【摘要】：燃煤電站是重金屬、SO_x和HCl等大氣污染物的主要排放源,由此造成的環(huán)境污染問題已引發(fā)社會的高度關(guān)注。石油焦富含硫、氮、釩和重金屬等化合物,屬于劣質(zhì)、高污染燃料。開展混燃煤與石油焦的循環(huán)流化床鍋爐重金屬、SO_x和Cl等污染物排放特性研究對于解決燃煤電站環(huán)境污染問題具有指導(dǎo)意義。本文選取三臺燃用煤/煤焦混合物、額定蒸發(fā)量為410 t/h的循環(huán)流化床鍋爐為研究對象,分別采用美國環(huán)保部推薦的Ontario Hydro Method(OHM,安大略法)及EPA Method 30B、EPA Method 29、EPA Method 8和EPA Method 26A對汞、其他重金屬、SO_x和Cl等污染物的遷移和排放特性進(jìn)行了研究,并考察了電廠現(xiàn)有的污染物控制裝置對汞及其他重金屬、SO_x和Cl等污染物的脫除效果。汞排放測試結(jié)果表明:汞的質(zhì)量平衡率在83.9~122.7%之間。OHM法和EPA Method30B法在工業(yè)級別CFB鍋爐的總汞濃度測試上均表現(xiàn)出良好的可適性。燃料中的汞經(jīng)過燃燒和遷移轉(zhuǎn)化后絕大多數(shù)都進(jìn)入了除塵器飛灰和煙囪排氣中,范圍分別在61.36~67.71%和22.22~33.35%之間。ESP和FF對顆粒態(tài)汞Hg~p的脫除效率達(dá)92%以上,FF相對于ESP有更高的氣態(tài)汞脫除效率。氣態(tài)Hg~(2+)由于易溶于水的性質(zhì)可以大部分被WFGD裝置脫除,但WFGD裝置中Hg~0的二次釋放造成了WFGD整體脫汞效率不高。三臺CFB鍋爐煙囪排氣出測得的煙氣中總汞濃度均低于GB 13223-2011中規(guī)定的30μg/m~3的限值。As、Cr、Cd、Ba、Mn、Pb和Cu等重金屬元素排放測試結(jié)果表明:重金屬平衡率在78.57~121.08%之間。燃料中的As、Cr、Cd、Ba、Mn、Pb和Cu等元素最終主要遷移至除塵器灰和底渣中,分別占到重金屬總排放的57.34~92.12%和6.29~35.78%。在除塵器進(jìn)口,顆粒態(tài)重金屬是煙氣中重金屬的主要存在形式,占比達(dá)96%以上。除塵設(shè)備對顆粒態(tài)重金屬的平均脫除效率達(dá)98%以上。WFGD對煙氣中的重金屬元素有進(jìn)一步的洗滌脫除的作用,脫除效率在34.54~70.07%之間。Pb、Cu和Ba等元素更易富集在飛灰這樣的細(xì)顆粒物上。Mn、Cd和Cr等元素在底渣和飛灰當(dāng)中的富集趨勢相當(dāng)。SO_x排放測試結(jié)果表明:在CFB鍋爐空預(yù)器出口,煙氣中SO_3/硫酸霧所占比例較低,范圍在0.83~1.99%之間,且比例與煙氣中含氧量呈正相關(guān)關(guān)系。ESP和FF對SO_3/硫酸霧脫除作用不明顯,對顆粒態(tài)硫的脫除效率達(dá)95%以上;WFGD對SO_3/硫酸霧有一定脫除效果,脫除效率達(dá)62.66~67.82%。CFB鍋爐燃料中硫經(jīng)過燃燒和污染物控制裝置后,絕大部分遷移至灰渣和濕法脫硫產(chǎn)物中,分別占硫總輸出的56.79~70.12%和29.25~41.70%。Cl污染物排放測試結(jié)果表明:燃料中有86.1%以上的Cl以氣態(tài)形式釋放入煙氣中。在鍋爐出口的煙氣中Cl主要以HCl的形式存在,比例高達(dá)85.14%~87.96%。除塵設(shè)備和濕法脫硫塔對煙氣中Cl的脫除效率分別為15.6~19.68%和91.2~96.1%。燃料中Cl主要遷移至脫硫廢水和脫硫石膏中,分別占76.1~80.2%和11.3~12.8%;最終只有1.4~4.3%的Cl排放到大氣環(huán)境中。燃煤電廠現(xiàn)有污染物控制裝置對燃煤煙氣中的重金屬、SO_x和HCl等污染物均有一定的脫除作用,因此燃煤電廠粉煤灰、脫硫石膏的綜合利用和脫硫廢水排放過程中可能會引起的重金屬、S和Cl的二次污染問題應(yīng)該引起足夠重視。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK229.66;X701
【圖文】：

和神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)系最密切的金屬元素，錳中毒可導(dǎo)致肺水腫、窒息有毒元素，中毒癥狀有嘔吐、絞痛、腹瀉、短暫的血壓升高、痙攣性有毒重金屬，鉛超標(biāo)會影響兒童的智力，包括說話能力、記憶力些燃煤污染物特別是重金屬、SO3和 HCl 的排放，一些和政策。美國環(huán)境保護(hù)署于 2011 年 11 月正式頒布了《MercuryandAirToxicsStandards,MATS），其中對 Hg的排放限值加以規(guī)定[9]。中國政府也在 2011 年 7 月發(fā)準(zhǔn)》中首次提出燃煤電站汞及其化合物排放限值為 30月 1 日正式實施[10]。2014 年 9 月，國家發(fā)展和改革委員減排升級與改造行動計劃(2014—2020)》中提到了大氣 SO3、汞、砷等非常規(guī)污染物的排放[11]。因此，開展常規(guī)污染物排放特性的研究對于解決燃煤電廠多種污染義。床燃燒技術(shù)

圖 1-3 煤中重金屬元素賦存形態(tài)[49]表 1-5 重金屬元素的分類[45-46]類別 性質(zhì) 元素不揮發(fā)元素 在燃燒后的底渣和飛灰中分布均勻 Mn中等揮發(fā)元素主要分布在細(xì)顆粒上或者與自身礦物質(zhì)結(jié)合成細(xì)顆粒As、Cr、Cd、Pb、Cu、Ba、Zn、Sb易揮發(fā)元素燃燒過程中大部分揮發(fā)，主要以氣相形式排放到大氣中Hg、Se2.2.3 燃煤煙氣重金屬排放控制技術(shù)與汞類似，目前燃煤電站也沒有專門針對其他重金屬元素的脫除裝置，主要是依下技術(shù)來實現(xiàn)對重金屬污染物的脫除：（1）物理洗選煤技術(shù)：研究表明，由于燃燒金屬元素主要會吸附在飛灰顆粒上或者與自身結(jié)合形成的細(xì)顆粒上，因此通過先進(jìn)理洗選煤技術(shù)可以脫除約 50~70 %的 As，26%~50%的 Cr，0~75%的 Cd 和 0~50%[50]。（2）固體吸附劑噴射技術(shù)：該技術(shù)是指在燃燒過程中，通過噴射常見的固體吸

【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 劉含笑;姚宇平;酈建國;沈志昂;朱少平;何毓忠;陳招妹;;燃煤電廠煙氣中SO_3生成、治理及測試技術(shù)研究[J];中國電力;2015年09期

3 惠

本文編號：2732709