350 MW超低排放燃煤电厂污染物控制装置对汞的协同脱除

在一台配置有选择性催化还原(SCR)脱硝装置、电袋复合除尘器(ESP+FF)和湿法烟气脱硫(WFGD)装置的350 MW超低排放燃煤电厂进行了满负荷下汞排放的现场测试研究。采用国际公认的Ontario Hydro Method (OHM)标准方法分别对SCR、ESP+FF和WFGD的进出口烟气汞进行同时取样,研究了现有污染控制装置（APCD）对汞的协同脱除作用,系统地讨论了汞在这些污染物控制装置中的迁移转化规律。实验结果表明：在各污染物控制装置的汞取样质量平衡率在 85.4%~122.9% 之间;机组排放的汞主要分布在烟气中,其次在ESP+FF灰、WFGD石膏及废水和炉渣中;炉膛出口烟气中氧化汞（Hg2+）与单质汞（Hg0）之和占烟气总汞(HgT,HgT=Hg0+Hg2++Hgp)的89.8%;SCR有利于气态Hg0向气态Hg2+或气态颗粒汞(Hgp)的转化,转化效率为46.92%;ESP+FF对气态Hgp的脱除效率达99.95%,对HgT 的脱除效率为43.7%;WFGD对气态Hg2+和气态Hg0脱除率分别为25%和-5.2%,表明部分Hg2+在WFGD中可能被还原成Hg0。SCR+(ESP+FF)+WFGD对烟气HgT的协同脱除率为60.13%;综合看,该机组在现有污染物控制装置SCR+(ESP+FF)+WFGD协同作用下具有联合脱汞能力,可以实现汞的超低排放;加强抑制WFGD中Hg2+的还原可进一步提高燃煤电厂的协同脱汞效率。     

新型一体化半干法脱硫系统同时脱汞的试验研究与微观机理分析

对某台安装有新型一体化烟气脱硫(NID)系统的燃煤电站锅炉的煤、底渣、飞灰进行取样,测定了样品中汞的含量.并采用Ontario-Hydro 方法测定了 NID 系统前后烟气中汞的形态.利用比表面积及孔隙度分析仪、X衍射仪、扫描电镜和能谱仪对 NID 系统中各种灰的物理化学特性进行了分析,揭示了 NID 半干法脱硫系统同时脱除烟气中Hg的微观机理.结果表明:在 NID 半干法脱硫系统中,消石灰与飞灰可以充分混合,脱硫塔内飞灰循环倍率高,混合灰表面始终有新鲜的脱硫剂 Ca(OH)z,而且脱硫塔内有水合硅酸钙形成,颗粒团聚严重,对脱除烟气中的SO2 和 Hg 非常有利.NID 半干法脱硫系统对烟气中总汞的脱除效率高达86.6%～92.2%,对燃煤电站汞排放的控制效果显著.     

600MW燃煤电站烟气汞形态转化影响因素分析

燃煤电站汞排放是自然界人为汞排放的最大污染源,所以进行燃煤电站不同形态汞排放浓度的现场测试对了解和控制汞排放的规律有重要意义.采用国际上通用的Ontario Hydro方法对桌600MW燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg0、Hg2 和HgP的浓度,应用DMA80测定固体样品(煤、底灰、ESP飞灰)中的汞浓度.测试结果表明:烟气经过ESP前后,烟气中汞形态发生了显著变化,Hg2 的比例由14.71％变为39.54％,Hg0由85.19％变为60.38％,HgP由0.10％变为0.08％.煤中的氯.烟气中的NOx、SO2、HCl和Cl2对烟气中氧化态汞的形成呈正相关.     

ESP飞灰和FF飞灰脱汞特性的试验研究

采用汞渗透管产生的汞蒸气和其它主要烟气成分,在小型多功能固定床试验台上开展静电除尘器( ESP)飞灰和布袋除尘器(FF)飞灰脱除单质汞的试验研究.结果表明:O2、SO2、NO对Hg0的氧化均有一定的作用,尤其SO2对Hg0的氧化效果最为显著.飞灰对汞的吸附与飞灰中Fe2O3、Al2O3等化学成分的催化氧化有一定的相关性...     

