电厂燃煤过程中汞的迁移转化及控制技术研究

讨论了近年来国内外电厂煤燃烧过程中汞的形态分布以及迁移转化规律研究的最新成果，并在此基础上评价了现有电站污染控制系统的脱汞性能，考虑到汞的排放控制，提出了对现有设备的可能优化措施。在分析中，注意到汞的易挥发性，认为汞排放控制应该充分考虑烟气中汞形态的迁移转化。由于氧化态汞在汞控制中有着重要作用，其研究将是控制电厂汞排放的关键。先进的汞排放控制技术的开发应以增强汞的氧化态为优先发展方向。     

电厂煤粉锅炉汞排放特性研究

通过分析某电厂煤粉炉燃烧后固体、液体和气体中含汞量,获得了300、600MW煤粉锅炉的汞排放特性。结果表明,进入300、600MW煤粉锅炉的汞最后主要富集在飞灰中而被除尘器捕集,分别占总汞质量的85.10%、69.17%;湿法脱硫系统能脱除一部分烟气汞,脱硫石膏、废水中的汞分别占3.56%、11.66%;底渣中的汞均占了不到1%;最后排入大气的烟气中汞分别为3.23、3.51μg/m3,分别占10.93%、19.15%。     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

针对近年来的燃煤烟气汞污染控制技术的发展现状,综述了吸附脱汞和氧化脱汞技术的最新研究进展,重点介绍了活性炭吸附剂吸附脱汞技术和光催化氧化脱汞技术.鉴于活性炭吸附脱汞和光催化氧化脱汞都同时存在吸附和氧化2种反应,提出吸附—光催化脱汞技术将成为今后燃煤烟气汞污染控制的研究方向.     

浙江省燃煤电厂强制性地方标准制定及实施影响研究

为探讨《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB33/2147—2018)实施所来带的影响,对比分析了DB33/2147—2018与现行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)中燃煤发电锅炉的大气污染物控制要求,详细分析了DB33/2147—2018的主要特点,如加严了污染物的有组织排放限值,增加了排放绩效要求和无组织排放控制要求等。DB33/2147—2018实施后将有利于燃煤电厂的监督执法,同时也会大幅减少燃煤电厂的污染物排放;更会对燃煤电厂、监测单位等产生重要影响。     

燃煤过程中微量元素砷和硒形态转化的热力学平衡模拟

砷和硒是煤中的易挥发有毒微量元素。由于砷和硒在燃煤烟气中的浓度极低以及实验条件的限制，目前化学热力学平衡分析已成为预报烟气中砷和硒等有毒元素形态分布的主要理论分析方法，本文综述了热力学平衡分析方法应用于砷和硒在燃煤过程中形态转化和平衡分布等方面的研究进展，首先用于热力学平衡分析的是含有砷或硒一种微量元素和煤中主量元素及氯元素的简单体系，并假设烟气中只有理想气体组成的气相和纯凝聚相的理想模型。然而是否考虑砷和硒与其他微量、主量或次量元素的相互作用，砷和硒所有可能存在的反应，以及在熔融相砷和熔融物的结合会严重地影响模型的预报结果，因此，目前热力学平衡体系已发展成为包括砷和硒在内的多个微量元素和煤中所有主量、次量元素，以及包括熔融相在内的非理想多相复杂体系。     

松花江江水中汞的迁移方式

本文运用河流动力学、水力学、污染化学和物理化学等相关学科,对松花江各江段江水中汞的迁移方式进行了研究,初步确定松花江江水中汞的迁移概率统计公式以及迁移方式,对阐明松花江江水中汞所处状态和预测污染程度提供理论依据。     

燃煤电厂建设项目环境影响评价中有关问题的探讨

在对燃煤电厂建设项目进行环境影响评价(以下简称环评)时,针对其工程特点和污染特征,总结和分析了环评中存在的一些问题,概况出项目选址、大气预测模式、烟囱高度、冷却塔的噪声、清洁生产等值得重视的问题,并提出相应的解决措施。     

燃煤电厂SO3排放特征及其脱除技术

通过现场实测和文献调研相结合的方式,对目前燃煤电厂SO3排放特征进行较全面的表征,排放浓度为0.3~22.7 mg·m-3,按10 mg·m-3和5 mg·m-3排放限值考核,达标率分别为89.8%、66.7%。对现有除尘、脱硫设备及新技术的SO3脱除能力进行定量分析,常规电除尘器对SO3脱除率仅为10%~20%;低低温电除尘技术可达95%以上;电袋复合除尘器可达80%以上;常规石灰石石膏湿法脱硫技术多在30%~60%,采用旋汇耦合、双托盘等技术后,SO3脱除率可达90%以上;金属板式湿式电除尘器多在50%~80%,导电玻钢管式湿式电除尘器多在60%~90%;碱基干粉或溶液喷射技术均可达到80%以上的SO3脱除效果;烟气冷凝相变凝聚技术在消除有色烟羽的同时,也具有一定的SO3脱除效果。根据不同SO3脱除技术对比结果,碱基喷射技术不仅可以实现较高SO3脱除效果,还可有效解决空预器的腐蚀、堵塞等问题,将是未来解决高浓度SO3问题的主流技术方向。     

