基于人工神经网络的燃煤汞排放预测模型

利用GA-BP的人工神经网络算法建立燃煤汞排放预测模型,确定煤中汞含量、煤的发热量、煤中硫含量、煤中氯含量、挥发份含量、排烟温度作为输入矢量,元素态汞、氧化态汞和颗粒态汞3个因素作为输出参数,通过对20个燃煤锅炉汞排放形态的测试数据进行模型训练,结合实际测试数据和预测数据对误差来源进行了分析.通过对3个样本进行验证,分析人工神经网络的实际预测效果.研究结果表明,训练与预测的精度都是符合汞排放预测实际要求的,预测精度达0.895,分析表明利用人工神经网络建立预测模型可对燃煤汞排放进行预测.     

大气污染控制中高梯度磁分离技术的研究与应用

本文概述了高梯度磁分离技术在燃煤脱硫除灰、烟气除尘方面的应用与研究进展以及超导磁分离技术在燃煤脱硫方面的研究，并展望了超导磁分离技术在环境保护中的应用前景。     

汞同位素组成示踪燃煤发电过程中汞排放特征研究进展

汞是一种持久性、全球性重金属污染物,污染范围广,排放源复杂,环境地球化学性质活跃.不同环境介质汞污染源解析一直是环境科学研究领域的难题.燃煤电站汞排放被认为是最大的人为汞释放源,亟需准确可靠的示踪手段来深入阐明燃煤电站汞排放过程、迁移转化等归趋行为.汞在自然界有7个稳定同位素,分别是196Hg(0.15%)、198Hg(10.02%)、199Hg(16.84%)、200Hg(23.13%)、201Hg(13.22%)、202Hg(29.80%)和204Hg(6.85%).由于同位素在演化过程中的分馏效应单向性并携有演化过程信息,在地域分布和生物地球化学循环过程中存在显著分异现象,因此,通过研究汞稳定同位素组成可评估、示踪燃煤汞排放特征和生物地球化学过程.本论文结合近年相关研究成果,针对汞同位素分馏过程、煤中汞同位素分馏现象以及汞同位素示踪燃煤电站汞排放的合理性和可行性进行了综述.     

中国燃煤电厂碳排放量计算及分析

人类活动造成的温室气体排放已经对自然生态造成了巨大的影响。如果无法有效解决气候变化问题,到2030年将有超过1亿人因此而失去生命,且全球经济增长将削减3.2%。有效地控制和减少温室气体的排放是人类急需解决的问题。目前中国温室气体排放总量已经超越美国成为全球第一大温室气体排放国,中国的能源结构决定了中国燃煤发电是中国CO2主要排放源之一,因此实现燃煤发电碳减排对降低中国碳排放总量,减少温室气体排放具有重要意义。准确地计算燃煤电厂产生的碳排放量是进行碳排放权交易、低碳火电厂在经济上具有可行性,最终实现燃煤电厂碳减排的前提条件之一。本研究根据世界资源研究所提供的计算工具首先界定了本研究对于碳排放计算的范围,其次阐述了不同电厂应针对其使用的燃煤进行工业分析的精细化程度不同而采用不同的计算方法,最后对两组不同机组类型的中国火电厂进行了碳排放量计算和对比分析。根据以上分析得出了大容量、高参数的燃煤发电机组相比小容量发电机组不仅能提高能源利用效率,同时也能相对减少因生产电能而产生的CO2排放。其次,燃煤电厂CO2排放中煤炭固定燃烧占有绝对比例,脱硫及外购电力所占比例较小,但排放的绝对总量并不小。再次,由于大容量、高参数机组与小容量发电机组相比在生产单位电能所消耗的燃煤量更少、其排放的废弃中的CO2浓度相对较高,应此更适合安装碳捕捉系统,有助于提高捕捉效率,降低捕捉CO2的成本。因此,建议在未来建设碳捕捉系统时应优先选择大容量、高参数机组。本研究的创新点在于在上述研究的基础上考虑单个燃煤电厂的煤质、考虑电厂脱硫、外购电力的因素,根据电厂对煤质不同程度的工业分析采用不同的计算方法,目的在于更?     

