国内典型燃煤电厂大气汞排放特性分析

燃煤电厂是我国最主要的人为汞污染源,新的《火电厂大气污染物排放标准》对燃煤电厂汞排放控制提出了明确要求,现有的污染控制设备对烟气中的汞有一定的协同脱除效果。通过对国内6个典型燃煤电厂汞排放测试结果进行分析,得出现阶段燃煤电厂配置条件下汞的排放特性。结果表明:SCR对烟气中总汞的减排作用不明显,但能促使Hg0氧化成易脱除的Hg2+和Hgp;ESP可以脱除几乎全部的Hgp,其协同脱汞效率在6.07%～46.41%之间,平均脱汞效率为23.58%;WFGD对Hg2+和总汞的协同脱除效率分别为78.99%、42.09%,经过WFGD后约有86.07%的Hg0排入大气;ESP+WFGD的平均脱汞效率为56.4%。燃煤烟气中的汞经过协同控制后,可以满足国家规定的排放标准要求。     

超低排放燃煤电厂SO_3生成及控制的试验研究

针对3×340MW燃煤电厂超低排放改造机组,进行SO3排放控制的试验研究。探究SO3的生成转化规律及排放特征,并对比湿式电除尘技术和化学团聚强化除尘技术在不同机组负荷下对SO3的脱除效果。实验结果表明:SO3在炉膛内的转化率在0.8%～1.4%之间,在SCR催化装置中,SO3的转化率在0.8%～1.3%。SCR装置前后3台机组SO3浓度分别由10.4～30.7mg/m3、22.3～45.5mg/m3以及24.8～48.1mg/m3变为20.2～56.5mg/m3、42.5～74.8mg/m3以及51.4～82.5mg/m3。静电除尘器(electrostaticprecipitator,ESP)对SO3的脱除效率在19.3%～62.3%之间,化学团聚协同ESP对SO3的脱除效率在63.8%～75.2%之间,SO3脱除效率最高可提升51.4%。湿法脱硫系统(wet fluegasdesulfurization,WFGD)对SO3酸雾的脱除效率在50%左右,湿式静电除尘装置及化学团聚协同WFGD脱除SO3效率在50%～70%。超低排放改造后,3台机组的SO3总脱除效率基本维持在80%～90%,排放浓度在5.7～11.4mg/m3。     

超低排放燃煤电厂SO3和可凝结颗粒物迁移规律研究

为获得燃煤电厂SO3和可凝结颗粒物（CPM）的迁移排放特性,对国内多家超低排放燃煤机组烟气中SO3和CPM进行现场测试。结果表明:有4家电厂的选择性催化还原（SCR）脱硝系统对SO3总生成量的贡献率在42.01%~52.08%之间,湿法烟气脱硫装置（WFGD）对SO3的脱除效率在51.20%~65.20%之间,湿式电除尘器（WESP）对SO3的脱除效率在77.25%~79.27%之间;从排放烟气看,配备WESP的超低排放改造电厂均能有效脱除SO3,总脱除效率达到94.28%以上;此外,现有污染物控制装置对CPM有一定脱除作用,其中,WFGD对CPM的脱除效率在34.64%~47.20%之间,WESP对CPM的脱除效率在36.20%~39.26%之间;CPM主要由SO42–、Cl–和NO3–等酸根离子组成,CPM无机成分中的NH4+和SO42–分别来自烟气中的NH3和SO3,其质量浓度与烟气中NH3和SO3的质量浓度正相关。     

基于实测的超低排放燃煤电厂主要大气污染物排放特征与减排效益分析

以中国东部沿海位于《重点区域大气污染防治“十二五”规划》重点控制区的某采用“低氮燃烧+SCR+低低温静电除尘+湿法脱硫+湿式静电除尘”超低排放改造的燃煤电厂为研究对象,初步探索基于国家现有监测方法与标准的超低排放电厂主要烟气污染物的排放特征与环境效益。监测结果表明：在燃用硫分不高于0.75%、灰分不高于16.2%、低位发热量不低于21.87 MJ/kg燃煤情况下,按照小时均值的评判方法,在75%和100%负荷工况,受检燃煤电厂总排口NOx、SO2、烟尘和Hg及其化合物最大排放浓度分别为35.44 mg/m3、17.11 mg/m3、9.30 mg/m3和2.19μg/m3,满足超低排放相关要求。SO3、PM2.5和液滴排放浓度分别控制在3.5 mg/m3、0.3 mg/m3和27.6 mg/m3以下,湿式静电除尘对PM2.5的脱除效率大于70%。超低排放有利于燃煤电厂污染物减排,但改造后污染物单位治理成本显著增大。另外,现有烟气污染物监测方法无法很好地满足低浓度条件下监测要求,建议相关部门尽快出台针对燃煤超低排放的污染物监测技术规范。     

