燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究
某地区采用电子束联合袋式除尘器的方法,通过优化参数和流程,成功将烟气中的汞含量降低30%, 有效控制了汞的排放。
烟气脱汞技术在实际应用中存在的问题和解决方案
问题一
某些脱汞技术在实际应用中存在设备投资 大、运行成本高的问题。
解决方案一
通过优化设备设计和流程,降低投资和运 行成本,提高设备的性价比。
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技术成本高
设备占地面积大
目前烟气脱汞技术普遍存在投资成本和运行 成本高的问题,需要进一步降低成本才能广 泛应用。
部分烟气脱汞技术需要使用大型设备,占用 较大的厂区空间。
运行维护困难
汞的二次污染
烟气脱汞技术的运行维护涉及到复杂的化学 反应和物理过程,需要专业技术人员进行操 作和维护。
部分烟气脱汞技术可能存在汞的二次污染问 题,需要加强废水处理和汞的回收利用。
效率、吸附剂寿命等。
结果分析
通过对实验结果的分析,得出了 不同脱汞技术的优缺点和适用条 件,同时对影响脱汞效率的关键 因素进行了分析和讨论。
结论
根据实验结果和分析,得出了燃煤 电厂烟气脱汞技术的最佳方案和未 来研究方向。
04
燃煤电厂烟气脱汞技术应用
烟气脱汞技术在实际中的应用案例
案例一
某燃煤电厂采用活性炭吸附法进行烟气脱汞,经过改造后,烟气中的汞含量降低了60%,效果显著。
电化学法
利用电解原理,将汞离子在阴极上 还原成金属汞,再收集利用。
国内外烟气脱汞技术发展现状
国外
美国、日本等国家在烟气脱汞技术方面研究较早,已成功开 发出多种高效脱汞技术,并应用于实际生产中。
国内
随着环保要求的提高,国内燃煤电厂开始逐步引进或研发烟 气脱汞技术,但整体技术水平与国外仍有差距。
燃煤电厂烟气的汞脱除及减排处理
1 . 3活性 炭的吸 附脱除汞技术
此 方 法 主 要 是 运 用 活 性 炭 吸 附 烟 气 中
电 催 化 氧 化 脱 除 燃 煤 烟 气 污 染 物 的技 术 。 电催 化技 术 主要 是 运用 介质 阻挡 放 点反 应 器装 置 来 实现燃 煤 烟气 中污染 物 的脱 除 。 运 用介 质 阻挡 放 电反 应器 装 置 能够产 生 大量 的0 和O H 自 由 基 ,这 些 自 由基 具 有 很 强 的 活 性 ,当 这 些 自 由基遇 到 烟 气 中 的N O  ̄ I ] S O2 气 体 时 , 两 者 能 够 发 生 化 学 反 应 而 产 生 ⅣD2 、
煤 是 一种 一 次 性能 源 ,此 能源 主 要 用于 燃 烧 , 而 煤 燃 烧 后 的 产 物 将 对 对 人 们 生 存 的 环 境 造 成 严 重 的破 坏 。 煤 燃 烧 后 的 烟 气 中 除 了会 生 产 S 02 、C 02 、 Ⅳ 等 污 染 气 体 外 , 还 会 产 生 各 种 形 态 的 汞 。 汞 是 一 种 有 毒 的 重 金 属 ,在 大 气 中 以 气 态 、 颗 粒 状 态 存 在 的 汞 能
够 通 过 呼 吸 作 用 进 入 到 人 们 的 体 内 , 或 者 是
了脱 除 燃 煤 烟 气 中 的 汞 , 需 要 将 烟 气 中 的Hg  ̄
时 ,其表 面 的 ・ O H 会 将 烟 气 中 的 Hg O氧 化 病
吸附在 T i 0 2 颗 粒 的表 面 , 在 经 过 除 尘 装 置 将 烟 气 中 的汞 脱 除 出去 。
行参 数。
2 . 燃 煤 电 厂 烟 气 的汞 脱 除 和 减 排 技 术
燃 煤 燃 烧 后 形 成 的 烟 气 中 含 有 汞 、 大 量
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂作为能源供应的主要来源之一,在发电过程中会产生大量的烟气排放。
烟气中含有许多有害物质,其中之一就是汞。
汞是一种高毒的重金属,它在环境中的存在对人类和生态系统造成严重危害。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术,探讨其适用性具有重要意义。
目前主流的燃煤电厂烟气脱汞技术有湿法脱汞和干法脱汞两种。
湿法脱汞主要包括氧化吸附法和选择性催化还原法。
氧化吸附法是通过将汞氧化为水溶性的汞离子,然后利用吸收剂吸附汞,最后通过控制吸收剂中的pH值或添加还原剂来实现汞的脱附。
选择性催化还原法则是利用选择性催化剂将气态中的汞转化为固态颗粒,然后通过过滤装置将固态颗粒捕获。
干法脱汞技术主要包括活性炭吸附法和氯化法。
活性炭吸附法通过将烟气中的汞气体吸附在活性炭上,进而将活性炭回收,在高温下进行脱附处理,实现汞的去除。
氯化法则是将烟气中的汞与氯化气体反应生成氯化汞,然后通过吸附剂将氯化汞捕获。
这些烟气脱汞技术各有优势和适用性。
湿法脱汞技术工艺相对成熟,处理效果较好,适用于大部分燃煤电厂烟气的脱汞需求。
干法脱汞技术则具有简单、节能、低废水排放等特点,适用于一些小型燃煤电厂中,但对于高浓度汞含量的烟气处理效果较差。
原煤中的汞含量高低直接影响到烟气脱汞技术的应用效果。
高汞含量的煤炭会使得烟气中的汞含量相对较高,从而增加了脱汞技术的难度和成本。
在选择燃煤供应商时,应优先选择低汞含量的煤炭,这可以减少燃烧过程中汞的排放。
燃煤电厂烟气脱汞技术的投资和运营成本也需要考虑。
不同的脱汞技术在设备投资、能耗和副产品处理等方面存在差异,需要根据具体情况综合考虑,选择最适合自身条件的脱汞技术。
燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨以及适用性的研究对于减少烟气污染物排放,保护环境和人民健康具有重要意义。
不同的脱汞技术有不同的适用场景,需要根据燃煤电厂的具体情况进行选择和应用。
减少煤炭中汞的含量以及提高燃煤电厂的汞排放标准也是防治烟气汞污染的有效手段。
燃煤电厂烟气中汞的控制技术
燃煤电厂烟气中汞的控制技术大气中汞的来源1 主要来源大气中主要汞污染源为燃煤电厂、水泥厂以及有关矿物材料的开采和加工。
甲基汞同时可从城市废物充填和污水处理厂直接排出。
燃煤电厂是汞向大气排入的最主要来源。
上海市对空气中细粒径颗粒态汞的分析表明,大气中汞的颗粒物来源燃煤约占80%左右。
2 燃煤电厂生产过程汞的迁移转化电厂燃煤中的汞经燃烧通过烟气、飞灰和灰渣以及冲灰水的排放进入大气、土壤和水体。
由于汞具有挥发性,电厂用煤在粉碎过程中已有部分挥发。
煤粉进入炉内,随着温度升高,挥发出的气态汞随着烟气排放。
烟气进入除尘设备后,部分汞被灰颗粒吸附随同残留在灰渣中的汞一块被排入灰场。
进入大气的汞通过干湿沉降进入土壤和水体。
灰渣和冲灰水中的汞进入环境后,其中零价汞比重大,不易溶于水,在靠近排放口处沉淀下来。
二价汞离子在迁移过程中,被底泥和悬浮物中颗粒吸附,渐渐沉降下来。
其它形态的汞在水或沉降物中也可以转化成二价汞。
二价汞在微生物作用下,生成毒性更大的甲基汞和二甲基汞。
火电厂灰场的粉煤灰也会对土壤和地下水造成影响。
汞的危害汞是有剧毒性的微量元素,它具有挥发性和累积性。
汞在空气中传输扩散,最后沉降到水和土壤中,从而对环境和人体健康构成极大隐患。
