湿法脱硫系统排放烟气含水量的测定

1、田刚等湿法脱礁系统排放烟气含水的测定湿法脱硫系统排放烟气含水量的测定第一作若：田 刚.男.1977年生，硬上，助理研究员，主耍从事污染防治技术与监测研究。通讯作者. 中央级公益性科研院所基本科研业务殳项（NO.2013-YSKY-02）.田刚束很刘宇王相凤张凡王凡介（中国环境科学研究院大气污染控制技术研究中心，北京100012）摘要湿法脱硫系统排放的烟气中含有大董水分，对烟气誥数的测定带来干扰.采用硅胶1R董法和貝国环境保护署推荐的 烟气含水眾測定方法（M4方法对烟气含水虽（以标准状态烟代计下同）进行测定.结果衣明硅胶禾Ift法测得的烟吒含水弦小于 饱和湿烟气理论if算值显示烟气木达到炮和状态

2、；M4方法得的烟气含水值人于和混烟气理陀廿箕值猊示烟气仏到过ftS和 状态更能反应实际状况 M4方法采样系统密性将对采样结果造成很大影响因此采样系统吒密性是质钺控制的关傩指标 关键词湿法脱硫烟气含水fit测定方法气密性D0l：10.15985/ki.l001-3865.2015.11.009Determination of moisture content of wet flue gas desulfurization emissions TIAN Gang .SHU Yun J JU Yu WANG Xiangfeng 9ZHANG Fan , WANG Fan. (Research Cen

3、ter of Air Pollution Control Technology > Chinese Research Academy of Environmental Science 9 Beijing 100012)Abstract: The wet flue gas desulfurization (FGD) emissions contain a large amount of water,which will bring a lot of interference for the determination of flue gas parameters Silicone grav

4、imetric method and method recommended by USEPA for the determination of flue gas moisture content (Ml method) were applied to determine the moisture conteni of flue gas (calculated with the standardized status flue gas) Data obtained from the silicone gravimetric method was less than the theoretical

5、 value of the saturated wet flue gas showed the flue gas did not reach the saturation Data obtained from the M4 method was more than the theoretical value of the saturated wet flue gas« flue gas reached the saturation reflecting the actual situation of smoke. Gas tightness of M4 method sampling

6、 system had a great impact on the sampling results so the gas lightness of the sampling system was the key factor for quality control.Keywords: wet flue gas desulfurization； moisture content of flue gas； determination method； gas tightness47田刚等湿法脱礁系统排放烟气含水的测定47田刚等湿法脱礁系统排放烟气含水的测定截至2014年底，我国电厂煤炭发电装机容时

7、达 8.25亿kWE,90%以上的机组采用湿法脱硫系统。 湿法脱硫系统的水耗占电厂总水耗的40% 50%，其中授主要的水耗为烟气带走的水蒸气。 湿法脱硫后的烟气温度较低且含有一定液态水， 不仅对烟气参数的测定产生很大干扰，还会腐蚀烟 囱$勺。因此，需要选择准确的方法测定湿法脱硫系 统排放烟气中的含水量，为相关设计提供准确参数。1实验部分1.1 监测对象分别对装机容锻为330.660 MW燃煤锅炉机组 排放的烟气进行含水量测定。两个机组均釆用典型 的石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统。其中，330 MW 机组脱硫塔的塔内浆液pH为4.54.8,密度为 1 100 kg/m3.设置4层喷淋层。采样周期内

8、锅炉负 荷稳定在80%90%,采样期间机组入炉煤样分析 结果见表1» 660 MW机组脱硫塔的塔内浆液pH 为4.65.0,密度为1 150 kg/m3,设置3层喷淋层。 采样周期内锅炉负荷稳定在70%80%,采样期间 机组入炉煤样分析结果见表2。1.2 监测方法采用国内常用的硅胶重童法和美国环境保护署 推荐的烟气含水駄测定方法（M4方法）对两个机组 排放烟气进行含水量测定。硅胶重屋法利用硅胶吸收烟气中的水分，通过 硅胶采样前后的质戢差和计虽的烟气体积计算烟气 含水虽。硅胶重量法采用崂应3012H自动总悬浮 颗粒（TSP）采样仪进行等速采样，采样枪不设加热 装置，通过胶管将采样枪与硅

