超临界燃煤电厂VOC排放特性及燃烧调节与APCDs协同控制研究

《Journal of Hazardous Materials》：VOC Emissions Characteristics and Cooperative Control by Combustion Adjustment and APCDs in Supercritical Coal-Fired Power Plants

本文系统研究超临界燃煤电厂（660/600/330 MW机组）挥发性有机物（VOC）排放特性，通过现场试验与中试（1.4 MW）验证，揭示燃烧条件（负荷、过量空气系数、火焰位置等）与烟气净化装置（APCDs）的协同控制机制。研究表明：燃烧优化可削减60–70% VOC，SCR催化氧化作用显著，而ESP可能引发VOC再排放；生物质/污泥掺烧将增加VOC生成。该研究为燃煤电厂多污染物协同控制提供重要技术支撑。

　　

Highlight

本研究通过多尺度实验（三个超临界燃煤电厂+1.4 MW中试装置）量化了燃烧条件、APCDs运行及生物质/污泥掺烧对VOC排放的影响，主要发现如下：

Impact of Combustion Conditions on VOC

本研究分析了过量空气系数和负荷能力等燃烧条件对A、B机组VOC排放的影响，并在C机组实施燃烧调整以评估其减排效果。为确保实验严谨性，选择NOx浓度变化作为参考指标。

Conclusions

燃烧条件优化（提高火焰中心高度、调整二次风比例、减少燃尽风、改变负荷/过量空气系数）可使源水平VOC减少约60–70%。关键参数范围被明确识别，例如过量空气系数<1.30时，VOC随参数变化急剧下降。

Environmental Implications

在追求超低排放和多污染物控制的背景下，挥发性有机物（VOC）正成为燃煤电厂必须管控的关键污染物类别。基于在多个超临界机组和中试设施的现场测量，本研究揭示了实际运行条件下VOC与NOx之间的权衡关系、燃料掺烧对VOC成分谱的影响，以及燃烧后控制系统的性能。