大气中汞的浓度往往较低,一般不为人们所重视。
如果汞直接或通过大气沉降进入水体,它将以毒性更大的形态-甲基汞在鱼和动物组织中累积。
甲基汞和二甲基汞也可富集于藻类、鱼类和其它水生生物中。
生物累积导致处在食物链顶端的食肉动物体内的汞浓度数千倍甚至数百万倍于水中的汞浓度,从而在整个食物链中富集。
人体汞接触主要通过食用被污染的鱼。
高水平的汞接触将对人的神经系统和生长发育产生影响。
根据汞的接触剂量,它的健康影响依次是:感觉和认知能力的轻微损失、颤抖、不能行走、抽搐和死亡。
长期吃大量从同一汞污染区域捕获的鱼的人汞中毒的风险最大。
尤其对于育龄妇女风险更大,因为胎儿的神经系统对汞更敏感,比成人更容易受到汞的危害。
燃煤电厂烟气脱汞技术的
利用特定的膜材料,选择性地将烟气中的汞分离出来。该技术具有高效 、节能的优点,但膜材料的耐久性和成本是需要解决的问题。
各种脱汞技术的优缺点
活性炭喷射技术优点
简单易行,适用范围广。缺点:活性炭消耗量大,二次污染风险 高。
氧化吸收技术优点
脱汞效率高,适用于高浓度汞排放源。缺点:氧化剂和吸收剂选择 和配方关键,可能产生二次污染物。
利用活性炭对汞的吸附作用,将活性炭 喷入烟气中,从而实现对汞的去除。此 技术具有去除效率高、操作简便等优点 。
VS
新型金属氧化物吸附剂
研究人员正在开发新型金属氧化物吸附剂 ,如锰氧化物、铁氧化物等,这些吸附剂 具有较高的汞吸附容量和选择性。
未来烟气脱汞技术的挑战
汞的低浓度与复杂性
01
烟气中汞的浓度通常较低,且存在多种形态,对脱汞技术的效
技术的运行成本和环境风险。
智能化监控
借助物联网、大数据等先进技术 ,建立智能化监控系统,实时监 测烟气中汞的浓度、分布和脱除 效果,为优化运行提供科学依据
。
03
燃煤电厂烟气脱汞技术的 应用
燃烧前脱汞
煤洗选
通过洗选的方式去除燃煤中的汞,降 低燃烧过程中汞的释放。但此方法对 煤中汞的去除效果有限,通常只能去 除部分表面的汞。
02
烟气脱汞技术概述
现有烟气脱汞技术简介
01
活性炭喷射技术
利用活性炭的吸附性能,将活性炭喷入烟气中,吸附其中的汞。该技术
具有简单、易行的优点,但活性炭的消耗量大,且容易产生二次污染。
02 03
氧化吸收技术
通过氧化剂将烟气中的汞氧化为易溶于水的形式,再利用吸收剂将其从 烟气中分离出来。该技术的脱汞效率较高,但氧化剂和吸收剂的选择和 配方是关键。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂是重要的电力能源供应者,同时也是环境污染的重要来源。
其中,汞污染问题备受关注。
汞是一种有害物质,可以导致神经系统损伤等健康问题,对环境也有一定的破坏作用。
为了保护环境和人类健康,需要对燃煤电厂排放的汞进行治理。
本文将探讨燃煤电厂烟气脱汞技术以及适用性。
烟气脱汞技术主要分为几种,包括活性炭吸附、催化氧化、湿法脱硫脱汞等。
目前来看,湿法脱汞技术应用较广泛。
湿法脱汞有两种方法:一种是低氯化物水洗法(ACI),另一种是氧化吸附法(OFA)。
ACI法是指在脱硫的同时,利用水洗把烟气中的汞溶解在水中。
OFA法利用溴化物或碘化物对汞进行氧化转化,然后将氧化后的汞使用活性炭进行吸附。
两种方法各有优缺点,需要根据实际情况选择。
燃煤电厂烟气脱汞技术适用性与燃煤种类、烟气性质、排放水平等有关。
直接燃烧燃煤时,汞在烟气中以元素形式存在,而不是化合物形式。
硫氧化亚氮等污染物会影响汞的脱除效率。
不同燃煤种类汞含量也不同,需要根据具体情况进行不同的处理。
此外,排放水平也是决定脱汞技术适用性的重要因素。
在国内,对燃煤电厂汞的排放标准比较严格,要求各电厂安装汞脱除设备。
因此,燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性比较广泛。
总的来说,燃煤电厂的汞污染治理是一种以技术手段为主的治理方式。
根据不同的燃煤种类和排放水平,选择合适的脱汞技术能够有效地降低汞的排放量,保护环境和人类健康。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂作为我国主要的能源供应形式之一,其烟气中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。
除此之外,燃煤电厂烟气中还存在着对环境和人体健康具有潜在危害的重金属元素,如汞、铅等。
其中,汞是一种无色、无味、具有高挥发性和生物富集性的有害物质,在环境和人体健康中具有重要的作用。
汞的排放主要来源于燃煤电厂的烟气,燃煤电厂在燃烧煤炭时,蕴含在煤炭中的汞会挥发至烟气中,从而进入大气和水环境中,对环境和人体健康产生潜在危害。
因此,有效控制燃煤电厂烟气中的汞排放,具有十分重要的意义和价值。
在各种污染治理技术中,烟气脱汞技术被广泛应用于烟气污染物的削减。
烟气脱汞技术主要包括吸附、氧化、还原和蒸发浓缩等几种方式。
其中,吸附法是目前应用最为广泛的烟气脱汞技术之一,其基本原理是通过在烟气中添加一定的吸附剂,吸附烟气中的汞物质,并固化在吸附剂中。
氧化法则是通过将汞物质氧化成易于吸附的一种化合物,从而进行汞的分离和脱除。
还原法则是将氧化后的汞还原成元素态,从而增加其挥发和易吸附性。
蒸发浓缩法则是通过蒸发烟气中的水分,将汞物质浓缩于液体中,从而彻底去除。
然而,在实际的生产运行中,煤种、燃烧方式、烟气成分等因素均会对脱汞技术的适用性产生较大的影响。
因此,在选择烟气脱汞技术时,需根据煤种和燃烧工艺选用相应的技术,降低运营成本,提高效率。
在煤种方面,不同的煤种汞含量存在较大的差异。
目前,国内主要的煤种有无烟煤和褐煤等,其中褐煤的汞含量较高,而对其进行脱汞的技术较为困难。
因此,在选择煤种时应优先选择低汞含量的无烟煤,以降低汞的排放量。
在燃烧工艺方面,煤的燃烧方式、烟气温度、流速等均会对脱汞技术的适用性产生影响。
在烟气温度较低、流速较慢的情况下,吸附法的效果更好;而在烟气温度较高、流速较快的情况下,则需要采用氧化、还原或蒸发浓缩等技术。
此外,还应根据烟气成分的不同,选择对应的脱汞技术,以达到最佳的治理效果。
燃煤电厂高效协同脱汞技术分析
燃煤电厂高效协同脱汞技术分析燃煤电厂汞排放控制是目前国际上研究的热点,文章对燃煤电厂中汞的排放特性进行研究,对脱汞的协同治理技术和吸附剂喷射脱除技术进行系统的总结,可以为燃煤电厂汞排放控制选择合适的方法提供参考。
标签:脱汞;协同治理;吸附剂引言燃煤电厂是人为汞排放的重要来源之一,世界各国已经引起了足够的重视,燃煤電厂汞排放控制技术包括利用现有的烟气治理设备来最大限度地控制电厂的汞排放和针对汞的专门控制技术,本文就这两个方面的技术进行系统分析。
1 汞排放特性分析燃煤烟气中的汞主要有3种存在形态:元素汞(Hg0)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)。
汞的脱除效率很大程度上依赖于所排放的汞的形态分布。
Hg0绝大部分以气相的形式排放到大气中,是烟气中最难捕获的汞形态;氧化态汞主要以Hg2+的形式存在(如HgC12),易被湿法洗涤系统(如湿法脱硫装置)所捕获而脱除;颗粒态汞(Hgp)指的是能与烟尘粒子结合的那部分汞,可随烟气中的飞灰被除尘装置捕获。
