燃煤电厂烟气汞减排技术研究与实践

为掌握燃煤电厂烟气汞排放的控制技术,三河电厂在300 MW燃煤机组上开展了烟气汞减排技术的研究,开展炉前煤中添加溴化钙脱汞、静电除尘器前喷射活性炭脱汞、溴化钙添加与普通活性炭协同脱汞和静电除尘器前喷射改性飞灰脱汞等4种脱汞技术研究。研究结果显示,各种脱汞技术都有较好的脱汞效率;入炉煤添加溴化钙脱汞效率达到77.5%,运行费用最低;静电除尘器前喷射溴化活性炭脱汞技术脱汞效率可达到92.6%,运行成本最高。     

烟气成分对燃煤飞灰汞吸附的影响

在小型固定床试验台上开展了烟气成分对燃煤飞灰汞吸附影响的试验研究。结果表明：在CO2-O2-N2的体系中,单独加入SO2,飞灰的汞吸附能力表现出与SO2的浓度有密切的关系;单独加入0~100′10-6 HCl,随着HCl浓度的增加,飞灰的汞吸附能力逐渐增加,在50′10-6左右达到最佳吸附效果,而后飞灰的汞吸附能力有所降低,但影响不大;单独加入NO,大大促进了飞灰对汞的吸附。HCl和SO2共同作用时,飞灰对汞的吸附效果要好于SO2单独存在时,但比HCl单独存在时要差一些;再加入NO后飞灰的汞吸附效率与吸附量都得到很大的提高。飞灰对Hg0的吸附是物理吸附与化学吸附双重作用的结果。     

燃煤电站飞灰改性自吸附协同脱汞试验研究

为了实现高效低成本的汞污染控制,通过在超超临界1 000 MW燃煤机组锅炉中加入飞灰改性剂,对飞灰进行实时改性,并在不同负荷下试验研究了飞灰改性对汞排放及迁移规律的影响.结果表明:加入飞灰改性剂促进了汞的氧化,对飞灰吸附脱汞的促进作用显著,而且飞灰颗粒越细,对汞的吸附能力越强;在900MW负荷下,加入飞灰改性剂后,通过...     

静电除尘器对烟气汞脱除作用的实验研究

介绍了由电厂静电除尘器对燃煤烟气汞脱除作用的现场测试得到静电除尘器进出口位置烟气汞的形态分布及静电除尘器对烟气汞的脱除效率。结果表明,静电除尘器对烟气汞的脱除效率为27.9%,以脱除烟气中氧化态汞和颗粒汞为主,对单质汞脱除效果较弱。飞灰中细颗粒(25μm～60μm)占到58.5%,其对烟气汞的吸附能力较强,使静电除尘器对烟气汞,特别是氧化态汞具有良好的脱除效果。采取措施使元素汞转化为氧化态汞,提高飞灰吸附汞的能力,是提高静电除尘器对烟气汞脱除效率的技术方向。     

燃煤锅炉烟气活性炭吸附脱汞技术研究

针对近年来的燃煤烟气汞污染控制技术的发展现状,文章综述了活性炭吸附脱汞技术的最新研究进展,介绍了活性炭吸附、改性活性炭吸附及活性炭纤维吸附脱汞技术,指出了活性炭脱汞技术存在的问题及活性炭的脱附再生,从降低成本,减少二次污染,多种方法联合应用及污染物一体化控制等方面指出了活性炭脱汞技术的未来研究方向。     

燃煤烟气常规污染物净化设施协同控制汞的研究

采用Ontario Hydro方法对国内20个典型燃煤电厂选择性催化还原脱硝(selective catalytic reduction denitrification,SCR)系统、除尘系统(静电除尘器electrostatic precipitator,ESP)、布袋除尘器(fabric filter,FF)、湿法烟气脱硫系统(wet flue gas desulfurization,WFGD)前后烟气汞的形态和浓度进行测试,研究电厂常规污染物控制设施对烟气汞的形态转化及协同控制作用。结果表明,SCR对烟气中总汞的减排效果不明显,但促进了Hg0向Hg2+的转变;SCR催化氧化Hg0与煤中的氯含量成正相关性,NH3对SCR催化氧化Hg0具有抑制作用。ESP/FF对烟气中汞的影响主要体现在对Hgp的协同脱除上,FF的脱汞效率高于ESP的脱汞效率,循环流化床锅炉配置ESP的脱汞效果高于煤粉炉配置ESP的脱汞效果。WFGD对汞的脱除依赖于烟气中Hg2+的比例,随着液气比(L/G)、pH的增加,WFGD脱汞效率逐渐增加。SCR促进了ESP、WFGD的脱汞效果,对于配置SCR+ESP+WFGD的燃煤电厂,对烟气汞的排放具有很好的协同控制能力。     

燃煤飞灰的物化性质及其吸附汞影响因素的试验研究

采用X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜、粒度分析仪等分析了燃煤飞灰的物化性质.利用汞渗透管产生汞蒸气,将其与N2、O2、CO2组成的基本气体混合,在小型固定床试验台上进行了燃煤飞灰吸附气态汞影响因素的试验研究.研究结果表明:随着入口汞浓度的增大,飞灰对汞的吸附率先降低,再升高(仍低于汞入口浓度较低时),然后会再次降低;汞入口浓度增加,飞灰对汞的绝对吸附量随之增加,但吸附率不一定增加;在40～120℃范围内,飞灰对汞的吸附主要是物理吸附,飞灰对汞的吸附效率随着温度的上升而下降;试验所用飞灰在其粒径介于50 μm和74 μm之间时,可达到最佳的汞吸附效果.     

