燃煤电厂烟气中的汞浓度测量

燃煤烟气中单质汞的净化脱除

燃煤烟气中单质汞的净化脱除 王建英,贺克雕,马丽萍 (昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093) 摘要:总结了燃煤烟气中汞污染控制的技术原理、技术特点、研究现状及进展情况,对比了 烟气中较难脱除的单质汞(H g O )污染控制技术的优缺点,概述了烟气中单质汞脱除方法,展望了蛭石黏土类矿物对燃煤烟气中汞的吸附脱除方面的应用潜力,提出了对燃煤烟气中单质汞吸附净化的研究思路。关键词:汞;燃煤烟气;脱除中图分类号:X701文献标识码:A 文章编号:1006-8759(2007)03-0005-03 REMOVAL OF E L EMENTAL MERCUR Y FR OM COAL COMBUSTIO N FL UE GAS W ANGJian -y in g ,HE K e -diao ,M A Li -p in g (Facult y o f Envir onmental Science and En g nieerin g ,K unmin g Univ er sit y o f Science and T echnolo gy ,K unmin g 650093,China ) Abstract :In this p a p er ,the p rinci p le ,technolo g ical characteristic ,p resent condition and the p ro g ress of m ercur y from flue -g as combustion w ere summ arized.T he research m ethods and technical devel 2o p m ent H g rem oval w ere also introduced ,advanta g e and disadvanta g e of the technical for re 2 m ovin g sin g le q ualit y m ercur y (H g O )w ere com p ared ,which w as the m ost difficult com p onent to be rem oved from fuel g as.T hen the p ros p ect of m ercur y (H g O )adsorbed on cla y such as verm iculite w as p ut forw ard.T his m a y becom e a new m ethod for m ercur y p ollution control of coal combustion g as.K e y w ords :m ercur y ;coal combustion flue g as ;rem oval 图1 燃煤汞排放的迁移过程 0引言 汞是煤中一种痕量元素,在煤燃烧过程中会排入大气,对环境、人体产生极大的危害。有关汞对环境及人体的影响有相当多的文献记载[1～3]。汞经由燃煤过程的迁移、转化己成为它在生物圈内循环的一个重要途径[4](如图1所示)。 造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两个方面。其中,每年燃煤汞的排放占人类活动汞排放的较大部分。以美国为例[5],美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%,大约 收稿日期:2007-01-04 基金项目:云南省教育厅科学基金资助项目。 第一作者简介;王建英(1979-),女,河南商丘人,昆明理工大学硕士生,主要研究方向:大气污染控制工程。 综述与专论 能源环境保护 Ener gy Environmental Protection V ol.21,N o.3Jun.,2007 第21卷第3期2007年6 月

