【摘要】：煤炭是我國能源消費(fèi)的主體,近年來我國煤炭消耗量及發(fā)電煤耗逐年增長。煤中重金屬在燃燒過程中以爐渣、飛灰、石膏、煙氣等形式排放,對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成嚴(yán)重威脅。本文以煤中Hg、As、Pb、Cr為研究對象,對電廠燃煤過程中重金屬的形態(tài)轉(zhuǎn)化、分布以及控制進(jìn)行了較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。本文首先采用逐級化學(xué)提取的方法,對煤及其固體燃燒產(chǎn)物中砷、鉛、鉻的形態(tài)轉(zhuǎn)化、分布特征進(jìn)行了分析。煤中砷、鉛、鉻的碳酸鹽結(jié)合態(tài)、硫化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)均主要向燃燒產(chǎn)物中殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)變。隨著飛灰顆粒物的粒徑減小,可交換態(tài)砷和殘?jiān)鼞B(tài)鉛的含量增加趨勢最明顯。與煤中形態(tài)對比,灰渣中不穩(wěn)定形態(tài)重金屬均有不同程度地減少,但可交換態(tài)砷卻增加到1.76倍。在煤及其固體燃燒產(chǎn)物中,以細(xì)顆粒飛灰上的砷向周圍環(huán)境的遷移能力和危害性最大。采用EPA Method 29對脫硫后煙氣重金屬濃度進(jìn)行測試,同時測定了其他燃煤產(chǎn)物(包括除塵電區(qū)和袋區(qū)灰、爐渣、石膏等)重金屬濃度,分析了滿負(fù)荷下除塵和脫硫系統(tǒng)內(nèi)Hg、As、Pb、Cr的分布特性,以及電袋復(fù)合除塵器(HPC)和濕法脫硫裝置(WFGD)對多種重金屬的脫除作用。結(jié)果表明:除塵系統(tǒng)中As、Pb、Cr在袋區(qū)灰富集程度更大,電區(qū)灰中分布總量更多。脫硫系統(tǒng)中4種重金屬均向石膏大規(guī)模富集,以Hg在石膏中分布的比例最高。HPC能夠協(xié)同脫除顆粒物上重金屬,對As、Pb、Cr平均脫除率為85%;袋區(qū)能夠有效捕集煙氣中氣態(tài)汞,袋區(qū)灰中Hg富集系數(shù)高達(dá)1.01,對Hg的脫除率達(dá)到50%。WFGD可在脫硫同時脫除細(xì)顆粒物及部分氣態(tài)重金屬,對As、Pb、Cr平均脫除率為82%,對Hg的脫除率達(dá)到91%。比較75%與100%負(fù)荷下Hg、As、Pb、Cr在除塵和脫硫系統(tǒng)內(nèi)分布特性、脫硫后排放特性以及除塵和脫硫裝置協(xié)同控制作用。結(jié)果表明:低負(fù)荷下電區(qū)灰中4種重金屬的富集程度均高于滿負(fù)荷,而石膏中重金屬濃度均顯著降低。負(fù)荷升高后脫硫后煙氣中Hg、As、Pb、Cr氣態(tài)、顆粒態(tài)濃度均有不同程度的增長,以氣態(tài)As、氣態(tài)Cr濃度增長最為明顯,煙氣中各元素濃度由大到小依次為CrAsPbHg,而低負(fù)荷下煙氣中元素濃度相差不大。不同負(fù)荷下HPC+WFGD組合對4種重金屬的聯(lián)合脫除效率均能達(dá)到90%以上,HPC在對多種重金屬排放控制中起主要作用,且低負(fù)荷下HPC的重金屬減排任務(wù)更重。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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1 李兵;王宏亮;許月陽;薛建明;管一明;;燃煤電廠濕法脫硫設(shè)施對煙氣中微量元素的減排特性[J];煤炭學(xué)報;2015年10期

2 劉慧敏;王春波;張?jiān)?孫U

本文編號：2806849