燃煤电厂烟气中汞控制技术研究概况

在介绍目前燃煤锅炉烟气中汞的排放状况、存在形态以及监测方法的基础上,论述了燃煤电厂烟气中汞污染控制技术的研究现状与发展前景。首先介绍了影响脱汞效率的主要因素和现有设备对汞的脱除能力;然后介绍了活性炭喷射技术和多种大气污染物控制技术对汞的脱除状况;最后介绍了烟气脱汞的一些新技术,并对脱汞技术的发展前景进行了展望,得出了依靠现有烟气处理设备、采取多种污染物同时脱除的方法来经济有效的脱除烟气汞将是今后的主要发展趋势。     

燃煤烟气净化设施对汞排放特性的影响

为研究燃煤锅炉烟气净化设施对汞排放特性的影响,采用Ontario-Hydro方法,对设有催化脱硝、静电除尘、海水脱硫的300 MW燃煤锅炉排放烟气中汞的含量与形态进行分析,同时测定锅炉的煤、底渣、飞灰等固体样品以及脱硫塔前后、曝气之后海水样品中的汞含量。实验结果为：烟气中的气态汞占总汞的79.1%以上,脱硝催化剂对汞的价态具有强烈的转化作用,烟气中83.4%的气态Hg0被氧化成气态Hg2+;静电除尘对颗粒态汞的去除率几乎达到100%;在脱硫塔中,海水对烟气中汞的洗脱率高达73.6%,曝气后排放前的海水中含汞量是新鲜海水的5.5倍。研究表明锅炉烟气净化设施对汞的排放特性有着重要的影响。     

燃煤烟气中汞形态分布的神经网络预测研究

目前对燃煤电站烟气中汞形态浓度的预测模型尚不完善。将BP神经网络和GA遗传算法相结合组成GA-BP神经网络算法,用于燃煤烟气中汞形态浓度分布的预测。使用遗传算法对BP网络的初始权值进行优化,可以在解空间中定位出较好的搜索空间,然后采用BP算法在这个小的解空间中搜索出最优解。对75组燃煤电厂烟气中的汞浓度实测数据进行神经网络算法的训练和预测,结果表明GA-BP神经网络模型不仅可以预测燃煤烟气中汞形态浓度的分布,而且具有较高的预测精度。     

湿法烟气脱硫装置和静电除尘器联合脱除烟气中汞的试验研究

采用国际上通用的安大略方法(Ontario hydro method,OHM)对某燃煤电站静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)和湿法烟气脱硫装置(wet flue gas desulphurization,WFGD)前、后的烟气进行采样,应用美国环境总署(enviroment protection agency,EPA)标准方法测定了烟气中Hg0、Hg2+和HgP的浓度,应用全自动汞分析仪DMA80测定固体样品(煤、底灰、ESP飞灰、脱硫产物)中的汞浓度。由汞平衡得出各个环节中的汞所占的份额,分析了ESP和WFGD对烟气中汞的脱除性能。实验结果表明：此燃煤电站烟气中的汞主要以Hg0形态存在,所占份额均大于80%,Hg2+的份额小于20%,ESP可以有效脱除HgP且部分Hg0被氧化为Hg2+。WFGD装置对总汞的脱除率和Hg2+的吸附率均为零,研究发现烟气中大于50%的Hg2+经过WFGD装置后被还原为Hg0。电厂底渣和飞灰中汞的富集因子均小于1,脱硫产物中汞的富集因子均大于1,表明在此电厂中汞在底渣和飞灰中是耗尽的,在脱硫产物中是富集的。     

燃煤汞污染控制研究进展

燃煤汞污染被认为是继燃煤粉尘污染、硫污染和氮氧化物污染之外的另一大环境污染问题,近年来受到广泛关注。概述了燃煤烟气脱汞政策与依据,燃煤汞存在形式及影响因素,汞排放监测方法和现有脱汞技术;提出了今后燃煤汞污染控制的研究方向。     