1 000 MW超低排放机组Hg迁移特性

为研究国内某燃煤电厂1 000 MW超低排放机组中汞（Hg）的排放特性,采用EPA Method 30B对机组不同位置的烟气进行平行取样,同时对原煤、底渣、飞灰、脱硫废水以及湿式电除尘器（WESP）废水等也进行了取样分析。结果表明:Hg的质量平衡率为96.65%,在可接受范围内;燃煤烟气中的Hg主要以颗粒态汞（HgP）、气态二价汞（Hg2+）以及气态单质汞（Hg0）3种形态存在;选择性催化还原（SCR）脱硝系统对Hg0的氧化率为43.81%;电除尘器（ESP）脱除烟气中汞的能力体现在对HgP的脱除,其对HgP的脱除效率为98.88%;湿法脱硫装置（WFGD）对Hg2+具有极佳的脱除效果,脱除效率达到98.10%;各污染物控制装置（APCDs）对总汞（HgT）的脱除效率按高低顺序排列为WFGD（60.13%）、WESP（40.00%）、ESP（38.95%）,整个系统对HgT的脱除效率为87.23%;最终排放烟气中的HgT质量浓度为1.89 ?g/m3,达到我国环保部规定的排放限值。     

等离子体联合动力波技术协同控制铅锌冶炼烟气中Hg、SO_2、NO_x实验研究

为了实现同时控制铅锌冶炼行业排放的汞(Hg)等重金属、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的目的,采用低温等离子体结合动力波湿法吸收技术对烟气中的单质汞(Hg0)、SO2和NOx进行了协同控制研究。首先利用低温等离子体放电技术研究了电压、氧气(O2)体积分数、污染物停留时间、Hg0初始质量浓度以及SO2和NO体积分数的变化对Hg0去除效率的影响,同时研究了电压以及SO2和NO初始体积分数对SO2和NO去除效率的影响,然后研究了低温等离子体结合动力波湿法脱除系统对Hg0、SO2和NO这3种污染物协同脱除的效果。结果表明,低温等离子体结合动力波湿法脱除系统对烟气中Hg0、SO2和NO的排放可起到高效协同脱除的效果,其去除效率分别达到51.3%、98%和50.9%。该技术不仅适用于有色冶炼烟气多种污染物协同脱除控制,而且同样适用于燃煤烟气,对于实现煤化石能源的高效清洁利用具有重要巨大的应用前景和深远的现实意义。     

等离子体联合动力波技术协同控制铅锌冶炼烟气中Hg、SO_2、NO_x实验研究EI北大核心CSCD

为了实现同时控制铅锌冶炼行业排放的汞(Hg)等重金属、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的目的,采用低温等离子体结合动力波湿法吸收技术对烟气中的单质汞(Hg0)、SO2和NOx进行了协同控制研究。首先利用低温等离子体放电技术研究了电压、氧气(O2)体积分数、污染物停留时间、Hg0初始质量浓度以及SO2和NO体积分数的变化对Hg0去除效率的影响,同时研究了电压以及SO2和NO初始体积分数对SO2和NO去除效率的影响,然后研究了低温等离子体结合动力波湿法脱除系统对Hg0、SO2和NO这3种污染物协同脱除的效果。结果表明,低温等离子体结合动力波湿法脱除系统对烟气中Hg0、SO2和NO的排放可起到高效协同脱除的效果,其去除效率分别达到51.3%、98%和50.9%。该技术不仅适用于有色冶炼烟气多种污染物协同脱除控制,而且同样适用于燃煤烟气,对于实现煤化石能源的高效清洁利用具有重要巨大的应用前景和深远的现实意义。     

660 MW燃煤机组污染物协同脱除技术的应用

以某660 MW燃煤机组现有烟气净化工艺为例,分析了烟气污染物协同脱除技术路线,并按照优化后的技术路线对机组烟气净化系统进行改造.结果 表明:采取污染物协同脱除技术后,烟尘、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)及汞(Hg)等污染物排放指标均能达到超净排放限值的要求;同时,各污染物脱除效率均有提升.该改造工程可为其他同...     

