燃煤電廠煤中氯的遷移和釋放特征
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 03:32
采集安徽省4個(gè)燃煤電廠的燃煤、煙氣以及燃煤副產(chǎn)物樣品,通過離子色譜測(cè)定樣品中氯(Cl)的含量,并對(duì)其殘留、賦存和遷移特征進(jìn)行了研究.結(jié)果表明,研究的煤中Cl含量偏低,煤中Cl與煤中鉛、汞以及全硫含量存在顯著相關(guān),而與煤中水分、灰分相關(guān)性較弱.煤燃燒過程中Cl的釋放率與燃燒溫度和揮發(fā)分具有較高的相關(guān)性,煤燃燒過程中Cl大部分轉(zhuǎn)移到煙氣中,除塵器對(duì)顆粒態(tài)Cl具有很好地除塵效果,且布袋除塵器對(duì)顆粒態(tài)Cl的脫除效果高于靜電除塵器的脫除效果,石灰石-濕法脫硫裝置對(duì)煙氣中HCl具有較高的脫除效果.
【文章來源】:環(huán)境化學(xué). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
釋放率與溫度(a)及揮發(fā)分(b)的關(guān)系圖
煤燃燒過程中,煤中Cl經(jīng)過燃燒和煙氣污染控制裝置后遷移到凈煙氣、脫硫廢水、脫硫石膏、飛灰、底渣中.不同電廠的脫硫廢水、飛灰、凈煙氣、底渣及脫硫石膏中的Cl 含量及所占的比例如圖2和表4所示.飛灰和底渣中的w(Cl)在67—105 μg·g-1之間,飛灰和底渣中的w(Cl)相對(duì)較低,表明飛灰和底渣對(duì)Cl沒有富集作用,也表明煤燃燒時(shí)Cl的釋放率高,煤中Cl大部分轉(zhuǎn)移到煙氣中.這個(gè)結(jié)果與Vassilev等[22]、鄧雙等[8]的研究結(jié)果一致.由于WFGD對(duì)煙氣中Cl 的高效協(xié)同脫除作用,煙氣中的大部分Cl 溶解于水后轉(zhuǎn)移到脫硫廢水中,從表4看出,脫硫廢水中w(Cl)在2689—4321 mg·L-1之間,脫硫廢水中的w(Cl)相對(duì)較高,據(jù)報(bào)道,脫硫廢水中Cl離子濃度過高會(huì)造成脫硫效率降低、加速設(shè)備腐蝕以及影響石膏品質(zhì)等諸多問題,這也是目前燃煤電廠實(shí)現(xiàn)零排放遇到的技術(shù)瓶頸問題.另外,還有一部分氯轉(zhuǎn)移到到脫硫石膏中,脫硫石膏中Cl的范圍為167 —234 μg·g-1,接近或高于脫硫石膏的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(≤200 μg·g-1)[23],燃煤電廠脫硫石膏主要應(yīng)用于建筑行業(yè)中,因此脫硫石膏中氯的污染是燃煤電廠也需要關(guān)注的問題.表4 煤的副產(chǎn)物中Cl的含量Table 4 Content of chlorine in by-products of coal 鍋爐Boiler 凈煙氣 Net flue gas(Cl)/(mg·m-3) 飛灰Fly ash(Cl)/(μg·g-1) 底渣Bottom slag(Cl)/(μg·g-1) 脫硫廢水Desulfurization wastewater(Cl)/(mg·L-1) 脫硫石膏Desulfurized gypsum(Cl)/(μg·g-1) HPA-1 1.19 89 99 3601 234 HPB-2 0.98 78 87 2890 178 HPB-3 0.67 81 101 3421 198 HPC-4 0.96 67 95 2689 167 HPC-5 0.84 76 105 3451 212 HPD-6 1.02 68 89 4321 176 HPD-7 0.89 89 96 3331 198
