燃煤烟气常规污染物净化设施协同控制汞的研究_许月阳
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第42卷第3期热力发电V01.42N o.3 2013年3月T H E R MA L P O W ER G E N E R A T I O N M ar.2013典型燃煤电厂烟气汞协同控制研究马英神华集团有限责任公司,北京100011[摘要]以神华国华三河发电有限公司300M w机组为研究对象,通过汞排放特征测试,得出该电厂燃煤汞排放现状和大气污染控制设施的协同脱汞效率。
除尘器可去除颗粒态汞,并将其转化到灰渣中,经过除尘器后烟气中的颗粒态汞占汞总含量的比例由5.66%降至接近零,静电除尘对颗粒态汞的去除率几乎达到100%。
在SC R脱硝催化剂的作用下,烟气中83.4%的气态H go被氧化成气态H92+,降低了汞的排放量。
指出可通过洗选煤技术、燃烧后脱汞以及转化汞形态等措施降低汞排放。
[关键词]燃煤电厂;大气污染;汞排放;协同脱汞;效率;除尘器[中图分类号]X70l[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)03—0011—04[D O I编号]10.3969/j.i ss n.1002—3364.2013.03.011M er cur y cooper at i ve cont r ol f or a t ypi c al coal—f i r e d pow e r pl ant sM A Y i ngShenhua G r o up C o r p or at i on L i m i t ed,B ei j i ng100011,C hi naA bs t r ac t:T a ki ng t he300M W uni t i n S henhua G uohua Sanh e C oal—f i r ed Pow er Pl a nt as t he r e—se a r ch obj ec t,m er cur y e m i s si on cha r act er i st i cs t es t w as per f or m ed t o obt ai n t he m er cu r y e m i ss i on si t uat i on of t hi s pow er s t at i on and t he m e r cur y c oope r a t i ve cont r ol ef f i c i ency of a i r pol l ut i on co n—t r ol f aci l i t i es.T he pr eci pi t at or c an r em ove t he par t i cul at e m er cu r y and t r an s f or m i t t O t he as h and s l a g.The pr opor t i on of par t i cul at e m er cu r y t O t he t ot al m er cu r y i n f l ue ga s w hi c h a l r ea dy pas s ed t he pr eci pi t at or dr opp ed f r om5.66%t O ne ar l y0,i n di cat i ng t he m e r cur y r em oval r at e of t he el e c—t r ost at i c pr eci pi t at i on r ea c he d100%a ppr oxi m at el y.D ue t O t he SC R de ni t r at i on ca t al yst,about 83.4%of t he ga s phas e H go i n f l ue ga s w as oxi di ze d t o ga s phas e H92+,t hus t he m er cu r y em i s—si on w as r educed.C om bi ni ng w i t h t he r ese a r ch of m e r cur y cont r ol f or coal—f i r ed pow er pl ant s a t hom e and a br oa d,s ugges t i ons f or r educi ng t he m e r cur y e m i ss i on w er e put f or w ar d,s uc h as coal w ashi ng,m er cur y r em oval af t er com bus t i on,and m er cur y speci a t i on t r a nsf or m at i on.K e y w or ds:co al—f i r ed pow er pl a nt;300M W uni t;a i r pol l ut i on cont r ol f ac i l i t y;m e r cur y c oope r a t i ve cont r ol:r e m ova l ef f i c i ency我国是全球大气汞排放大国之一,主要大气汞排放源为燃煤电厂、铅锌冶炼厂和水泥厂等。