超低排放煤电机组主要大气污染物排放分析

以30家发电企业64台已实施超低排放改造的煤电机组为研究对象,调查研究了超低排放燃煤机组主要大气污染物(颗粒物、SO2、NOx)年均排放质量浓度、单位发电量排放强度、达标排放率以及环保设施运行情况,多维度对比分析了各机组环保水平.研究结果显示:参与调查机组的颗粒物、SO2、NOx年度达标排放率分别为99.987％、99...     

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。     

燃煤机组烟气污染物协同脱除技术及应用

针对燃煤机组超低排放改造中技术路线上存在的争议问题,结合国内超低排放改造可行性研究及协同脱除改造工程的实施,总结了烟气污染物协同脱除技术的发展现状,重点介绍了超低排放协同脱除策略及一体化脱除核心技术,提出超低排放改造可结合"协同"和"湿除"2条技术路线,在确定的边界条件和场地布置前提下优化设计。工程应用表明,燃煤机组采用协同脱除技术实施超低排放改造后,NO_x、SO_2及烟尘排放质量浓度均优于超低排放限值要求,同时对SO_3、Hg和PM_(2.5)等污染物的脱除效果显著。     

SCR高脱硝效率燃煤发电机组逃逸氨分布特性实测研究

掌握NOx超低排放后、特别是选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)高脱硝效率下的逃逸氨分布特性,对于厘清燃煤机组氨排放源强特征、提升锅炉安全运行可靠性具有重要意义。以一台典型超低排放技术路线机组为测试对象,在320MW负荷、96.6%脱硝效率的工况下,对所有排放渠道的氨同时进行取样分析,以获得逃逸氨的分布特征,并进行氨质量平衡核算以验证测试结果的准确性。结果表明:该机组SCR出口逃逸氨浓度为0.60mg/m3,符合HJ562—2010中氨逃逸控制要求;随着烟气深度治理,烟气中的氨被协同脱除至较低水平:烟囱排放氨浓度仅为0.06mg/m3。除了11.7%的逃逸氨与SO3反应形成NH4HSO4附着在空预器内,氨在粉煤灰、石膏、脱硫废水、排放烟气4个排放渠道中质量流量比例分别为25.6%、42.8%、17.9%和13.7%。     

燃煤发电机组超低排放改造前后汞排放规律对比研究

采用安大略法（Ontario hydro method,OHM）对2台超低排放改造机组排放的烟气汞进行了采样检测,并将测试数据与改造前的测试数据进行了对比分析。试验结果表明：2台机组排口总汞浓度分别为2.31、4.22 μg/m³,远低于国内现行标准。汞排放因子由改造前的1.76和3.13 g/TJ下降为0.83和2.17 g/TJ,降幅分别为52.84%和30.67%。改造后SCR+DESP+WFGD+WESP组合环保设施的总汞脱除效率分别为87.91%、82.27%,相较于改造前SCR+DESP+WFGD的组合效率69.57%、65.61%,效率绝对值分别提升了18.34、16.66个百分点。研究表明：改造提高了SCR对单质汞的氧化率,强化了WFGD对氧化汞和颗粒汞的捕集能力,新增设的WESP表现出对氧化汞和单质汞的协同脱除能力。另外,提高SCR流场均匀性、加强催化剂维护、抑制WFGD中氧化汞的再还原等能有效保障现有环保设施协同脱汞能力。     

燃煤发电机组超低排放改造前后汞排放规律对比研究

采用安大略法（Ontario hydro method，OHM）对2台超低排放改造机组排放的烟气汞进行了采样检测，并将测试数据与改造前的测试数据进行了对比分析。试验结果表明：2台机组排口总汞浓度分别为2.31、4.22 μg/m³，远低于国内现行标准。汞排放因子由改造前的1.76和3.13 g/TJ下降为0.83和2.17 g/TJ，降幅分别为52.84%和30.67%。改造后SCR+DESP+WFGD+WESP组合环保设施的总汞脱除效率分别为87.91%、82.27%，相较于改造前SCR+DESP+WFGD的组合效率69.57%、65.61%，效率绝对值分别提升了18.34、16.66个百分点。研究表明：改造提高了SCR对单质汞的氧化率，强化了WFGD对氧化汞和颗粒汞的捕集能力，新增设的WESP表现出对氧化汞和单质汞的协同脱除能力。另外，提高SCR流场均匀性、加强催化剂维护、抑制WFGD中氧化汞的再还原等能有效保障现有环保设施协同脱汞能力。     