因此,降低燃煤烟气中Hg0的比例是提高汞脱除效率的关键。
2 汞脱除技术方案分析燃煤电站现有烟气治理设备,包括除尘器、SCR脱硝装置、脱硫装置和湿式静电除尘器,对重金属元素都有不同程度的直接或间接脱除作用。
已有的研究结果表明,目前的烟气治理设备的综合协同脱汞率可达50~90%以上,对于我国境内的大部分煤种,都可以达到30μg/Nm3的排放标准,因此,应优先考虑采用烟气治理设备协同脱除,如无法达到排放指标或者需要达到更高的排放标准,可以考虑采用吸附剂脱除技术。
3 汞协同治理技术燃煤电站烟气治理设备都对汞都有不同程度的直接间接脱除作用,汞协同脱除技术有除尘器协同脱除、湿法脱硫协同脱除和湿式静电除尘器协同脱除,具体介绍如下。
3.1 除尘器协同脱汞对易挥发的重金属Hg,其脱除效果与颗粒态汞的存在比例及除尘器的类型相关。
根据美国EPA的测试结果,静电除尘器的自然汞脱除率可达36%,布袋对汞自然脱除率最高可达90%。
燃煤电厂烟气中汞处理技术
复合式烟气脱汞(SCR+ESP/FF+WFGD)
WFGD:湿法脱硫装置 约 脱除50%的汞 ESP/FF:静电除尘器 约 脱除50%的汞 SCR: 选择性催化还原 脱硝技术
的Hgo氧化成Hg2+后进行脱除。目前,化学氧化法主要 包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和选
择性催化还原法(SCR)等。
三、利用现有设备与技术控制汞排放法
现有的烟气污染物控制设备与技术主要 有袋式除尘器(FF)、静电除尘器(ESP)以及湿法脱硫 (WFGD)。 FF不但能除去Hgp,且飞灰滤饼中含有较高比表面 积的未燃尽碳还能有效氧化吸附Hgo,还可向除尘器中 喷入适量的吸附剂以提高其脱汞效率。 ESP可除去烟气中的HgP。 WFGD主要用来去除Hg2+,但需先将烟气中的Hgo 氧化为Hg2+后再通过WFGD将其去除,同时还必须考虑 Hgo再释放问题。
• 二、脱硫装置FGD脱汞 • 1)努力提高单质汞向氧化汞的转换率 • 2)努力避免氧化汞还原为单质汞,抑制脱硫塔中汞的二 次弥散
二、脱硫装置FGD脱汞——分层燃烧技术
• 分层燃烧技术可 以在烟气中达到很高 的氧化汞水平.因为 FGD装置脱除氧化汞最 为有效.如将此技术 与FGD装置相结合.可 以增加FGD装置的脱汞 率。
烟气脱汞技术特点
美国的一体化脱汞技术
一体化脱汞技术:利用燃煤电厂常规的除尘、脱硫
、脱硝等空气污染控制设施.就能在一定程度上达到一体化 脱汞的目的。
燃煤电厂烟气的汞脱除及减排处理
燃煤电厂烟气的汞脱除及减排处理作者:赵宏来源:《电子世界》2014年第24期【摘要】源自燃煤电厂的汞和气体污染物的排放对我们生产的环境造成很大的影响,因此对于燃煤燃气中所产生的贡好有害气体已经受到全世界的广泛关注,采取促使对电厂燃煤过程中控制其排放物是实现燃煤中汞减排的一种有效手段。
【关键词】燃煤烟气;汞脱除技术;多污染物控制技术Abstract:the pollutant emissions of mercury from coal-fired power plants and gas production environment have a big impact for us,so for gong good harmful gas produced by coal gas in has received extensive attention of the world,take prompt to control its emissions in the process of burning coal is a kind of effective mercury emission during the coal measures.Key words:coal-fired flue gas;Mercury removal technologies;More pollutants control technology煤是一种一次性能源,此能源主要用于燃烧,而煤燃烧后的产物将对对人们生存的环境造成严重的破坏。
煤燃烧后的烟气中除了会生产SO2、CO2、NOX等污染气体外,还会产生各种形态的汞。
汞是一种有毒的重金属,在大气中以气态、颗粒状态存在的汞能够通过呼吸作用进入到人们的体内,或者是通过食物链被人们消化吸收,无论是哪种方式都会对人们的身体造成很大的伤害。
相关报道数据显示,燃煤过程中所产生的汞占大气环境中汞含量的31%,今儿对生态患者造成严重的污染,已经成为现代社会面临的一个重要环境问题。
燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究
燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究摘要:汞是一种有毒重金属,在大气和水体中的积累可能对生态系统和人类健康造成潜在风险。
为解决燃煤火力发电厂烟气汞排放问题,必须寻求科学高效的方法,减少汞的排放,保护环境和生态健康。
在燃煤火力发电厂烟气汞排放的解决方案中,汞捕集技术是一种重要的方法。
通过在燃烧过程中采用汞捕集剂,可以有效地将烟气中的汞元素捕获,并将其固定在固体颗粒上,防止其进入大气和水体。
这一方法可以降低燃煤火力发电厂烟气中的汞含量,减少对环境的污染,同时也为后续的汞排放控制提供了有效的途径。
关键词:燃煤;火力发电厂;烟气汞;排放问题;控制建议引言燃煤火力发电是全球主要的电力供应方式之一,燃煤火力发电厂在燃烧过程中会释放大量的烟气污染物,其中包括对环境和健康产生潜在威胁的重金属汞。
烟气中的汞排放不仅对大气造成污染,还可能经由沉降进入水体,造成水生生物中的富集,形成生态链传递,引发环境风险。
在此背景下,燃煤火力发电厂烟气汞排放控制技术的研究和应用显得尤为重要。
1燃煤火力发电厂烟气汞排放概述燃煤火力发电厂烟气中含有大量的汞元素,其排放对环境和人类健康造成严重威胁。
烟气中的汞会被释放到大气中,随着大气传播并最终沉降到地表水体,汞进入水体后会转化为有机汞,累积在水生生物体内,形成食物链传递,引发生态风险。
同时,烟气中的汞排放还可能被人体吸入,导致神经系统和免疫系统等严重损害,威胁公众健康。
为了控制燃煤火力发电厂烟气中的汞排放,烟气汞排放控制显得尤为重要。
采取有效的汞排放控制措施可以减少大气中汞的含量,减缓汞在生态系统中的传播和积累,降低对环境和生态的不良影响。
此外,烟气汞排放控制还能够降低人体接触汞的风险,保护公众的健康。
燃煤火力发电厂烟气汞排放控制涉及多种技术手段。
例如,在燃烧过程中通过调整燃烧条件和采用先进的燃烧技术,可以降低汞的生成量;利用脱硫除尘系统可以捕集烟气中的汞颗粒,减少排放量;而通过使用活性炭等吸附材料可以捕集烟气中的汞蒸气。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂烟气中含有大量的汞元素,这是一种非常有害的有毒物质。
烟气中的汞元素在被排放出去后非常容易造成环境污染和人体健康危害,因此必须要采取有效的措施进行脱汞。
本文主要探讨燃煤电厂烟气脱汞技术的相关内容及其适用性。
