电站锅炉重金属汞的排放规律及控制研究
燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展
燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展1燃煤电厂汞的排放煤作为一次能源的主要利用方式是燃烧,其燃烧产物会对环境造成严重的破坏。
全世界发电用煤量巨大,燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。
在煤燃烧造成的污染物中,除SO2、NO X和CO2外,还有各种形态的汞排放。
汞是煤中的一种有毒的重金属痕量元素,具有剧毒性、高挥发性、生物体内沉积性和迟滞性长等特点。
全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨,其中4000吨是人为的结果,而燃煤过程的汞排放量占30%以上。
由于我国一次性能源以煤炭为主,原煤中汞的含量变化范围在0.1~5.5mg/kg,煤中汞的平均含量为0.22mg/kg,是世界范围内煤中平均汞含量的1.69倍。
根据相关报道,预计2010年中国电煤总需求量为16亿t,以煤炭含汞量为0. 22mg/kg,电厂平均脱汞效率为30%计, 2010年燃煤电厂汞排放量约为246. 4 t。
因此燃煤所造成的环境汞污染形势不容乐观,对其排放控制不容忽视。
2 烟气中汞的存在形式及其影响因素2.1 汞的存在形式烟气中汞的存在形式主要包括3种:单质汞(Hg0)、化合态汞(Hg+和Hg2+)和颗粒态汞。
其中单质汞(Hg0)是烟气中汞的主要存在形式。
烟气中汞的存在形态对汞的脱除有重要影响。
不同形态汞的物理、化学性质差异较大,如化合态汞易溶于水,并且易被烟气中的颗粒物吸附,因此易被湿法脱硫设备或除尘设备脱除。
颗粒态汞也易被除尘器脱除。
相反单质汞挥发性高、水溶性低,除尘或脱硫设备很难捕获,几乎全部释放到大气中,且在大气中的平均停留时间长达半年至两年,极易在大气中通过长距离大气输送形成广泛的汞污染,是最难控制的形态,也是燃煤烟气脱汞的难点。
2.2 影响汞存在形态的主要因素2.2.1 燃煤种类的影响燃烧所用煤种不同,烟气中汞的形态分布也不同。
烟煤燃烧时,烟气中Hg2+含量较高,Hg0含量偏低;而褐煤在燃烧时,烟气中Hg0的含量却较高。
电站锅炉重金属汞的排放规律及控制研究
电站锅炉重金属汞的排放规律及控制研究【关键词】燃煤烟气;汞形态;除汞机理0 引言全世界发电用煤量巨大,燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。
尽管汞在煤中的浓度很低,但是由于煤消耗量巨大,国内外对它的研究均十分重视。
在煤燃烧造成的污染物中,除so2,nox 和co2外,还有各种形态的汞排放,大量的汞释放到大气中,对人类健康造成直接或潜在的危害。
美国epa于2005年颁布了燃煤电站锅炉汞排放最终法规,这使得美国成为全球首个制定燃煤电站汞排放限制的国家,而我国对此研究上处于起步阶段。
1 燃煤电站汞的排放规律煤炭中的汞主要以hgs的形式存在,在燃烧过程中氧化成hgo。
在燃烧的高温区域,氧化态汞转化为热力学上稳定的元素态。
通常燃煤电站内的汞排放浓度在100-600ppt之间,而废物燃烧排放浓度则在10000-100000ppt之间。
目前认为烟气中的汞主要有三种形式,元素态汞,二价汞,和颗粒态汞。
煤中的大部分汞蒸发,通常10%的汞与飞灰结合在一起,90%的汞以气相的形态存在于空气预热器出口。
元素态汞,氧化态汞的比例是不确定的。
有结果表明50~90%的汞被氧化。
本质上所有水溶性的hg2+可用常规的烟气脱硫(fgd)装置去除,但元素态汞(hg0)不受fgd影响。
因此汞的去除效率取决于烟气中汞的形态分布。
元素态汞(hg0)一般占总汞的90%,元素态汞占的比例越大,越不容易被脱除。
所以目前很多脱汞方法的机理是将元素态汞转化为氧化态,然后将其脱除的。
2 影响烟气中汞的因素2.1 烟气的温度煤中的汞可以在150℃左右的低温下挥发。
在炉膛内的燃烧温度下,汞将蒸发并以单质汞的形态存在于气相之中,随着烟气温度降低,单质汞会与烟气中的其他成分发生一系列化学反应,一部分转化为气态的氧化汞,一部分转化为固态的颗粒汞并吸附于烟气中的飞灰颗粒上,从而容易地被各种除尘设备捕捉,大部分汞仍然以元素态的形式随烟气排放到大气环境中。
2.2 烟气中氯元素氯化氢的含量直接影响了烟气中汞的形态分布。
燃煤锅炉汞减排工艺措施探讨
实施税收优惠和补贴政策
对采用先进汞减排技术的企业给予税收优惠和补贴,鼓励企业积极 采用新技术。
建立监督与考核机制
加强对燃煤锅炉汞减排的监督和考核,确保各项标准得到有效执行 。
加强汞减排技术的推广与培训
开展技术推广活动
燃煤中氯盐与汞的化学反应
煤燃烧过程中,煤中的氯盐与汞发生化学反应, 生成气态氯化汞,随烟气排放到大气中。
3
燃煤中硫化物与汞的化学反应
煤燃烧过程中,煤中的硫化物与汞发生化学反应 ,生成气态硫化汞,随烟气排放到大气中。
燃煤汞排放的危害
对人体健康的影响
气态汞可通过呼吸系统进入人体,长 期接触低浓度汞可引起神经系统、消 化系统、免疫系统等多方面的健康问 题。
政府和企业应增加对燃煤锅炉汞 减排技术研发的资金投入,鼓励 科研机构和企业进行技术创新。
引进先进技术
积极引进国际先进的汞减排技术 ,加强与国际组织和发达国家的
合作与交流。
建立研发平台
建立燃煤锅炉汞减排技术研发平 台,加强产学研合作,推动技术
成果的转化和应用。
制定合理的汞减排标准与政策
制定严格的汞排放标准
燃烧后控制
高效除尘器
使用高效除尘器去除烟气中的颗 粒物,包括吸附在颗粒物上的汞
。
活性炭吸附
利用活性炭吸附烟气中的汞,然后 通过再生或更换活性炭实现汞的回 收或处理。
湿法脱硫
结合湿法脱硫技术,通过化学反应 去除烟气中的汞。
03
燃煤锅炉汞减排工艺措施的优 化建议
提高汞减排技术的研发力度
加大科研投入
煤质选择
优先选择汞含量较低的煤 种,从源头上控制汞的排 放。
