一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法及其应用与流程

本发明属于污染物脱除领域，更具体地，涉及一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法及其应用。

背景技术：

硒是一种痕量重金属元素，过量的硒排放对人类健康和生态系统均会造成严重的威胁。我国作为燃煤发电大国，燃煤电厂是环境中硒的主要人为排放源之一。据调查发现，我国原煤中硒的平均含量高于世界平均水平，因此，我国燃煤造成的硒污染物排放问题极其严峻，必须对其进行严格控制。

在燃煤锅炉高温环境下，原煤中与矿物质结合的硒会大部分以气态二氧化硒(seo2)的形式释放出来。随着烟气流动和降温，部分的气态seo2会与烟气的飞灰结合并附着于飞灰上，形成颗粒态硒。我国现有燃煤机组大部分装备有湿法烟气脱硫装置(简称为脱硫塔)，烟气流经脱硫塔时，其携带的以so2为主的多种污染物会被塔内的碱性液滴吸收/拦截，其中so2脱除率可以达到98％以上。湿法烟气脱硫装置对烟气中硒污染物具有一定的协同脱除效果，据国内外研究机构报道，硒污染物在湿法烟气脱硫装置中的脱除率为12.5％-82.12％。这可能与上游烟气组分、上游污染物控制设备、湿法烟气装置布置方式及运行状态等多种复杂因素相关，导致湿法烟气脱硫装置对硒污染物的控制效果极不稳定，而湿法烟气脱硫装置通常为烟气装置净化流程的最后环节，这也使得大量未被脱除的硒污染物从烟囱排出，进入大气环境，这无疑会对燃煤电站周围居民生活、生态环境、以及全球大气环境造成极大威胁，必须加以控制解决。

现有关于燃煤烟气中硒污染物排放控制技术中，主要包括：(1)李玉忠在论文《中温脱硫过程同时脱除痕量元素硒的试验研究》中提出了一种在中温范围(700-740℃)采用氧化钙通过化学吸附作用脱除seo2的方法，具有节水、节能、运行可靠等优点，但是目前我国燃煤机组多采用湿法烟气脱硫工艺(90％以上)，而该脱硒方式是应用于中温循环流化床脱硫工艺中，不适用于我国燃煤污染物控制现状；(2)cn109045963a公开了一种氧化-吸收脱除燃煤烟气中气态二氧化硒的方法，该方法提出将制备的氧化剂和吸收剂同时自喷淋塔上部喷入，与喷淋吸收塔下部引入的燃煤烟气形成对流，使烟气中气态seo2充分反应，实现seo2向硒酸盐的转化并被吸收。该方法氧化效率最高可达到99％，吸收效率达到98％以上，但是该方法中使用的氧化剂为亚氯酸钠、芬顿试剂、过氧化氢、次氯酸钠的一种或多种试剂的组合，需要消耗大量化学试剂，运行成本高，且会改变浆液性质，可能会影响相关管道设备运行寿命和稳定性；(3)cn110882619a公开了一种用于捕集燃煤烟气中硒的碱基吸附剂及其制备方法，该方法以氢氧化钙粉末及高分子海藻酸钠粉末为原料制备交联网状结构的海藻酸钠α-l-古洛糖醛酸单元，捕捉及拦截颗粒态硒以形成絮凝体，但是该方法中需要将烟气通入碱基吸附剂溶液，无法与目前主流燃煤烟气净化流程耦合，应用受限。现有的燃煤烟气中硒污染物排放控制技术中，主要存在以下问题：(1)不适用于我国现有主流燃煤烟气净化流程，应用受限；(2)需消耗大量化学试剂，运行成本高，且可能会影响系统运行稳定性。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法及其应用，其中该计算方法根据脱硫塔中硒脱除的反应机理，并考虑到烟气中的气态硒主要通过传质吸收和凝结两种方式进行脱除，相应构建了硒脱除模型，从而对颗粒物投入速率进行精确计算和调控，以确保投入颗粒物的数量可以使得烟气中的气态硒污染物充分冷凝，并且可以在脱硫塔内被完全捕集，不会因颗粒物逃逸造成二次污染。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法，所述硒脱除模型包括液滴运动子模块、传热子模块、颗粒物捕集子模块、传质吸收子模块和硒凝结子模块，该方法的具体计算过程为：