燃煤电厂烟气中颗粒物粒径分布特征研究

采用冲击式尘粒分级仪对某燃煤电厂1、3机组静电除尘器进、出口烟气进行监测,分析了烟气中颗粒物排放规律和静电除尘器对不同粒径颗粒物的去除率.结果表明,除尘前烟气中以大粒径颗粒物为主,小粒径颗粒物含量相对较低.静电除尘器对不同粒径颗粒物的去除率差别较大,1、3机组的静电除尘器对平均粒径(d50)≥3.56 μm的颗粒物的去除率均达到99.99%,对d50为1.01 μm的颗粒物的去除率则分别为92.75%、95.69%.除尘后烟气中PM2.5和PM10所占比例迅速增加,燃煤电厂排放的烟气中颗粒物以PM2.5为主.     

煤中汞及其对环境的影响

本文简要综述了煤中汞的分布规律、赋存状态、成因及燃烧过程中迁移转化和对环境的影响     

北京市燃煤的空气质量影响及其控制研究

建立了2005年北京市燃煤污染源排放清单,利用MM5-CMAQ模型计算了各区县各行业燃煤对北京市空气质量的影响。研究表明,2005年1月北京市燃煤源对各监测站点SO_2浓度的贡献在70%以上,对PM_(10)和NO_x浓度的贡献约为20%～40%和10%～30%;7月本地燃煤源对SO_2浓度的贡献在40%～50%左右。1月采暖锅炉对空气质量影响最大,占50%～70%;7月电厂的影响最大。依据北京市奥运空气质量保障方案以及"十一五"期间能源规划,建立了2010年燃煤污染源大气排放的规划情景,并模拟了各规划措施对大气质量的改善效果。通过实施电厂脱硫脱硝除尘、炼焦工业停产、钢铁行业和水泥行业搬迁减产、供热锅炉改造、平房用煤改造等措施,与2005年相比,SO_2平均浓度下降30%左右,NO_x和PM_(10)浓度的下降幅度15%。     

Control of mercury vapor emissions from combustion flue gas

GOAL, SCOPE AND BACKGROUND: Mercury (Hg) emission from combustion flue gas is a significant environmental concern due to its toxicity and high volatility. A number of the research efforts have been carried out in the past decade exploiting mercury emission, monitoring and control from combustion flue gases. Most recently, increasing activities are focused on evaluating the behavior of mercury in coal combustion systems and developing novel Hg control technologies. This is partly due to the new regulatory requirement on mercury emissions from coal-fired combustors to be enacted under the U.S. Title III of the 1990 Clean Air Act Amendments. The aim of this review work is to better understand the state-of-the-art technologies of flue gas mercury control and identify the gaps of knowledge hence areas for further opportunities in research and development. MAIN FEATURES: This paper examines mercury behaviors in combustion systems through a comprehensive review of the available literature. About 70 published papers and reports were cited and studied. RESULTS AND DISCUSSION: This paper summarizes the mechanisms of formation of mercury containing compounds during combustion, its speciation and reaction in flue gas, as well as subsequent mobilization in the environment. It also provides a review of the current techniques designed for real-time, continuous emission monitoring (CEM) for mercury. Most importantly, current flue gas mercury control technologies are reviewed while activated carbon adsorption, a technology that offers the greatest potential for the control of gas-phase mercury emissions, is highlighted. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS: Although much progress has been achieved in the last decade, techniques developed for the monitoring and control of mercury from combustion flue gases are not yet mature and gaps in knowledge exist for further advancement. More R&D efforts are required for the effective control of Hg emissions and the main focuses are identified.     

300MW燃煤机组烟气控制装置对气态汞去除效果

利用美国EPA OH法对烟气中不同形态汞的气态汞进行测试,研究300 MW锅炉的袋式除尘、静电除尘和湿法烟气脱硫对气态汞的去除效果。研究结果表明,静电除尘器对气态汞的去除效率仅为32.50%,对颗粒态汞的去除效率达76.88%,而使用袋式除尘器对气态汞的去除效率可达44.33%,可脱除99.92%以上的颗粒态汞;应用湿法烟气脱硫对二价汞的去除率可达49.03%。通过对粉煤灰、炉渣和脱硫石膏等燃煤副产物汞含量分析发现,脱硫石膏中汞的含量最高达0.77 mg/kg,汞及其环境毒性是燃煤副产物安全利用时需要注意一个主要问题。     