燃煤电厂大气汞排放的新形势及控制技术分析
年 全 球 汞 排 放 量 最 大 的 三 个 国 家 是 中 国 、 国 和 印 ( 美 CAM R) 首 次 规 定 了 火 电 厂 的 汞 排 放 , 也 是 世 界 , 这
欧 出 度 , 三 个 国 家 的 汞 排 放 总 量 占 世 界 汞 排 放 量 的 上 第 一 个 规 定 汞 排 放 的 法 规 。 盟 也 展 开 行 动 , 台 这 5 % , 中 中 国 是 美 国 和 印 度 两 国 排 放 量 之 和 的 两 了 有 关 多 种 有 毒 有 害 物 质 的 限 排 令 。 0 年 9月 , 7 其 2 08 欧
全球 环境 问题 的新 热 点和 前沿 领域 。
联 合 国 环 境 规 划 署 ( NEP) 00 年 报 告 称 燃 u 2 8
将汞 列 为环 境 污染 物 之一 。0 2 , 2 0 年 UNEP首 次 公 布 全 球 汞 排 放 评 估 报 告 。 后 两 年 一 次 的 联 合 国 环 之
倍 以 上 。 着 我 国 经 济 的 不 断 发 展 , 煤 消 耗 量 还 会 盟 出 台 禁 止 汞 出 口政 策 , “ 令 ” 求 , 随 燃 该 禁 要 自20l 年 1 区 7 不 断 增 加 , 排 放 污 染 问 题 逐 渐 突 出 , 临 的 国 际 谈 起 , 内 2 国 禁 止 出 口任 何 含 汞 产 品 。 汞 面 判 压 力 很 大 , 何 在 国 际 新 形 势 下 控 制 汞 排 放 特 别 如 然而 , 使 当时 汞污 染 控制 问题 的呼 声 很 高 , 即 但
燃 煤 电 厂 大 气 汞 排 放 的 新 形 势 及 控 制 技 术 分 析
周 云 山 袁新 勇 张 淼
华 电 重 工 股 份 有 限公 司
浅议金属汞在燃煤发电机组的监测与控制技术
浅议金属汞在燃煤发电机组的监测与控制技术发布时间:2023-02-21T00:50:56.579Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期10月作者:游世海[导读] 煤炭是我国重要的能源产品,其在生产生活中的应用占有特别大的比例。
其中大部分主要用于发电游世海国能织金发电有限公司摘要:煤炭是我国重要的能源产品,其在生产生活中的应用占有特别大的比例。
其中大部分主要用于发电。
从利用率的角度分析,煤炭资源在发电领域的利用率算是最高的。
为我国的经济发展作出了很大的贡献。
但是,在带来很大经济利益的同时也造成了很大的环境危害。
煤炭在燃烧过程中会产生很多有毒有害的物质,而现代机组把脱硫脱硝技术已经非常成熟地运用到生产中,大大改善了煤炭燃烧对环境的污染。
但是燃烧过程中还产生了大量的重金属元素特别是汞,对人类和环境的危害都很大。
越来越引起人们的重视。
本文主要是论述660MW火电机组无烟煤燃烧产生的有害重金属汞的监测方法与控制技术。
关键词:煤炭;发电;重金属;汞;监测。
一、引言贵州地区的煤种主要是无烟煤,无烟煤中含有的重金属主要有Hg、B、Bc、Gc、Co、Cu、Mn、Pb、Ni、Ba、Sr、Cr、As、Sc等;它们在煤中以有机物或化合物的形式存在,其中汞的含量最高,大约为0.308~15.9mg/kg,危害也最大。
从环境污染方面来讲,重金属主要是指汞等燃烧后产生的有毒有害物质。
根据国家2015年最新颁布的《火电厂大气污染排放标准》燃煤锅炉大气污染排放浓度限值规定:汞及其汞的化合物的排放浓度限值为0.03mg/m3。
面对如此严苛的排放标准,发电企业只有在煤的整个利用过程中做好重金属的监测与控制,才能达到国家要求的排放标准。
因此燃煤发电企业研究重金属监测与控制技术有着非常重要的现实意义。
二、燃煤重金属汞污染的途径与危害火电厂重金属污染来源主要是煤的燃烧。
经锅炉高温燃烧后,汞等有害重金属易挥发到烟气中,有一部分在烟气中被灰渣吸附后经电除尘与灰渣一起排出,有的则与烟气一起排到大气中。
关于燃煤电厂汞排放及其控制技术的探究
关于燃煤电厂汞排放及其控制技术的探究摘要:介绍了燃煤汞排放的现状、汞排放引起的危害及现行控制标准。
结合目前对汞排放控制的最新技术,提出了改善燃煤汞排放的建议。
关键词:汞排放;燃煤烟气;除汞技术0 引言燃煤电厂中 Hg 等痕量元素虽然排放浓度并不高,但是由于痕量元素本身的累积效应以及高毒性,它们也成为污染物控制的主要对象。
我国先后 4 次颁布实施有关燃煤电厂大气污染物的排放标准,标准中均没有设置汞的排放限值,在新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223 -2011)中增加汞的排放指标。
经研究美国、欧盟和德国的火电厂排放标准,确定我国火电厂汞及其化合物排放浓度限值为 0. 03mg/m 3(自 2015 年 1 月 1 日起实施)。
随着环保排放标准的日益严格,汞污染防治工作已被纳入电力企业“十二五” 规划,《重金属污染综合防治“十二五” 规划》和《“十二五” 重点区域大气污染联防联控规划》都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。
目前汞排放控制对策、燃煤电厂汞形态分布、排放机理及控制技术的研究被提上了议程。
1 汞排放的危害随着高效电除尘器、烟气脱硫、烟气脱硝、高烟囱排放等污染控制技术的采用,烟尘、SO 2 和NO x 的污染已得到有效的控制,燃煤电厂汞污染问题逐渐显现。
由于汞在 36℃就开始蒸发,温度越高,蒸发越快。
汞蒸气可以随着大气环流迁移到很远的地方,随着燃煤烟气的排放,这些汞被扩散到空气中,溶解于水中,由于汞比重大,往往沉积于河底。
在甲基维生素 B12 存在下,经过厌氧细菌的作用,沉积于河底的汞离子形成了甲基汞和二甲基汞,甲基汞能积聚在水生生物中,参加食物链,使汞在鱼体内富集浓缩,达到极高浓度,最高可达20 万倍! 甲基汞进入人体后主要侵害神经系统,尤其是中枢神经系统。
数据表明,2010 年 1 ~11 月份用于发电的煤就达 10.05 亿t。