s1利用所述液滴运动子模块计算脱硫塔内不同位置的液滴速度ul,i以及液滴与烟气的相对速度ur,i，i取值为1～n，其中i＝1为脱硫塔出口处，i＝n为脱硫塔入口处；

s2利用所述传热子模块计算脱硫塔内不同位置的烟气温度tg,i以及液滴温度tl,i，i取值为1～n；

s3根据步骤s1获得的液滴与烟气的相对速度ur,i，以及步骤s2获得的烟气温度tg,i和液滴温度tl,i，利用所述颗粒物捕集子模块计算脱硫塔内不同位置液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，以及脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，i取值为1～n；

s4根据步骤s1获得的液滴速度ul,i以及脱硫塔内第i+1位置处气态硒浓度cg,i+1，利用所述传质吸收子模块计算脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci；

s5根据步骤s3获得的脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，以及步骤s4获得的脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci、脱硫塔内第i+1位置处气态硒浓度cg,i+1，利用所述硒凝结子模块获得脱硫塔内第i位置处气态硒浓度cg,i，具体采用如下公式进行计算：

cg,i＝cg,i+1-δci-fnp,iδt(1)

式中，f为seo2在颗粒物上异相凝结的速率，mol/(个·s)，np,i为脱硫塔内第i位置处颗粒物的数量浓度，个/m³，δt为液滴运动时间间隔；

s6将所述脱硫塔内第i位置处气态硒浓度cg,i代入步骤s4和s5中进行迭代计算，以获得脱硫塔内第i-1位置处气态硒浓度cg,i-1，然后重复步骤s4～s6直至获得脱硫塔出口处气态硒浓度cg,1；

s7根据步骤s3获得的脱硫塔内不同位置液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，利用所述硒凝结子模块获得脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1；

s8根据步骤s6获得的脱硫塔出口处气态硒浓度cg,1和步骤s7获得的脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1计算脱硫塔内硒脱除效率ηse,c，进而根据其获得脱硫塔硒脱除过程中颗粒物投入速率。

作为进一步优选地，步骤s1中，利用下式计算脱硫塔内不同位置的液滴速度ul,i以及液滴与烟气的相对速度ur,i，

式中，dl为液滴粒径，ρl为液滴密度，kg/m³，ρg为烟气密度，kg/m³，ul,i为液滴速度，ur,i为液滴与烟气相对速度，g为重力加速度，cd为曳力系数，ug为脱硫塔内烟气速度。

作为进一步优选地，步骤s2中，利用下式计算脱硫塔内不同位置的烟气温度tg,i以及液滴温度tl,i，

式中，h为对流换热系数，a为对流换热比面积，m²/m³，v为计算区域体积，cl和cg分别为液滴和烟气的比热容，l为浆液流量，m³/s，q为烟气流量，m³/s。

作为进一步优选地，所述颗粒物捕集子模块中，液滴对颗粒物的捕集机制包括惯性捕集机制、热泳捕集机制、拦截捕集机制和扩散捕集机制。

作为进一步优选地，步骤s3具体包括如下子步骤：

s31利用下式计算惯性捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率eimp,i，

式中，cc为cunningham修正系数，ρp为颗粒物密度，dp为颗粒物特征粒径，μg为烟气粘度，dl为液滴粒径；

s32利用下式计算热泳捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率eth,i，

式中，edavenport为静态液滴热泳捕集效率，er为热泳捕集修正系数，α为捕集因子，re为雷诺特征数，pr为普朗特特征数；

s33利用下式计算拦截捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率ein，

式中，ug为脱硫塔内烟气速度；

s34利用下式计算扩散捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率ediff，

式中，pe为贝克莱数，dp为颗粒扩散系数；

s35计算四种机制共同作用下脱硫塔内第i位置处液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，

式中，d为脱硫塔内径，ndro,i为脱硫塔内第i位置处液滴数目；

s36根据步骤s35获得的脱硫塔内第i位置处液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，利用下式计算脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，

cpm,i＝cpm,i+1(1-np,i+1)(13)