燃煤电厂烟气中汞排放分析及监测方法研究摘要:我国经济的日升月恒和重工业的稳步发展都需要燃煤来提供能量。
锅炉尾气主产物烟气成为了我国大气污染一大问题。
国家出台了一系列有关环保的政策来限制工厂尾气中一些元素的排放量,加强对有害成分排放的控制。
汞及其化合物会掺在燃烧煤炭的尾气中,污染上方大气且对生态环境造成不可逆直接伤害。
本文研究了国内外汞不同的采样分析和监测技术,提高汞排放监测准确和精确性,在其基础上提出改进建议,对汞排放控制的研究具有重要意义。
关键词:燃煤电厂;烟气;汞排放1.汞的基础监测方法(1)冷原子吸收分光光度法一定质量浓度的酸性高锰酸钾溶液吸收了燃煤电厂排放的烟气尾气中的汞,汞被吸收后发生了氧化反应变为离子态,汞离子又和氧化亚锡发生还原反应变回原子型态,存在于溶液内部的汞蒸气被通入的载气吹出进入到测汞仪内部,最后由冷原子吸收分光光度法(CAAS)测出Hg2+的质量浓度。
根据GB/T 16157中的气态污染物化学法采样系统,吸收烟道中烟尾气。
气密性试验后给采样管打开辅热装置。
实验前要先做一组对照组,将空白样品进行CAAS分析并记录数据。
注意采样时间为30min,需要避光运输,盛放产物的容量瓶也需要被原液洗涤大于2次,样品采集后需要尽快分析,或在0~4℃的温度下密封保存不要超过5d。
(2)原子荧光分光光度法气态汞属于荧光物质,经一定波长光源照射处于临界激发态,又降低活性回到基态左右能带,快速产生相对能量的荧光,分析其强度来测得汞含量。
以等速采样的方式,将颗粒物提取至玻璃纤维材质的滤筒,并用混合酸/王水对其进行消解化。
加热得到二价汞(Hg2+),Hg2+后续又和硼氢化钾(KBH4)还原反应生成气态汞,后被气泵打到光度计内部操作得到含量。
按GB16297-1996要求与CAAS类似组装。
各个采样点采样时间大于0.5h,样品数量大于2个,最后将数据取平均值。
空白样品步骤同上。
采样时,在没有尘粒抖落的前提下剪碎并收集样品,加入王水加热轻微沸腾状态,约2h冷却,后用滤纸过滤。
燃煤电厂烟气中汞的控制技术大气中汞的来源1 主要来源大气中主要汞污染源为燃煤电厂、水泥厂以及有关矿物材料的开采和加工。
甲基汞同时可从城市废物充填和污水处理厂直接排出。
燃煤电厂是汞向大气排入的最主要来源。
上海市对空气中细粒径颗粒态汞的分析表明,大气中汞的颗粒物来源燃煤约占80%左右。
2 燃煤电厂生产过程汞的迁移转化电厂燃煤中的汞经燃烧通过烟气、飞灰和灰渣以及冲灰水的排放进入大气、土壤和水体。
由于汞具有挥发性,电厂用煤在粉碎过程中已有部分挥发。
煤粉进入炉内,随着温度升高,挥发出的气态汞随着烟气排放。
烟气进入除尘设备后,部分汞被灰颗粒吸附随同残留在灰渣中的汞一块被排入灰场。
进入大气的汞通过干湿沉降进入土壤和水体。
灰渣和冲灰水中的汞进入环境后,其中零价汞比重大,不易溶于水,在靠近排放口处沉淀下来。
二价汞离子在迁移过程中,被底泥和悬浮物中颗粒吸附,渐渐沉降下来。
其它形态的汞在水或沉降物中也可以转化成二价汞。
二价汞在微生物作用下,生成毒性更大的甲基汞和二甲基汞。
火电厂灰场的粉煤灰也会对土壤和地下水造成影响。
汞的危害汞是有剧毒性的微量元素,它具有挥发性和累积性。
汞在空气中传输扩散,最后沉降到水和土壤中,从而对环境和人体健康构成极大隐患。
大气中汞的浓度往往较低,一般不为人们所重视。
如果汞直接或通过大气沉降进入水体,它将以毒性更大的形态-甲基汞在鱼和动物组织中累积。
甲基汞和二甲基汞也可富集于藻类、鱼类和其它水生生物中。
生物累积导致处在食物链顶端的食肉动物体内的汞浓度数千倍甚至数百万倍于水中的汞浓度,从而在整个食物链中富集。
人体汞接触主要通过食用被污染的鱼。
高水平的汞接触将对人的神经系统和生长发育产生影响。
根据汞的接触剂量,它的健康影响依次是:感觉和认知能力的轻微损失、颤抖、不能行走、抽搐和死亡。
长期吃大量从同一汞污染区域捕获的鱼的人汞中毒的风险最大。
尤其对于育龄妇女风险更大,因为胎儿的神经系统对汞更敏感,比成人更容易受到汞的危害。
燃煤电厂高效协同脱汞技术分析燃煤电厂汞排放控制是目前国际上研究的热点,文章对燃煤电厂中汞的排放特性进行研究,对脱汞的协同治理技术和吸附剂喷射脱除技术进行系统的总结,可以为燃煤电厂汞排放控制选择合适的方法提供参考。
标签:脱汞;协同治理;吸附剂引言燃煤电厂是人为汞排放的重要来源之一,世界各国已经引起了足够的重视,燃煤電厂汞排放控制技术包括利用现有的烟气治理设备来最大限度地控制电厂的汞排放和针对汞的专门控制技术,本文就这两个方面的技术进行系统分析。
1 汞排放特性分析燃煤烟气中的汞主要有3种存在形态:元素汞(Hg0)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)。
汞的脱除效率很大程度上依赖于所排放的汞的形态分布。
