混燃石油焦CFB锅炉汞排放特性研究

为研究烟煤与石油焦混燃的循环流化床锅炉汞的迁移排放特性,采用安大略法(OHM)对机组布袋除尘器(FF)前后和湿法脱硫装置(WFGD)后的烟气进行取样,并同时对入炉燃料、飞灰、脱硫浆液、清洗水、石膏和脱硫废水进行了取样并分析。通过汞的质量平衡核算得到了汞在燃煤副产物中的分配比例以及汞的迁移排放特性。结果表明:飞灰中排放的汞占总汞排放的62.31%,大约30.38%的汞排放到大气中。FF可以高效地脱除颗粒态汞,对总汞的脱除率可达67.36%。WFGD对可溶性的二价汞脱除性能较好,对总汞的脱除率达24.24%。单质汞的排放因子远大于氧化汞,说明电厂大气汞的排放主要以单质汞为主。     

燃煤电厂脱硫系统的脱汞特性研究

作为未来潜在的多污染物排放控制装置,烟气脱硫系统对汞赋存价态和脱除效率的影响成为目前汞污染控制研究的热点.对2种具有代表性的脱硫系统[湿法脱硫(WFGD)和新型整体一体化脱硫(NID)]进行了汞测试.试验结果表明:WFGD系统对烟气中氧化态汞的脱除效率达到74.68%,但对烟气中单质汞的脱除效率很差,氧化态汞在全汞中所占的比例是决定WFGD全汞脱除效率的关键因素;NID系统对烟气中单质汞的脱除效率高达99.97%,对氧化汞的脱除效率为79.03%,对总汞的脱除效率是83.52%,这说明NID系统可以非常有效地控制燃煤电厂汞的排放.     

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.     

电站烟气脱硫装置的脱汞特性试验

湿法烟气脱硫（WFGD）是目前最有效的电站排烟脱硫方法，作为未来潜在的多污染物排放控制装置，FGD对汞赋存价态和脱除效率的影响成为目前汞污染控制研究的热点。利用Ontario Hydro Method（OHM）方法和半连续汞浓度监测仪（SCMM），对2台500MW（热功率）电站煤粉锅炉配套的湿法烟气脱硫装置进行了现场测试。试验结果发现：WFGD装置对烟气内的氧化态的二价汞脱除效率可高达89．24％～99．1％；增加脱硫浆液和烟气体积比（L／G），有利于提高WFGD对二价氧化汞的脱除效率；WFGD对烟气中全汞的脱除效率可以达到50％以上，二价汞在全汞中所占的比例是决定FGD全汞脱除效果的关键因素。少于8％的氧化汞可以被还原为单质状态的汞，这种转化与浆液中硫酸氢根离子和金属离子有关，较高的SO，浓度有利于促进氧化汞还原作用的发生。图5表2参5     

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.     

300MWCFB锅炉配套半干法烟气脱硫的汞排放试验研究

某300 MW循环流化床(CFB)锅炉采用炉内脱硫、SNCR、预电除尘器和烟气循环流化床半干法脱硫装置实现了超低排放。对不同工况下不同位置的烟气汞浓度和灰渣等固体副产物中的汞含量进行测试分析,研究结果表明:燃煤在循环流化床锅炉燃烧产生的汞主要以气态汞和颗粒汞形式存在;锅炉负荷提高,烟气中气态汞和颗粒汞浓度均有所提高,炉内脱硫对原始汞排放特性几乎没有影响;烟气循环流化床半干法脱硫装置可脱除71%～77%的气态汞和86%～88%的颗粒汞;采用预电除尘器与烟气循环流化床半干法脱硫结合的超低排放路线,总汞脱除率可达到82%～87%,使烟囱排放的汞浓度不高于1.5μg/m~3。副产物分析结果表明,烟气中脱除的汞主要富集于粉煤灰和半干法脱硫灰中。     

燃煤电站汞排放量的预测模型

燃煤电站排放汞是主要的汞污染源之一。从煤中汞含量分布、锅炉燃煤过程以及燃烧之后的各个过程来预测汞排放量。影响燃煤电站汞排放的主要因素有煤中汞含量,电站锅炉炉型,锅炉运行条件,所采用的烟气清洁装置包括颗粒脱除装置和脱硫装置的类型。利用文献资料中的统计数据归纳得到汞排放修正因子,同时利用其结果简略估算了中国燃煤电站的年汞排放量。1999~2003年中国燃煤电站的大气汞排放量年平均增长率达到了9.59%,向废渣中排放的汞量年平均增长率为8.49%,尤其是从2002年~2003年的涨幅最大,2003年燃煤电站向大气的汞排放量达到了86.8t之多,废渣汞排放量为28.94t。图4表4参19     

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.     

静电除尘器对燃煤电站汞排放的影响

用自行设计的燃煤烟气汞形态测量装置在燃煤电站锅炉上进行了静电除尘器对汞排放影响的实验研究,得出如下结论:静电除尘器对汞的控制有一定的作用,除尘器后烟气中汞的含量明显低于除尘器前;烟气经过除尘器后汞的形态分布变化较大,除尘器后烟气中氧化态汞的含量大大降低,排放烟气中的汞主要为单质态汞;经过除尘器后氧化态的汞主要富集在飞灰中,单质态汞主要存在于烟气中,灰渣中汞的含量很低.研究结果可以对电厂燃煤烟气中汞迁移反应机理的理解和控制方法的设计提供有益的参考.     

燃煤电厂现有污染物控制设备对汞形态转化和脱除研究

概述了目前燃煤电厂主流的污染物控制设备SCR脱硝装置、除尘设备和湿法脱硫装置中汞形态转化及污染物控制设备对汞的脱除的研究现状.指出SCR催化剂促进元素态汞的氧化,除尘设备和湿法脱硫装置对汞有一定的脱除作用.认为在除尘设备上游喷入低廉而高效的脱汞吸附剂和发展WFGD脱硫脱汞吸附剂是2015已建成电厂脱汞具有前景的烟气污染物控制技术.