式中，np,i为脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度，个/m³，cpm,i为脱硫塔内不同位置的颗粒物质量浓度，g/m³，cpm,n为脱硫塔入口处颗粒物质量浓度，cpm,origin为脱硫塔入口处烟气原生颗粒物质量浓度，rp为颗粒物的投入速率。

作为进一步优选地，步骤s4具体包括如下子步骤：

s41利用下式计算seo2传质吸收增强系数e，

式中，ph为脱硫塔内液滴ph值，cg,i+1为脱硫塔内第i+1位置的烟气中气态硒浓度，q为烟气流量，l为浆液流量；

s42根据步骤s41获得的seo2传质吸收增强系数e，利用下式计算总传质系数kg，

式中，kg为气相传质系数，kl为液相传质系数，h为seo2溶解亨利系数；

s43根据步骤s42获得的总传质系数kg，利用下式计算脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci，

式中，a为液滴比面积，为seo2气相分压，为seo2液相蒸汽分压，d为脱硫塔内径，δzi为第i位置的高度。

作为进一步优选地，步骤s7中，利用下式计算脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1，

cp,i＝(cp,i+1+fnp,iδt)×(1-ηp,i)。(18)

作为进一步优选地，步骤s8具体包括如下子步骤：

s81利用下式计算脱硫塔内硒脱除效率ηse,c，

式中，cg,n为脱硫塔入口处气态硒浓度，cp,n为脱硫塔入口处颗粒态硒浓度；

s82利用下式计算目标硒脱除效率ηse，

式中，cout为脱硫塔出口的目标硒总浓度，cg,in为输入初始脱硫塔入口气态硒浓度，cp,in为输入初始脱硫塔入口颗粒态硒浓度；

s83根据步骤s82获得的目标硒脱除效率ηse与步骤s81获得的脱硫塔内硒脱除效率ηse,c的差值获得目标值偏差e，判断|e|是否大于0.01％，若是，则转入步骤s84；若否，则将当前迭代周期的颗粒物投入速率rp输出；

s84利用下式计算下一迭代周期的颗粒物投入速率rp’，并将其代入步骤s3中进行迭代计算，重复步骤s3～s8直至|e|≤0.01％，并将最后一次迭代周期的颗粒物投入速率输出，

按照本发明的另一方面，提供了一种上述基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法在燃煤烟气处理中的应用。

作为进一步优选地，将基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法应用于燃煤烟气处理中具体方法如下：测量脱硫塔入口处烟气中气态硒浓度和颗粒物质量浓度，同时测量脱硫塔入口处浆液温度、烟气温度、烟气流量和浆液流量，运用上述硒脱除模型计算颗粒物投入速率；在脱硫塔入口处以该速率投入颗粒物，实现烟气中气态硒向颗粒物表面的富集，从而在脱硫塔内被液滴高效捕集，以此实现燃煤烟气中硒污染物的强化脱除。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明提供了一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法，该方法根据脱硫塔中硒脱除的反应机理，并考虑到烟气中的气态硒通过传质吸收和凝结两种方式进行脱除，相应设置了液滴运动子模块，传热子模块，传质吸收子模块，颗粒物捕集子模块，以及硒凝结子模块，从而对颗粒投入速率进行精确计算和调控，以确保投入颗粒物的数量可以使得烟气中的气态硒污染物充分冷凝，并且可以在脱硫塔内被完全捕集，不会因颗粒物逃逸导致的二次污染，具有安全性强、无环境风险等优势；

2.同时，本发明提供了基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法在燃煤烟气处理中的应用，利用脱硫塔硒脱除模型计算颗粒物投入速率，使得烟气中气态硒向颗粒物表面富集，从而被液滴高效捕集，该方法具有工艺简单、改造费用低的优势，可应用于目前主流湿法烟气脱硫系统，强化其对硒污染物的脱除，并且无需使用复杂结构装置或大量化学试剂，采用廉价固体颗粒喷入烟道，操作简便并且不会影响到系统正常运行。