Hg0绝大部分以气相的形式排放到大气中,是烟气中最难捕获的汞形态;氧化态汞主要以Hg2+的形式存在(如HgC12),易被湿法洗涤系统(如湿法脱硫装置)所捕获而脱除;颗粒态汞(Hgp)指的是能与烟尘粒子结合的那部分汞,可随烟气中的飞灰被除尘装置捕获。
因此,降低燃煤烟气中Hg0的比例是提高汞脱除效率的关键。
2 汞脱除技术方案分析燃煤电站现有烟气治理设备,包括除尘器、SCR脱硝装置、脱硫装置和湿式静电除尘器,对重金属元素都有不同程度的直接或间接脱除作用。
已有的研究结果表明,目前的烟气治理设备的综合协同脱汞率可达50~90%以上,对于我国境内的大部分煤种,都可以达到30μg/Nm3的排放标准,因此,应优先考虑采用烟气治理设备协同脱除,如无法达到排放指标或者需要达到更高的排放标准,可以考虑采用吸附剂脱除技术。
3 汞协同治理技术燃煤电站烟气治理设备都对汞都有不同程度的直接间接脱除作用,汞协同脱除技术有除尘器协同脱除、湿法脱硫协同脱除和湿式静电除尘器协同脱除,具体介绍如下。
3.1 除尘器协同脱汞对易挥发的重金属Hg,其脱除效果与颗粒态汞的存在比例及除尘器的类型相关。
根据美国EPA的测试结果,静电除尘器的自然汞脱除率可达36%,布袋对汞自然脱除率最高可达90%。
燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究摘要:汞是一种有毒重金属,在大气和水体中的积累可能对生态系统和人类健康造成潜在风险。
为解决燃煤火力发电厂烟气汞排放问题,必须寻求科学高效的方法,减少汞的排放,保护环境和生态健康。
在燃煤火力发电厂烟气汞排放的解决方案中,汞捕集技术是一种重要的方法。
通过在燃烧过程中采用汞捕集剂,可以有效地将烟气中的汞元素捕获,并将其固定在固体颗粒上,防止其进入大气和水体。
这一方法可以降低燃煤火力发电厂烟气中的汞含量,减少对环境的污染,同时也为后续的汞排放控制提供了有效的途径。
关键词:燃煤;火力发电厂;烟气汞;排放问题;控制建议引言燃煤火力发电是全球主要的电力供应方式之一,燃煤火力发电厂在燃烧过程中会释放大量的烟气污染物,其中包括对环境和健康产生潜在威胁的重金属汞。
烟气中的汞排放不仅对大气造成污染,还可能经由沉降进入水体,造成水生生物中的富集,形成生态链传递,引发环境风险。
在此背景下,燃煤火力发电厂烟气汞排放控制技术的研究和应用显得尤为重要。
1燃煤火力发电厂烟气汞排放概述燃煤火力发电厂烟气中含有大量的汞元素,其排放对环境和人类健康造成严重威胁。
烟气中的汞会被释放到大气中,随着大气传播并最终沉降到地表水体,汞进入水体后会转化为有机汞,累积在水生生物体内,形成食物链传递,引发生态风险。
同时,烟气中的汞排放还可能被人体吸入,导致神经系统和免疫系统等严重损害,威胁公众健康。
为了控制燃煤火力发电厂烟气中的汞排放,烟气汞排放控制显得尤为重要。
采取有效的汞排放控制措施可以减少大气中汞的含量,减缓汞在生态系统中的传播和积累,降低对环境和生态的不良影响。
此外,烟气汞排放控制还能够降低人体接触汞的风险,保护公众的健康。
燃煤火力发电厂烟气汞排放控制涉及多种技术手段。
例如,在燃烧过程中通过调整燃烧条件和采用先进的燃烧技术,可以降低汞的生成量;利用脱硫除尘系统可以捕集烟气中的汞颗粒,减少排放量;而通过使用活性炭等吸附材料可以捕集烟气中的汞蒸气。
课程名称:微机原理与接口技术实验名称:8位A/D转换实验(中断方式)一.实验目的掌握模/数信号转换的基本原理,掌握ADC0809芯片中断采样编程方法。
二.实验内容从ADC0809通道0输入+5V可变电压,使用中断方式采集数据,并将转换数据在7段数码管上16进制数显示。
三.实验结果分析拧电位器后发现数码显示管数字改变,并且两盏灯明亮程度不同。
附上源代码:.MODEL SMALL.386DATA SEGMENTNUM DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H,7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71HBUF DB 100 DUP (?)DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXIN AL, 21HAND AL, 11011111B ;开放IRQ5OUT 21H, ALCLICLDMOV AX,0MOV ES,AXMOV DI,4*35HMOV AX,OFFSET ADSTOSWMOV AX,SEG ADSTOSWMOV AX,DATA ;恢复数据段MOV DS,AXMOV DX,200H ;启动转换MOV AL,00HOUT DX,ALBEGIN: STIHLT ;等待中断JNZ BEGININ AL,21H ; 关闭MIR5AND AL,20HOUT 21H,ALMOV AH, 4CHINT 21HDIS PROC NEAR ;显示程序MOV CX, 0FFHNEXT: MOV AL, [DI]MOV AH, ALPUSH CXMOV CL, 4SHR AL, CLPOP CXMOV BX, 0MOV BL, ALMOV AL, NUM[BX]MOV DX, 210HOUT DX, ALMOV DX, 