1.1 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种较为常见的烟气脱汞技术,其原理是通过活性炭表面的吸附作用,将烟气中的汞元素捕捉下来。
活性炭吸附法具有高效、简便、适用范围广等优点,因此在烟气脱汞领域得到了广泛应用。
1.2 选择性催化还原法选择性催化还原法是一种新型的烟气脱汞技术,其原理是利用催化剂将氧化态的汞元素还原为元素态,然后通过烟气排放出去。
选择性催化还原法具有高效、低成本等优点,但是其对氮氧化物等有害物质的处理能力相对较弱,需要进一步改进。
1.3 湿法喷雾法湿法喷雾法是一种通过喷淋液体将烟气中的汞元素溶解的技术。
该技术具有适用范围广、处理效率高等优点,但也存在喷液强度的控制难度较高、脱除效果受气流影响较大等问题。
2.1 燃煤电厂煤质及汞含量燃煤电厂的煤质及汞含量是决定烟气脱汞技术适用性的首要因素。
不同种类的燃煤其汞含量和化学性质不同,因此其适用的脱汞技术也不同。
比如,富含甲基汞的煤使用活性炭吸附法具有显著的效果,而选择性催化还原法的效果则不佳。
2.2 燃煤电厂的烟气成分燃煤电厂的烟气成分对脱汞技术的适用性也有一定的影响。
比如,湿法喷雾法对于烟气成分的要求较高,需要烟气中必须含有一定的水分才能有效实现脱汞。
2.3 燃煤电厂的处理能力与能源消耗不同的脱汞技术对于处理能力和能源消耗有着不同的要求,因此需要从综合成本、加工复杂度、废物排放等多个方面综合考虑,选用最适合自身的脱汞技术。
总之,燃煤电厂烟气脱汞技术的选择需要考虑多方面的因素,采用最为适合的技术可以更好地保障大气的环境质量和人体健康。
燃煤电厂汞排放控制技术介绍
燃煤电厂汞排放控制技术介绍摘要:本文浅要分析了汞在燃煤中的赋存形态及其排放特性,并根据影响汞去除率的主要因素,简要介绍了当前一些汞排放控制技术。
关键词:赋存形态去除率洗煤活性炭前言汞是目前主要的全球性污染物之一,在大气中停留时间长、毒性大,并且具有生物累积作用,对人群健康构成很大威胁。
全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨,而燃煤过程中汞排放占相当大的比重。
根据美国环保署(EPA)1997年给美国国会的汞研究报告显示,燃煤电厂是最大的汞排放污染源。
与燃油相比,燃煤产生的汞排放要高出10倍到100倍。
因此燃煤电厂对于汞污染物的排放控制刻不容缓。
一、汞在燃煤中的赋存形态及其排放特性要控制燃煤电厂汞排放,就必须先了解汞在燃煤中的存在形态及其特性,以便对症下药。
煤中大部分汞是以固溶物形式存在于黄铁矿中,以硫化物结合态、有机物结合态和残渣态存在,也可能有部分微细的独立汞矿物分布在黄铁矿和有机物组分中。
汞是煤中较易挥发的痕量元素之一。
煤粉经过燃烧,其中的汞主要分为两部分:一部分伴随着灰渣的形成,直接存留于灰渣和飞灰中;另一部分在火焰温度下随着煤中黄铁矿(Fes:)和朱砂(HgS)等含汞物质的分解,以单质形态释放到烟气中。
,由于炉内高温,单质汞是煤粉中的汞在火焰温度下存在的主要形式。
当烟气流出炉膛,流经换热面,烟气温度逐渐降低时,一部分的气相单质汞会被飞灰通过物理吸附、化学吸附和化学反应等途径吸收,从而转化为以颗粒态存在的汞№(P),这一部分包括HgC12、HgO、HgSO4和HgS等。
一部分的气相单质汞在烟气温度降低到一定范围时,会被烟气中的含氯物质氧化而生成气相氯化汞(HgC12)。
目前学术界认为烟气中气态二价态汞多数为HgCl2(g)。
最后还有一部分气相单质汞仍保持不变,随烟气排出。
研究表明,在空气污染控制器的上游烟气中的气相汞中Hg2+占50 ~80%,单质汞Hg0占20 ~50%。
二、影响汞去除率的主要因素燃煤烟气中的汞主要有三种形态:二价汞(Hg2+)、单质汞(Hg0)、颗粒汞(Hg P)。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨随着环保意识的日益增强,对大气污染物排放的管控要求也越来越严格。
重金属汞是大气污染物中的重要组成部分,其对人体健康和环境造成的危害不容忽视。
燃煤电厂是重要的大气污染源,因此研究和开发燃煤电厂烟气脱汞技术显得尤为重要。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨,并对其适用性进行研究。
一、烟气中汞的来源燃煤电厂烟气中的汞主要来自煤燃烧过程中。
煤中的汞以无机汞和有机汞的形式存在,当煤燃烧时,这些汞会随着烟气排放到大气中。
燃煤电厂的脱硫设备也会影响烟气中汞的形式和浓度。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术需要充分了解汞的来源和形态。
二、烟气脱汞技术现状目前,燃煤电厂烟气脱汞技术主要有化学吸附、烟气净化装置优化、催化氧化和活性炭吸附等方法。
化学吸附是目前应用较为广泛的脱汞技术,它可以有效去除烟气中的汞。
烟气净化装置优化是通过优化燃烧工艺和净化装置结构,减少烟气中汞的排放。
催化氧化利用催化剂催化烟气中的汞,将其转化为易于捕集的形式。
活性炭吸附则是利用活性炭的吸附性能来去除烟气中的汞。
烟气脱汞技术的适用性取决于多个因素,包括燃煤种类、燃烧工艺、以及烟气排放特点等。
不同的燃煤种类含汞量不同,因此需要根据燃煤种类选择合适的脱汞技术。
燃烧工艺也会影响汞的形态和浓度,因此需要根据具体燃烧工艺确定脱汞技术。
燃煤电厂烟气排放特点也需要考虑,包括烟气温度、湿度、压力等参数。
综合考虑这些因素,选择合适的烟气脱汞技术对于燃煤电厂来说至关重要。
随着汞排放标准的不断提高,烟气脱汞技术也在不断发展和完善。
未来,烟气脱汞技术将朝着高效、低成本、易操作的方向发展。
化学吸附技术的发展将成为主要趋势,新型吸附剂和吸附工艺的应用将大大提高脱汞效率和降低成本。
烟气净化装置优化和催化氧化技术也将成为发展重点,通过优化工艺和结构来提高脱汞效率。
烟气脱汞技术的发展趋势将更加注重提高脱汞效率和降低成本。
五、结语燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用对于环境保护和人民健康具有重要意义。
汞在燃煤电厂中的排放与控制
汞在燃煤电厂中的排放与控制燃煤电厂是目前世界上最主要的电力供应方式之一。
然而,煤炭的燃烧会产生大量的汞排放,对环境和人体健康构成了潜在的威胁。
因此,针对燃煤电厂中的汞排放问题,采取有效的控制措施十分必要。
首先,了解汞在燃煤电厂中的来源以及排放途径是至关重要的。
汞在燃煤过程中主要来自于煤炭中的天然含汞物质。
当煤炭燃烧时,天然含汞的物质会被释放出来,并随烟气一起进入大气中。
汞主要以气态元素形式存在,但在某些特定条件下也可转化为固态或液态形式。
针对燃煤电厂中的汞排放问题,可以采取一系列的控制措施来降低其排放量。
首先,进行煤炭的预处理是十分关键的一步。
通过对煤炭进行洗选、除尘以及预处理,可以有效降低煤炭中汞的含量,从而减少燃烧过程中汞的排放。
其次,采用高效的脱硫技术也是降低汞排放的有效手段。
脱硫过程中,除了可以去除煤炭燃烧排放物中的二氧化硫,还可以同时去除其中的汞。
此外,采用先进的脱氮技术也能有效降低氮氧化物排放,并同时减少与汞的相互作用,从而进一步降低汞排放。
此外,对烟气进行高效的除汞处理也是一种常见的控制方法,可以采用压力吸附、催化氧化等技术进行治理。