燃煤电厂烟气脱硫脱硝专用型活性炭相关资料

燃煤电厂烟气脱硫脱硝专用型活性炭相关资料（之一） (2009-12-07 22:14:07) 转载▼ 一. 项目提出的背景 1、日趋严重的环境问题及其与燃煤发电技术的关系 目前我们生存的地球面临三大环境问题：—是由于CO2和CH4引起的“温室效应”导致气候持续变暖；二是由于SO2和NOx的过度排放引起的酸雨频发；三是NOx与HC类化合物引起的臭氧层消失危机。这三大环境问题均与燃煤发电技术密切相关。 化石类燃料燃烧产出的CO2、NOx、SO2及粉尘分别占大气污染物排放总量的99%，99%，91%和90%；在我国，燃煤产生的NOx、SO2和粉尘分别占大气中各污染物总量的67%，87%和79%。统计数据显示，我国1988年燃煤锅炉的NOx排量达132～177万吨，1989年国内5万千瓦以上的燃煤电厂SO2排量达420万吨(占全部排量的27%)【1】。 从1980年到1996年，我国燃煤电厂的装机容量和燃煤消耗量分别增加3.27倍和2.8倍，SO2的排放总量以100万吨／年的速度递增,原因是脱硫技术进展缓慢且投资过大〔2〕。 1999年全国煤炭产量为11.5亿吨,主要用于发电、工业锅炉、冶金、建材、化工及民用等方面，以平均含硫1.25%，其中可转化成气相含硫化合物的比例以83.5%计，则当年因燃煤排放的SO2总量高达2400万吨，造成的经济损失约160亿元，同时威胁着12亿人口的身体健康和16亿亩耕地的正常耕作。而SO2排放较为集中的就是电厂的燃煤锅炉〔3〕。 自然界SO2的正常浓度为0.0001～0.001ppm,超出此范围即会引发酸雨，1999年进行的城市酸雨发生情况调查结果表明，全国81.6%的大中型城市均发生酸雨现象，且62.3%的城市环境中空气SO2年平均浓度超过国家二级排放标准，年均降水pH<5.6的地区已达国土总面积的40%左右，降水pH≤4.5的国土面积达17%,华东、华中及华南各大区酸雨频率高达90%以上，部分地区已恶化至“十场雨十场酸”的地步〔4〕。 煤电占全国发电总容量的80%以上,2000年总发电量达1200～1300GWh,装机容量250～270GW,煤耗达5亿吨,占当年全国煤炭总耗量的37.6%, SO2排量1140万吨,占我国当年SO2总排量的44%〔5〕。 由以上列举的资料数据可知，燃煤电厂烟道气排放的SO2、NOx是我国大气环境污染的主要源头，且我国乃至全世界面临的环境问题均与燃煤发电技术有密切的关联关系。 更为严重的是，经历了2003年和2004年两个年度史无前例的“电荒”之后，国内的燃煤电厂新建及扩建的装机容量将于2006年～2008年迎来高峰期，届时我们面临的环境问题将更为严峻。 2、燃煤电厂烟道气污染物排放治理技术的进展趋势分析 热电厂烟道气的主要污染物成分有SOx(包括SO和SO2)、NOx和粉尘，近年来将CO2 亦归属于污染物范畴。目前治理技术最成熟的为粉尘和SOx的脱除技术，而NOx和CO2 的脱除在日本、美国和德国已有成熟技术，而在我国尚处于探索阶段。下面将与本项目有关的SOx和NOx的脱除技术分别予以介绍。 (1)烟道气脱硫技术的类型及进展情况 烟道气脱硫技术大致可分为四种工艺类型。 一、用各种液相或固相物料吸附或吸收SOx的工艺技术。此类工艺应用最广，亦最为成熟。又可细分为湿法(脱硫剂和脱硫产物均为液体)、干法(脱硫剂和脱硫产物均为固体)、半湿法(脱硫剂为液体，产物为固体)和半干法(脱硫剂为固体，产物为液体)四种类型〔4〕。典型的湿法脱硫技术有碱法、双碱法(钠∕钙法)、魏尔曼—洛德法(即亚硫酸盐法)、碳酸钠水溶液法等；典型的干法脱硫技术有氧化镁法、氧化锌法、活性炭吸附法、负载金属的活性炭吸