如按照国外燃煤中汞的平均含量0.2 mg/kg 计算,燃煤中含汞量达201 t。
燃煤电厂中汞的排放与控制的研究
燃煤电厂中汞的排放与控制的研究摘要:本文对煤中微量元素汞的含量以及燃煤烟气中汞的排放情况进行了论述,综述了重金属汞在煤中的存在形态及在燃煤电站中的转化过程,并重点介绍了燃煤烟气中重金属汞的控制方法的最新研究进展,分析了燃煤电厂在汞的控制方面存在的主要问题,并结合我国国情提出了相关建议。
关键词:燃煤电厂;烟气;汞;排放;控制Keywords: coal-fired power plant; flue gas; mercury; emission; control0引言汞对已知的任何生物没有作用,人们很久以前就认识到汞是一种有毒的物质,且属于毒性最强的元素之一。
汞污染对生态环境的影响虽然比较缓慢,但进入生态环境的汞会产生长期的危害,特别是有机汞污染环境后,对人类造成严重威胁。
自然界中汞有三种价态,零阶汞Hg0,一价汞Hg+和二价汞Hg2+。
零阶汞易挥发,且难溶于水,是大气环境中相对比较稳定的形态,在大气中的停留时间很长,平均可达1年左右,可以在大气中被长距离地输运而形成大范围的汞污染。
造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两方面。
从局部污染来看:人为来源是相当重要的。
以美国为例[1],美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%,大约150t左右,其中占33%、份额最大的当属燃煤电站,约50t,垃圾焚烧炉年排放汞量约占20%,医疗垃圾焚烧约占10%。
对于燃煤过程,汞主要是以气态形式排放。
汞的电离势高,高电离势决定了汞易变为原子的特性,因而汞易迁移,难富集,利用一般的污染物控制装置无法有效捕捉而排入大气。
由于全球煤炭消耗量巨大,汞经由燃煤过程的迁移、转化已成为它在生物圈内循环的一个重要途径。
本文在参阅大量文献的基础上,从煤中汞的存在形态谈起,论述了燃煤电站中汞的形态转化过程,简要论述目前学术界对燃煤电站中汞的排放形式及其控制方法,并对该领域的研究提出了一些看法。
1 煤中汞的含量及燃煤烟气中汞的排放情况1.1 煤中汞的含量我国是一个燃煤大国,能源消耗主要以煤炭为主,因而由燃煤造成的汞污染问题也相当严重。
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。
(热能工程专业论文)燃煤过程中汞挥发析出规律的研究
华中科技大学硕士学位论文摘要rf尽管汞在煤中属于痕量元素,但由于燃煤电站耗煤量巨大,使得每年燃煤电站向环境排放出大量的汞,给环境带来了污染,危害人类健康。
研究燃煤电站中汞在煤燃烧过程中的挥发析出规律,对于研制开发出高效、经济的汞排放控制技术,减少环境污染,有着重要意义。
7/,6本文首先综述了汞对环境和人类健康的危害、汞在签送皇垫中的排放转化规律、影响汞形态分布的因素以及目前国际上有关的汞排放控制技术。
然后,对在高温电炉上进行的静态实验结果进行了分析。
实验结果表明了延长加热时间和提高加热温度有利于煤中汞的挥发析出,作出合山东矿煤中的灰分在400"(2左右对汞具有一定的吸附作用的推断。
之后,用F+A+C+T程序进行了氧化性气氛下的热力学平衡计算。
计算得出结论,在不考虑氯元素的情况下,硫元素能通过形成硫酸在低温下将单质汞氧化,面CaO的加入能削弱这一作用;在考虑氯元素且氯浓度比汞浓度大几个数量级的情况下的情况下,氯是氧化单质汞的主要因素,硫元素对汞的氧化不起作用,CaO的加入对汞的形态分布没有影响。
最后t在滴管炉上进行7动态实验研究。
实验结果表明了温度的提高有助于汞的挥发析出:灰中的含碳量越高,灰对汞的滞留能力越强;发现添加了Ca(OH)2后,飞灰对汞的吸附能力加强。
关健词:汞_、出,形态分布)本课题的研究得到了高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划(2001)和教育部骨干教师资助计划(NO.2202)的资助。
I华中科技大学硕士学位论文==;目4==≈≈;===≈===;≈#=目;=;=#=={;=j_=#ABSTRACTAlthoughmercuryhasaverylowconcentrationinthecoal,thepowerplantsreleasedalargequantityofmercuryintotheenvironmentbecauseofthelargeconsump60nofcoal.Thishasapollutioneffectontheenvironmentanddoesgreatharmstothehumanhealth.Theresearchonthemercuryemissionduringcoalcombustionisveryimportant.Ithelpstodeveloptheeffectiveandeconomiccontroltechnologyforthemercury.Inthefirstplace,thisdessertationsummariZCSthehazardsofmercurytotheenvironmentandhumanhealth.themercury’Semissionandtransfonnationinthepowerplant,thefactorsaffectthemercurytransformationandthecurrentcontroltechnologiesintheworld.Then,theresultsofthestaticexperimentscarriedonthehightemperatureelectricovenhavebeenanalyzed.Theresultshaveprovedthatlongerheatingtimeandhigherheatingtemperatureacceleratethemercuryemittingfromthecoal.ItalsoshowsthattheashoftheHeshancoalhaveanadsorptioneffectonthemercuryonthetemperatureabout400℃.Afterthat.thethermodynamiccalculationshavebeencarriedoutusingtheF’A+C+Tprograms.IthasbeenconcludedthatwithoutconsiderationofelementC1,theH2S04formedbytheelementSwilloxidizetheHgoOnthelowtemperature(blow400"C),andwillhelptOreducethisimpact.InconsiderationofelementC1,onaddingCaOinthecoaltheconditionsthattheC/hasagreaterconcentrationthantheHg,thecalculationsshowsthattheelementCIisthemostimportantfactorthatoxidizethemercury,theSthenhasnoeffectsonthemercuryoxidization,andtheaddedCaOhas110impactonthemercryspeciation.Atlast,thedynamicexperimentresearcheshavebeencarriedonthedroptubefurnace,Theresultsprovethatllightemperaturehelpsthemercuryemittingfromthecoal,andthemorecarbonintheash,tlle1li曲erconcentrationofmercuryintheash.ItalsoshowstheaddingCa(OH)2inthecoalwillhelpsimprovingtheadsorptionabilityofthefly觞hformingbycombustion.Keywords:mercury,emission,speciationⅡGDPGRFѪᛘٮᗳᮤ⨶ ሿᓇGDPGRF WDREDR F1绪论1.1课题背景1.1.1我田的能源结构我国能源资源并不十分丰富,供应十分紧张,人均占有量只有世晃人均资源量的1,2,是美国人均资源量的1/10。
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。
汞在燃煤电厂中的迁移规律以及汞污染物控制措施
汞在燃煤电厂中的迁移规律以及汞污染物控制措施【摘要】GB 13223-1991燃煤电厂大气污染物排放标准对我国燃煤电厂污染物的排放进行了规定和限制。
由于我国煤矿储量极其丰富,也使得我国的燃煤电厂得到了迅速发展,虽然带来了较大的经济效益,缓解了社会用电的紧张,但是也带来了严重的环境污染。
本文对汞在燃煤电厂中的迁移规律进行了分析,对汞污染物的控制提出了相应的方案和措施。
【关键词】汞;燃煤电厂;迁移规律;污染物控制前言经济的快速发展带动了人们生活水平的提高,也带动了能源的大量消耗。
由于受到技术条件和资金等的限制,我国目前电力资源的主要来源仍然是火力发电厂。
但是由于煤在锅炉中燃烧后产生的烟气对于环境会产生极其严重的污染,对于其污染物的治理和控制,也成为电力环境保护面临的焦点问题。
随着认识的提高和技术的发展,现行的控制技术已经基本解决了烟尘、硫氧化物和氮氧化物的排放问题,但是对于有害金属,尤其是汞的控制,仍需要进行相应的技术改进和创新。
1 汞在燃煤电厂中的迁移规律汞在煤炭资源中的含量极少,而且并不均匀,煤炭的种类和产地不同,汞的含量也有着很大的差别。
汞在煤炭中的存在可以分为无机汞和有机汞,一般含量约为0.22 ,在褐煤中含量相对更少。
要对汞在燃煤电厂中的迁移规律进行分析,才能为汞污染物的控制提供真实和准确地参考依据。
首先,要对汞在煤炭中的存在形态进行分析。
汞在煤炭中的主要存在于相应的矿物质中,由于其自身的亲硫特性,因此主要分布在黄铁矿中。
汞在煤中的存在形态可以分为可交换态、硫化物结合态、有机物结合态以及燃烧后的残渣态4种形态。
根据相应的数据和试验,汞的赋存形态主要是硫化物结合态和残渣态,其余两种形态出现的机率都极小。
因此,从其化学亲硫性而言,汞在自然界中的主要存在形态是硫化物形态,只是在不同的煤种之中,不同形态的汞所含的比例也不尽相同。
其次,要对煤燃烧过程中汞的形态变化进行分析。
电厂煤粉锅炉的燃烧过程中,炉膛中的温度可以高达1200~1500℃,而大部分汞的化合物虽然比较稳定,但是在温度高于800℃时,会处于热不稳定状态,煤中汞将受热挥发以汞蒸气的形态存在于烟气中。
清洁火电厂汞排放规律及控制方法分析
毕业设计(论文)题目:清洁火电厂汞排放规律及控制要领阐发院系动力工程系专业班级热能与动力工程专业09k1班学生姓名赵丹阳指导西席高鹏二○一三年六月清洁火电厂汞排放规律及控制要领阐发摘要燃煤电站汞污染已经成为继SO2污染之后的又一重大污染问题。
燃煤烟气中汞污染的控制研究是目前重要的环保课题之一。
火电厂烟气汞污染已受到高度重视,开发高效、低本钱、无二次污染的烟气脱汞技能已成为研究的重点,建立越发清洁环保的火电厂已成为趋势。
国内外对燃煤电站汞在烟气中的形态漫衍已经有许多研究,但就汞形态和转化机理方面还处于探索阶段,烟气的组分,温度,飞灰都市对汞的转化处理惩罚产生影响。
本文主要介绍了燃煤烟气中重金属汞的排放、形态转化及漫衍情况,着重论述了燃煤烟气中汞的排放规律和控制要领,并做了相应的阐发与总结。
本文采取飞灰改性,并在飞灰中参加壳聚糖吸附剂,并研究它的除汞效率。
同时也对未来燃煤烟气汞污染控制技能做了新的展望。