改性粉煤灰吸收剂对单质汞的脱除研究

利用粉煤灰、石灰和少量氧化性添加剂制备了不含添加剂和含有不同添加剂的高活性吸收剂A、M和N,含氧化性添加剂的吸收剂外覆一层氧化性活性物质,具有催化氧化性能。利用汞蒸气发生器产生的单质汞和其他烟气主要气体成分模拟烟气条件,在固定床实验台上进行了同时脱硫脱硝脱汞的实验研究。实验结果表明,吸收剂A的脱硫脱硝和脱汞效率分别为84%,0%和18%;吸收剂M对3种污染物脱除效率分别为86%,64%和39%;吸收剂N对3种污染物脱除效率分别为100%,98%和43%。改性后的粉煤灰吸收剂M和N具有较好的同时脱硫脱硝和脱汞性能,其中N更为理想。     

国华三河电厂飞灰基改性吸附剂脱汞技术研究

为了实现高效绿色发电、减少汞污染的排放,按照国家环保部《关于开展燃煤电厂大气汞污染控制试点工作的通知》要求,国华三河电厂在汞污染物排放浓度测试基础上,开展飞灰基吸附剂喷射脱汞技术试验。通过试验,验证飞灰基吸附剂喷射脱汞技术是可行的,是一种高效脱汞技术,能够在现有环保设施（脱硫、脱硝、除尘）联合脱汞基础上进一步降低烟气中汞排放浓度30%~50%,使综合脱除效率可达75%~90%,烟气中汞气体排放浓度远低于国家标准值,具有推广应用价值。     

燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术

对现有环保设施的脱汞效果进行评价,简介燃烧前脱汞处理方法、烟气脱汞方法和涉及脱汞的多污染物脱除技术。已有的测试数据表明,SCR系统可将烟气中的元素态汞氧化为氧化态汞,使下游设备的脱汞能力提高;静电除尘器和布袋除尘器均能捕集烟气中的颗粒态汞和氧化态汞,后者效果更好;飞灰中的碳含量对除尘器脱汞效率有很大影响,碳含量越高,除尘器脱汞效率越高;现有的湿法烟气脱硫系统能够捕集烟气中的氧化态汞,但也能将氧化态汞还原成元素态汞。采用燃煤中添加溴化物的方法可以有效提高烟气中氧化态汞的比率,因此可提升现有设施的脱汞效率;多污染物控制技术能够实现SO_x、NO_x和汞等多污染物的联合脱除,将具有广阔的发展前景。     

活性炭纤维脱除烟气中气态汞的试验研究

选用活性炭纤维样品ACF-1,分别进行了浓硝酸湿氧化、部分脱附和空气氧化处理,获得样品ACF-N、ACF-N-D和ACF-A。对ACFs样品进行了表面特性的表征,包括氮分子吸附(77.4K)和X射线光电子能谱分析。以ACFs为吸附剂分别在氮气气氛和模拟烟气组分2种条件下,进行了气态Hg0吸附实验。改性后的ACFs其吸附性能均得到不同程度提升。从ACF孔径分布、表面含氧官能团的种类及数量考察其与ACFs吸附活性之间的关系。由于C=O、COOH基团具有较强氧化性,可作为氧化吸附汞的活化中心;而ACF表面的微孔结构可能作为接收电子的电极参与到Hg0的氧化过程中。因此,微孔容积的增加,ACF表面C=O和COOH含量增加,都将有助于提高ACF的汞吸附能力。     

燃煤烟气组分对喷射稻壳活性炭脱汞的影响

在0.3 MW循环流化床燃煤中试试验装置上，以卤化铵盐改性稻壳活性炭为汞吸附剂，进行了燃煤烟气喷射脱汞试验研究，考察了烟气温度、SO₂浓度、NO浓度等对脱汞效率的影响。采用ASTM标准D 6784—02（安大略法）对烟气中汞浓度进行测定。试验结果表明，随着烟气温度的升高，汞脱除效率和元素汞的转化效率均随之增加；烟气中NO可促进汞的脱除，而SO₂则抑制汞的脱除；在SCR脱硝装置入口温度为351~370℃，活性炭喷射烟气温度为191~210℃，SO₂体积分数为（293~602）×10^-6，NO体积分数为（588~893）×10^-6，活性炭喷射量为0.5 kg/h，反应空速为4 000 h^-1，烟气流量为400~500 m³/h工况下，卤化铵盐改性稻壳活性炭燃煤烟气喷射脱汞效率可达90%左右。     

新式整体半干法烟气脱硫技术的脱汞实验研究

选取某石化热电厂100 MW燃煤锅炉的新式整体脱硫工艺(novel integrated desulfurization,NID)半干法烟气脱硫装置为研究对象,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了取样分析研究,获得了汞排放浓度数据,得到了NID系统的汞平衡。实验结果表明NID半干法脱硫装置可以脱除高达86.6%~92.2%的汞,对燃煤电厂汞排放的控制效果明显。还采用激光粒度分析仪LS200对烟气中的飞灰、进入NID系统的新鲜脱硫剂和循环脱硫灰进行粒径分析,并初步解释了NID反应器的催化氧化和吸附脱汞机理。