钙基吸附剂固定床吸附烟气中Hg~0的试验研究

在小型模拟燃煤烟气Hg吸附和形态转化试验台上研究了几种钙基吸附剂对模拟烟气中Hg的脱除效果。结果表明:Ca(OH2)对单质汞的吸附主要是物理吸附;CaO对单质汞的吸附则是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;SO2和HCl可以通过与钙基吸附剂发生反应提供活性位或者将Hg0氧化成Hg2+来促进对汞的吸附,HCl对汞的促进作用更强;加入高锰酸钾浸渍煅烧改性后,由于化学吸附的发生,钙基类物质的吸附能力有所提高。     

湿法、半干法和循环流化床炉内脱硫技术的脱汞特性

采用国际上通用的安大略方法对两燃煤电站安装的烟气湿法脱硫装置和新式整体半干法脱硫装置前、后的烟气进行采样,并且对循环床燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg～、Hg2+和HgP的质量分数,应用全自动汞分析仪测定固体样品中的汞质量分数.由汞平衡得出各个环节中的汞所占的份额,分析了湿法、半干法和循环床炉内燃烧脱硫技术脱除烟气中汞的特性.结果表明:在煤粉炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以气态汞的形态存在;在循环流化床锅炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以颗粒态的形态存在.通过计算各种灰的富集因子可知,汞在底灰中是耗散的,在DC灰、ESP灰、混合灰和脱硫产物中是富集的.在脱除烟气中汞的性能方面,循环床炉内燃烧脱硫技术的脱汞率分别大于新式整体半干法脱硫系统和烟气湿法脱硫系统的脱汞率,且新式整体半干法脱硫系统的脱汞率大于烟气湿法脱硫系统的脱汞率.     

褐煤焦吸附烟气中气态汞的实验研究

利用汞渗透管的汞蒸气发生装置和其他烟气成分模拟烟气条件,在小型固定床实验台上开展褐煤焦脱除Hg0的试验研究。结果表明:O2和HCl单独存在时均能够有效地促进单质汞在煤焦上的吸附,使煤焦的穿透率减少,吸附效率提高;SO2的存在会造成竞争吸附,抑制煤焦对Hg0的吸附;NO对煤焦吸附Hg0影响不大。随着入口汞浓度的增加,煤焦的穿透率增加;随着吸附反应温度的升高,煤焦的穿透增加,吸附效率降低。     

静电除尘器和湿法烟气脱硫装置对烟气汞形态的影响与控制

利用安大略标准方法和在线汞监测技术对6套典型燃煤电站锅炉静电除尘器(ESP)和湿法烟气脱硫(WFGD)装置前后烟气汞的浓度及形态进行了测试,并研究了2种装置对烟气汞形态转化的影响及其汞控制能力.结果表明:ESP对飞灰的捕获直接降低了烟气中颗粒汞的比例,从已测试的典型燃煤锅炉来看,ESP前的燃煤烟气中颗粒汞的平均比例在30%左右,经ESP后颗粒汞所占比例降至5%左右;经WFGD装置洗涤后,烟气中汞的形态发生了较大的改变,二价汞基本被捕获,进入WFGD装置的烟气中二价汞的比例越高,WFGD装置对烟气汞的脱除效率也越高.配置有选择性催化还原(SCR)脱硝装置+ESP+WFGD尾部烟气处理装置的燃煤电厂,能够很好地控制燃煤烟气汞的排放.     

新式整体脱硫工艺的硫汞联合脱除特性及影响因素

选取1台100MW燃煤锅炉的一体化新式整体脱硫(NID)系统为研究对象,对其入炉煤样、底渣、预除尘器灰、新鲜脱硫剂、循环脱硫混合灰和烟气等进行取样分析,获得了汞、SQ2排放浓度和不同运行工况下NID系统的硫、汞联合脱除特性及其影响因素.结果表明:消化度的提高使得消化产物的比表面积增大,孔隙结构更发达,从而更有利于消化产物对SOx和Hg的吸附脱除;随着水钙比、消化水温度及生石灰品质的提高,系统的脱硫效率以及脱硫灰中汞的富集系数均有增大的趋势;NID系统的脱硫效率为84.86%～97.28%,脱汞效率可达86.6%～92.2%.     

220MW燃煤机组飞灰对汞的吸附特性研究

用氮气(N2)等温吸附(77.35 K)测量了一座220 MW燃煤电站静电除尘器4个电场飞灰的比表面积、孔径、孔容积、孔分布和分形维数,采用扫描电镜(SEM)分析了飞灰颗粒表观形貌特征.结果表明,颗粒粒径减小,比表面积增大,飞灰的汞含量增高;飞灰碳含量与汞含量呈正相关关系;锅炉负荷越大,汞吸附越弱;存在一个合适的分形维数值使得飞灰对汞的物理吸附和化学吸附最为充分.孔分布越宽和孔容积有效利用率越大越有利于对汞的吸附,亚微米级颗粒物对汞的吸附能力取决于它的堆积形态和其比表面积的可利用率.