燃煤电厂重金属铅排放特性研究进展

燃煤电厂重金属铅排放是大气铅排放的主要来源之一,研究燃煤电厂大气铅排放特性能够为重金属污染控制技术提供理论依据。本文估算了我国近几年燃煤电厂大气铅排放量,介绍了燃煤过程铅反应机理的研究成果,分析了铅的分布特性、富集规律及其影响因素,并论述了除尘和脱硫设备对铅排放特性的影响。结果表明:对同一台锅炉铅排放特性影响最大的是煤质和燃烧工况;对不同锅炉负荷铅排放特性影响最大的是煤中重金属在燃烧和冷凝过程中的反应机理及其影响因素等。     

燃煤电站锅炉痕量重金属的释放与控制

分析了燃烧过程中痕量重金属的释放及控制，从谋中痕量重金属元素的分布特征及元素的化学亲和性、飞灰颗粒产生的机理，气溶胶动力学模型等方面讨论燃烧过程中痕量重金属元素的特性，并提出一系列控制方法，包括洗煤、燃烧调整、添加吸附剂以及改善现有的除尘设备等。最后对国内外重金属排放控制的研究方向进行了展望。     

国内

正1电池工业准入门槛升高我国是世界最大的电池生产国和出口国。其中,锌锰电池出口量超过60%、二次电池出口量超过65%、太阳能电池出口量超过90%。电池行业是重金属消耗和排放重点行业。近年来,重金属污染事故频发,新发布的《电池工业污染物排放标准》通过收紧污染物排放限值和明确不同类型电池企业重点控制的污染因子等措施,提高电池工业准入门槛。预计每年电池行业废水排放量可减少70万吨;COD排放量可削减448吨;水中铅、镉排放量分别削减3.74吨、0.04吨,大气中铅排放量削减15吨。     

垃圾焚烧过程中重金属迁移特性及控制

垃圾焚烧由于具有减容减重比大、处理速度快、回收能源及占用土地面积小等优点,受到国内外的普遍关注。然而垃圾焚烧也带来严重的二次污染,如重金属、二恶英等物质的排放。阐述了垃圾焚烧过程中重金属的分布特性,并对影响重金属排放的因素进行了分析,为垃圾焚烧过程中重金属排放的控制、减轻垃圾焚烧造成的环境污染,提供了必要了理论基础。     

Pb-Ca合金粘状渣的组织特征及形成机理的研究

铅钙系合金的熔炼过程中存在熔渣粘度大,铅、渣分离困难等问题,导致合金利用率较低。本文通过研究合金熔炼过程中合金熔渣的组成及其形成机理,找出熔渣粘稠的成因,提出粘性熔渣的控制方法,从而实现合金利用率的提高。     

燃烧中铅元素排放特性的实验研究

使用一维炉实验台对铅颗粒的空气动力学粒径分布、化学成分、微观形貌等排放特性进行了实验研究，并对铅颗粒的形成机理和途径进行了分析探讨。铅以醋酸铅溶液的形式通过空气雾化引入到液化石油气燃烧区。按照美国EPA标准方法使用Andersen撞击器对颗粒物进行等动量采样以获得颗粒粒径分布。研究结果表明：约2/3的铅颗粒空气动力学粒径小于480 nm，质量浓度呈单峰分布且峰值在0.2~0.6 μm，颗粒的化学成分是PbO；存在氯元素时，铅颗粒粒径分布没有发生显著变化，但颗粒的化学成分变为PbCl2，表明氯与铅有非常强的反应性。对铅颗粒微观形貌的观察发现了一种基本颗粒，其特征为粒径在50 nm左右且边界清晰，是构成整个颗粒团的基本单元。基本颗粒连接形成链状，颗粒链又交织形成网状，最终形成粒径数百纳米的颗粒团，这是铅颗粒排放时的主要形态。根据对微观形貌的观察将铅颗粒形成途径进行了细化，指出基本颗粒可能是颗粒形成过程中的一个重要的界点。 关键词: 铅；排放特性；颗粒物；粒径分布；颗粒形成     

