百万燃煤电机组协同脱汞技术研究及工程化应用

随着民众对汞排放的重视程度增加,在可见的未来,对火电厂烟气中汞的排放标准必将进一步严格。通过多种烟气净化装置协同脱汞技术的应用,可实现大幅度降低烟气中汞的排放值。本技术在1 000 MW燃煤机组的成功应用能够明显改善电厂的烟气排放指标,完全符合国家节能减排的要求,值得在其他电厂大力推广,前景广阔。     

燃煤汞污染排放及其控制技术

燃煤烟气中的汞主要有氧化态、颗粒态和单质三种存在形式,其中单质汞因其较高的挥发性和较低的水溶性,难以被烟气净化设备捕集而被排入大气,是大气中汞的主要形式。文章通过分析比较除尘设备、SCR烟气脱硝系统、湿法脱硫装置、活性炭喷入技术等多种燃煤燃烧后烟气脱汞技术的特点,得出如下结论,即目前运行的烟气净化装置,活性炭喷入与结合添加剂的湿法脱硫装置是适合我国国情的烟气汞控制技术,其应用前景非常广阔。     

湿法、半干法和循环流化床炉内脱硫技术的脱汞特性

采用国际上通用的安大略方法对两燃煤电站安装的烟气湿法脱硫装置和新式整体半干法脱硫装置前、后的烟气进行采样,并且对循环床燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg～、Hg2+和HgP的质量分数,应用全自动汞分析仪测定固体样品中的汞质量分数.由汞平衡得出各个环节中的汞所占的份额,分析了湿法、半干法和循环床炉内燃烧脱硫技术脱除烟气中汞的特性.结果表明:在煤粉炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以气态汞的形态存在;在循环流化床锅炉燃煤电站中,烟气中的汞主要以颗粒态的形态存在.通过计算各种灰的富集因子可知,汞在底灰中是耗散的,在DC灰、ESP灰、混合灰和脱硫产物中是富集的.在脱除烟气中汞的性能方面,循环床炉内燃烧脱硫技术的脱汞率分别大于新式整体半干法脱硫系统和烟气湿法脱硫系统的脱汞率,且新式整体半干法脱硫系统的脱汞率大于烟气湿法脱硫系统的脱汞率.     

静电除尘器和湿法烟气脱硫装置对烟气汞形态的影响与控制

利用安大略标准方法和在线汞监测技术对6套典型燃煤电站锅炉静电除尘器(ESP)和湿法烟气脱硫(WFGD)装置前后烟气汞的浓度及形态进行了测试,并研究了2种装置对烟气汞形态转化的影响及其汞控制能力.结果表明:ESP对飞灰的捕获直接降低了烟气中颗粒汞的比例,从已测试的典型燃煤锅炉来看,ESP前的燃煤烟气中颗粒汞的平均比例在30%左右,经ESP后颗粒汞所占比例降至5%左右;经WFGD装置洗涤后,烟气中汞的形态发生了较大的改变,二价汞基本被捕获,进入WFGD装置的烟气中二价汞的比例越高,WFGD装置对烟气汞的脱除效率也越高.配置有选择性催化还原(SCR)脱硝装置+ESP+WFGD尾部烟气处理装置的燃煤电厂,能够很好地控制燃煤烟气汞的排放.     

大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案研究

新的《火电厂大气污染物排放》（GB13223-2011）已经实施,新的排放标准对电厂烟尘、SO2、NOx、汞及其化合物的要求更加严格。分析论证了大型燃煤电厂的烟气处理技术路线,为大型燃煤机组烟气深度净化提出了完整解决方案。     

燃煤烟气中汞脱除技术的研究进展

针对目前燃煤锅炉烟气中汞的排放状况,综述了燃煤电厂烟气中汞脱除技术的研究进展.介绍了现有常规污染物控制设备对燃煤烟气中汞的脱除能力;探讨了活性炭、改性活性炭、飞灰、钙基吸附剂、矿物类吸附剂以及一些新型吸附剂对汞的脱除效果.结合国内外研究经验,依靠现有污染物控制设备、改良常见吸附剂特性和开发高效廉价的吸附剂将成为今后我国脱除烟气汞的主要发展趋势.     