要害词:清洁火电厂;汞;飞灰;改性;壳聚糖THE MERCURY EMISSION LAW ANALYSIS AND CONTROL METHODS OF CLEAN COAL-FIRED POWER PLANTAbstractCoal-fired power plant mercury pollution has become the SO2 pollution was another major pollution problems. Coal-fired flue gas mercury control research is one of the important environmental issues. Thermal power plant flue gas mercury pollution has been attached great importance to the development of efficient, low-cost, no secondary pollution flue gas mercury removal technology has become the focus of the study, the construction of cleaner and more environmentally friendly thermal power plants has become a trend. Coal-fired power plants at home and abroad in the form of mercury in the flue gas distribution has been a lot of research, but on the mechanism of mercury species and transformation is still in the exploratory stage. The flue gas composition, temperature, conversion of fly ash will be handled on the impact of mercury. Heavy metals mercury emissions in coal-fired flue gas to form transformation and distribution, focuses on coal-fired flue gas mercury emissions rules and control methods, and response analysis and summary of future coal-fired flue gas mercury pollution control technology to do a new outlook.At present,we shall add the chitosan into the modified fly ash and study its adsorption efficiency.Key words:clean coal-fired power plants; mercury; flue gas;modification; chitosan目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1研究火电厂汞排放规律的意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3汞的形态及特点 (2)1.4燃煤电厂烟气脱汞概述 (2)1.5本文主要内容及研究要领 (5)2 汞的监测方法及排放规律 (6)2.1常用的汞的监测要领 (6)2.2我国燃煤电厂汞排放现状 (8)2.3汞的化学形态 (8)2.3.1 汞在煤中的存在形态 (8)2.3.2 燃煤历程中汞的形态变革 (9)2.4汞的排放规律及其影响因素 (9)2.4.1 汞的排放规律 (9)2.4.2 影响汞形态转化的化学因素 (10)3 电厂金属汞的排放控制要领及评价 (13)3.1国内外有关汞控制技能的研究现状及阐发 (13)3.2汞排放的控制要领 (13)3.2.1 吸附剂吸附法 (13)3.2.2 脱硫设备对除汞的效果 (14)3.2.3 脱硝设备对汞的影响 (15)3.2.4 飞灰除汞法 (15)3.3除汞要领的评价 (15)4 燃煤飞灰与汞的相互作用机制 (17)4.1燃煤飞灰的基天性质 (17)4.1.1 形态特征 (17)4.1.2 化学身分 (17)4.1.3 物相组成及其他性质 (17)4.1.3.1 矿物组成 (17)4.1.3.2 活性 (18)4.1.3.3 物理性能 (18)4.1.3.4 矿物加工性质 (18)4.2飞灰汞漫衍及残炭物化性质 (19)4.2.1 飞灰来源和阐发要领 (19)4.2.2 飞灰各组分的汞漫衍 (19)4.2.3 残炭粒径漫衍 (19)4.2.4 残炭化学组成 (20)4.2.5 残炭微观形态 (21)4.3飞灰改性后对汞的脱除 (22)4.3.1 改性要领 (23)4.3.2 温度对改性飞灰除汞影响 (25)5 吸附剂制备及试验要领 (26)5.1实验质料的准备 (26)5.1.1飞灰的产业阐发 (26)5.1.2壳聚糖 (27)5.2实验步骤 (28)5.2.1 吸附剂的制备 (28)5.2.2模拟烟气除汞实验设计 (29)结论 (31)参考文献 (33)致谢 (36)1 绪论1.1 研究火电厂汞排放规律的意义我国事世界产煤大国,煤炭产量占世界的37%,同时也是一个燃煤大国,能源消耗主要以煤炭为主,能源结构中燃煤所占的总比例高达75%,煤燃烧后所产生的污染物SOx 和NOx早已引起人们和社会的遍及存眷与重视。
燃煤电厂汞排放监测与控制方法
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2
燃煤电厂汞监测方法
2.3.1 安大略法(OHM) 法
