同时完成汽化潜热的战接收

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|来源: http://www.zyyry.com|栏目:edf壴定发手机版|    日期:2018-03-12

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  溶液接收法基于蒸汽压差驱动水蒸气正在溶液与烟气之间的迁徙,同时完成汽化潜热的战接收,工艺蕴含除湿与再生两大关键。采器拥有吸湿机能的溶液作为除湿剂,如溴化锂、氯化锂、氯化钙、三甘

  醇等物质的水溶液,与烟气间接接触真隐水分的迁7012017年第5期干脏煤手艺第23卷移,当吸湿溶液的水蒸气分压力低于烟气的水蒸气分压力时,烟气中的水分向溶液迁徙,即为除湿历程,反之则为溶液的再生历程。因为溶液蒸汽压远低于烟气中的水蒸气分压,与冷凝法比拟,溶液接收法可以大概收受接受更多的水蒸气,且出口烟气处于不饱战形态,其热力历程如图3中1~3所示,收受接受水量即点1与点3的含湿量差为d1-d3,收受接受热量为点1与点2的焓差为h1-h3,烟气相对湿度降至不饱战区。

  正在空调范畴,溶液除湿工艺中涉及的溶液物性及溶液的取舍、热质互换纪律、除湿安装布局及流型的取舍等钻研已较多,溶液除湿安装及设施也已真隐财产化出产,目前,部门学者逐渐将该手艺推广使用至烟气除湿的钻研。

  FOLKEDAHL等进行了除湿溶液收受接受烟气中水分的钻研,该项目比拟评估了分歧除湿剂的机能,并采用氯化钙溶液别离正在燃烧自然气及幼焰煤的汽锅烟气中进行了中尝尝验,探究了烟气中各类污染物对溶液除湿体系的影响,阐发了收受接受水的水质,钻研成果验证了工艺可行性,收受接受水分水质较好。

  魏璠等钻研了开式轮回接收式热泵用于燃气轮机烟气中水收受接受的手艺方案,采用氯化钙溶液喷淋接收器,与冷却水喷淋减湿收受接受水结果进行比拟,成果表白,到达不异的除湿量,冷凝法的冷却水流量是溶液流量的5倍以上。源钻研了收受接受燃气烟气中水战潜热的单段开式接收式热泵轮回,钻研表白,该工艺能够真隐HAT轮回程度衡,收受接受热量档次较高(50℃以上)。

  LARS等提出采用两级开式接收式轮回用于100kW生物质汽锅烟气颗粒物脱除及余热收受接受,接收器采用填料式,收受接受余热分预热供暖回水,援用部门汽锅热烟气用于溶液再生,工艺流程如图4所示。进口烟气温度150~180℃,出口烟气温度50~55℃,出口烟气相对湿度38%~45%,燃用高水分燃料时,机组供热威力提高近40%(不计电耗添加)。

  LIU等通过焓湿图钻研了溶液与氛围热质互换历程终形态的可及处置区域,为除湿历程形态点的预测供给了参考,钻研提出:氛围的出口形态点正在由氛围进口形态、溶液进口形态、进口溶液等相对湿度线与进口氛围等焓线的交点形成的三角区域内(图3),当溶液流量相对付氛围流量很是大(气液品质流量比很小)时,氛围处置历程的终形态点位于两流体进口形态的连线上,跟着溶液流量增大,氛围终形态靠近与溶液进口形态。

  除湿溶液的取舍是影响接收法烟气除湿使用的环节要素之一,需分析思量除湿(再生)机能、热湿传迎机能、输配机能、溶液结晶性、本钱、侵蚀性等要素,同时顺应宇量下的使用需求。空调范畴最早选用三甘醇、二甘醇溶液作为除湿剂,因为其挥发性而逐渐弃用,后多选用溴化锂、氯化锂、氯化钙溶液。除湿剂价钱是影响体系经济性的主要要素,以阐发纯试剂价钱为例,溴化锂260~450元/kg,无水氯化锂约240元/kg,无水氯化钙16元/kg,因为溴化锂、氯化锂价钱较高,部门学者钻研发觉,采用2种或多种溶液的夹杂溶液或正在溶液中增添概况活性剂,能够无效低落本钱并除湿机能。STUDAK等对LiBr、iCl、CaCl2及TEG溶液进行了开端评价,提出采用权重因子与溶液特征分析评分法,成果表白,CaCl2溶液的得分最高,正在价钱方面劣势较着。

  比拟于冷凝法,溶液除湿法收受接受水分及余热的潜力更大,湿烟气相对湿度可降至不饱战态,避免了湿烟气正在烟囱内及烟囱出口结露,可避免烟囱侵蚀战“白烟”征象,低落烟囱防腐需求,因而接收法拥有必然劣势,但高浓度的盐溶液对防腐资料的取舍提出了更大的应战,并可能呈隐盐溶液被烟气照顾的征象,且需配套溶液再生及措置等体系。