内蒙古自治区原煤中汞含量分布及燃煤大气汞排放量估算

燃煤汞排放是主要的人为大气汞排放源,且煤炭消耗量巨大,全球因燃煤向大气排放的汞量已不容忽视[1].我国作为世界能源消费大国,现今及今后50年仍将以煤炭燃烧作为主要的能源[2].内蒙古自治区地区煤炭资源储量极其丰富,煤炭预测资源总量约为1.4万亿吨,位居全国第二.因此,确定内蒙古自治区原煤中汞含量及空间分布、估算各行业燃煤大气汞排放量对于完善我国煤炭汞资料、评估燃煤汞排放的环境风险具有重要指导意义.1材料和方法根据内蒙古自治区地区煤矿分布情况,在赤峰、大雁、霍林河、锡林郭勒旗、鄂尔多斯、榆林(内蒙和陕西交界处)、伊     

燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算

采用湿法消解,原子荧光光谱法测定了5个燃煤电站入炉煤、粉煤灰、炉渣和脱硫石膏中汞的含量,分析探讨了汞在燃煤及不同固体废物中的分布特征.采用质量平衡模型(MB)、修正因子模型(EMF)和烟气计算模型(FC)分别对以上电站的汞排放量进行了估算,并对不同方法得到的排放量进行了对比.研究结果显示,3种方法所得汞排放量结果差距明显,亟需建立更加完善的燃煤电站汞污染排放模型.     

燃煤烟气中汞形态分析的实验研究

在一维煤粉燃烧炉台架上采用EPA推荐的Ontario Hydro方法 ,测量了燃烧不同煤种排放的烟气中汞的形态分布情况 .结果表明 ,烟气中汞以颗粒态和气态汞的形式存在 .气态汞总量在 9— 2 3 μg·Nm- 3范围内 ,主要以单质汞的形式存在 ,占气态汞总量的 5 2 %—83 % ,而二价汞占 1 7%— 48% .飞灰中汞的浓度大大超过了底灰中汞的浓度 ,表明汞在飞灰中富集 ,在底灰中分散的行为     

环境中汞的微生物还原过程及机制

汞是一种全球性的环境污染物.汞的还原过程可降低地表环境汞浓度,促进汞的大气传输,对汞的区域/全球循环、甲基化及生物积累具有重要的作用.地表环境微生物还原是汞还原的重要过程,在多种环境介质中均可发生.本文介绍了多种环境介质中微生物汞还原在汞生物地球化学循环中的重要作用,详细总结了有氧与缺氧条件下微生物汞还原的途径与机制,提出了微生物还原汞的其它可能机制,并对相关领域的研究进行了展望.     

淮南燃煤电厂汞分配、富集与释放通量

汞是一种环境有害元素,燃煤汞排放业已成为当今中国最主要的汞污染源.有效的汞减排政策的制定需要准确了解煤中汞在煤炭燃烧过程中的分配规律及富集模式.本研究针对淮南燃煤电厂的原煤、飞灰、脱硫石膏和脱硫废水进行分析,研究发现,灰渣中的汞含量最低(9.8—27 ng·g~(-1)),其相对于原煤汞(约450 ng·g~(-1))的富集系数一般小于2.1%;飞灰中汞的含量相对较高(121—700 ng·g~(-1)),其富集系数介于9%—54%;而脱硫石膏中汞的浓度最高(1489—4589 ng·g~(-1)).通过物料平衡原理,计算出汞在各个燃煤产物中的分配如下:底灰占1%;飞灰占24%—32%;脱硫石膏及废渣液占7%—22%;大气排放占54%—64%.静电除尘器的脱汞效率为24%—32%,接近世界平均值;而脱硫装置的脱汞效率较低,为10%—29%.根据本研究的汞释放系数(0.24—0.29 g Hg·t~(-1)coal),计算出该电厂在2003—2010年的汞排放通量为1.8—7.3 t.本研究认为燃烧前原煤汞脱除,以及加大对现有脱硫装置的改造能够有效降低大气汞排放.     