安大略法(OHM,Ontario Hydro Method),可测得烟气中排放的 安大略法 总汞及三种形态汞分别的浓度,测量结果最为准确。 该方法从采样点抽取烟气首先进行过滤除灰,颗粒态Hgp就被截 留收集到滤膜上,再先后由3个装有KCl溶液的吸收瓶吸收Hg2+,装 有H2O2的1个吸收瓶去除烟气中的SO2,也吸收部分Hg0 ,3个装有 K2MnO4溶液的吸收瓶最终将Hg0完全吸收(将Hg0氧化为Hg2+并溶于 水中),最后1个吸收瓶装有吸水胶脱水排放净烟气,对各部分吸收 液进行Hg含量分析。
热解析分析装置 示意图
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燃煤电厂汞监测方法
2.3.3 30B法 法
适用范围: 适用范围: 任意OHM采样法适用的采样口。 分析对象: 分析对象: 烟道气中Hg2+,+ Hg0或(Hg2++ Hg0 ) 燃煤电厂中煤炭、炉渣、煤灰、废水 等总汞含量
安装条件: 安装条件: 只需安装采样探头,更换采样管,采样过程由采样器按设定自动完成。 电源:220V, 50Hz, 1-20amp 35
30A法,是对从烟道中抽取的烟气直接进行Hg含量的分析, 法 能够实现在线连续监测法,但测得的是烟气中排放总气态汞 的浓度,即(Hg0+Hg2+),测量结果比较准确。 该方法用装有烟尘过滤装置的采样探头将烟气从烟道或 烟囱中抽取出来,用管线将其通过Hg转换器,将Hg2+还原 为为Hg0 ,再直接送至检测器,检测数据又直接被传输到记 录、储存系统。 Hg0与Hg2+既可被分别测定,也可被转化为Hg0一起测 定总量;采样点的选择主要是出于代表性的考虑。
浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制
浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制摘要:排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。
汞进入人体后,可能会造成脑组织的损害,当环境中汞的浓度达到一定的范围时,会造成汞中毒。
因此,要对燃煤机组的汞污染进行控制,各国也在针对燃煤机组汞污染的控制进行相关的研究。
关键词:燃煤电厂;烟气汞;排放;控制一、燃煤电厂烟气汞的排放赋存在燃煤中的汞经过燃煤电厂的锅炉机组后,开始在炉内高温下,几乎所有的汞会转变为零价汞进入高温的烟气,经过各污染控制设备和其他设施的过程中,由于温度、烟气成分及飞灰等的影响,汞会发生复杂的物理化学变化而转化为不同的形态,最终表现为三种形态:颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞。
一般颗粒态汞易于被除尘器收集,氧化态汞易溶于水,易于被WFGD脱除;而元素态汞挥发性高、不溶于水,不溶于酸,很难被除尘器去除。
因此,汞的排放形态直接影响汞的脱除效率。
二、燃煤电厂烟气汞形态转化的影响因素1.在燃煤电厂中,不同形态的汞的含量及比例受到多种因素的综合作用,主要包括煤种、锅炉的燃烧方式及燃烧温度、烟气气氛以及烟气中的HCl和飞灰等。
燃煤电厂烟气中的汞含量及形态与燃煤锅炉燃烧的煤种密切相关。
研究表明,烟煤燃烧产生的烟气中的汞是以氧化态为主的,亚烟煤燃烧后,烟气中的二价汞含量与零价汞含量相当,褐煤燃烧后烟气中以零价汞为主。
2.锅炉燃烧温度影响汞的形态,在炉膛温度较高时,烟气中零价汞含量较大,大多数的二价汞形成的氧化物不稳定,会发生分解生成单质汞。
当烟气温度降低于750K时,烟气中汞元素的主要形态是二价汞。
3.锅炉的燃烧方式不同,会影响煤的燃烧情况,从而影响汞的形态分布,例如,在相同的条件下,循环流化床产生的烟气中的二价汞的比例较大,这与循环流化床的低燃烧温度有关。
从燃煤电厂的测试结果发现,使用循环流化床的锅炉排放的烟气飞灰中富集的汞含量较高,这可能是因为循环流化床的燃烧温度较低,形成的飞灰含有较高含量的未燃尽碳,吸附了更多的零价汞。
燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展
燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展摘要:目前我国主要汞排放污染源是燃煤锅炉排放,汞元素具有很大的毒性,与此同时还具有相应的迁移性和累积性,所以会对环境和人体的健康产生很大的影响,目前全世界范围都比较关注汞元素的排放。
我国燃煤电厂在具体运行过程中会排放汞,在对该污染物进行控制时,所采用的技术是控制装置以及脱汞技术。
随着人们对环境保护工作的不断重视,汞排放浓度以及废水汞含量的排放限值会越来越严格。
关键词:污染物排放;脱汞技术;燃煤电厂;应用分析引言重金属汞的毒性非常大,是燃煤四大污染物之一,与此同时,还具有累积性以及潜伏性,所以会对环境和人类的健康产生很大的威胁,目前全世界范围都非常重视该项问题。
我国的煤炭消费量是比较大的,所以汞的排放量也比较大,煤的燃烧是汞排放的最主要来源,在全世界范围内我国的煤燃烧量以及汞的排放量都比较大。
我国的能源特征是富煤贫油,针对这一特点,我国工程院发表了相应的刊物,其表明我国的煤炭消费到2030年仍占有50%,所以未来我国能源结构的一个主要成分是煤炭资源。
1汞排放标准近年来我国针对燃煤烟气汞的排放,制定了相应的控制措施,并且颁布了相应的排放标准。
2015年我国实施的相关规定中,明确指出汞的排放限值为0.03mg/Nm3,相关委员会和研究人员建议,该排放限值要进一步的进行修订,修订之后的排放限值为3μg/Nm3。
2015年我国技术监督局所颁布的排放标准中的汞排放限值为0.5μg/Nm3,,从2017年我国所采用的汞的标准限值为0.01 mg/Nm3。
由此可以看出,随着社会的不断发展,人们越来越重视汞的排放,并且相关限制越来越严格。
2影响因素2.1汞的形态产生的影响汞具有较高的挥发性,并且不容易溶于水,所以比较稳定,在对其进行收集,其具时,很难通过污染控制设备进行收集。
在去除汞离子时,可以溶解HgCl2有较好的溶解性。
2.2不同烟气处理方式产生的影响颗粒态汞如果被飞灰吸附,那么在对其进行去除时,可以采用电除尘器以及机械除尘器,但是该种除尘方法并不具有良好的去除效果,所以在进行烟气脱汞时,该种方法一般不会使用。