附图说明

图1是按照本发明优选实施例构建的硒脱除模型的框架图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法，根据烟气状态、脱硫塔工况、颗粒物特征粒径等因素，对颗粒物投入速率进行精确计算和调控，确保投入的颗粒物数量可以使得烟气中的气态硒污染物充分冷凝，并且可以在脱硫塔内被完全捕集，不会造成颗粒逃逸导致的二次污染，具体地，该硒脱除模型包括液滴运动子模块、传热子模块、颗粒物捕集子模块、传质吸收子模块和硒凝结子模块，计算过程为：

s1利用液滴运动子模块计算脱硫塔内不同位置的液滴速度ul,i以及液滴与烟气的相对速度ur,i，i取值为1～n，其中i＝1为脱硫塔出口处，i＝n为脱硫塔入口处，具体地：

浆液液滴从脱硫塔顶部喷入后下落，受到重力、浮力、曳力的作用，运动方程如下：

式中，dl为液滴粒径，ρl为液滴密度，kg/m³，ρg为烟气密度，kg/m³，ul,i为液滴速度，ur,i为液滴与烟气相对速度，ur,1为脱硫塔内烟气温度，g为重力加速度，ug为脱硫塔内烟气速度，cd为曳力系数，计算方式如下：

式中，re为雷诺特征数，取相同运动时间间隔δt，将脱硫塔沿重力方向划分为共n个计算区域，用变量i对计算区域进行命名，i＝n表示脱硫塔入口，i＝1表示脱硫塔出口，在每一计算区域，液滴停留时间保持一致，均为δt；

s2利用传热子模块计算脱硫塔内不同位置的烟气温度tg,i以及液滴温度tl,i，i取值为1～n，具体地：

nu＝2+0.6re^0.5pr^0.33(24)

式中，h为对流换热系数，a为对流换热比面积，m²/m³，v为计算区域体积，cl和cg分别为液滴和烟气的比热容，l为浆液流量，m³/s，q为烟气流量，m³/s，入口处烟气温度tg,n和入口处液滴温度tl,n已知，nu为努塞尔数；

s3根据步骤s1获得的液滴与烟气的相对速度ur,i，以及步骤s2获得的烟气温度tg,i和液滴温度tl,i，利用颗粒物捕集子模块计算脱硫塔内不同位置液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，以及脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，i取值为1～n；

s4根据步骤s1获得的液滴速度ul,i以及脱硫塔内第i+1位置处气态硒浓度cg,i+1，利用传质吸收子模块计算脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci，具体地：

seo2传质方程为：

kg为总传质系数，a为液滴比面积，和分别为seo2气相分压和液相蒸汽分压，d为脱硫塔内径，δz为计算区域高度，δzi＝ul,iδt，由此可以得到塔内不同空间位置通过传质吸收作用进入液滴的气相硒浓度δci；

s5根据步骤s3获得的脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，以及步骤s4获得的脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci、脱硫塔内第i+1位置处气态硒浓度cg,i+1，利用硒凝结子模块获得脱硫塔内第i位置处气态硒浓度cg,i，具体采用如下公式进行计算：

cg,i＝cg,i+1-δci-fnp,iδt(1)

式中，f为seo2在颗粒物上异相凝结的速率，mol/(个·s)，np,i为脱硫塔内第i位置处颗粒物的数量浓度，个/m³，δt为液滴运动时间间隔，烟气中的气态硒通过传质吸收和凝结两种方式导致浓度降低；

s6将脱硫塔内第i位置处气态硒浓度cg,i代入步骤s4和s5中进行迭代计算，以获得脱硫塔内第i-1位置处气态硒浓度cg,i-1，然后重复步骤s4～s6直至获得脱硫塔出口处气态硒浓度cg,1；

s7根据步骤s3获得的脱硫塔内不同位置液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，利用硒凝结子模块获得脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1，具体采用如下公式进行计算：