汞性质简介

土壤中汞的背景值为0.01～0.15 μg/g。除来源于母岩以外，汞主要来自污染源，如含汞农药的施用、污水灌溉等，故各地土壤中汞含量差异较大。来自污染源的汞首先进入土壤表层。土壤胶体及有机质对汞的吸附作用相当强，汞在土壤中移动性较弱，往往积累于表层，而在剖面中呈不均匀分布。土壤中的汞不易随水流失，但易挥发至大气中，许多因素可以影响汞的挥发。土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机汞和有机汞，在正常的pE和pH 范围内，土壤中汞以零价汞形式存在。在一定条件下，各种形态的汞可以相互转化。进入土壤的一些无机汞可分解而生成金属汞，当土壤在还原条件下，有机汞可降解为金属汞。一般情况下，土壤中都能发生Hg2+===Hg2++HgO反应，新生成的汞可能挥发。在通气良好的土壤中，汞可以任何形态稳定存在。在厌氧条件下，部分汞可转化为可溶性甲基汞或气态二甲基汞。 阳离子态汞易被土壤吸附，许多汞盐如磷酸汞、碳酸汞和硫化汞的溶解度亦很低。在还原条件下，Hg2+与H2S生成极难溶的HgS；金属汞也可被硫酸还原细菌变成硫化汞；所有这些都可阻止汞在土壤中的移动。当氧气充足时，硫化汞又可慢慢氧化成亚硫酸盐和硫酸盐。以阴离子形式存在的汞，如HgCl3-、HgCl42-也可被带正电荷的氧化铁、氢氧化铁或黏土矿物的边缘所吸附。分子态的汞，如HgCl2，也可以被吸附在Fe,Mn的氢氧化物上。Hg(OH)2溶解度小，可以被土壤强烈的保留。由于汞化合物和土壤组分间强烈的相互作用，除了还原成金属汞以蒸气挥发外，其他形态的汞在土壤中的迁移很缓慢。在土壤中汞主要以气相在孔隙中扩散。总体而言，汞比其他有毒金属容易迁移。当汞被土壤有机质螯合时，亦会发生一定的水平和垂直移动。 汞是危害植物生长的元素。土壤中含汞量过高，它不但能在植物体内积累，还会对植物产生毒害。通常有机汞和无机汞化合物以及蒸气汞都会引起植物中毒。例如，汞对水稻的生长发育产生危害。中国科学院植物研究所水稻的水培实验表明，采用含汞为0.074 μg/mL 的培养液处理水稻，产量开始下降，秕谷率增加；以0.74 μg/mL浓度处理时，水稻根部已开始受害，并随着试验浓度的增加，根部更加扭曲，呈褐色，有锈斑；当介质含汞为7.4 μg/mL时，水稻叶子发黄，分蘖受抑制，植株高度变矮，根系发育不良。此外，随着浓度的增加，植物各部分的含汞量上升。介质浓度为22.2 μg/mL时，水稻严重受害，水培水稻受害的致死浓度为36.5μg/mL。但是，在作物的土培实验中，即使土壤含汞达18.5 μg/g，水稻和小麦产量也未受到影响。可见，汞对植物的有效性和环境条件密切相关。不同植物对汞的敏感程度有差别。例如，大豆、向日葵、玫瑰等对汞蒸气特别敏感；纸皮桦、橡树、常青藤、芦苇等对汞蒸气抗性较强；桃树、西红柿等对汞蒸气的敏感性属中等。 汞进入植物主要有两条途径：一是通过根系吸收土壤中的汞离子，在某些情况下，也可吸收甲基汞或金属汞；其次是喷施叶面的汞剂、飘尘或雨水中的汞以及在日夜温差作用下土壤所释放的汞蒸气，由叶片进入植物体或通过根系吸收。由叶片进入到植物体的汞，可被运转到植株其他各部位，而被植物根系吸收的汞，常与根中蛋白质发生反应而沉积于根上，很少向地上部分转移。 植物吸收汞的数量不仅决定于土壤含汞量，还决定于其有效性。汞对植物的有效性和土壤氧化还原条件、酸碱度、有机质含量等有密切关系。不同植物吸收积累汞的能力是有差异的，同种植物的各器官对汞的吸收也不一样。植物对汞的吸收与土壤中汞的存在形态有关。 土壤中不同形态的汞对作物生长发育的影响存在差异。土壤中无机汞和有机汞对水稻生长发育影响的盆栽实验表明，当汞浓度相同时，汞化合物对水稻生长和发育的危害为：醋酸苯汞＞HgCl2＞HgO＞HgS。HgS不易被水稻吸收。即使是同一种汞化合物，当土壤环境条件变化时，可以不同的形态存在，对作物的有效性也就不一样。

燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计

吉林师范大学环境科学与工程学院 课程设计报告 课程名称：环境工程学 设计题目：燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 姓名： 专业：环境科学 班级：2013 级 学号： 指导教师：汤茜、米小娟、王艺璇 2015 年12 月25 日

摘要：我国燃煤火力发电机组容量占电力总装机容量的75%左右，年耗煤量近5亿吨，火力燃煤烟尘排放量占全国工业烟尘排放总量的37%以上，列第1位。实现电力工业的可持续发展，在推广净煤燃烧和调整火力结构同时，提高火电厂烟尘浓度排放标准已势在必行，即将颁布的火电厂污染物排放标准将燃煤锅炉的粉尘（标准状态）排放要求提高到100mg/m3。发电燃煤锅炉烟尘控制设备以电除尘为主，至1999年火电厂用电除尘器的锅炉容量接近80%。因此，电力行业的迅速发展需要能达到新排放标准要求性能更高的电除尘器。 关键词：火力发电燃煤锅炉电除尘器选型设计

目录 1 设计任务书 (1) 1.1 课程设计任务及要求 (1) 1.1.1 设计题目 (1) 1.1.2 设计内容 (1) 1.1.3 设计要求 (1) 1.2 课程设计原始资料 (1) 1.2.1 设计条件 (1) 1.2.2 设计依据标准 (1) 2 选题背景 (3) 2.1 大气污染现状分析 (3) 2.2 燃煤电厂粉尘污染治理 (3) 2.3 电除尘器的工作原理及特点 (5) 3 电除尘器的设计计算 (6) 3.1电除尘器的选型 (6) 3.2电除尘器总体尺寸的确定 (7) 3.3零部件计算 (8) 4 管道系统的布置及烟囱设计 (9) 参考文献 (11) 附件 (12)