除了在源头上进行控制外,对燃煤电厂中的汞排放进行监测和评估也是重要的。
通过持续的汞排放监测,可以了解燃煤电厂的汞排放情况,并及时采取相应的控制措施。
监测可以通过连续监测设备或间歇性采样测试等方式进行。
此外,对汞排放进行评估也是十分必要的,可以通过建立适当的数学模型来预测和评估不同控制措施对汞排放的影响。
然而,仅仅依靠燃煤电厂内部的控制措施是不够的,全面控制汞排放还需要政府、企业与公众的共同努力。
政府应制定相关的环保法规与政策,加强对燃煤电厂的监管,并推动采用更环保的能源替代煤炭。
企业应积极引进先进技术,提升汞排放控制的水平。
公众也应增强环境保护意识,倡导减少煤炭的使用,同时支持政府和企业在控制汞排放方面的努力。
总之,燃煤电厂中的汞排放问题不可忽视,对环境和人类健康具有一定的危害性。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂是当前中国能源供应的主要来源之一,然而燃煤所产生的烟气中含有大量污染物,其中汞是一种极其有害的重金属污染物。
汞的存在会对环境、生态和人类健康造成严重的影响。
因此,开发可行的技术来减少燃煤电厂的汞排放已经成为当前环保领域迫切需要解决的问题。
本文将针对燃煤电厂废气中汞的来源、特性、处理技术及适用性进行探讨。
燃煤电厂废气汞的来源和特性燃煤电厂废气汞的来源主要包括煤炭中天然含有的汞、煤炭处理过程中的损失和燃煤过程中的挥发排放。
汞通常以元素的形式存在于煤中,但煤中汞的含量和形态因煤的类型、区域、年代和开采方式的不同而异。
现有研究表明,中国东北地区的煤中汞含量较高,煤中汞的形态主要为无机汞。
在燃煤过程中,汞主要以元素和无机形态的氧化态汞存在于烟气中。
燃煤电厂的烟气中汞的形态和含量取决于燃烧控制、废气处理设备和煤种等因素。
通常,燃煤电厂大约有80%的汞存在于固体废弃物中,而20%的汞则以气态排放进入大气中。
目前,主要的汞排放控制技术包括吸附剂、氧化剂和活性炭吸附剂的使用以及固定化技术。
这些技术主要用于废气中无机汞的控制,但是对于废气中的有机汞并不是很有效。
吸附剂是一种在固体表面上吸附汞、将其去除的材料。
目前已经研发出一系列吸附材料,如硫酸盐、Zeolite、ZnO、TiO2等。
然而,这些吸附剂的应用也存在一定的限制,例如使用成本昂贵,废液处理存在困难等。
氧化剂是将无机汞转化为更易被去除的氧化态汞的方法。
常见的氧化剂包括氧气、氯化氢、DV等。
然而,这些方法不能去除有机汞,并且本身存在储存和运输等方面的问题。
活性炭吸附是现代常用的技术之一,通过物理吸附吸附汞并达到减排的目的。
活性炭吸附剂具有高比表面、介孔、广谱的吸附性能,是一种应用广泛的废气治理技术。
固定化技术是将废气中的汞转化为固态,通过沉降、过滤等方法将其去除。
这种技术将汞转化为固态,可以有效地降低二次污染,但是对于处理废气和垃圾场中的固体废弃物存在一定的技术难度。
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术关键词:脱汞技术汞污染控制技术汞污染防治技术燃煤电厂汞污染防治技术可分为三类:燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制65377;1燃烧前汞污染控制技术燃烧前汞污染控制主要包括洗煤技术和煤低温热解技术65377;1.1洗煤技术煤中的汞与黄铁矿有密切的关系,利用磁分离法去除黄铁矿,同时也可以除去与黄铁矿结合在一起的汞。
另外,化学方法、微生物方法等也可以将汞从原煤中分离65377;1.2煤低温热解技术由于汞的高挥发性,在煤加热的过程中,汞会由于受热而挥发出来65377;2燃烧中汞污染控制技术燃烧中控制是通过改变优化燃烧和在炉膛中喷入添加剂氧化吸附等方式,结合后续设施加以控制。
通过改进燃烧方式,在降低NOx 的同时,抑制一部分汞的排放,流化床燃烧方式在降低NOx排放的同时可以降低烟气中汞及其他微量重金属的排放。
主要包括:循环流化床技术65380;低氮燃烧技术65380;炉膛喷吸附剂技术65380;添加氧化剂技术65377;3燃烧后汞污染控制技术燃烧后控制主要包括:协同控制技术65380;单项脱汞技术65380;多污染物控制技术65377;3.1协同控制技术燃煤电厂现有的脱硝装置65380;除尘器和脱硫装置等烟气处理设施对烟气中的汞具有一定的去除作用。
烟气脱硝装置可以促进烟气中零价态的汞氧化为Hg2+,以颗粒态形式存在的汞在经过电除尘器65380;电袋复合除尘或袋式除尘器时可以被去除,Hg2+易于溶于湿法脱硫浆液中而被去除。
湿式电除尘器65380;烟气循环流化床脱硫等烟气治理设施对汞及其化合物均有一定的脱除效果。
3.2单项脱汞技术单项脱汞技术是基于现有设施改进的单项控汞技术,如改性SCR 催化剂汞氧化技术65380;除尘器前喷射吸附剂(如活性炭65380;改性飞灰65380;其他多孔材料等)65380;脱硫塔内添加稳定剂65380;脱硫废水中加络合(鳌合)剂等技术,实现更高的汞控制效果。
浅谈燃煤电厂汞及其化合物污染减排及监测技术
浅谈燃煤电厂汞及其化合物污染减排及监测技术摘要:综述燃煤电厂汞及其化合物的产生机理、减排及监测技术,污染控制主要包括3个方面,燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后烟气脱汞。
燃煤电厂烟气中汞及其化合物含量较少,监测技术主要包括手工监测和在线监测两种方法。
关键词:燃煤电厂;汞污染;脱汞;监测1 概述燃煤电厂烟气尘、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物对大气环境造成一定的危害,随着超低排放不断推荐,各项污染物排放浓度控制越来越低。
《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)规定,自2015年1月1日起,所有燃煤电厂汞及其化合物污染物排放限值执行0.03mg/m3。
汞作为一种全球性循环元素,通过食物链不断累积,对动物及人体有毒害作用[1]。
汞及其化合物排放除了自然界本身,还有人为源造成。
相关研究表明,燃煤电厂汞及其化合物排放占据40%[2]。
燃煤电厂烟气中汞及其化合物监测方法主要手工取样监测和在线监测方法。
2、燃煤电厂烟气中汞的产生机理煤中的汞在燃烧过程中,经过物理、化学变化,大部分进入烟气中,小部分残留在灰渣中。
燃煤中汞的产生过程如图1所示。
图1 煤中汞在燃烧过程和烟气中的可能转化途径燃煤排入大气的汞可分为3种形态:气态零价汞、气态二价汞和颗粒态汞。
3 燃煤电厂脱汞技术燃煤电厂汞污染控制技术主要包括3个方面,燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后烟气脱汞,其中燃烧后烟气脱汞技术备受关注。
3.1 燃烧前脱汞燃烧前脱汞主要包括洗煤技术、煤的热处理,洗煤技术主要是通过浮选法除去原煤中的部分汞,减少煤炭中汞含量[3]。
煤的热处理是基于汞的高挥发性,有研究表明,400℃范围内最高可除去原煤中80%的汞。
在此温度下煤中挥发性物质因热分解析出,热值有所降低[4]。
