化硫 能富集在粉末活性炭表面上，影响汞的吸附。 2 ． 2钙 基和 飞灰 钙基类物质在火力发电厂十分常见，容 易 获取且价格低廉，因此成为实现同时脱硫脱汞 的研 究热点。现阶段对钙基类吸附剂的研究主 要集 中在两个方面一方面是对钙基类材料 的 比表面性质进行改 良，增加其 比表面积；另一 方面是以钙基类材料 为载体，在其表面负载具 有一定氧化性能的物质，以增强其对汞的脱除。 燃煤炉燃烧产生的飞灰粒径极细，具有一 定的经济价值 ，是一种潜在 的汞吸附剂。飞灰 对火力发电厂烟气汞去除的效果差别很大 ，主 要取决于飞灰中磁铁矿的含量以及 飞灰中类晶 石结构的氧化铁含量 。飞灰吸附汞 的过程是一 个 多元化 的过程，包括吸 附、凝 结、扩撒 以及 化学反应等过程，其对汞的脱除效率与烟气温 度 、 烟气成分 、 飞灰成分、飞灰汞比等因素有关， 另外飞灰中的多种金属氧化物对 H g 。 有不同程度 的催化氧化作用。 2 ． 3金属及氧化物 很多金属和金属氧化物都能够作为元素汞 氧化的催化剂，火力发电厂使用金属及金属氧 化物催化剂时，需要将金属及氧化物组分负载 在 载体上 如蜂窝陶瓷。例如有学者 以 T i O 。 为 载 体， 比 较 了 V 2 0 、N i O 、C u O 、M o O 3 、F e 2 0 3 和 W O 。 的汞 氧 化 性能 ，结 果发 现 V 2 0 ／ T i O 2 和 C u O ／ T i O 在 1 0 ％的负载下表现最优 的汞氧化性 能。 贵金属 如金、铂、铱、银 和铜 也具有 较好的脱汞效果 ，虽然贵金属 的价格较高，但 是由于只需要少量的负载就可 以达到较好 的脱 汞效果 将 1 ％的贵金属负载在 9 9 ％的氧化铝上 就能在 1 4 0 ℃使元素汞的氧化效率达到 7 5 ％， 并且 贵金属具有较高的元素汞转换 效率并能够 再生使用，因此我国 己经尝试将其应用在火力 发 电厂烟气中元素汞的氧化脱除上。 2 ． 4 S C R 催化剂 事实上，火力发电厂最优化 的脱汞方式之 一 是将烟气 中的元素汞在现有 的 S C R装置上， 和控制氮氧化物～起，实现联合脱除的模式， 这一方面可 以减少场地及装置的再建和运行费 用，另外也可减少含汞飞灰等电厂副产品的二 次污染，实现集中控制。 S C R 催化剂催化氧化元素汞的机制 目前尚未 完全清楚 ，一些学者提 出了几种可能性，大多 数研究都发现 了元素汞可以吸 附在 S C R催化剂 的表面 。一般认为 S C R催化剂还原氮氧化物以 及氧化元素汞分别为两个 区域进行，第一个是 入口附近，这里的 N H 比较多，S C R表面的活性 位主要被氨占据， 这个区域发生 N 0 的还原反应； 在 S C R 催化剂的后半程，大部分 N H 被消耗，此 时 占据催化剂表面的主要是 H C 1 或者 c l ， ，在这 个区域实现元素汞的氧化反应 目前商用 S C R催化剂的主要成分是 以 T i O ， 为载体的 V 2 0 ／ w o ，针对此类 S C R催化剂催化氧 化烟气 中元素汞的研究不仅仅局 限在实验室规 产、 dU 【『I 1 学 术 模上，已经进行过中试尺度规模的运 行测试， 这些研究还考察 了主要的脱汞影响因素，如烟 气 中主要气体组分 H C 1的浓度、N O的浓度和 N O ／ N It 比值等 、 烟气温度和燃煤类型等的影响。 3 ． 小结 目前我国火力发 电厂还没有一项成熟、可 应用 的脱汞技术，大部分脱汞技术还处于实验 室研究阶段。日后针对火力发 电厂烟气脱汞 的 研 究重点将集 中在如何有 效利用现有污染控制 设备 以提高汞的脱 除效率，走复合式污染控制 的道路。