锅炉容量对汞富集规律的影响

选取了我国6个燃煤电厂作为研究对象,使用美国环保局推荐的OH方法对燃煤烟气中的汞进行了分析.对入炉煤样、底渣、烟气中飞灰和除尘器灰进行了取样,使用DMA80全自动测汞仪测定了固态样品中的汞含量.通过对汞浓度数据的计算分析得到了燃煤电厂汞的排放特性和汞在燃煤电厂固态产物中的富集因子IK,分析了锅炉容量对汞排放特性的影响.结果表明:燃煤电厂的原煤中汞的形态及其分布受燃烧设备和燃烧工况的影响,随着锅炉容量的增大,煤中的汞有向烟气中转移的趋势.     

燃煤锅炉烟气脱汞技术的研究与进展

近年来全球范围内由燃煤电厂排放的烟气造成的汞污染日趋严重,如何对汞污染进行治理已经成为国内外广大学者重点研究的问题。文中对目前已有的脱汞技术进行了综述,从脱汞的基础原理出发,着重对利用现有的污染物控制装置进行协同脱汞技术、吸附剂脱汞技术进行了详细讨论,分析并介绍了各脱汞技术的优缺点。通过以上的对比分析,并综合考虑经济成本和脱汞效率展望了符合我国燃煤电厂当前现状的脱汞发展方向。     

燃煤汞形态分布和排放特性研究

概述了燃煤烟气中汞的形态(元素态,氧化态和颗粒态)分布规律,综述了烟气温度和组分、烟气中硫和氯元素、燃煤飞灰、除尘和脱硫设备对汞形态分布的影响规律。分析了煤气化和燃烧过程的气体产物中汞形态转化的条件,以及烟气中硫和氯元素对汞排放的影响。指出除尘和脱硫设备的应用能有效地促使元素汞向氧化汞的转化,并提高汞的脱除效率。     

燃煤工业锅炉实施煤炭高效洁净燃烧技术与节能减排分析

针对燃煤工业锅炉系统运行效率较低、污染严重等问题,从清洁能源和煤炭高效洁净燃烧技术的特性比较,分析论证了燃煤锅炉实施置换或技改并辅以相匹配的烟气治理措施的可行性,以重庆为例分析了实施方案后的节能减排效果。结果表明煤粉和水煤浆燃烧技术是当前燃煤工业锅炉实现节能减排最现实可靠的技术,值得推广应用。     

燃煤电厂烟气汞在线监测比较研究

以安装燃煤烟气汞在线监测系统的上海外高桥第一发电厂机组A和机组B烟气汞含量为研究对象,对2台机组汞监测值的差异进行原因分析。燃煤煤种、机组结构、现有污染物控制设备以及烟气条件等都会影响烟气汞含量及其形态分布。机组A和机组B的不同在于机组A安装有布袋除尘器,而机组B安装有静电除尘器。在燃煤煤种相同时,机组A负荷为55%,机组B负荷为35%,湿法脱硫后机组A烟气气态总汞含量明显低于机组B烟气气态总汞含量。其中,机组A烟气中元素汞约占总汞的71%~81%,机组B烟气中元素汞约占总汞的76%~88%。机组A装备的布袋除尘器表现出更好的汞脱除效果。因为烟气汞具有富集在细颗粒物上的趋势,布袋除尘器截留细颗粒物的效果更好。此外通过监测的数据发现,煤种的变化对烟气汞含量影响比较明显。     

燃煤电厂汞的排放特性和脱汞技术分析

对某燃煤电厂中汞的排放特性进行了研究,并依此对脱汞技术进行了简要分析。研究发现,燃煤产生的大部分汞都残留在电除尘器底灰和烟气中,分别占到约42%和39%,其中烟气中汞的排放形式主要为零价汞;在湿法脱硫系统中被脱除的二价汞绝大多数残留在石膏浆液中,脱硫废水中汞残留较少。根据分析和测试,脱硫系统和湿电系统对二价汞具有好的脱除效果,脱硝系统会将部分零价汞转化为二价汞,且可脱除部分颗粒汞。     

吸附剂脱除燃煤烟气中单质汞的研究现状与展望

燃煤电厂汞排放控制是目前国际上研究的热点,而控制的难点就在于单质汞。综述国内外有关此方面的研究,比较烟气中单质汞(Hg0)污染控制技术的优缺点,概述烟气中单质汞脱除的方法,并进行简要的分析总结。对未来燃煤电厂烟气汞污染控制技术的发展方向进行了展望。     