3.2 燃烧中脱汞有研究发现,燃煤电厂原煤燃烧过程对硫、氮控制技术对汞有一定的去除作用[5],例如循环流化床、低氮燃烧技术。
循环流化床技术,煤燃烧在炉内停留时间较长,微小颗粒吸附汞作用加强,从而降低烟气中汞的含量。
燃煤电厂烟气中汞处理技术探讨
燃煤电厂烟气中汞处理技术探讨目前,二氧化硫、一氧化碳以及氮氧化物、碳氢化物等造成的污染已为人所熟知并警觉。
但废气处理厂家耀先环境这里警告大家,有一些不为我们注意的污染物,正在对我们造成现实的危害,俗称“水银”的汞,便是这样的“隐形杀手”之一。
日本汞污染受害“水俣病”汞是有剧毒性的微量元素,它具有挥发性和积累性。
作为重点控制的重金属之一,过量的汞排放不仅会污染空气,而且会通过各种环境界面的交换,向水、土壤迁移,对生态环境和人体健康产生危害。
如果汞直接或者通过大气沉降进入水体,它将以毒性更大的形态在鱼和动物组织中积累,人体接触汞主要通过食用被汞污染的鱼,高浓度的汞接触将对人体的神经系统和生长发育产生影响。
汞释放被人体吸收途径据有关资料,人为的活动中汞主要来源于燃煤,火电厂的重金属污染主要来自煤的燃烧。
煤燃烧过程中,部分易挥发的重金属如Hg、Pb、Zn、Ni、Cd、Cu等极易气化挥发进入烟气,然后随粉煤灰颗粒一起向烟囱移动并逐渐降温,被粉煤灰颗粒吸附,经冲灰渣水排至贮灰场。
在这一过程中灰渣中部分可溶的重金属微量元素转入水中,如果冲灰渣水外排至江河,则可能对环境水体造成污染。
秘鲁小镇非法采矿致汞污染变“鬼城”据统计,燃煤电厂的汞排放量占到大气汞排放总量的1/3,位居各行业之首。
目前,在现有的排放标准基础上,现行的污染控制技术已经大大减少火电厂烟尘、SO2和NOx的污染问题,相应的大气污染物处理设备也得到了广泛应用。
然而,烟气中汞排放的危害与控制技术研究相对滞后。
据统计,自1978年至2008年,我国燃煤工业累计向大气排放汞已达8000余吨,随着经济的发展,汞的排放量还将持续增加。
美国环保署于2005年3月颁布了汞排放控制标准,成为世界上首先针对燃煤电厂汞排放实施限制标准的国家。
然而,我国除对生活垃圾焚烧和危险废物焚烧出台相关的控制标准外,目前国家还没有制定针对火电厂燃煤过程汞排放的控制标准。
因此,一直以来对全国燃煤电厂的汞排放水平缺乏了解。
燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨
燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨针对当前燃煤电厂所排放的烟气中,关于汞元素对环境的危害问题进行了论述,对目前燃煤电厂能够采用的脱汞技术进行了总结,并对如何监测燃煤电厂烟气中的汞含量值,提出了有效的改进对策。
标签:燃煤烟气;电厂;汞处理;脱汞技术0 引言我国对重金属汞有严格的管控制度,汞的剧毒性对人体危害巨大,因此为了避免汞排放对环境造成污染,要严格监测汞元素的排放问题。
超量的汞会在不同的环境层面中进行自由渗透,包括土壤、水域等。
汞可以在生物体内进行聚集,例如当空气或是自然水体中的汞元素超标时,就会在动物或鱼的内脏组织中沉淀下来,人一旦使用了这些鱼或动物,汞元素就会进入人的体内,进而毒害人的神经系统,或者是影响未成人的成长发育。
根据环境调查报告统计,由于人为因素造成汞污染的问题,主要来自于燃煤。
火电厂燃煤发电排放的烟气中,包含多种有毒重金属,例如汞、铅、镍、锌、铬等。
这些重金属一部分会随着燃煤产生的烟气、粉尘等,由烟囱排入大气中,而有一部分会被吸附在烟道中,工厂对烟道进行清理,会将这一部分灰尘收集到贮灰场,从而使得灰尘中可溶于水的重金属,随水向地下渗透,或者是被冲入地表水体,造成水环境的污染。
根据有关研究资料显示,由于电厂燃煤排放的汞污染物,占总污染物排放量的33%,居于所有行业的首位。
随着我国燃煤量的增加,汞污染呈现逐年上升的态势。
尤其是燃煤电厂的汞排放情况,还没有制定相应的监测方法和排放标准。
1 我国当前实行的脱汞技术1.1 洗煤技术煤炭中的黄铁矿的含量和重金属汞关系密切,通过磁分离法去除黄铁矿的同时,也去除了黄铁矿的伴生物汞。
此外,还有一些可以从原煤中提取汞的方法,包括微生物法、化学方法等。
据统计,采用化学洗煤技术,可以比传统的洗煤技术,多去除约25%的汞。
1.2 热处理技术利用汞的挥发性高的特性,可以对煤进行预热,煤炭中的汞经过加热进而挥发。
据研究数据表明,当煤炭加热到400摄氏度时,可以将煤炭中80%的汞进行分离。
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收稿日期:2012-02-14作者简介:张静怡(1977—),女,山西永济人,工程师,主要从事火电厂环境保护研究与咨询工作。
E-mail:zhangjingyi@要经过选择性催化还原(SCR )脱硝系统、除尘器和湿法烟气脱硫系统(见图2),这些现有的环保设施对汞的排放特性产生了不同的影响。
2.1SCR 脱硝系统的影响根据美国中部某电厂采样测试结果[4],SCR 脱硝系统对烟气中汞的总量影响不大,但是部分元素态汞经过SCR 系统后发生了很大的变化,其与图2汞从燃煤机组中排放Fig.2Mercury emission from coal -fired power plants第9期总汞量之比由43.67%下降到14.41%。
根据分析,这主要是SCR脱硝系统催化剂中V2O5和TiO2产生的作用,当烟气通过催化剂层时,部分元素态汞与烟气中的酸性气体(如HCl、HF等)、氯气反应,被氧化成了氧化态汞。
总之,SCR系统可以提升氧化态汞的含量,从而提高下游设备的脱汞能力。
2.2除尘器的影响现有的除尘器分为静电除尘器(ESP)和布袋除尘器(FF)2种。
在美国,静电除尘器还分为高温侧静电除尘器和低温侧静电除尘器,本文讨论的主要是低温侧静电除尘器。
除尘器对汞的脱除主要是将烟气中大部分颗粒态汞捕获,同时部分氧化态汞由于吸附在细颗粒物表面也被除尘器捕获。
但是除尘器对元素态汞仍然无法脱除。
根据ICR对美国84个不同燃煤电厂进行的相关检测,静电除尘器对烟煤和次烟煤烟气中汞捕获率分别为46%和16%,布袋除尘器对烟煤和次烟煤烟气中汞捕获率分别为83%和72%。
除尘器对烟煤和次烟煤的脱汞效率呈现出很大差异的原因主要是煤种不同导致煤中氯含量不同[5],煤中的氯可通过同相、异相或催化氧化等途径将烟气中的元素态汞氧化,因此煤中的氯含量越高,烟气中元素态汞的份额就会越少,除尘器的脱汞效率越高。
结合部分电厂的现场测试结果可以看出,布袋除尘器对汞脱除的能力明显高于静电除尘器。
这是由于布袋除尘器几乎可以捕集0.1μm以上的尘粒,对5μm以上尘粒的捕集效率可达99%以上。
而静电除尘器需通过强电场使灰尘颗粒带电,进而将其除去,因此静电除尘器对尘粒的比电阻值有很高的要求。
而尘粒的比电阻值与尘粒的化学成分有很大关系,燃煤粉尘的主要成分是SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等,SiO2和Al2O3质量分数大于85%的尘粒很难被除去[6]。
另一方面,除尘器脱除下来的飞灰中汞含量随飞灰残碳量的增加而增加[7]。
这是由于烟尘中残留的碳具有吸附烟气中汞的能力,烟尘中碳含量增加,除尘设备对汞的捕获率也会增加。