汞撒利类在燃煤电厂中的排放特征和控制技术研究
汞撒利类在燃煤电厂中的排放特征和控制技术研究汞是一种常见的有毒物质,其排放对环境和人类健康造成了严重影响。
特别是燃煤电厂作为重要的汞排放源,其排放对全球大气汞污染有着重要的贡献。
因此,研究燃煤电厂中汞排放的特征和控制技术具有重要意义。
首先,让我们了解汞撒利类在燃煤电厂中的排放特征。
燃煤电厂主要通过燃烧煤炭来产生电力,而燃烧过程中汞主要以元素汞(Hg0)、离子汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)三种形态排放。
元素汞是汞的最常见形态,占据了燃煤电厂排放总量的大部分。
离子汞和颗粒态汞的排放量相对较少。
其次,燃煤电厂中汞排放的控制技术是必不可少的。
针对燃煤电厂汞排放的特点,研究和实施有效的控制技术可以显著降低汞排放,并减少对环境的负面影响。
目前,常用的汞排放控制技术主要包括以下几种:1. 燃烧优化技术:通过优化煤种选择和燃烧条件,可以有效降低燃煤电厂中的汞排放。
例如,选择低汞含量的燃料,优化燃烧温度和压力等参数,可以降低燃烧过程中汞的生成和排放。
2. 烟气净化技术:燃煤电厂中常用的烟气净化技术包括静电除尘器和脱硫脱硝设备。
这些设备可以通过捕集汞颗粒和汞物质,将其从烟气中去除。
然而,传统的净化技术对于气态汞的去除效果较差,因此需要结合其他技术进行改进。
3. 激活炭吸附技术:激活炭是一种具有很强吸附性能的材料,可以用于捕集汞。
将激活炭投入燃煤电厂的烟道系统中,可以有效地吸附烟气中的汞,达到减少汞排放的目的。
同时,捕集的汞可以进行有效的回收和处理。
4. 汞稳定剂技术:汞稳定剂是一种能够与汞形成稳定化合物的化学物质。
通过添加汞稳定剂到煤炭或燃烧过程中,可以显著降低汞排放。
这种技术被广泛应用于燃煤电厂和其他燃烧过程中,具有较好的效果。
总的来说,燃煤电厂中汞撒利类的排放特征和控制技术的研究具有重要的意义。
通过深入了解汞排放的来源和特点,有针对性地实施汞排放控制技术,可以有效降低燃煤电厂对环境的污染,减少对人体健康的危害。
燃煤电厂汞污染及控制
2009.2
第25次UNEP理事会同意成立政府间谈判委员会,就起草一项旨在治理汞污染的具有法律约束力的国际文书开展谈判
2010.6
政府间谈判委员会第一次会议通过了谈判委员会意事规则,进行了全面政策交流和立场阐述
2011.1
1.1 我国重金属污染防治工作
一、我国电厂汞污染控制总体思路
2010年7月9日,重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上环境保护部、中宣部、发展改革委等13个部门及内蒙古、江苏、浙江等14个省(区)政府分管领导对《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》进行了深入细致讨论,并提出了修改意见和建议。会议原则通过了《重金属污染综合防治规划(2010~2015年)》,决定进一步修改后报国务院批准实施。
2001.1
第21次UNEP理事会决定在全球范围内对汞污染现状开展调查评估
2003.2
第22次UNEP理事会尽快在国家、区域和全球采取进一步行动,包括考虑制定具有法律约束力的国际文书等办法管制汞污染
2005.2
第23次UNEP理事会决定开发汞污染防治工作计划,准备和发布关于汞生产、需求和贸易的报告
2007.2
热端静电除尘
12/9
13/6
-/-
布袋除尘
83/90
72/72
-/-
湿式除尘
14/-
0/9
33/-
SO2控制
干喷+布袋除尘
98/98
3/24
17/0
热端静电+湿法脱硫
55/49
33/29
-/-
冷端静电+湿法脱硫
81/75
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电站锅炉重金属汞的排放规律及控制研究
【摘要】重金属汞对于环境的污染十分严重,汞可以在生物体内和食物链中具有永久累积,对人类健康危害较大。
燃煤锅炉烟气中汞的排放是人为汞污染的主要来源之一,国内外对燃煤电站汞在烟气中的形态分布已经有很多研究,但就汞形态和转化机理方面还处于探索阶段,烟气的组分、温度、飞灰都会对汞的转化处理产生影响。
本文着重叙述了影响汞的形态特征的因素和燃煤电站中汞的控制方法,仅为行业同仁提供汞排放控制一些思路。
【关键词】燃煤烟气;汞形态;除汞机理
0 引言
全世界发电用煤量巨大,燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。
尽管汞在煤中的浓度很低,但是由于煤消耗量巨大,国内外对它的研究均十分重视。
在煤燃烧造成的污染物中,除SO2,NOX 和CO2外,还有各种形态的汞排放,大量的汞释放到大气中,对人类健康造成直接或潜在的危害。
美国EPA于2005年颁布了燃煤电站锅炉汞排放最终法规,这使得美国成为全球首个制定燃煤电站汞排放限制的国家,而我国对此研究上处于起步阶段。
1 燃煤电站汞的排放规律
煤炭中的汞主要以HgS的形式存在,在燃烧过程中氧化成HgO。
在燃烧的高温区域,氧化态汞转化为热力学上稳定的元素态。
通常燃煤电站内的汞排放浓度在100-600ppt之间,而废物燃烧排放浓度则在10000-100000ppt之间。
目前认为烟气中的汞主要有三种形式,元素态汞,二价汞,和颗粒态汞。
煤中的大部分汞蒸发,通常10%的汞与飞灰结合在一起,90%的汞以气相的形态存在于空气预热器出口。
元素态汞,氧化态汞的比例是不确定的。
有结果表明50~90%的汞被氧化。
本质上所有水溶性的Hg2+可用常规的烟气脱硫(FGD)装置去除,但元素态汞(Hg0)不受FGD影响。
因此汞的去除效率取决于烟气中汞的形态分布。
元素态汞(Hg0)一般占总汞的90%,元素态汞占的比例越大,越不容易被脱除。
所以目前很多脱汞方法的机理是将元素态汞转化为氧化态,然后将其脱除的。
2 影响烟气中汞的因素
2.1 烟气的温度
煤中的汞可以在150℃左右的低温下挥发。