1 设计任务书 1.1 课程设计任务及要求 1.1.1 设计题目 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 1.1.2 设计内容 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计包括以下几部分内容： （1）电除尘系统布置并确定其主要运行参数。 （2）管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。 （3）风机及电机的选择：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 1.1.3 设计要求 （1）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选型和有关设计简图等内容；课程设计说明书应有封面、目录、设计任务书、各构筑物设计计算、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。 （2）图纸要求。用AutoCAD软件绘制A1图纸2张，包括： ①锅炉烟气除尘系统平面布置图和剖面图。图纸应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。 ③电除尘器装置结构图（主视、俯视和左视）。局部构件可采取适当剖视。 1.2 课程设计原始资料 1.2.1 设计条件 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计原始参数如表1.1所示。 1.2.2 设计依据标准

燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术

收稿日期：2012-02-14 作者简介：张静怡（1977—），女，山西永济人，工程师，主要从事火电厂环境保护研究与咨询工作。 E-mail:zhangjingyi@https://www.wendangku.net/doc/8c9327653.html, 要经过选择性催化还原（SCR ）脱硝系统、除尘器和湿法烟气脱硫系统（见图2），这些现有的环保设施对汞的排放特性产生了不同的影响。 2.1SCR 脱硝系统的影响 根据美国中部某电厂采样测试结果[4]，SCR 脱 硝系统对烟气中汞的总量影响不大，但是部分元素态汞经过SCR 系统后发生了很大的变化，其与图2 汞从燃煤机组中排放 Fig.2Mercury emission from coal -fired power plants

第9期 总汞量之比由43.67%下降到14.41%。根据分析，这主要是SCR脱硝系统催化剂中V2O5和TiO2产生的作用，当烟气通过催化剂层时，部分元素态汞与烟气中的酸性气体（如HCl、HF等）、氯气反应，被氧化成了氧化态汞。总之，SCR系统可以提升氧化态汞的含量，从而提高下游设备的脱汞能力。 2.2除尘器的影响 现有的除尘器分为静电除尘器（ESP）和布袋除尘器（FF）2种。在美国，静电除尘器还分为高温侧静电除尘器和低温侧静电除尘器，本文讨论的主要是低温侧静电除尘器。除尘器对汞的脱除主要是将烟气中大部分颗粒态汞捕获，同时部分氧化态汞由于吸附在细颗粒物表面也被除尘器捕获。但是除尘器对元素态汞仍然无法脱除。 根据ICR对美国84个不同燃煤电厂进行的相关检测，静电除尘器对烟煤和次烟煤烟气中汞捕获率分别为46%和16%，布袋除尘器对烟煤和次烟煤烟气中汞捕获率分别为83%和72%。 除尘器对烟煤和次烟煤的脱汞效率呈现出很大差异的原因主要是煤种不同导致煤中氯含量不同[5]，煤中的氯可通过同相、异相或催化氧化等途径将烟气中的元素态汞氧化，因此煤中的氯含量越高，烟气中元素态汞的份额就会越少，除尘器的脱汞效率越高。 结合部分电厂的现场测试结果可以看出，布袋除尘器对汞脱除的能力明显高于静电除尘器。这是由于布袋除尘器几乎可以捕集0.1μm以上的尘粒，对5μm以上尘粒的捕集效率可达99%以上。而静电除尘器需通过强电场使灰尘颗粒带电，进而将其除去，因此静电除尘器对尘粒的比电阻值有很高的要求。而尘粒的比电阻值与尘粒的化学成分有很大关系，燃煤粉尘的主要成分是SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等，SiO2和Al2O3质量分数大于85%的尘粒很难被除去[6]。 另一方面，除尘器脱除下来的飞灰中汞含量随飞灰残碳量的增加而增加[7]。这是由于烟尘中残留的碳具有吸附烟气中汞的能力，烟尘中碳含量增加，除尘设备对汞的捕获率也会增加。而在布袋除尘器中，气相中的汞与飞灰及其飞灰中含有的碳粒等固体物料之间存在更加密切的相接触。2.3脱硫系统的影响 目前大型燃煤机组的脱硫设施多为湿法脱硫系统。湿法脱硫系统能够有效去除易溶于水的氧化态汞（Hg2+），但是对元素态汞无控制作用。根据美国的测试结果，脱硫吸收塔对氯化物含量高的烟煤有脱汞效果，而对美国西部产的次烟煤则几乎无效。总体而言，原煤中的氯质量分数大于200×10-6时，湿法脱硫系统的净脱汞效率为40%～60%；氯质量分数大于400×10-6时，湿法脱硫系统的净脱汞效率大约为80%，而当氯质量分数小于100×10-6时，湿法脱硫系统的净脱汞效率为10%～20%。 另一方面，湿法脱硫系统对烟气中的氧化态汞有还原作用，可将其还原为元素态汞，这对湿法脱硫系统的脱汞效率产生了负面的影响。其原因是脱硫系统中的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐具有还原性，能将氧化态汞还原为不溶于水的元素态汞[8]。其反应机理如下。 亚硫酸盐的氧化反应： SO32-+H2O→SO42-+2H++2e-，E0=0.2V（1）氧化汞被还原： Hg2++2e-→Hg0，E0=-0.85V（2）另外，金属离子（如铁、锰、镍、钴、锡等）也能与氧化态汞反应，使之还原[9]，其反应式如下：2M2++Hg2+→Hg0+2M3+（3） 3脱汞技术 目前的脱汞技术大体分为燃烧前处理和烟气脱汞2类。 3.1燃烧前处理技术 燃煤电厂燃烧前处理技术是指添加溴化剂的脱汞技术，它是在电厂输煤皮带上或给煤机里加入溴化盐溶液，或是将溴化盐溶液直接喷入锅炉炉膛。溴化物的填加可以有效增加烟气中氧化态汞的比例，配合SCR烟气脱硝系统，可以保证进入后续设备烟气中的氧化态汞有较高的比率，从而利用下游的除尘器和湿法脱硫系统进行汞脱除。采用炉前添加溴化物的方法能够有效利用烟气湿法脱硫装置控制汞的排放，最高的脱汞效率可以达到88%。而且喷射系统简单，成本低。但是，值得注意的是被控制的汞大部分都进入烟气湿法脱硫装置的排出物—— —石膏或废水里，需要二次处理，因此其应用受到限制。 3.2烟气脱汞技术 烟气脱汞是当前商业应用的主要脱汞工艺，主要的方法是在除尘器之前喷射吸附剂，常用的吸附剂为溴化活性炭，烟气中的汞首先被活性炭上的溴化物氧化，而后再被活性炭吸附，最后在除尘器中捕集下来。除尘器可采用静电除尘器或布袋除尘器。 在这种方法中，煤中的氯含量也会对脱汞效率产生很大的影响，安装静电除尘器的机组采用活性炭喷射方法脱汞测试结果表明，随着活性炭喷射量的增加，脱汞效率随之提高；燃用 张静怡：燃煤电站烟气中汞脱除与减排技术

燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计说明

石河子大学化学化工学院 燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计——大气污染控制工程课程设计任务书 院（系）：化学化工学院 专业：环境工程 学号： 姓名： 指导教师：

完成日期： 2016.01.02 目录 一、前言.................................................................... - 1 - 二、设计资料和依据...................................................... - 2 - 2.1设计依据标准.......................................................... - 2 -2.2设计条件.............................................................. - 2 -2.3烟气性质.............................................................. - 2 -2.4气象条件.............................................................. - 3 - 2.5设计内容.............................................................. - 3 - 三、系统设计部分....................................................... - 3 - 3.1空气量和烟气量的计算.................................................. - 4 -3.2电除尘器的选型............................................ 错误!未定义书签。 3.3电除尘器总体尺寸的确定................................................ - 5 - 3.4 电除尘器零部件的设计和计算……………………………………………………………….- 5 - 3. 5 供电系统的设 计………………………………………………………………………………… .-13- 3.6 壳 体 (14) 四、烟囱的设计............................................. 错误!未定义书签。 4.1烟囱高度的确定：.......................................... 错误!未定义书签。

底泥中汞的存在形态.

实验八底泥中汞的存在形态 一. 实验目的 1.了解形态分析的意义，学习测定底泥样品中各种形态汞的方法。 2.学习冷原子荧光测汞仪的使用方法。 二．实验原理 根据各种形态汞在不同浸提液中的溶解度,采用连续化学浸提法测定底泥中汞存在的水溶态,酸溶态(包括无机汞和甲基汞),碱溶态,过氧化氢溶态及王水溶残渣态. 由于汞沸点很低,易挥发,同时汞离子能定量地被亚锡离子还原为金属汞,因而可以使用测汞仪,在常温下利用汞蒸气对253.7 nm汞共振线的强烈吸收来测定溶液中的汞含量,吸收强度的大小与汞原子蒸气浓度的关系符合比耳定律。 三. 仪器与试剂 1. 仪器 (1) 测汞仪. (2) 恒温振荡器. (3) 离心机. (4) 酸度计. (5) 细口反应瓶:100mL. (6) 玻璃注射器:20mL. 2.试剂 (1) 汞标准溶液:准确称取0.1354 g氯化汞(分析纯)溶于50mL 10%H2SO4及10mL 1% K2Cr2O7溶液中,用去离子水稀释至1000mL,得到0.1mg/mL的汞标准储备液.吸取此标准储备液5.0mL,加入50mL 10%H2SO4及10 mL 1%K2Cr2O7溶液,用去离子水稀释至1000mL,得0.5mg/L的汞标准溶液. (2) 溴化剂:溴酸钾(0.1mol/L)-溴化钾(1%)溶液. (3) 盐酸羟胺(12%)-氯化钠(12%)溶液. (4) 10%SnCl2溶液. (5) 盐酸溶液:0.2mol/L. (6) 1%硫酸铜溶液. (7) 1%氢氧化钾溶液. (8) 30%过氧化氢. (9) 王水. (10) 5%硝酸. (11) 盐酸:1:1. (12) 浓盐酸. 四. 实验步骤 1. 标准曲线的绘制 取0.5mg/L的汞标准溶液0.2,0.3,0.4,0.5,0.6mL分别加到100mL细口反应瓶中,再加入5%的HN03溶液使体积为19mL,然后加入1.0mL 10%SnC12溶液,加盖橡胶反口塞,摇动10 min后,用20mL注射器取出10mL气体,注入吸收池中,测定透光率.根据汞含量与透光率的关系,绘制标准曲线. 2. 不同形态汞的浸提方法 (1) 水溶态汞(氯化物,硝酸盐和硫酸盐)的浸提方法:准确称取19风干泥样品于50mL离心管中,加入10mL去离子水,在恒温振荡器上振荡30 min,离心分离,吸取上清液于25mL容量瓶中.

燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用

燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用 发表时间：2018-07-05T15:20:25.287Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王硕 [导读] 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。 （国电南京自动化股份有限公司 210032） 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析，进而对烟气排放治理提出相关策略，并对燃煤电厂烟气高效除尘技术阐述。 关键词：燃煤电厂；除尘技术；选择；应用 现阶段，随着社会经济的不断进步和发展，工业化发展的速度也在不断的加快，这直接导致环境污染的程度越来越严重。雾霾天气的天数增加，对人们的生活和工作产生了严重的影响。因此国家也越来越重视和关注环境污染问题。我国针对空气污染问题，使用了很多的方法和技术对空气的质量进行保护。燃煤电厂烟气高效除尘技术在我国环境污染治理的过程中发挥着重要的作用。它不但在发展的过程中能够在最大程度上对环境进行保护，同时它可以促进我国国民经济的进步和发展。 1 烟气排放组成及危害影响 煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量也巨大。 煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤变质，影响农业发展的雾霾中包含20多种类的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。 2 燃煤电厂烟气的主要除尘技术 2.1 机械式除尘 机械式除尘该方式原理是烟气被机械设备带动旋转，在离心力作用下，将烟气之中的大颗粒烟尘向边缘偏离，该设备对漂浮在烟气中的尘埃物有有效吸附的作用。但是，其弊端在于直径小于10um的微小颗粒所受到的离心力小，机械除尘设备无法对其进行有效吸附。所以，其只能应用于初级除尘的领域。 2.2 布袋除尘 布袋除尘的原理是将燃烧后所产生的烟尘，通过无纺布、针刺毡等原料制作成的布袋进行过滤。但是，虽然布袋过滤除尘的效率极高，却也有问题存在，那就是烟气的硫、高温以及湿度都对布料性能提出巨大的考验，致使布袋除尘在应用上会有一定的限制。 2.3 联合除尘机制 静电除尘器和布袋除尘器本身都有一定的局限性和优缺点，因此很多专家把袋式除尘器和静电除尘器进行联合使用，以达到更好的应用效果。联合使用多种除尘系统的除尘机构将之有机结合，从而结合不同过滤器的优点，避免各种除尘系统的缺点，使整个联合除尘机构形成有效的补充形式。这种联合除尘机理的除尘效果和广泛的应用范围值得称道，但目前联合除尘机理正属于高效除尘技术的尖端研究方向。 2.4 电除雾器 目前，国内很多电厂都已经将电除雾器处理废弃的方式引入日常废弃处理工作中，该方法具有拖出效率高、能耗水品很低、设备寿命长、施工周期较短、成本低的多项有点，是发电企业十分理想的废弃处理手段。电除雾器的工作原理为通过静电对滞留高压发生装置进行控制，向除雾装置中将交流电转换成的直流电进行输送，进而在雾酸捕集板和电晕线之间产生强大电场，将空气分子电离，瞬间产生大量的正负离子以及电子，在电场力的作用下，电子、正负离子定向运动，构成媒介对酸雾进行捕集，令酸雾微粒荷电，使其在电场力作用下，向阳极板运动。最后，荷电将电子在极板上释放，酸雾被聚集，重力作用使其下流至储酸槽中，进而达到净化目的。 3 现行燃煤电厂烟气的高效除尘技术的选择和应用 除尘设备虽然能缓解排烟治理压力、以及自然的雾霾、酸雨现象，却无法从根本治理污染。因此，在保证经济可持续发展的前提下，应推动除尘技术的创新，实施技术创新的驱动战略，燃煤电厂须积极跟上国际治理烟气技术形式，不断将新技术、新设备引进到生产环境中，同时要注意发电设备的更新换代，有计划地推进环保。 3.1 脱硫技术在燃煤电厂烟气的高效除尘技术中的应用方法 3.1.1 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，主要使用石灰石粉作为吸收剂，在气力的作用下，将石灰石粉喷入炉膛850～1150℃温度区，在热力的作用下，石灰石粉分解为二氧化碳和氧化钙，氧化钙和烟气中的二氧化硫会产生反应，从而形成亚硫酸钙。因为在气固两相之间进行反应，在传质过程的作用下，反应速度缓慢，吸收剂的利用率也低。在尾部增湿活化反应过程中，增湿水以雾的形状喷进，和没有反应的氧化钙共同反应，形成Ca（OH）2，Ca（OH）2和烟气中的二氧化硫共同作用，再次对二氧化硫进行脱除。如果Ca/S大于等于2.5，则系统脱硫率在65%～80%之间。 3.1.2 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术 炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺，主要是结合炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR），以此达到同步脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的目的。由尿素溶液和各种钙基构成喷射浆液，其总含固量是30%，pH值在5～9之间，相比较