因此 ，利用烟气脱硝的控制设备来实 现协 同脱汞有 明显的优势，其应用前景非常广 阔 。 参考文献 [ 1 ] 何胜．燃煤烟气汞催化氧化 的试验和机 理研究 [ D ] ．浙江大学，2 0 0 9 ． [ 2 ]胡长兴．燃煤 电站汞排放及活性炭稳定 吸附机理研究 [ D ] ．浙江大学，2 0 0 7 ． 作者简介 于海霞 1 9 7 7 ． 1 2 一 ，女，本科，吉林松 原人，工程师，研究方向为屯厂环保化学。 有关 C H T D型锅炉给水泵芯包工艺国 产化探讨 1 1 0 8 6 9 有限公司 辽宁 沈阳 一 袁林／ 刘文英 ／ 高明超／尚小溪／ 李连海 摘 要 伴随着我国电力实业的不断发展 ， 6 0 0 MW 的火电机组已经广泛的被电厂采用。对于 6 0 0 MW 的火电机组来说 ， C H T D型锅炉给水泵是 其重要的一个组成部分。本文着重介绍了C H T D型锅炉给水泵芯包工艺的国产化 ， 着重对其具体零件的国产化进行了较为详细的分析。 C T H D型锅炉给水泵作为大型的 6 0 0 M W火电 机组 的重要组成部分，其对于电力工业 的重要 性是不言而喻的，同时 C H T D型锅炉给水泵芯包 工艺作为锅炉给水泵加工 的重要环节，一直以 来都受到国 内外相关行业的充分重视 。由于国 外发达国家在这方面起步较早，而且其研究也 较为深入，同时伴随着其实际中 6 0 0 M W大型火 电机组的发展，也为其的设计制造提供了实践 经验。我国电力事业的不断发展要求我们要进 行 自主创新，打破 国外技术垄断，因此，本文 对 C H T D 型锅炉给水泵芯包工艺做 了简要的分析。 1 ．目前 C H T D型锅炉给水泵零件所用材料及 其 问题 1 ． 1目前国内叶轮令档加工所面临的情况 叶轮令档是 C T T D型锅炉给水泵芯包工艺中 很重要的一个部件 ，其结构复杂，因此加工工 艺的难度比较大。目前国内很多的制造企业在 叶轮令档 的加工当面并不成熟，加工出的叶轮 令档在 同轴度上无法满足实际的使用要求，尤 其是其两端。因为叶轮令档的两端，其对于同 轴度的要求相对 中间会更高 ， 难度 自然也更大。 除 了叶轮令档的同轴度无法满足实际的使 用要求外，国内的一些企业制造 的叶轮令档其 外 圆平面的粗糙度也不符合相关的给水泵设计 要求。 1 ． 2国内对 C T H D型锅炉给水泵间隔套材料 的选择 目前国内较常见的 S t 3 5间隔套材料 ，其产 地是德 国，对于国内生产的 C T H D型锅炉给水泵 来说，其价格较 高，而且运输时 间长、运 费较 贵会导致产品交付 的缓慢，从而影响后续的工 作。 2 ． C T H D型锅炉给水泵芯包工艺零件 国产化 探 讨 2 ． 1 对于给水泵叶轮令档国产化 的探讨 根据对德 国凯士比公司 的加工工艺进行研 究，发现其采用的 C H T D型锅炉给水泵叶轮令档 的加工并非在 同一的机床上 ，而是有其专用机 床， 这种专用机床具有稳定性好、 振动小等特点， 尤其是其振动小更是明显的优点，经过科研人 员的反复研究，最终找到了这样一种解决办法 先在机床上加工一个假轴，约为 1 5 0 0 m m 。然后 将叶轮热套入假轴，并对两端的令档进行加工 外圆。经过试验，发现在实际的工作 中运用了 假轴之后，即使在加工叶轮时仍然有一点振动， 但是由于大大缩短了轴长度，所以整个的转子 部件相比之前其振动有了很大的减小。改进后 机床加工出的叶轮不仅令档尺寸符合要求，而 且其表面的粗糙度 、包括令档 两端的跳动都符 合要求。 2 ． 2 对于 C T H D型锅炉给水泵间隔套材料 国 中国机械 M a c h in e C h in a 7 7