9、胶干燥盒连接，采样烟 气在经过硅胶吸收水分后进入气体体积计量装置。 当烟气含水览过髙或环境温度较低时，采样枪后的 胶管中会出现冷凝水，将这部分冷凝水的质量与硅 胶堆加的质斌相加得出总冷凝水质虽。47田刚等湿法脱礁系统排放烟气含水的测定47环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月表1330 MW机组入炉煤样分析订Table I Analysis of coal samples of 3S0 MW unit项目空气干燥茎干燥基干燥无灰基收到基全水/%7.70 士 050分析水/%1.46±0.02灰分/%38.43±0】839.00 士 0.1936.00 士 0.3

10、7挥发分/%20.18±0.382048±03833.58 土 0.5390 士 0.25固定碳/%39.92±0.184052±02066.42 士 0.5337.39 士 0.39高位发 Iq19.15±0.1519.44 ±0.1531.86±0.1417.94 士 0.04低位发- lqS-l>49 士 0.15】717士003全硫/%1.24±0.081.26±0.082.14±0.221.13±0.05农/%3.03±0.01307 丄 0.015.04 土

11、 0.03283丄003注N除高位发热域、低位发热城外其余分析项目均以质fft分数计衣2同,表2 660 MW机组入炉煤样分析Table 2 Analysis of coal samples of 660 MW unit项目空气干燥畢干燥基干燥无灰垄收到堪全水/%10.90±0.70升析水/%2.17 土027灰分/%35.07 土 1.1935.84±1.1131.71±1.48挥发分/%25.11 土04325.67 士 05040.00 土0.】021.56 士 1.04固定碳/%41.97±4.8043.08 土 51960.22±0.

12、123&35±432高位发热】890 土 0051932士01130.12 土 0.3616.24 ±1.01低位发热kg"1）18.21 ±0.0415.32 ±1.11全 at/%298 士 0.403.05 士 042474士0572.54 ±0.18氢/%312 士 00】319士0024.98 士 0.06269±0】7表3硅胶短法和M4方法差异Table 3 Difference between silicone gravimetric method and M4 method监测力法釆样仪器采样单元水分

13、收集单.元硅胶啟就法崂应3O12H自动TSF采样仪不加热硅胶吸收M1方法APEX XC 572 «采样仪加热至120 C冰浴冷凝+干嫌剂吸收 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月M4方法采用4个沉浸于冰浴中的吸收瓶将397-2007）中规定的标准状态烟气为温度273 K、 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月烟气中的水分冷凝并收集。通过吸收瓶采样前后的压力101 325 Pa、不含水分的烟气M4方法中规 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月质诡差值和计虽的烟气体积，汁算烟气含水供。M4 方法采用APEX XC 572型采样仪

14、进行等速采样, 为防止烟气中的水分在采样枪内凝结采样枪和热 箱全程加热至120 -Co采样枪和热箱出口的高温烟 气通过4个浸于冰浴的吸收瓶后进入气休体积计量 定的标准状态烟气指温度为293 K、压力为101 300 Pa、不含水分的烟气°打较新的标准，如火电厂大 气污染物排放标准XGB 132232011）等，均规定标准状态烟气是温度为273 K、压力为101 325 Pa.不含水分的烟气。 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月装置。吸收瓶均采用Greenburg Smith冲击瓶设 经综合考虑本研究中的标准状态烟气指温度 48 环境污边与防治 第37卷 第11期

15、2015年II月计其中第1个和第2个吸收瓶中各装冇100 mL 为273 K、压力为101 325 Pa、不含水分的烟气，以 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月去离子水第3个吸收瓶为空瓶，最后一个吸收瓶装 下研究中除额外说明烟气均指经折算后的标准状 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月态烟有硅胶或具他等效干燥剂。 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月硅胶重就法和M4方法的差异比较见表3。2.2 烟气含水量的测定结果 48 环境污边与防治 第37卷 第11期2015年II月2结果与讨论2.1计量标准固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物 采样方