860MW煤粉锅炉汞排放及其形态分布的研究

采用 Ontario-Hydro method(OHM)、汞连续测量仪(Hg-SCEM)和 EPA 固体吸附剂法(Appendix K)测量了860 MW 燃煤电站锅炉烟气中汞排放及其形态分布,并基于煤、黄铁矿、底灰、飞灰、脱硫浆液和烟气中的汞含量,分析了汞在燃烧产物中的质量平衡.结果表明:OHM 和Hg-SCEM 汞测量方法可以用于监测燃煤电站的汞排放,其相对测量偏差小于20%;烟气中总汞的排放浓度随着入炉燃料中汞含量的变化而变化;对于高褐煤掺烧比例的电站锅炉,烟气中元素态汞占总汞比例为48.6%～77.7%,湿法烟气脱硫装置可以脱除90%以上的氧化态汞,电除尘器和湿法烟气脱硫装置的汞脱除效率分别约为15%和34%.     

静电除尘器对燃煤电站汞排放的影响

用自行设计的燃煤烟气汞形态测量装置在燃煤电站锅炉上进行了静电除尘器对汞排放影响的实验研究,得出如下结论:静电除尘器对汞的控制有一定的作用,除尘器后烟气中汞的含量明显低于除尘器前;烟气经过除尘器后汞的形态分布变化较大,除尘器后烟气中氧化态汞的含量大大降低,排放烟气中的汞主要为单质态汞;经过除尘器后氧化态的汞主要富集在飞灰中,单质态汞主要存在于烟气中,灰渣中汞的含量很低.研究结果可以对电厂燃煤烟气中汞迁移反应机理的理解和控制方法的设计提供有益的参考.     

氯和灰分对大型燃煤锅炉烟气中汞形态的影响

采用安大略标准燃煤烟气汞采样分析方法,对大型燃煤锅炉出口烟气中汞形态的形成及分布机理进行了研究.分析了煤中Cl、灰分及采样位置对锅炉出口烟气中汞形态分布的影响.结果表明:烟气中的飞灰能够直接影响颗粒汞与气态汞之间的平衡比例;煤中灰分含量越多,锅炉出口烟气中颗粒汞所占比例越大;煤中Cl对气态汞中Hg0向Hg2 形态转变有促进作用;较高的烟气温度和较短的停留时间会严重阻碍飞灰对汞的吸附,影响颗粒汞的形成,同时也会阻碍Cl元素对Hg0的氧化作用.     

吸附剂脱除燃煤炯气中单质汞的研究现状与展望

燃煤电厂汞排放控制是目前图际上研究的热点,而控制的难点就在于单质汞。综述国内外有关此方面的研究,比较烟气中单质汞（Hg^0）污染控制技术的优缺点,概述烟气中单质汞脱除的方法,并进行简要的分析总结。对未来燃煤电厂烟气汞污染控制技术的发展方向进行了展望．     

燃煤烟气中汞氧化的动力池机理

建造了小型动力学反应实验台,并用模拟烟气在该实验台上研究了燃煤烟气中汞氧化的动力学机理.根据实验数据建立了燃煤烟气中汞形态转化的动力学模型,得到了有氯化氢存在情况下烟气中汞均相氧化的总反应速率方程和总反应速率常数.研究结果为开发烟气中汞的控制技术提供了有用的数据.     

燃煤烟气汞污染控制技术研究进展

对国内外现有的燃煤烟气汞污染控制技术的研究进展进行了综述,按燃烧前脱汞、利用现有污染物控制装置脱汞及固体吸附剂法对脱汞技术进行分类,详细介绍了各种技术的特点。     

600MW燃煤电站烟气汞形态转化影响因素分析

燃煤电站汞排放是自然界人为汞排放的最大污染源,所以进行燃煤电站不同形态汞排放浓度的现场测试对了解和控制汞排放的规律有重要意义.采用国际上通用的Ontario Hydro方法对桌600MW燃煤电站ESP前、后的烟气进行采样,应用美国EPA标准方法测定了烟气中Hg0、Hg2 和HgP的浓度,应用DMA80测定固体样品(煤、底灰、ESP飞灰)中的汞浓度.测试结果表明:烟气经过ESP前后,烟气中汞形态发生了显著变化,Hg2 的比例由14.71％变为39.54％,Hg0由85.19％变为60.38％,HgP由0.10％变为0.08％.煤中的氯.烟气中的NOx、SO2、HCl和Cl2对烟气中氧化态汞的形成呈正相关.