利用下式计算脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1，

cp,i＝(cp,i+1+fnp,iδt)×(1-ηp,i)(18)

即烟气中的颗粒态硒，一方面由于凝结导致浓度增加，另一方面由于颗粒物捕集导致浓度减小；

s8根据步骤s6获得的脱硫塔出口处气态硒浓度cg,1和步骤s7获得的脱硫塔出口处颗粒态硒浓度cp,1计算脱硫塔内硒脱除效率ηse,c，进而根据其获得脱硫塔硒脱除过程中颗粒物投入速率。

进一步，步骤s3中，液滴对颗粒物的捕集机制包括惯性捕集机制、热泳捕集机制、拦截捕集机制和扩散捕集机制，具体包括如下子步骤：

s31利用下式计算惯性捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率eimp,i，

式中，cc为cunningham修正系数，ρp为颗粒物密度，dp为颗粒物特征粒径，μg为烟气粘度，dl为液滴粒径，λ为空气分子平均自由程；

s32利用下式计算热泳捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率eth,i，

er＝0.275lgre+f(edavenport)(28)

式中，edavenport为静态液滴热泳捕集效率，er为热泳捕集修正系数，α为捕集因子，re为雷诺特征数，pr为普朗特特征数，kg为气相传质系数，kn为努森数，kp为颗粒导热系数，p为当地大气压；

s33利用下式计算拦截捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率ein，

式中，ug为脱硫塔内烟气速度；

s34利用下式计算扩散捕集机制下液滴对颗粒物的捕集效率ediff，

式中，pe为贝克莱数，dp为颗粒扩散系数，kb为玻尔兹曼常数；

s35计算四种机制共同作用下脱硫塔内第i位置处液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，

式中，et,i为四种机制共同作用下脱硫塔内第i位置处单液滴对颗粒物的捕集效率，d为脱硫塔内径，ndro,i为脱硫塔内第i位置处液滴数目，l为浆液流量；

s36根据步骤s35获得的脱硫塔内第i位置处液滴群对颗粒物的捕集效率ηp,i，利用下式计算脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度np,i，

cpm,i＝cpm,i+1(1-ηp,i+1)(13)

式中，np,i为脱硫塔内不同位置的颗粒物数量浓度，个/m³，cpm,i为脱硫塔内不同位置的颗粒物质量浓度，g/m³，cpm,n为脱硫塔入口处颗粒物质量浓度，cpm,origin为脱硫塔入口处烟气原生颗粒物质量浓度，rp为颗粒物的投入速率，初始时假设颗粒物的投入速率和颗粒物的特征粒径，后续利用迭代计算获得的颗粒物投入速率进行计算。

进一步，步骤s4具体包括如下子步骤：

s41利用下式计算seo2传质吸收增强系数e，

ph＝-lg(mh+)(33)

式中，ph为脱硫塔内液滴ph值，cg,i+1为脱硫塔内第i+1位置的烟气中气态硒浓度，q为烟气流量，l为浆液流量，mh+为液滴的氢离子浓度，计算方法为：

对于每一计算区域内，根据吸收的seo2量，计算液滴内溶质组分的平衡浓度，液相溶质电离平衡式如下：

根据该式可以得到塔内每一位置液滴的氢离子浓度mh+；

s42根据双膜理论，seo2的传质阻力主要存在于气膜和液膜内，总传质阻力包括气侧阻力和液侧阻力两部分，总传质系数kg的计算式为：

式中，kg为气相传质系数，kl为液相传质系数，h为seo2溶解亨利系数，查化学手册可得，为seo2液相扩散系数，tp为渗透时间，取0.01s，μg为烟气粘度，为seo2气相扩散系数；

s43根据步骤s42获得的总传质系数kg，利用下式计算脱硫塔内第i位置处进入液滴的气相硒浓度δci，

式中，a为液滴比面积，为seo2气相分压，为seo2液相蒸汽分压，d为脱硫塔内径，δzi为第i位置的高度，δzi＝ul,iδt。

进一步，步骤s5中seo2在颗粒物上异相凝结的速率f表示每个颗粒物单位之间内凝结的seo2量，其计算过程为：

若dp>1μm(40)