211HMOV AL, 00100000BOUT DX, ALCALL DELAYAND AH, 00001111BMOV BX, 0MOV BL, AHMOV AL, NUM[BX]MOV DX, 210HOUT DX, ALMOV DX, 211HMOV AL, 00010000BOUT DX, ALCALL DELAYLOOP NEXTRETDIS ENDPAD PROC NEAR ;中断程序PUSH AX ;保存寄存器PUSH DXPUSH DICLIMOV DX, 201H ;读取转换结果IN AL, DXNOPMOV DI, POINTMOV [DI], AL ;保存转换结果CALL DIS ;调用显示程序INC DIMOV POINT, DIMOV AL, 20H ;中断结束命令OUT 20H, ALMOV DX, 200H ;开启转换MOV AL, 00HOUT DX, ALPOP DI ;恢复寄存器内容POP DXPOP AXSTIIRET ;中断返回AD ENDPCODE ENDSEND START。
燃煤电厂汞排放与控制技术研究进展摘要:目前我国主要汞排放污染源是燃煤锅炉排放,汞元素具有很大的毒性,与此同时还具有相应的迁移性和累积性,所以会对环境和人体的健康产生很大的影响,目前全世界范围都比较关注汞元素的排放。
我国燃煤电厂在具体运行过程中会排放汞,在对该污染物进行控制时,所采用的技术是控制装置以及脱汞技术。
随着人们对环境保护工作的不断重视,汞排放浓度以及废水汞含量的排放限值会越来越严格。
关键词:污染物排放;脱汞技术;燃煤电厂;应用分析引言重金属汞的毒性非常大,是燃煤四大污染物之一,与此同时,还具有累积性以及潜伏性,所以会对环境和人类的健康产生很大的威胁,目前全世界范围都非常重视该项问题。
我国的煤炭消费量是比较大的,所以汞的排放量也比较大,煤的燃烧是汞排放的最主要来源,在全世界范围内我国的煤燃烧量以及汞的排放量都比较大。
我国的能源特征是富煤贫油,针对这一特点,我国工程院发表了相应的刊物,其表明我国的煤炭消费到2030年仍占有50%,所以未来我国能源结构的一个主要成分是煤炭资源。
1汞排放标准近年来我国针对燃煤烟气汞的排放,制定了相应的控制措施,并且颁布了相应的排放标准。
2015年我国实施的相关规定中,明确指出汞的排放限值为0.03mg/Nm3,相关委员会和研究人员建议,该排放限值要进一步的进行修订,修订之后的排放限值为3μg/Nm3。
2015年我国技术监督局所颁布的排放标准中的汞排放限值为0.5μg/Nm3,,从2017年我国所采用的汞的标准限值为0.01 mg/Nm3。
由此可以看出,随着社会的不断发展,人们越来越重视汞的排放,并且相关限制越来越严格。
2影响因素2.1汞的形态产生的影响汞具有较高的挥发性,并且不容易溶于水,所以比较稳定,在对其进行收集,其具时,很难通过污染控制设备进行收集。
在去除汞离子时,可以溶解HgCl2有较好的溶解性。
2.2不同烟气处理方式产生的影响颗粒态汞如果被飞灰吸附,那么在对其进行去除时,可以采用电除尘器以及机械除尘器,但是该种除尘方法并不具有良好的去除效果,所以在进行烟气脱汞时,该种方法一般不会使用。
第52卷第1期2021年1月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.1Jan.2021气相氧化态汞还原技术在汞在线监测系统中的应用黄天放,段钰锋,耿新泽,许一凡,刘晓硕,刘江(东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京,210096)摘要:燃煤烟气氧化态汞的精准监测是制定最优汞排放控制策略的先决条件,也是汞在线监测系统(Hg-CEMS)中的核心技术之一。
本文对湿化学取样法、固体吸附剂取样法和汞在线监测系统进行论述与对比,针对Hg-CEMS 中关键的氧化态汞还原技术进行综述。
阐述氧化态汞湿化学还原法,高温裂解还原和固态催化还原的研究进展。
着重讨论高温裂解还原技术中填充材料的蓄热能力以及酸性气体和氧化性组分对氧化态汞监测的影响;论述固态催化还原技术中固态催化剂的活性组分、反应温度窗口以及对汞还原的优先选择特性对氧化态汞监测的影响。
结合当前烟气氧化态汞的还原技术研究及应用现状,提出Hg-CEMS 中氧化态汞转化技术的研究思路和应用前景。
关键词:煤燃烟气;气相氧化态汞;还原;总汞;Hg-CEMS 中图分类号:X511文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2021)01-0044-12Application of gaseous oxidized mercury reduction technology inmercury continuous emission monitoring systemHUANG Tianfang,DUAN Yufeng,GENG Xinze,XU Yifan,LIU Xiaoshuo,LIU Jiang(Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education,School