為了分析煙氣污染控制裝置對(duì)煙氣中Cl形態(tài)和分布的影響,分別測(cè)定了除塵器前后不同形態(tài)的Cl.如圖4(a)所示.各鍋爐煙氣中顆粒態(tài)Cl經(jīng)過除塵器后濃度降顯著,顆粒態(tài)氯脫除效率在82.4%—93.06%,這可能是因?yàn)槌龎m器對(duì)顆粒具有很好的除塵效果.煙氣中HCl經(jīng)過除塵器后脫除效率相對(duì)較低,在2.19%—11.26%之間.對(duì)比7個(gè)鍋爐發(fā)現(xiàn),安裝布袋除塵器的鍋爐(HPA-2、HPA-3、HPA-5和HPA-6)脫除顆粒態(tài)Cl的效果高于安裝靜電除塵器的脫除效果,鄧雙等 [8]也有類似的研究結(jié)論.這可能是由于布袋除塵器比靜電除塵器更能捕獲較小的飛灰[25],這些被捕獲在布袋上的細(xì)小飛灰與煙氣中氣態(tài)氯化物接觸時(shí)間更長(zhǎng),從而能更多地吸附煙氣中的氣態(tài)氯化物.如圖4(b)所示,煙氣經(jīng)過脫硫裝置后,煙氣中HCl在脫硫裝置中均具有很好地脫除效果,脫除效率均在91%以上,這可能是由于HCl易溶于水,另外,顆粒態(tài)的Cl也有一部分在脫硫裝置中被協(xié)同脫除,出口煙氣中總Cl濃度也明顯下降.從圖4(b)看出,出口煙氣中以HCl為主,顆粒態(tài)相對(duì)較少.這與鄧雙等[8]和Cheng等[26]的研究結(jié)果相一致:除塵器對(duì)煙氣中顆粒態(tài)Cl具有較高的脫除效果,而石灰石-濕法脫硫裝置對(duì)煙氣中HCl具有較高的脫除效果.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤中氯的賦存與釋放特性研究進(jìn)展[J]. 寧堅(jiān),靳虎,王澤安,劉豪. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]淮南燃煤電廠煙氣中顆粒相和氣相中多環(huán)芳烴的賦存特征[J]. 袁晶晶,笪春年,王儒威,陳自祥,孫若愚,劉騰. 環(huán)境化學(xué). 2018(06)
[3]基于實(shí)測(cè)的燃煤電廠氯排放特征[J]. 鄧雙,張辰,劉宇,曹晴,許月陽,王宏亮,張凡. 環(huán)境科學(xué)研究. 2014(02)
[4]煤中氯在燃燒過程中的釋放特性和機(jī)理探討[J]. 劉澤常,趙瑩,李震,李敏. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[5]煤中氯賦存形態(tài)的試驗(yàn)研究[J]. 徐旭,蔣旭光,何杰,嚴(yán)建華,岑可法. 煤田地質(zhì)與勘探. 2002(04)
[6]煤中氯的分布及燃燒過程中氯析出特性的試驗(yàn)研究[J]. 蔣旭光,徐旭,嚴(yán)建華,何杰,池涌,岑可法. 煤炭學(xué)報(bào). 2001(06)
本文編號(hào):2938953
【文章來源】:環(huán)境化學(xué). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
釋放率與溫度(a)及揮發(fā)分(b)的關(guān)系圖
煤燃燒過程中,煤中Cl經(jīng)過燃燒和煙氣污染控制裝置后遷移到凈煙氣、脫硫廢水、脫硫石膏、飛灰、底渣中.不同電廠的脫硫廢水、飛灰、凈煙氣、底渣及脫硫石膏中的Cl 含量及所占的比例如圖2和表4所示.飛灰和底渣中的w(Cl)在67—105 μg·g-1之間,飛灰和底渣中的w(Cl)相對(duì)較低,表明飛灰和底渣對(duì)Cl沒有富集作用,也表明煤燃燒時(shí)Cl的釋放率高,煤中Cl大部分轉(zhuǎn)移到煙氣中.這個(gè)結(jié)果與Vassilev等[22]、鄧雙等[8]的研究結(jié)果一致.由于WFGD對(duì)煙氣中Cl 的高效協(xié)同脫除作用,煙氣中的大部分Cl 溶解于水后轉(zhuǎn)移到脫硫廢水中,從表4看出,脫硫廢水中w(Cl)在2689—4321 mg·L-1之間,脫硫廢水中的w(Cl)相對(duì)較高,據(jù)報(bào)道,脫硫廢水中Cl離子濃度過高會(huì)造成脫硫效率降低、加速設(shè)備腐蝕以及影響石膏品質(zhì)等諸多問題,這也是目前燃煤電廠實(shí)現(xiàn)零排放遇到的技術(shù)瓶頸問題.另外,還有一部分氯轉(zhuǎn)移到到脫硫石膏中,脫硫石膏中Cl的范圍為167 —234 μg·g-1,接近或高于脫硫石膏的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(≤200 μg·g-1)[23],燃煤電廠脫硫石膏主要應(yīng)用于建筑行業(yè)中,因此脫硫石膏中氯的污染是燃煤電廠也需要關(guān)注的問題.