SCOPE CHINA汞污染专题组学术研讨会《纪要》

国际科联环境科学问题委员会中国委员会(ICSU SCOPE CHINA)汞污染专题组第二次学术研讨会1995年10月19—21日在长春地理研究所召开.出席会议的除专题组成员单位中科院生态环境研究中心、长春地理所、武汉水生生物所、白求恩医科大学和贵州省环保所外,还有应用化学所、黑龙江省环保所、吉林省夹皮沟黄金矿业公司等单位22位代表.会议还邀请了松辽水资源保护局刘永懋副局长、吉林黄金管理局王忠仁处长和中科院社会发展协调局芮海风同志.长春地理所吕宪国副所长出席并致欢迎辞.会议上有14位同志作了专题报告,介绍了我国环境污染研究工作进展状况,包括水体、小金矿以及燃煤有关汞污染情况、环境汞对健康影响及汞的分析测试方法等专题.与会代表一致认为,虽然我国在七十年代以来对工业汞污染源作过大量调研及污染防治工作,松花江、蓟运河汞污染研究及防治工作更为系统深入并已有了一定成效,松花江汞的工作仍在继续中,然而我国汞污染仍在发展,黄金矿山选冶中用汞普遍,水库区鱼汞超标,燃煤过程也有汞的排放等等,有的已相当严重.老的污染源尚未解决,新的污染源已在发展,这对我国生态环境的影响、人群健康、经济持续发展都将产生严重影响,必须予以重视.国际上由于汞在环境中的物理、化学、生物过程、汞对健康影     

煤中汞在电厂烟气中的排放特征

为了解燃煤电厂烟气中汞的排放特征,选择江苏省5个地区的7家燃煤电厂,基于美国EPA 30B方法进行现场采样,分析煤中汞含量、机组容量和不同处理设施等对烟气中汞排放的影响。结果表明,煤中汞含量与电厂烟气中汞排放浓度的相关性不强,不起决定性作用;机组容量与烟气中汞排放浓度呈极显著负指数关系(P0.01)。采用循环流化床锅炉燃烧方式且配置静电除尘器的电厂烟气中汞的脱除效率(98.9%)明显高于煤粉炉配置静电除尘器和石灰石-石膏湿法脱硫装置的脱除效率(67.5%~81.6%)。循环流化床并配置静电除尘器装置对电厂烟气中汞的脱除更有利。     

燃煤电站CFB锅炉飞灰热处理中汞释放特性

为考察循环流化床锅炉飞灰的汞释放特性,本文以某循环流化床CFB锅炉燃煤发电机组飞灰为样品,通过热处理实验和程序升温热解实验考察温度和时间对飞灰样品汞释放特性的影响以及热处理前后飞灰中汞的种类及其释放规律,并结合一级动力学方程、Elovich动力学方程、Freundlich动力学方程和抛物线扩散动力学方程对该过程进行具体分析.热处理实验结果表明,飞灰汞释放速率与热处理的温度和时间密切相关.温度为200℃以下时飞灰中汞的释放率最大不超过0.2,当温度达到300℃以上时,飞灰中汞的释放率不低于0.935.程序升温热解实验表明,飞灰中汞化合物种类包括HgCl_2、Hg_2Cl_2、HgO、HgSO_4、HgS (黑)和HgS (红),其中HgS (黑)和HgS (红)是飞灰中汞的主要赋存形态.动力学方程拟合结果表明,Elovic动力学方程适用于描述飞灰汞释放过程,各实验条件下拟合值与实验值的相关系数R~2均大于0.95,这说明该过程受多个反应机制控制且反应中活化能变化较大.     

KI淋洗对黄绵土汞污染的去除效果及土壤理化性状的影响

土壤中重金属污染严重威胁人类健康和生态环境安全,而化学淋洗是重要的重金属污染修复措施之一且取得了较大进展,但目前针对汞污染土壤修复的淋洗研究不足,严重制约其机理解析和应用。采用室内土柱试验和HYDRUS-1D数值模拟,探究不同化学淋洗剂EDTA、柠檬酸(CA)、Na₂S₂O₃和KI对黄绵土中重金属汞的去除效果,并筛选出最优的淋洗剂种类和配比。同时研究了土壤理化性状对重金属迁移过程和淋洗的响应,并建立溶质运移模型明确土壤中汞的迁移过程。结果表明：(1)KI对黄棉土中汞的去除效果较好,优化配比后土壤汞去除率达46.4%。KI溶液对土壤汞解吸过程符合准一级动力学模型(r²=0.96),最大解吸量为4.09 mg·kg^-1;(2)KI溶液淋洗后土柱中残留的汞含量随土柱深度增加而增加,平均质量分数为1.34 mg·kg^-1,去除率为82.9%;KI对土柱中重金属汞的去除效果较振荡试验好,且淋洗过程有利于土壤中半移动性汞向移动性汞的转化;(3)HYDRUS-1D对土柱...     