of Energy andEnvironment,Southeast University,Nanjing 210096,China)Abstract:Accurate monitoring of oxidized mercury in coal-fired flue gas is a prerequisite for developing an optimal mercury emission control strategy,and it is a crucial part of mercury continuously emission monitoring system(Hg-CEMS).The wet chemical sampling method,the solid adsorbent sampling method and the mercury continuously emission monitoring system were discussed and compared,and then an overview of divalent mercury reduction technology was presented,which was the key of Hg-CEMS.The research progress of oxidized mercury wet chemical reduction method,high temperature pyrolysis reduction and solid-state catalytic reduction wereDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.01.005收稿日期:2020−07−31;修回日期:2020−09−21基金项目(Foundation item):国家重点研发计划项目(2016YFC0201105);江苏省环保科研课题(2016030)(Project(2016YFC0201105)supported by the National Key Research and Development Program;Project(2016030)supported by the Environmental Protection Research Project of Jiangsu Province)通信作者:段钰锋,博士,教授,博士生导师;从事燃煤汞和重金属脱除研究;E-mail :**************.cn引用格式:黄天放,段钰锋,耿新泽,等.气相氧化态汞还原技术在汞在线监测系统中的应用[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(1):44−55.Citation:HUANG Tianfang,DUAN Yufeng,GENG Xinze,et al.Application of gaseous oxidized mercury reduction technology in mercury continuous emission monitoring system[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(1):44−55.第1期黄天放,等:气相氧化态汞还原技术在汞在线监测系统中的应用described.For high-temperature pyrolysis reduction,the study is mainly focused on the heat storage capacity and the ability to remove acid gas as well as oxidizing components of filling materials;for solid-state catalytic reduction,it is mainly focused on the active components of solid catalyst,reaction temperature windows,and preferential selectivity for mercury bined with the current study results and application status of the oxidized mercury reduction technology in flue gas,the research ideas and application prospects of the conversion technology of oxidized mercury in Hg-CEMS are proposed.Key words:coal-fired flue gas;gaseous oxidized mercury;reduction;total mercury;Hg-CEMS燃煤烟气中汞及其化合物是一类对人体有害的物质,微剂量的汞即可对人体神经系统造成巨大不可逆的伤害。