在炉膛内的燃烧温度下,汞将蒸发并以单质汞的形态存在于气相之中,随着烟气温度降低,单质汞会与烟气中的其他成分发生一系列化学反应,一部分转化为气态的氧化汞,一部分转化为固态的颗粒汞并吸附于烟气中的飞灰颗粒上,从而容易地被各种除尘设备捕捉,大部分汞仍然以元素态的形式随烟气排放到大气环境中。
2.2 烟气中氯元素
氯化氢的含量直接影响了烟气中汞的形态分布。
烟气中氯化氢的浓度越大,汞转化为氧化汞的转化率也越大,这表明氯化氢浓度的增加可以促进单质汞向氧化态汞的转化。
随温度升高和加入HCl浓度的增高,Hg2+ 的含量也随之增大。
在煤燃烧过程中,煤中所含的的氯元素在烟气中主要以氯化氢的形式存在。
汞和氯化氢的直接反应式为:
Hg0(g)+ 2HCl(g)→ HgCl2(g)+ H2(g)
热力学计算表明,该反应具有很高的能垒,在较低温度下(600K以下)反应速度极慢,汞与氯化氢的直接反应受到限制。
在较高的温度下通过中间反应产生氯气分子和氯原子,可以使反应得以快速进行,生成产物HgC12。
在实际燃煤过程中,当煤中氯元素含量高时,烟气中的汞主要为HgC12。
在烟气流向烟囱出口的过程中,随着烟气流经各受热面,烟气温度逐步降低,烟气中的汞将经历一系列物理和化学变化。
有大于1/3的Hg0与烟气中其它成分发生反应,形成Hg2+的化合物[1],其中主要是氯化汞。
氯化汞具有较高的蒸气压力,所以,氯元素的存在可以大大地增强煤中汞元素的蒸发;可以延迟汞的凝结,使汞以气态氯化汞的形式停留于气相中,排入大气产生汞污染[2]。
2.3 烟气中的硫元素
研究表明在燃烧和气化的最高温度区域,单质汞仍然是汞的热力稳定形式。
但在燃烧过程产生的氧化性气氛烟气中,随着烟气温度的降低,烟气中缺乏氯元素时,单质汞将发生化学反应而生成氧化汞,硫元素的存在可以促进汞元素以固相硫酸汞(HgSO4)的形式沉积下来。
这主要是因为烟气中的SO3与H2O形成H2SO4在灰粒表面凝结,使得汞组分可能以HgSO4形式吸附,因此烟气中的单质汞和氧化汞含量均开始逐步下降。
在低温时(500K以下),汞将凝结,基本上以固相的硫酸汞HgSO4的形式存在,对于锅炉运行的实际情况而言,在烟道的尾部,一般为富氧低温的环境,汞易形成硫酸汞,凝结在亚微米颗粒上或均相凝结成气溶胶。
在还原性气氛的烟气中,硫元素的含量对汞的形态和分布几乎没有影响。
但是当烟气中氯元素和硫元素并存时,在氧化性气氛中,高硫含量会增加单质汞的排放,而硫酸汞作为稳定相的温度范围变窄。
高硫煤的燃烧不仅会产生高的SO2排放,而且由于单质汞在烟气中含量高,汞的排放也相对较多。
SO2的加入抑制了烟气中Cl原子和Cl2的形成,因此抑制了汞的氧化。
2.4 氮元素对燃煤烟气中汞形态转化的影响
氮元素在燃煤烟气中主要以两种形式存在,NO和NO2。
试验研究发现NO 的浓度在50~300 ppmv的恒定水平,显著抑制汞的去除,但机理尚不清楚。
NO2
对汞的形态转化影响不大,NO2可提高汞在飞灰或铁的氧化物中的氧化,虽然这种效果相当于加微量的氯。
2.5 O2对汞形态的影响
随着随氧气浓度增加烟气中汞的转化率有所升高,这表明在各种烟气体系中较高浓度的O2都可以促进汞的氧化。
这是由于汞是一种能与O2发生化学反应的元素,在较低的温度下能生成氧化汞的气、固混合物;另外氧气还可以通过与氯化氢、二氧化硫及氮氧化物的共同作用,促进汞的氧化。
但与氯化氢相比,O2对烟气中汞的氧化促进效果较差,只有大幅度增加烟气中氧气的浓度,才会有明显的促进效果,这种条件对于实际运行的燃煤锅炉是难以达到的。
因此,大大增加燃煤烟气中氧气的浓度对于实际运行的燃煤锅炉可能不具有实际应用价值。
3 燃煤电站汞排放控制的国内外研究现状
现在燃煤电站还没有一项成熟的、可应用的脱汞技术,最接近应用的技术是烟气中喷入活性碳颗粒脱汞,但该技术费用过高。
除汞技术在燃煤电站中的应用还存在很多问题,尤其是吸附剂在吸附过程中的机理性问题还远未搞清楚,目前大多数技术还都处于实验室研究阶段。
燃烧前脱汞的主要手段是改进煤的洗选技术;燃烧后脱汞的研究主要包括以下几方面内容”
1)燃烧前常规物理洗选煤技术虽然在一定程度上除去煤中的汞,但残留于煤中的汞仍需用其他方法去除,而且洗煤除汞成本高,此技术很难作为控制汞污染的主要技术;
2)烟气中喷入活性炭、飞灰等吸附剂。
活性炭常被注入一些化学物质,如碘、氯和硫的化合物,可增强吸附,同时也提高了成本,钙基吸附剂、沸石、紫外线照射下的TiO2 对气态汞也有较好的捕获作用;
3)湿法洗涤装置可将烟气中80%~95%的Hg 除去,但对于不溶于水的Hg。
捕捉效果却很差。
钙基吸附剂价格低廉,且已广泛用于烟气中SO2 的脱除。
如果钙基物质能够在烟气汞排放的控制方面也有所突破,则可作为脱除烟气中多种污染物的有效物质。
研究表明,钙基类物质如Ca(OH)2对HgCI2,的吸附效率可达到85% ,碱性吸附剂如CaO同样也可以在100 ℃时很好地吸附HgCl2,在140℃时对HgCl2,的吸附效率较低,但这两个温度下对单质汞的吸附效率都很低,因此需要加强钙基类物质对单质汞吸附的研究。
4 结论
综合分析目前电站汞控制方法,吸附剂吸附的方法对于汞的脱除率比较高,并且容易推广使用。
很多研究表明由于燃煤烟气中的汞浓度很低,吸附剂可以使用很长时间不用更换。
然而吸附剂的稳定性和价格问题也是急需解决的问题。
合成廉价又高效的新型吸附剂是国内外研究的热门课题。
【参考文献】
[1]Ghorishi S.B.,C.W.Lee,and J.D. Kilgroe.Mercury speciation in combustion systems:studies with simulated flue gases and model fly ashes[C]//The 92nd Annual Meeting of Air & Waste Management Association. Louis,June,1999:20-24
[2]刘迎晖,郑楚光,游小清,等.氯元素对烟气中汞的形态和分布的影响[J].环境科学学报,2001,1,21(1):69-73.。