若dp<1μm(41)

式中，r为气体常数，为烟气中seo2分压为气体的饱和蒸气压，ψ为调节系数，d为seo2气相扩散系数，为seo2的相对分子质量，p0为标准大气压。

进一步，步骤s8具体包括如下子步骤：

s81利用下式计算脱硫塔内硒脱除效率ηse,c，

式中，cg,n为脱硫塔入口处气态硒浓度，cp,n为脱硫塔入口处颗粒态硒浓度；

s82利用下式计算目标硒脱除效率ηse，

式中，cout为脱硫塔出口的目标硒总浓度，cg,in为输入初始脱硫塔入口气态硒浓度，cp,in为输入初始脱硫塔入口颗粒态硒浓度；

s83根据步骤s82获得的目标硒脱除效率ηse与步骤s81获得的脱硫塔内硒脱除效率ηse,c的差值获得目标值偏差e，判断|e|是否大于0.01％，若是，则转入步骤s84；若否，则将当前迭代周期的颗粒物投入速率rp输出；

s84利用下式计算下一迭代周期的颗粒物投入速率rp’，并将其代入步骤s3中进行迭代计算，并重复步骤s3～s8直至|e|≤0.01％，将最后一次迭代周期的颗粒物投入速率输出，

按照本发明的另一方面，提供了一种上述脱硫塔硒脱除模型在燃煤烟气处理中的应用。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于硒脱除模型的颗粒物投入量计算方法在燃煤烟气处理中的应用，具体包括为：测量脱硫塔入口处烟气中气态硒浓度和颗粒物质量浓度，同时测量脱硫塔入口处浆液温度、烟气温度、烟气流量和浆液流量，运用上述脱硫塔硒脱除模型计算颗粒物投入速率；在脱硫塔入口处以该速率投入颗粒物，实现烟气中气态硒向颗粒物表面的富集，从而在脱硫塔内被液滴高效捕集，以此实现燃煤烟气中硒污染物的强化脱除。

上述应用的基本原理是利用气态硒污染物(seo2)的易凝结性，其饱和蒸气压远低于so2(低7-9个数量级)。当燃煤烟气进入脱硫塔后，与喷淋的脱硫液滴发生热量交换，烟温会出现显著降低，从入口处的约90-110℃降至出口处的40-60℃，对应温度下的seo2饱和蒸气压也显著降低，当烟气中实际的seo2分压高于其饱和蒸气压时，即会发生seo2的异相凝结，富集到烟气中携带的颗粒上。通常而言，脱硫塔入口处的烟气会携带有一定量的原生颗粒(称之为颗粒物或pm)，但是，一方面由于上游除尘装置对烟气中的颗粒物具有较好的捕集效果，导致脱硫塔入口处颗粒物含量较低，烟气中的气态seo2缺乏足够的异相成核媒介和凝结表面，凝结过程受阻；另一方面，经过上游除尘装置穿透后进入脱硫塔的原生颗粒以细颗粒物为主，其特征粒径小于5μm，难以被脱硫塔捕集，可能会导致富集的硒污染物从脱硫塔中逃逸进入大气。基于此，本发明提出在脱硫塔入口处额外给入粗颗粒物，增加可供气态硒凝结的表面，促进在烟气流经脱硫塔降温过程中气态硒向颗粒的富集，随后在脱硫塔内部随颗粒被液滴高效捕集，实现烟气中硒污染物的强化脱除。