沉积物中汞的甲基化研究进展

汞是环境中存在的一种重要污染物质,其毒性与之化学形态密切相关。环境中的汞主要以无机汞形态存在,然而无机汞可以通过甲基化作用转化为毒性更强的甲基汞,从而给受到暴露的生物及人类带来更高的健康风险。沉积物是汞在水生环境系统中的主要分布相,也是无机汞甲基化过程发生的主要场所。沉积物中汞的甲基化过程受到生物种类、汞的生物可利用性等生物因素及温度、含硫化合物、有机质、氧化还原条件等环境理化性质的影响。本文对汞在沉积物中甲基化过程的作用机制及其影响因素的研究现状及最新进展进行了总结,并对未来更深入的研究进行了展望。     

燃煤工业锅炉大气二氧化硫污染及应用工业固硫型煤探讨

本文研究我国燃煤工业锅炉大气ＳＯ２的污染状况及发展趋势，以及应用工业固硫型工控制燃煤工业锅炉大气ＳＯ２的污染，燃煤工业锅炉燃烧工业固硫型煤时，可明显地降低ＳＯ２和烟尘的排放量，并节约煤炭。推广和发展工业固硫型煤，是防治燃煤工业锅炉大气ＳＯ２污染的一条投资少，见效快，简便易行的实用措施，其经济效益及环境效益相当可观。     

燃煤污染型氟中毒病区人体氟通量的测定

燃煤污染型氟中毒病区氟的传输途径较为复杂 ,除燃煤烘烤的粮食和蔬菜外 ,还涉及到水、气及煤炭开采和运输中对外环境所形成的污染等 .但无论以什么渠道进入人体的过量氟 ,它所导致机体生化和病理改变的程度都与环境介质中的氟进入机体的通量有密切关系 .这里的环境介质系指与人体有关的尘土、饮水、空气、粮食、蔬菜等 .近年来 ,我国在燃煤污染型氟中毒的环境流行因素调查和防治科研等方面进行了大量的工作 ,并取得一系列成果 .本文就典型病区生态系统中氟的传输通量予以初步探讨 ,以期为燃煤污染型氟中毒病区环境氟的风险评价和防治重心的…     

喷氨同时脱除NO和NO2过程的化学动力学模拟

本文采用化学动力学模拟的方法，对广泛应用于燃煤锅炉的喷氨脱硝技术进行了研究，首次发现在燃煤锅炉的烟气中喷入氨气不仅可以降低ＮＯｘ的排放量，而且可以同时降低Ｎ２Ｏ的排放量，文中还就喷氨初期的烟气温度、烟气中的含氧量和水分、ＮＯ和Ｎ２Ｏ的初始浓度，烟气中的ＣＯ含量以及喷氨量对喷氨同时脱除ＮＯ２和Ｎ２Ｏ效果的影响进行了计算分析，确定了喷氨同时脱除ＮＯ和Ｎ２Ｏ的最佳条件，对喷氨过程听化学反应机理进行了分析     

薪柴燃烧源和燃煤源中多环芳烃的成分谱研究

采集了薪柴燃烧源、燃煤源产生的PM10颗粒物样品,采用超声萃取、硅胶-氧化铝柱层析分离、气相色谱/质谱联用技术,对美国环保总局推荐的优控多环芳烃进行了定量分析。薪柴源、燃煤源产生的多环芳烃单体质量浓度分别在0.81～199.52、9.86～591.95ng/m3之间;对结果进行归一化处理,从而确定了薪柴源、燃煤源产生的多环芳烃成分谱。对比两种污染源发现,薪柴源产生的多环芳烃以荧蒽和芘为主,燃煤源以荧蒽、苯并苝的含量最高。薪柴源产生的多环芳烃中,4环芳烃含量非常高,归一化含量达到60%,其他环数芳烃的含量很低;燃煤源中,3、4环芳烃含量较高,5、6环芳烃次之,它们之间的差别不如薪柴源各环芳烃之间的差别大。     

北京地区大气中汞污染状况的初步调查

用镀金细砂填充的石英采样管在采暖期的非采暖期于北京地区七个采样点收集空气中的气态汞,用二步汞齐化原子吸收法测定其浓度并与实时分析结果进行比较,两种方法的结果都表明,采暖期北京地区大气中汞的浓度低于非采暖期大气中汞的浓度,对于除燃煤以外汞的来源尚需进一步研究。     

北京市城区北部大气气态汞的特征分析

汞具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性,毒性很强,环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞.汞已被联合国环境规划署列为全球性污染物,具有跨国污染的属性,已成为全球广泛关注的环境污染物之一.作为环境中汞的重要传输通道,大气在全球汞的生物地球化学循环中起着极其重要的作用.气态单质汞是大气汞的主要存