燃煤烟气污染物脱除技术研究进展

烟气除尘技术由静电除尘、袋式除尘,发展到电袋复合除尘。烟气脱硫有干法、半干法、湿法等多种技术,但目前应用最广的仍是石灰石-石膏湿法。电厂烟气脱硝主要采用选择性催化还原技术,其关键在于低负荷、全负荷烟气脱硝催化剂的开发以及催化剂的再生。活性炭喷射是烟气脱汞较为成熟的技术,但其成本高昂,并影响飞灰的综合利用,近年来,催化烟气脱汞技术得到了发展,并取得了一系列成果。多种污染物联合脱除技术可减少单种污染物各自脱除的运行成本,已成为发展趋势。     

中国碳中和目标下的天然气产业发展与贡献

实现碳中和已经成为中国重大国家战略,在此目标导向下,中国的能源供需结构将迎来深刻变革,天然气作为清洁高效的低碳化石能源,肩负着能源消费结构从高碳污染向低碳绿色过渡的重要使命。分析研究天然气对于中国碳中和目标实现的贡献及在新形势下行业的发展前景具有重要现实意义和价值。为此,本文首先对碳中和概念及其内涵和实现方法进行了分析梳理,阐述了天然气对于“双碳”目标的贡献;同时,归纳总结了国内外研究机构、企业和学者对中国天然气行业的发展前景预测,并基于对中国经济发展的基本判断,构建了3种发展情景：基准情景、低速情景和高速情景;通过定基能源消费弹性系数法对中国“双碳”目标时期的一次能源消费总量及天然气消费量进行了预测。在此基础上,从中国天然气的供需两端论述了行业发展的方向和前景。最后,还对天然气在碳中和时代与其他绿色能源的耦合式发展提出了建议。研究结果表明：1）由于天然气清洁、便利等特性,应快速提高其使用量及在能源系统中的占比,在碳中和时代替代煤炭成为化石能源中的主体能源,与可再生能源共同构建起清洁能源体系;2）在假设情景中,预计2030年中国一次能源消费总量为55.14×10⁸～60.78×10⁸ t（吨标准煤）,天然气消费量在5 449×10⁸～6 006×10⁸ m³之间;2060年一次能源消费总量为53.43×10⁸～68.20×10⁸ t,天然气消费量预计达到5 280×10⁸～6 740×10⁸ m³,天然气行业具有巨大的发展空间。针对中国天然气产业发展提出了建议：1）在供给端加大对常规天然气探勘开发力度的同时,积极推动对页岩气、煤层气、生物天然气及天然气水合物等非常规天然气的开发和试采,同时,促进进口LNG和管道气等贸易,巩固能源供应安全,丰富供应类型;燃气发电和工业用热将成为天然气在消费端的主要使用途径,尤其在未来以新能源为主体的新型电力系统中,气电将发挥快速响应等优势承担电网调峰调频作用;工业领域需大力推动以气代煤,提高天然气在高耗能行业的使用量;2）结合可再生能源产业现状从生产、储运、利用3方面提出了天然气产业与风能、太阳能和氢能等绿色可再生能源系统深度耦合发展的思路：天然气开发过程中引入更多电驱设备,大力发展二氧化碳强化页岩气开采、CCUS等负排放技术;重视天然气管网和储气库等基础设施尤其是应急调峰能力建设,实现电转气、储氢、碳封存等技术的深度融合;结合新型电网,通过数字和智能技术改造管理和控制模式,实现天然气储集运输及消费的智能化,助力天然气与新能源高质量协同发展,确保“双碳”战略目标的实现。     

碳中和背景下电解铝行业节能减排的探讨

电解铝是高耗能、高碳排放行业,必须采取相应措施来实现碳中和的目标.结合铝电解行业现状,讨论了碳中和背景下电解铝行业节能减排的有效措施和发展方向,得出电解铝行业节能减排的措施主要包括5个方面,即优化能源消耗结构,降低火电消纳,提升清洁能源占比,构建大规模储能系统;循环利用再生铝资源,提升再生铝占比及消费,改善全行业碳排放水平;构建"互联网+降碳"新模式,开展数据化建设,实现智能降碳;布局产业绿色发展,压减落后产能,严格环境监控,实施设备系统升级改造;降低电解铝行业能耗总量,实现技术革新.     