进一步，本发明采用的颗粒特征粒径为20-500μm，相比脱硫塔入口处烟气携带的原生颗粒物(特征粒径＜5μm)，该粒径范围内的颗粒更易被脱硫液滴捕集。颗粒物投入速率为3-100kg/h，具体数值由脱硫塔硒脱除模型和烟气量计算确定，确保烟气中的气态硒可以充分冷凝富集到颗粒上，并且在脱硫塔内可完全脱除。采用的颗粒物种类为燃煤飞灰、二氧化硅、氧化钙、氢氧化钙中的一种或几种，均为廉价固体粉末，无需复杂处理工艺，且无其他负面影响。本发明提出了颗粒给入位置为脱硫塔入口的增压风机上游，目的是使给入的颗粒经过增压风机后将在烟道均匀分布，可以与烟气中的硒污染物充分接触，促进其异相凝结。脱硫塔入口处烟气中气态硒浓度可通过安大略法或epamethod29方法进行测量；脱硫塔入口处烟气温度、浆液温度、烟气流量和浆液流量可调用燃煤电厂脱硫集控系统数据。

现以具体的燃煤烟气流经湿法烟气脱硫装置的流程为例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

应用对象：某电厂湿法烟气脱硫装置，入口烟气量为1750000m³/h(标态，湿基)，入口烟气中硒浓度为87μg/m³，原生颗粒物浓度为5.3mg/m³，原生颗粒物特征粒径为1.3μm，入口处烟气温度为114℃，脱硫塔内部浆液温度为57℃，脱硫塔运行液气比为20。

运行流程：从电厂电除尘器一号电场灰斗收集飞灰，筛选分离去掉粒径20μm以下的飞灰颗粒，取剩余飞灰进行粒度分析，测得其特征粒径为37μm；将该飞灰颗粒通过匀速给料机，以35kg/h的速率从脱硫塔入口处增压风机前部烟道匀速给入。

经本实施例向脱硫塔入口添加颗粒后，脱硫塔出口处硒浓度为11μg/m³，颗粒物浓度为4.1mg/m³，湿法烟气脱硫装置对烟气中硒的脱除率为87.4％。

实施例2

应用对象：某电厂湿法烟气脱硫装置，入口烟气量为2230000m³/h(标态，湿基)，入口烟气中硒浓度为64μg/m³，原生颗粒物浓度为3.4mg/m³，原生颗粒物特征粒径为0.6μm，入口处烟气温度为98℃，脱硫塔内部浆液温度为53℃，脱硫塔运行液气比为15。

运行流程：使用匀速给料机，将特征粒径为25μm的二氧化硅颗粒，以8.9kg/h的速率从脱硫塔入口处增压风机前部烟道匀速给入。

经本实施例向脱硫塔入口添加颗粒后，脱硫塔出口处硒浓度为5μg/m³，颗粒物浓度为3.6mg/m³，湿法烟气脱硫装置对烟气中硒的脱除率为92.2％。

实施例3

应用对象：某电厂湿法烟气脱硫装置，入口烟气量为3760000m³/h(标态，湿基)，入口烟气中硒浓度为342μg/m³，原生颗粒物浓度为13.2mg/m³，原生颗粒物特征粒径为13.2μm，入口处烟气温度为107℃，脱硫塔内部浆液温度为56℃，脱硫塔运行液气比为16。

运行流程：使用匀速给料机，将特征粒径为100μm的氧化钙颗粒，以94kg/h的速率从脱硫塔入口处增压风机前部烟道匀速给入。

经本实施例向脱硫塔入口添加颗粒后，脱硫塔出口处硒浓度为9μg/m³，颗粒物浓度为9.2mg/m³，湿法烟气脱硫装置对烟气中硒的脱除率为97.4％。

实施例4

应用对象：某电厂湿法烟气脱硫装置，入口烟气量为2870000m³/h(标态，湿基)，入口烟气中硒浓度为215μg/m³，原生颗粒物浓度为2.2mg/m³，原生颗粒物特征粒径为2μm，入口处烟气温度为102℃，脱硫塔内部浆液温度为56℃，脱硫塔运行液气比为13。

运行流程：使用匀速给料机，将特征粒径为340μm的氢氧化钙颗粒，以23.1kg/h的速率从脱硫塔入口处增压风机前部烟道匀速给入。

经本实施例向脱硫塔入口添加颗粒后，脱硫塔出口处硒浓度为10μg/m³，颗粒物浓度为5.4mg/m³，湿法烟气脱硫装置对烟气中硒的脱除率为95.3％。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。