而在布袋除尘器中,气相中的汞与飞灰及其飞灰中含有的碳粒等固体物料之间存在更加密切的相接触。
2.3脱硫系统的影响目前大型燃煤机组的脱硫设施多为湿法脱硫系统。
湿法脱硫系统能够有效去除易溶于水的氧化态汞(Hg2+),但是对元素态汞无控制作用。
根据美国的测试结果,脱硫吸收塔对氯化物含量高的烟煤有脱汞效果,而对美国西部产的次烟煤则几乎无效。
总体而言,原煤中的氯质量分数大于200×10-6时,湿法脱硫系统的净脱汞效率为40%~60%;氯质量分数大于400×10-6时,湿法脱硫系统的净脱汞效率大约为80%,而当氯质量分数小于100×10-6时,湿法脱硫系统的净脱汞效率为10%~20%。
另一方面,湿法脱硫系统对烟气中的氧化态汞有还原作用,可将其还原为元素态汞,这对湿法脱硫系统的脱汞效率产生了负面的影响。
其原因是脱硫系统中的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐具有还原性,能将氧化态汞还原为不溶于水的元素态汞[8]。
其反应机理如下。
亚硫酸盐的氧化反应:SO32-+H2O→SO42-+2H++2e-,E0=0.2V(1)氧化汞被还原:Hg2++2e-→Hg0,E0=-0.85V(2)另外,金属离子(如铁、锰、镍、钴、锡等)也能与氧化态汞反应,使之还原[9],其反应式如下:2M2++Hg2+→Hg0+2M3+(3)3脱汞技术目前的脱汞技术大体分为燃烧前处理和烟气脱汞2类。
3.1燃烧前处理技术燃煤电厂燃烧前处理技术是指添加溴化剂的脱汞技术,它是在电厂输煤皮带上或给煤机里加入溴化盐溶液,或是将溴化盐溶液直接喷入锅炉炉膛。
溴化物的填加可以有效增加烟气中氧化态汞的比例,配合SCR烟气脱硝系统,可以保证进入后续设备烟气中的氧化态汞有较高的比率,从而利用下游的除尘器和湿法脱硫系统进行汞脱除。
采用炉前添加溴化物的方法能够有效利用烟气湿法脱硫装置控制汞的排放,最高的脱汞效率可以达到88%。
而且喷射系统简单,成本低。
但是,值得注意的是被控制的汞大部分都进入烟气湿法脱硫装置的排出物———石膏或废水里,需要二次处理,因此其应用受到限制。
3.2烟气脱汞技术烟气脱汞是当前商业应用的主要脱汞工艺,主要的方法是在除尘器之前喷射吸附剂,常用的吸附剂为溴化活性炭,烟气中的汞首先被活性炭上的溴化物氧化,而后再被活性炭吸附,最后在除尘器中捕集下来。
除尘器可采用静电除尘器或布袋除尘器。
在这种方法中,煤中的氯含量也会对脱汞效率产生很大的影响,安装静电除尘器的机组采用活性炭喷射方法脱汞测试结果表明,随着活性炭喷射量的增加,脱汞效率随之提高;燃用张静怡:燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术第45卷中国电力(Powder River Basin coal,粉河盆地煤,属于次烟煤)时,静电除尘器的脱汞率极限值为70%,这是由于PRB煤中的氯含量较低,烟气中HCl的体积分数小于1×10-6。
而燃用烟煤时,脱汞效率最大可以达到90%,这是由于燃煤中氯含量较高,烟气中HCl的体积分数可达150×10-6。
同样,采用布袋除尘器的机组较采用静电除尘器的机组能够获得更高的脱汞效率。
活性炭喷射脱汞法对不同煤种的脱汞效果如图3所示。
活性炭喷射的方法能够获得很高的脱汞效率,但是喷入的活性炭会与飞灰一起被除尘器捕集,这对于飞灰的综合利用会产生影响。
目前已有降低这方面影响的商用脱汞吸附剂。
4涉及脱汞的多污染物脱除技术多污染物控制技术能实现SO2、NO x、Hg和微粒物质(PM2.5)等的共同脱除。
目前,开发多污染物控制技术的公司主要有PowerSpan公司、Airborne公司等,这些技术虽然处于发展阶段,但是其用1个系统处理多种污染物理念符合当前的发展需求,代表了烟气治理领域的发展方向。
4.1电催化氧化技术PowerSpan公司开发了电催化氧化技术(ECO),其系统如图4所示。
ECO技术的核心是采用了介质阻挡放电反应器(DBD反应器),该装置能产生具有很强活性的O和OH自由基,这些自由基能氧化烟气中的NO 和小部分SO2,产生NO2、HNO3和SO3、H2SO4,Hg也在这个反应器中被氧化。
反应器下游设置1个吸收塔,吸收塔分为3层。
最底层(第1层)称之为低层循环,设置了1层分离喷嘴,喷嘴喷出的是硫酸铵溶液,对烟气进行增湿和降温,同时蒸铵溶液中的水提高硫酸铵溶液的浓度,氧化态的汞也在这一层被吸收;第2层称之为高层循环,SO2和NO2被氨溶液吸收,反应生成SO3、N2和O2。
在这2层的上面是湿式电除尘器(WESP),DBD反应器和上游氨溶液洗涤产生的气溶胶以及有毒颗粒物在这里被吸收,并返回到吸收塔底部的硫酸铵循环槽。
硫酸铵循环槽中的溶液经过过滤,除去氧化态汞、不溶盐和飞灰后进入副产物回收系统。
最终,洗气产物得以精炼,生成化肥类产品。
1个与此相似的工艺装备系统已于20世纪80年代中期安装在德国的Grosskraftwerk Mannheim 发电厂(装机容量300MW)并进行过相应的试验研究,但是由于DBD反应器的制造运行维护成本问题,其应用局限于一些较小的机组,最近该工艺装备应用于美国R E Burger发电厂的1台50MW 机组。
4.2Airborne工艺Airborne公司开发的技术称为“Airborne工艺”,其系统如图5所示。
Airborne工艺采用干的碳酸氢钠喷入系统,图3活性炭喷射脱汞法对不同煤种的脱汞效果Fig.3Mercury removal performance with activated carbon injection technology图4ECO系统示意Fig.4Flow diagram of ECO process图5Airborne工艺系统示意Fig.5Flow diagram of airborne process第9期并在下游设置了湿式钠法吸收塔,配合能利用硫酸钠和碳酸氢铵回收碳酸氢钠的再生器,实现碳酸氢钠的循环利用。
该方法可脱除电厂烟气中的SO 2、NO x ,同时将剩余物质转变成高质量的颗粒状硫酸铵化肥。
此外,采用在系统中加入氧化剂的方法,可将系统的汞脱除率提升至90%以上。
5结语燃煤中汞的价态对汞脱除有很大的影响,而这又与煤中其他元素的含量有关,其中氯含量对烟气中汞的价态有很大的影响,氯含量越高,烟气中氧化态汞含量越高,对现有设备脱汞越有利。
目前,应充分利用现有环保设施脱汞,并应将其调整为有利于提高汞脱除率的方式运行。
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,虽然还处于发展阶段,但是其代表了当前烟气治理技术的最新发展方向,在未来将具有广阔的发展前景。