不同粒级的煤胶体对汞的吸附动力学

为了解煤胶体对汞的吸附动力学特性,采用沉降法和离心法提取由霍林河采集煤样中的煤胶体（0~2、2~5、5~10 μm）,采用批量实验对不同粒径和不同温度下,煤胶体对汞的吸附动力学特性进行了研究。结果表明：煤胶体对汞的吸附反应为吸热反应,以化学吸附为主,其吸附动力学过程可用准二级动力学方程和双室模型很好的描述。煤胶体对汞的平衡吸附量随粒径的减小和温度的升高而逐渐增大,不同粒径煤胶体受温度影响的大小关系为（5~10）μm > （2~5）μm > （0~2）μm。煤胶体对汞的吸附从初始阶段到达到表观平衡,快速吸附均占据优势。在表观平衡时,粒径越大,快速吸附的贡献率越小。煤胶体对汞的吸附反应速率随温度升高和粒径减小而增大。温度越高、粒径越小,快速吸附速率越大;而慢速吸附速率则随温度升高和粒径增大而增大。汞在0~2 μm和2~5 μm煤胶体上的吸附过程,粒内扩散是其主要控速步骤;而对于5~10 μm的煤胶体,膜扩散是主要控速步骤。     

PCDD/F in waste water discharges from flue gas scrubbers of waste incinerators and coal operated power plants

Scrubber water samples from different combustion plants and gypsum samples as obtained in the flue gas washing with lime water were analyzed for PCDD/F. Three of the investigated nine scrubber water samples showed PCDD/F contents between 0,4 and 11,5 ng I-TEq/1 where as in the 17 gypsum samples examined only in a few cases very low levels of HpCDD and OCDD could be detected.     

供热厂燃煤烟气可凝结颗粒物排放特征及其在湿法脱硫系统中的转化

燃煤源是城市环境大气颗粒物的重要来源,燃煤产生的颗粒物由可过滤颗粒物 (FPM) 与可凝结颗粒物 (CPM) 两部分组成,且CPM在排放的总颗粒物中占比较高。采用EPA Method 202方法,对燃煤供热厂湿法脱硫系统 (WFGD) 进口及出口烟气进行平行取样,并对燃煤烟气中CPM质量浓度、成分组分、金属元素、水溶性离子及WFGD对CPM的脱除作用进行研究。结果表明,WFGD进口与出口处CPM在TPM中均占有主导地位,且CPM中以CPM无机组分为主。CPM中含量较高的10种金属元素为Na、Ca、Al、K、Fe、Zn、Mn、Ba、Cr、Ti,其中Na、Ca、Al三种金属元素之和占总金属元素的80%以上。燃煤烟气CPM中水溶性离子以SO₄²⁻为主,其中WFGD进口处SO₄²⁻占CPM总水溶性离子的59.49%,WFGD出口处SO₄²⁻占CPM总水溶性离子的81.07%。通过对WFGD进口与出口处颗粒物浓度对比发现WFGD对CPM的脱除效率为69.29%,对CPM有机组分脱除效率为负,对CPM无机组分的脱除效率为77.27%。WFGD对10种金属元素的脱除效率为55.52%,WFGD对总水溶性离子的脱除效率为78.74%。本研究结果可为供热厂的可凝结颗粒物排放源头控制提供参考。     

Organic compounds in the flue gas from a power station with circulating fluid bed combustion of coal

Numerous organic compounds have been analyzed by coupled gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS) in flue gas after fluid bed combustion of four coal species from South Africa, Poland, Spitsbergen and Ruhr area (Germany). Polynuclear aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, chlorinated, heterocyclic and nitro compounds as well as phthalate esters are detected.     

内蒙古某电厂周围土壤汞分布特征及其影响因素

研究内蒙古草原两燃煤电厂附近土壤中汞含量分布特征及其与土壤性质的关系.结果表明,48.15%的供试土壤汞含量超出当地土壤汞含量背景上限值,且距电厂越近,汞含量越高.距电厂较远、受污染较小地区的土壤汞含量与土壤理化性质密切相关:土壤pH8.0时,趋势相反;土壤有机质与汞含量呈现出正相关性;土壤颗粒越细,对汞的吸附能力越强,汞含量越高,但当颗粒细至粘粒时,随着粘粒含量的增多,汞含量呈现出减少的趋势.     

常温常压下采空区遗煤对电厂烟气的吸附

采用自制的煤大样量吸附实验装置,对常温常压条件下将电厂烟气注入采空区封存的可行性进行了探讨,对常压条件下煤对双组分N2/CO2气体的竞争吸附性进行了研究,并通过理论计算得出煤的结构单元-苯环与N2、CO2分子的相互作用能。常温常压下,单组分气体吸附实验得出煤对CO2的吸附量为0.5~1.1 cm3/g,对N2的吸附量为0.03~0.25 cm3/g,即煤对CO2的吸附量远大于N2的吸附量。煤对CO2/N2双组份气体竞争吸附实验得出,混合气体的存在促进了煤对2种气体的吸附,使吸附量均有所增加,即煤吸附电厂烟气的量远大于煤对N2与CO2的吸附量。通过理论计算,得出苯环与N2分子的相互作用能为-2.93 kJ/mol,与CO2分子的相互作用能为-26.50 kJ/mol,由此可以得出煤吸附CO2的能力强于吸附N2的能力。这与常压下煤吸附CO2及N2实验数据相吻合。