燃煤电厂大气重金属排放控制策略EI北大核心CSCD

燃煤是人为源大气重金属的主要排放源,为制定适合我国燃煤电厂且经济高效的大气重金属排放控制策略,该文系统分析我国原煤中6种重金属(Hg、As、Pb、Se、Cd、Cr)的含量和分布特征,以及燃煤电厂大气重金属排放控制措施,建立最佳可行技术/最佳环境实践(best available technique/best environment practice,BAT/BEP)的决策树模型,并评估不同BAT/BEP控制策略的大气重金属减排效果。结果表明:燃煤电厂大气重金属排放与煤质、炉型、常规烟气污染物控制设备(air pollution control devices,APCDs)组合等显著相关。对于安装选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝+静电除尘器(eletrostatic precipitator,ESP)+湿法烟气脱硫(wet flue gas desulfurization,WFGD)(或+湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP))组合的超低排放或近零排放燃煤机组,改性飞灰专门脱汞技术对大气汞深度脱除效果最显著,适用范围广泛;强化协同控制技术(APCDs提效)对其他大气重金属(As、Pb、Se、Cd、Cr)的深度脱除效果最显著。     

脱硫废水排放的控制项目及标准探讨

对脱硫废水所含杂质进行了分析,讨论了应该控制的项目和指标.提出脱硫废水中重金属离子可按照GB8978-1996〈污水综合排放标准〉进行控制,而化学耗氧量、氟化物和硫酸盐可按下述指标进行控制：COD＜150 mg/L（脱硫废水处理系统出口）,F＜30 mg/L（脱硫废水处理系统出口）,硫酸盐＜2 000 mg/L（电厂总排水口）.     

燃煤电厂非传统大气污染物控制展望

无论是从包括颗粒物、SO₂、NO_x等单个大气污染物控制而言,还是系统的燃煤电厂超低排放控制技术,目前都有较为成熟且较为多元化的可选技术,在具体工程自身实际情况具体分析的基础上进行选择。对于燃煤电厂非传统大气污染物,需要重点关注SO₃、氨、重金属的排放与控制。对燃煤电厂SO₃、氨、重金属的产生、危害和控制3个方面进行分析,在此基础上从防治技术政策、排放控制标准、控制技术路线、工程示范等4个方面提出燃煤电厂非传统大气污染物控制政策建议。     

基于CEMS数据的超低排放燃煤机组大气污染物排放特性分析

以54台超低排放燃煤机组为研究对象,对比分析了主要大气污染物(颗粒物、SO₂、NOx)的年排放达标率、年排放浓度、排放性能等排放特征。在对环保设施投运和故障进行调查的基础上,分析了排放超标和故障的原因。结果显示：参与调查的燃煤机组中颗粒物、SO₂、NOx排放年度达标率分别为99.981%、99.962%、99.893%,表明能够稳定实现超低排放;颗粒物、SO₂、NOx排放绩效均值分别为11.11、68.16、140.26 mg/(kW·h),满足且优于国家标准要求;启停时段颗粒物、SO₂、NOx排放超标时长占比分别为54%、64%、57%,说明机组启停过程中颗粒物、SO₂、NOx排放浓度难以控制,消除启停机期间制约环保设施正常投运的影响因素是后续主要研究方向。     

湿式电除尘器在工程中的应用

随着国家对大气污染物排放控制要求的提高,新的火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)于2012年1月1日正式实施。新排放标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化排放控制要求都有了很大的提高。为了满足新的排放标准以及解决现已投运电厂普遍存在石膏雨问题,迫切需要与之配套的系统和设备来解决出现的新问题。湿式静电除尘器应用对减少吸收塔后烟尘、石膏雨和SO3等的排放,满足新标准要求多了一种选择。本文通过分析认为对大型燃煤机组吸收塔后面安装湿式电除尘器在技术上是可行的,湿式静电除尘器对石膏液滴、酸雾、有毒重金属以及PM10,尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果,但初投资和运行维护费用有所增加。     

异重流化床垃圾与煤混烧重金属的排放特性

由于垃圾成分复杂，垃圾内所含的重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化，最终分布在焚烧底灰、飞灰、烟气中。重金属通常具有急性或慢性毒性，对人体的健康产生负面效应，有时会以更复杂的方式危害人体，如致癌、致畸、致突变。该文对某垃圾焚烧厂的150t，日的流化床垃圾焚烧炉，在不同的煤与垃圾混烧比例下与纯煤燃烧时重金属的排放特性进行对比分析，并研究了脱硫剂(CaCO3，CaO)对重金属的吸附效果及除尘前后烟气中重金属Hg、Pb、Cd的含量分析，结果表明，掺煤混烧时飞灰中重金属的含量高于纯煤燃烧方式，且添加剂对重金属有不同的吸附效果，经水膜除尘后烟气中的重金属含量明显减少。     