燃煤火电机组SO2超低排放改造方案研究

国家对环保要求日趋严格,部分大气污染防治重点控制区域省份及部分发电集团已启动火电厂烟气超低排放技术改造试点,要求主要污染物排放指标达到GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》天然气燃气轮机组排放限值,其中SO2（标准状态）为35 mg/m3。根据目前脱硫技术发展现状,通过对燃煤火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置SO2超低排放改造案例的分析研究,给出了不同方案的成功应用结果,对燃用不同硫分的燃煤机组提出了原则性的SO2超低排放改造方案和建议。     

超低排放燃煤火电机组湿式电除尘器细颗粒物脱除分析

采用DPI细颗粒物采样仪对某已实现超低排放标准的300 MW级别燃煤机组的湿式电除尘器进行现场采样测试,测量湿式电除尘器入口和出口处烟尘总体质量和按照粒径分级的分级质量,得到烟气中颗粒物的总体和分级脱除效率,并得到颗粒物粒径分布的变化。结果表明,经过湿式电除尘器的除尘作用,烟气中颗粒物的质量浓度由16.1 mg/m3降低至1.8 mg/m3,脱除效率达到88%以上,充分满足超低排放的要求。其中PM2.5的脱除效率稳定在75%以上。机组负荷的变化也可以影响除尘效率。经过湿式电除尘器的除尘,10μm以上颗粒物质量浓度下降最大。     

燃煤机组SO_3迁移规律及排放特性试验

针对燃煤电厂SO_3排放现状,对国内多个典型燃煤机组(包括达标排放机组和超低排放机组)各污染物控制设备前后的SO_3质量浓度进行现场测试,并分析了国内典型燃煤机组的SO_3迁移规律。结果表明:达标排放机组的SO_3排放质量浓度普遍高于5 mg/m~3,而超低排放机组的SO_3排放质量浓度大多低于5 mg/m~3;燃煤机组SO_3迁移规律为烟气经选择性催化还原(SCR)脱硝装置后SO_3质量浓度明显增加,而经后续的电除尘装置、脱硫装置、低低温电除尘装置及湿电除尘装置后SO_3均得到有效脱除。     

低低温除尘器和海水脱硫可凝结颗粒物有机组分排放特征研究

可凝结颗粒物（CPM）排放可加重雾霾的形成,近期受到广泛关注。测试了2个煤种条件下,燃煤超低排放机组烟气系统沿程总CPM及有机CPM浓度,分析有机CPM中含量前10的有机组分占比。结果表明,针对煤种1和煤种2,烟囱入口处总CPM排放质量浓度分别为4.2和5.6 mg/m³,超低排放污染控制设施对CPM的总脱除效率分别为97.21%和98.18%;低低温电除尘（LLTESP）、海水脱硫（SWFGD）、湿式电除尘（WESP）对有机CPM平均脱除效率分别为71.82%、56.36%和76.61%;低低温电除尘对有机CPM中酯类、烃类和其他有机组分均有较好的脱除效果;海水脱硫对烃类脱除效果更好,而湿式电除尘对酯类有机物去除效果更优。     

低低温除尘器和海水脱硫可凝结颗粒物有机组分排放特征研究

可凝结颗粒物（CPM）排放可加重雾霾的形成,近期受到广泛关注。测试了2个煤种条件下,燃煤超低排放机组烟气系统沿程总CPM及有机CPM浓度,分析有机CPM中含量前10的有机组分占比。结果表明,针对煤种1和煤种2,烟囱入口处总CPM排放质量浓度分别为4.2和5.6 mg/m³,超低排放污染控制设施对CPM的总脱除效率分别为97.21%和98.18%;低低温电除尘（LLTESP）、海水脱硫（SWFGD）、湿式电除尘（WESP）对有机CPM平均脱除效率分别为71.82%、56.36%和76.61%;低低温电除尘对有机CPM中酯类、烃类和其他有机组分均有较好的脱除效果;海水脱硫对烃类脱除效果更好,而湿式电除尘对酯类有机物去除效果更优。     

基于CFB-FGD技术的烟气超低排放工程性能测试评估

以基于烟气循环流化床脱硫除尘技术的中国中部地区某新建350 MW循环流化床机组超低排放工程为研究对象,对100%和75%负荷工况下SO₂、颗粒物等常规污染物和PM_2.5、SO₃、汞等非常规污染物的浓度进行现场检测,评估CFB锅炉炉内脱硫+炉外CFB-FGD脱硫除尘技术实现SO₂和颗粒物超低排放的达标能力。现场监测及评估结果表明,该技术组合能实现SO₂小于35 mg/m³和颗粒物小于10 mg/m³的超低排放要求,对SO₃、汞等非常规污染物具有一定的协同脱除作用。