河南省碳达峰与碳中和战略、技术路线和行动方案

河南省是中国重要的人口、农业、工业及能源消费大省,碳中和战略的实施对推动区域经济绿色低碳高质量发展、促进中国2060年碳中和愿景的实现具有重要意义.但长久以来煤炭主导的较单一能源结构导致河南省面临碳排放基数大、生态治理形势严峻、能源对外依存度持续增长、可再生能源开发程度低等关键问题.为此,详细梳理了河南省当前的能源供需...     

碳中和愿景下中国煤层气开发现状与展望

煤层气作为一种非常规天然气,加强其抽采与利用对实现碳中和的目标、温室气体减排具有重要的意义.该文分析了中国煤层气资源特征、产气状况及影响因素,总结并分析了煤矿井下煤层气与地面煤层气开发技术的现状与特点;通过对煤层气产业发展的政策与煤层气高质量开发技术的展望,指出提高中央财政补贴标准、进行煤层气开发企业税费改革、明确矿权等政策的必要性,提出加强井下与地面联动抽采、废弃矿井煤层气高效抽采、井下长钻孔分段高效压裂抽采、自动化与智能化煤层气高效抽采及低浓度煤层气利用等技术建议.     

碳中和背景下先进制氢原理与技术研究进展

在全球大力倡导"碳中和"的背景下,发展高能效、低成本、零排放的先进可再生能源电解制氢技术将成为实现"碳中和"的关键.然而,当前化石能源制氢技术仍处于主流地位,具有成本低的优势,但存在固有的碳排放,而利用可再生能源电解水制氢则被认为是未来氢能的技术路线,近年来,主流的碱性电解制氢技术发展迅速,有望在可再生能源价格持续下降...     

碳中和背景下的水资源利用与保护

实现水资源高效智慧的利用与保护,是国家推进能源结构调整,促进低碳技术发展和环境保护,应对全球气候变化,实现"碳达峰、碳中和"战略目标的共性关键基础.为此,本文从水资源科技发展对碳中和的重大促进作用视角出发,回顾总结了水资源利用与保护的历史和战略发展趋势,阐明了水资源利用对开拓清洁能源应用潜力、促进国家能源结构低碳化的关...     

云南省碳中和技术路线与行动方案

为解决碳达峰碳中和技术路线和行动方案不明确、不清晰的问题,以云南省为研究对象,分析梳理了云南省的能源结构、碳排放现状、碳排放重点行业、林业碳汇情况等,归纳总结出云南省碳中和目标导向下的技术路线和行动方案.研究结果表明:云南省可再生资源丰富,应充分发挥绿色能源优势,大力发展水能、风能及太阳能等可再生能源.充分利用废弃矿山...     

活性炭烟气深度净化过滤器的研究

研究了以褐煤制成的活性炭为吸收剂、烟煤制成的活性炭为催化剂的活性炭烟气深度净化过滤器对垃圾焚烧烟气中有毒、有害物质的吸附规律、研究结果表明。活性炭烟气净化过滤器可以有效地吸附垃圾焚烧烟气中的SO2、HCI、NOx、PCDD／DCDF、重金属颗粒等有毒、有害物质，过滤后的烟气中SO2最大排放浓度为1．9mg／Nm^3，HCI最大排放浓度为0．85mg／，Nm^3、NOx最大排放浓度为112mg／Nm^3、CO平均排放浓度10mg／Nm^3、重金属Hg的最大浓度为15、9pg／Nm^3、重金属As、Cr、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、V的最大浓度为243、7μg／Nm^3、最小为92、6μg／Nm^3、Cd、Ti的最大浓度为16、9μg／Nm^3、PCDD／PCDF的浓度小于0．05ng／Nm^3，使垃圾焚烧产生的烟气满足环保要求，为活性炭净化过滤器在烟气深度净化中的实际提供了依据.     