表4 煤的副產(chǎn)物中Cl的含量Table 4 Content of chlorine in by-products of coal 鍋爐Boiler 凈煙氣 Net flue gas(Cl)/(mg·m-3) 飛灰Fly ash(Cl)/(μg·g-1) 底渣Bottom slag(Cl)/(μg·g-1) 脫硫廢水Desulfurization wastewater(Cl)/(mg·L-1) 脫硫石膏Desulfurized gypsum(Cl)/(μg·g-1) HPA-1 1.19 89 99 3601 234 HPB-2 0.98 78 87 2890 178 HPB-3 0.67 81 101 3421 198 HPC-4 0.96 67 95 2689 167 HPC-5 0.84 76 105 3451 212 HPD-6 1.02 68 89 4321 176 HPD-7 0.89 89 96 3331 198
為了分析煙氣污染控制裝置對(duì)煙氣中Cl形態(tài)和分布的影響,分別測(cè)定了除塵器前后不同形態(tài)的Cl.如圖4(a)所示.各鍋爐煙氣中顆粒態(tài)Cl經(jīng)過除塵器后濃度降顯著,顆粒態(tài)氯脫除效率在82.4%—93.06%,這可能是因?yàn)槌龎m器對(duì)顆粒具有很好的除塵效果.煙氣中HCl經(jīng)過除塵器后脫除效率相對(duì)較低,在2.19%—11.26%之間.對(duì)比7個(gè)鍋爐發(fā)現(xiàn),安裝布袋除塵器的鍋爐(HPA-2、HPA-3、HPA-5和HPA-6)脫除顆粒態(tài)Cl的效果高于安裝靜電除塵器的脫除效果,鄧雙等 [8]也有類似的研究結(jié)論.這可能是由于布袋除塵器比靜電除塵器更能捕獲較小的飛灰[25],這些被捕獲在布袋上的細(xì)小飛灰與煙氣中氣態(tài)氯化物接觸時(shí)間更長(zhǎng),從而能更多地吸附煙氣中的氣態(tài)氯化物.如圖4(b)所示,煙氣經(jīng)過脫硫裝置后,煙氣中HCl在脫硫裝置中均具有很好地脫除效果,脫除效率均在91%以上,這可能是由于HCl易溶于水,另外,顆粒態(tài)的Cl也有一部分在脫硫裝置中被協(xié)同脫除,出口煙氣中總Cl濃度也明顯下降.從圖4(b)看出,出口煙氣中以HCl為主,顆粒態(tài)相對(duì)較少.這與鄧雙等[8]和Cheng等[26]的研究結(jié)果相一致:除塵器對(duì)煙氣中顆粒態(tài)Cl具有較高的脫除效果,而石灰石-濕法脫硫裝置對(duì)煙氣中HCl具有較高的脫除效果.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤中氯的賦存與釋放特性研究進(jìn)展[J]. 寧堅(jiān),靳虎,王澤安,劉豪. 煤炭學(xué)報(bào). 2019(09)
[2]淮南燃煤電廠煙氣中顆粒相和氣相中多環(huán)芳烴的賦存特征[J]. 袁晶晶,笪春年,王儒威,陳自祥,孫若愚,劉騰. 環(huán)境化學(xué). 2018(06)
[3]基于實(shí)測(cè)的燃煤電廠氯排放特征[J]. 鄧雙,張辰,劉宇,曹晴,許月陽,王宏亮,張凡. 環(huán)境科學(xué)研究. 2014(02)
[4]煤中氯在燃燒過程中的釋放特性和機(jī)理探討[J]. 劉澤常,趙瑩,李震,李敏. 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[5]煤中氯賦存形態(tài)的試驗(yàn)研究[J]. 徐旭,蔣旭光,何杰,嚴(yán)建華,岑可法. 煤田地質(zhì)與勘探. 2002(04)
[6]煤中氯的分布及燃燒過程中氯析出特性的試驗(yàn)研究[J]. 蔣旭光,徐旭,嚴(yán)建華,何杰,池涌,岑可法. 煤炭學(xué)報(bào). 2001(06)
本文編號(hào):2938953
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