参考文献:[1]THOMAS D B,DENNIS N S,WILLIAM J,et al .Control ofmercury emissions from coal -fired power plants:a preliminary cost assessment and the next steps for accurately assessing control costs [J].Fuel Processing Technology,2000,65-66:311-341.[2]LINDQVIST O,OHANSSON K,AASTROP M,et al .Mercury inthe swedish environment research on causes,consequences andcorrective methods[J].Water Air Soil Pollut,1991,55(1):23-32.[3]MASON R P,FIZGERALD F,MOEL F M.The biogeochemicalcycling of elementalmercury anthropogenic influences[J].Geochim Cosmochim Acta,1994,58(15):3191-3198.[4]钟丽萍,曹晏,潘伟平,等.燃煤电厂污染控制单元对汞释放的控制[J].燃料化学学报,2010,38(6):641-646.ZHONG Li -ping,CAO Yan,PAN Wei -ping,et al .Effect of theexisting air pollutant control devices on mercury emission in coal -fired power plants [J].Journal of Fuel Chemistry and Technology,2010,38(6):641-646.[5]ERIC M P,NICOLAS S B.Mercury speciation adsorption(MESA)method for combustion flue gas:Methodology,artifacts,intercomparison,and atmospheric implications [J].Water,Air,&Soil Pollution,1995,80(1-4):145-158.[6]CHOW W,MILLER M J,FORTURE J.Managing air toxic underthe new cleanair act amendments[J].Power Engineering,1995(1):30-34.[7]SENIOR C L,CHEN Z,SAROWM A F.Mercury oxidation incoal -fired utility boilers:validation of gas phase kinetic models[C]//the Air and Waste Management Association ′s 95the Annual Meeting and Exhibition,Baltimore,MD,2002:23-27.[8]MERCEDES D -S,SVEN U,KLAUS R G H.Mercury emissioncontrol in coal fired plants:the role of wet scrubbers [J].Fuel Processing Technology,2007,88(3):259-263.[9]BAO Jing -jing,YANG Lin -jun,JIANG Zhen -hua,et al .Advancesin mercury removal performance of wet flue gas desulphurization technology[J].Modern Chemical Industry,2008,28(3):31-35.(责任编辑刘明)Technology of Mercury Removal and Reduction for Flue Gas of Coal -Fired Power PlantsZHANG Jing-yi(China Electricity Council,Beijing 100761,China )Abstract:The effect of mercury removal in the existing air pollutant control devices in coal -fired power plants is evaluated and the mercury control technologies,which could be classified as pre -combustion control and flue gas mercury removal technology and mercury removal related multi -pollutant removal technologies are presented.According to the data collected,the SCR system can convert Hg 0to Hg 2+,which could be removed more easily by downstream equipment.Both the electrostatic precipitator (ESP)and the fabric filter can remove Hgp and Hg 2+from the flue gas,while the latter shows better performance.The carbon content of the flue gas has great effect on the removal efficiency of dust collectors,that is,more carbon content leads to better efficiency.The existing flue gas desulphurization (FGD)systems can collect Hg 2+,but can also convert Hg 2+to Hg 0.The method of adding bromides to coal can raise the Hg 2+content of flue gas,which could enhance the performance of mercury removal for the existing air pollutant control devices.Some multi -pollutant control technologies with promising prospect are also introduced,which could achieve the goal of removing SO x ,NO x ,Hg and fine particulate matter.Key words:flue gas mercury removal;mercury content of coal;existing environmental equipment mercury removal;multi -pollutant control technology张静怡:燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术。