新型燃煤烟气汞吸附剂的评价研究

利用汞蒸气发生器产生的单质汞,与压缩空气组成模拟烟气,在吸附剂评价实验台上进行吸附剂脱汞实验,研究不同吸附剂对单质汞的脱除效率．实验结果表明,活性炭对汞的吸附效率在60％左右,未改性的燃煤飞灰吸附效率在10％～20％,改性后的燃煤飞灰比表面积有很大程度的提高,吸附效率可以达到25％,与活性炭吸附效率相比仍有不小的差距．     

模拟燃煤烟气中汞在活性炭上吸附的动力学研究

本文在小型燃煤烟气汞脱除实验台上,用模拟烟气研究了汞在活性炭上的吸附平衡过程和动力学过程,结果发现燃煤烟气中汞在活性炭上等温吸附的平衡过程可以用Langmuir吸附等温式、线性方程或Freundlich等温式来描述,三者均有较好的拟合效果;燃煤烟气中汞在活性炭上的吸附符合一级反应动力学方程,吸附速率常数与吸附温度(T)成负相关,吸附反应的活化能Ea为0.011 744J/mol;吸附过程为物理吸附.     

燃气锅炉烟气余热应用

长期以来，锅炉排烟尾气余热应用一直是节能研究中的一个重大课题．结合长春市东南郊区某花卉培育基地冬季生产情况，在充分调研、分析计算、论证的基础上，设计出锅炉烟气一水换热器，利用燃气锅炉所排烟气加热浇灌用水，以满足在浇灌过程中对水温的要求．设备及系统投入运行后，达到了预期设想，节能效果显，保证了花卉在冬季的正常培育和生长．提出的余热利用方法，同类花卉、蔬菜培育生产基地也可借鉴．     

添加表面活性剂的聚硅酸铝铁絮凝剂在重金属烟气废水处理中的应用

以硅酸钠、氯化铁、氯化铝为主要原料,分别添加3种不同表面活性剂（硬脂酸钠（SAS）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES））制备无机高分子聚硅酸铝铁絮凝剂,研究了表面活性剂种类及添加量对絮凝剂处理重金属烟气废水效果的影响。试验结果表明,硬脂酸钠型聚硅酸铝铁絮凝剂（SAS＋PSAF）比其他两种絮凝剂（OP-10＋PSAF、AES＋PSAF）处理废水效果更佳,对烟气废水的CODCr去除率为52.1%,对Cd2＋的去除率为80.5%。用红外光谱和扫描电镜对其絮凝剂产品进行了表征。     

烟气脱汞技术研究现状与展望

重金属汞的危害性决定了烟气脱汞的必要性,尤其在污染物超低排放的背景下。首先分别从常规烟气净化装置脱汞、碳基吸附剂脱汞、矿物类吸附剂脱汞以及金属催化剂脱汞等四个方面综述了烟气脱汞技术研究现状,重点讨论了各种烟气脱汞技术特点以及吸附剂改性的反应机理。最后,分别从协同脱汞、纳米吸附剂脱汞以及可再生脱汞等三个方面对未来脱汞技术进行了展望,该三个方面主要分别涉及了多污染物控制排放、提高脱汞效率以及降低脱汞技术应用成本。期望为烟气脱汞技术的进一步开发与应用提供参考。     

生物质颗粒活性炭脱除烟气中SO_2/NO_x的实验研究

利用颗粒成型机将锯末致密化成型颗粒,制取了高机械强度的生物质颗粒活性炭,通过气体吸附仪和电镜-能谱仪测量分析了该活性炭品质,并利用立式固定床管式炉系统对其进行了烟气脱污实验。在低温工作范围70~90℃内,锯末活性炭脱硫效率维持90%以上、脱硝效率70%以上,工作周期在2 h左右;再生后其脱硫脱硝效率不会下降;锯末活性炭适合较低的工作温度(70~90℃左右)及中温(130℃);用氨水浸泡锯末活性炭可以增大锯末活性炭的脱硝效率。     

不同生物质活性炭脱除烟气中SO_2/NO_x的实验研究

利用锯末、麦秸、麦秸掺10%煤3种生物质颗粒制取的活性炭,根据比表面积、孔径分布、孔容、微孔结构、碱金属含量等特征参数讨论了活性炭品质。利用立式固定床管式炉系统进行了活性炭颗粒的烟气脱硫脱氮实验,研究了不同的活性炭原材料、工作温度对联合脱硫脱氮性能的影响,对脱除机理进行了分析。通过综合比较分析表明:秸秆加煤材料的活性炭在较长的时间里维持脱硫效率95%以上和脱氮效率85%以上;其在工作温度较低(70℃)时以物理吸附为主,在较高的工作温度(130℃)以化学吸附为主,均具有良好的吸附性能。