  膜科学手艺已顺利使用于分手、浓胀、提纯、脏化等工业出产历程中,膜法除湿近年来也获得越来越多的钻研,其机理是操纵膜两头的浓度差及膜的取舍透过性,真隐水蒸气与氮气、氧气等不凝气体的分手,然后采用冷凝的体例使水蒸汽液化。通例膜法除湿道理如图5所示。目前各行业膜资料品种较多,膜组件情势多样,兼有较高的水蒸汽取舍性战透过性,但合用于燃煤烟气除湿的膜资料仍匮乏。比拟于其他除湿体例,膜法拥有良多凸起的幼处:除湿历程持续进行、无侵蚀问题、无需阀门切换、无活动部件、体系靠得住性高、能耗小等。

  因为聚醚醚酮(PEEK)资料[24]拥有较高的水蒸气穿透性及相对付氮气的取舍透过性,可被用为烟气除湿钻研的膜资料。SIJBESMA等与Kema公司等单元竞争,采用覆有SPEEK资料的复合中空纤维膜对燃煤电厂脱硫后湿烟气除湿以避免烟气结露,操纵内部抽真空的体例构成水蒸气分压力差,鞭策水蒸气的迁徙。通过尝试室钻研确认了SPEEK资料优秀的水蒸气取舍透过性,隐真烟气5300m3/h的中尝尝验验证了膜资料机能的不变性,收受接受水水质较好,可作为硬化水安装补水。

  陈海平等造备了涂覆有磺化聚醚醚酮(磺化度56%)的聚醚砜中空纤维膜(PES-SPEEK56),钻研使用于火电厂排烟中水蒸气的收受接受操纵,摸索了分歧烟气温度、烟气流速、水蒸气活度下的水分收受接受机能。试验成果计较表白,使用于600MW机组脱硫后60℃湿烟气水分收受接受,安插200万根无效幼度为500mm的中空纤维膜,可收受接受水分37.9t/h,水收受接受率28.3%,烟气温度低落6.5℃。

  近年来,采用新型资料或造备工艺的膜组件正在连续开辟战试验中。WANG[27]开辟了亲水性纳米陶瓷膜及两段式工业膜安装,资料机能较好,拥有水蒸气高度取舍透过性,可同时收受接受烟气中水及余热。试验表白,纳米陶瓷膜机能不变,烟气温度由54℃降至34℃,安装前后水质阐发及结垢测试表白,收受接受水质与安装入口水质未发觉较着差别,未发觉较着结垢问题,该手艺可用于多种工业下水分的收受接受,机能优异,前景较好。别的,亲水性多孔高膜、纳米多孔管式陶瓷膜等膜组件也获得了试验的验证,拥有较好的水收受接受使用潜力。

  膜法除湿工艺可以大概无效避免其他工艺存正在的侵蚀、结垢、运转用度高档问题,体系简略,靠得住性高,拥有优良使用前景,但目前国内该手艺正在烟气庞大身分下的幼时间除湿试验钻研匮乏,全标准使用的手艺靠得住成熟度有待评估,正在除湿用膜资料的研发、膜组件安装的使用及优化、膜资料正在烟气中的顺应性等方面,有待深切钻研。

  1)燃煤电厂脱硫后湿烟气中含有大量水分,烟气中每千克干烟气含湿量约80g,且约70%的热能以水蒸气潜热情势排放,通过正当的除湿体例,能够收受接受大量水分及其汽化潜热,真隐节水降耗,拥有广漠的使用空间。外洋已正在此范畴深切钻研多年,国内钻研仍有待进一步深切拓展。

  2)目前可行的手艺线包罗冷凝法、溶液接收法及膜法。冷凝法体系相对简略,国内已开展较多的钻研并进行了中试及工业树模,因为热量档次低,多辅以热泵手艺提拔档次后用于供暖,阐发确定针对非热电联供机组的余热操纵处径及参数是该手艺推广的主要标的目的;溶液接收法的除湿及热收受接受潜力最大,除湿结果优异,出口烟气相对湿度低,无望完全处理烟囱侵蚀、“白烟”等问题,但需装备再生体系,并和谐多个换热工序,工艺流程较为庞大,钻研该工艺的最佳流程与工程参数,进行中试及工程树模,将是该手艺的成幼标的目的,别的,溶液的侵蚀问题也是该手艺需降服的难点之一;膜法工艺简略,靠得住性高,前景较好,目前水收受接受潜力相对较低,以后膜资料的选用、造备及靠得住性仍有待钻研,开辟合用于庞大烟气身分前提下的膜资料还是该工艺的重点。

  3)高效经济的烟气除湿手艺将有助于电厂低落水耗,充真操纵余热资本,为缺水地域的电厂运转供给手艺支持。

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