SiO_2添加剂对城市垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

在小型熔融实验台上,将不同比例的SiO2与焚烧飞灰均匀混合进行熔融处理实验,系统地研究了SiO2掺入量对熔融试样的重金属分布、浸出毒性等方面的影响。结果表明,飞灰SiO2掺入量对焚烧飞灰熔融特性有显著影响,SiO2添加剂可有效控制焚烧飞灰重金属污染物。当Cr,SiO2掺入量为15%时,Cr的固溶率达到最高,为106.3%;对于Ni,Cu和As,当SiO2的掺入量低于15%时,有利于它们的固溶率提高,但SiO2掺入量超过15%时,3种重金属的固溶率与SiO2掺入量成反比。对于Cd、Pb、Zn,三者的挥发率均随SiO2的添加量增加而减少,但SiO2对Zn的挥发抑制作用较明显,而对Pb,Cd的挥发有较弱影响;SiO2掺入量对Hg的挥发几乎没有影响。当SiO2掺入量超过20%时,熔渣断面平整且结构致密,呈细条纹状,表面无任何孔隙。随着SiO2掺入量的增加,试样收缩率趋于线性增长,熔渣密度则缓慢减小,熔融体中重金属的浸出率呈减少趋势。     

300 MW燃煤锅炉污泥掺烧现场试验关键技术研究与工程应用

针对某电厂300 MW掺烧生活污泥的1号锅炉开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、污染物排放的影响。结果表明:掺烧40%含水率的生活污泥,掺烧比例在10%以下时,理论燃烧温度降低了7 K,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面的磨损加剧,烟囱出口处NO_(x )、SO₂和粉尘排放浓度都能满足超低排放要求,脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属排放浓度满足相关环保标准的排放要求。     

基于烟气重金属浓度在线监测的流化床蒸发动力学模型

应用改进的电感耦合等离子体发射光谱仪对烟气中重金属的相对浓度进行在线测量,以全面跟踪重金属的释放过程。在烟气重金属浓度实时监测基础上,发展动力学模型来研究重金属蒸发释放的动力学特性。应用矿物质基体氧化铝的实验结果来验证数学模型的有效性,理论模拟值与实验结果很吻合。结果表明应用模型,将烟气重金属在线分析的实验结果作为输入参数,可用于预测重金属的蒸发率。根据重金属的蒸发率和固体颗粒中重金属浓度的关系得到其蒸发的动力学规律,对于氧化铝得到1级反应动力学规律。     

添加剂对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属固溶率的影响

采用自行设计的旋风熔融炉对焚烧飞灰进行熔融试验,研究了不同种类的添加剂对熔融过程中重金属行为的影响。结果表明,CaO的添加对Cr、Cu、Mn的固溶有抑制作用,As、Zn、Pb的固溶率亦随CaO添加量的升高而减小。焚烧飞灰中添加SiO2有利于提高重金属的固溶率。随飞灰试样中SiO2添加量的增长,Ni、Cr的固溶率略有增加,而Cu、Co、Mn的固溶率明显提高;As、Cd、Zn、Pb的固溶率随SiO2添加比例的增大亦呈显著上升趋势。除了Hg外,随着飞灰中MgO添加量的增加,Ni、Cr、Cu、Co、Mn的固溶率均有所提高,Zn、As、Cd、Pb的固溶率提高更为显著。3种添加剂对重金属的固溶效果由高到低依次为MgO、SiO2、CaO。     

基于触摸屏与PLC技术的烟气排放连续监测系统设计

介绍基于触摸屏与PLC技术的烟气排放连续监测系统的工艺流程、软硬件配置及应用情况,采用该技术可实现系统的就地显示与控制,保证系统的稳定运行。     

中国燃气电厂烟气排放现状及政策趋势

为了解中国燃气电厂污染物排放现状及环保设施运行现状并掌握未来燃气发电的环保政策走向，通过调研国内典型地区的多家燃气电厂，从燃机本体控制、余热锅炉SCR控制以及外部因素控制等3个方面对比分析了燃气电厂的主要污染物-NO_x的减排技术现状和存在的问题，认为余热锅炉SCR控制技术的优化空间大、国内应用案例多，是燃气电厂未来降低NO_x的有效手段；基于国内外排放水平和技术现状，分析得出国内燃气发电的环保标准具有进一步加严的趋势；从电厂运行、科学研究和政策制定等多个方面提出了降低NO_x排放的意见和建议。