食品中汞的存在形态及其毒性研究进展1

食品中汞的存在形态及其毒性研究进展 摘要：随着汞在工业、农业、医药等方面的广泛应用,由汞及其化合物所造成的环境汞污染问题日益严重,已成为人类生存环境的一大公害。其中汞的化合物通过食物进入人体中,造成含汞化合物在人体各个脏器的聚集,从而产生各种急性、慢性中毒。为了更好的了解汞在食品中的存在形态及其毒性,本文就此研究的新进展进行综述。 关键词：食品；汞化合物；存在形态；毒性 Advances inspeciationand toxicityof mercuryin food Abstract:With themercuryis widely used inindustry, agriculture, medicine and otherfields,mercury pollutionenvironmentalproblems caused bymercury and its compoundswith the benefit ofa serious, has become a majorhazardto human survivalenvironment.Mercury compoundswhichenter the bodythrough food, causing the mercury-containing compoundsgathered invarious organsof the body,resulting ina variety of acuteand chronicpoisoning.In order to betterunderstand the newprogressin thepresenceof mercury in theform offoodand toxicity, thisstudyreviewedin this article. Keywords: Food; mercury compounds; speciation; Toxicity 环境中的汞污染除自然因素释放并因生态环境的改变而引起迁移外,绝大部分是由人为因素所致。随着城市工业的发展与城市化进程的加快,含汞工业废水使河水日益受到污染,通过生物链富集到水生动物体内,土壤用污水灌溉、污泥施肥及施用含汞农药,最终对人体健康产生严重的影响。汞的复杂的生物地球生物化学行为和生态毒性效应已经引起人类的广泛关注,尤其是不同形态的汞有不同的化学行为、生物积累特性和毒性。在所有有毒金属中汞最为人们所关注,也是研究最集中的金属。为了今后更深入地进行研究,现对食品中汞的存在形态及其毒性做一概述。 1．食品中汞的污染来源 地球经一系列的自然过程如火山活动、地热活动及地壳放气作用等将汞释放入大气[1]。姚学良等人[2]通过对成都平原的基底断裂特征进行探索,初步认为我国成都平原的汞污染除人为来源之外,还可能与平原基底断裂的地球放气作用有关,这是造成该区大气汞污染的主要原因。气相汞的转移归宿是土壤,全球通过降水从气相中转入固相或液相的汞平均为33×109mg/d,土壤中的汞污染主要由于汞矿采掘与汞杀虫剂的大量使用有关[3]。土壤中汞及其化合物的存在不仅影响作物生长,减少作物产量,降低作物品质,造成经济损失,而且还会通过食物链在人体内积累,直接危害人体健康。蔬菜是每日必须摄人的一类产品,在汞污染比较严重的地区,居民摄入的不合格蔬菜对其健康存在着很大的隐患。 汞在进一步迁移转化中,特别是在嫌气条件下,无机汞可以被生物甲基化为甲基汞和二甲基汞,并通过水生生物的食物链而富集,给汞的环境污染带来更严重问题[4]。鱼类和贝类含有人体所需的丰富的蛋白质和微量元素,但是它们却极容易吸收汞,居民摄入水体污染严重的水产品,会对其健康存在着很大的隐患[5]。历史上发生在日本和瑞典两起大规模中毒事件都与甲基汞有关。 2.汞的代谢途径

浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制

浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制 发表时间：2016-09-02T16:57:11.053Z 来源：《基层建设》2015年7期作者：黄志远 [导读] 摘要：排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 510663 摘要：排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。汞进入人体后，可能会造成脑组织的损害，当环境中汞的浓度达到一定的范围时，会造成汞中毒。因此，要对燃煤机组的汞污染进行控制，各国也在针对燃煤机组汞污染的控制进行相关的研究。 关键词：燃煤电厂；烟气汞；排放；控制 一、燃煤电厂烟气汞的排放 赋存在燃煤中的汞经过燃煤电厂的锅炉机组后，开始在炉内高温下，几乎所有的汞会转变为零价汞进入高温的烟气，经过各污染控制设备和其他设施的过程中，由于温度、烟气成分及飞灰等的影响，汞会发生复杂的物理化学变化而转化为不同的形态，最终表现为三种形态：颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞。一般颗粒态汞易于被除尘器收集，氧化态汞易溶于水，易于被WFGD脱除；而元素态汞挥发性高、不溶于水，不溶于酸，很难被除尘器去除。因此，汞的排放形态直接影响汞的脱除效率。 二、燃煤电厂烟气汞形态转化的影响因素 1．在燃煤电厂中，不同形态的汞的含量及比例受到多种因素的综合作用，主要包括煤种、锅炉的燃烧方式及燃烧温度、烟气气氛以及烟气中的HCl和飞灰等。燃煤电厂烟气中的汞含量及形态与燃煤锅炉燃烧的煤种密切相关。研究表明，烟煤燃烧产生的烟气中的汞是以氧化态为主的，亚烟煤燃烧后，烟气中的二价汞含量与零价汞含量相当，褐煤燃烧后烟气中以零价汞为主。 2.锅炉燃烧温度影响汞的形态，在炉膛温度较高时，烟气中零价汞含量较大，大多数的二价汞形成的氧化物不稳定，会发生分解生成单质汞。当烟气温度降低于750K时，烟气中汞元素的主要形态是二价汞。 3.锅炉的燃烧方式不同，会影响煤的燃烧情况，从而影响汞的形态分布，例如，在相同的条件下，循环流化床产生的烟气中的二价汞的比例较大，这与循环流化床的低燃烧温度有关。从燃煤电厂的测试结果发现，使用循环流化床的锅炉排放的烟气飞灰中富集的汞含量较高，这可能是因为循环流化床的燃烧温度较低，形成的飞灰含有较高含量的未燃尽碳，吸附了更多的零价汞。 4.烟气气氛会影响零价汞的氧化作用，由于烟气成分的复杂性，烟气中可能含有促进烟气中的零价汞氧化的物质存在，氧化性的烟气气氛有利于二价汞的形成，相反，还原性的气氛造成了烟气中汞以零价汞为主的结果。 三、燃煤电厂烟气中汞污染控制技术 1．燃烧前脱汞 该方法主要措施是洗煤技术，就是通过一定的物理清洗技术将密度比煤大的含汞化合物分离出来。洗煤技术是在汞的源头上进行汞控制的方法，研究表明，洗煤过程至少能够脱除51%的汞，目前发达国家的原煤入洗率为40%～100%，远高于中国。浮选法也是一种燃烧前脱汞技术，浮选法是将有机浮选及加入粉煤浆液，使得无机的Hg作为浮选废渣而脱除的。 2．燃烧中脱汞 煤燃烧后二价汞的排放浓度与卤素含量有关，因此可以在煤燃烧过程中添加含卤化合物来提高烟气中的二价汞比例，由于二价汞易于去除，因此该法是以中国间接的汞污染控制方法。有人对使用低氯褐煤的烟气汞含量进行中试测试结果表明，向燃煤中添加0.5 mg/g的氯化钙时，排放的烟气中二价汞比例上升50%，零价汞的浓度明显下降。但烟气中卤化物浓度增大后锅炉设备腐蚀速度可能加快。 3．燃烧后脱汞 燃烧后脱汞就是指烟气脱汞，是燃煤电厂的煤经锅炉燃烧之后，对排放的烟气所采取的脱汞措施。基于烟气成分及烟气条件的复杂性，汞在烟气中会以颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞等形式存在，除尘设备能够有效地控制元素态汞，因此烟气中的汞主要以颗粒态汞、氧化态汞的形式存在，美国国家能源部等组织对美国各燃煤电站烟气汞的测试结果表明，不同电站对颗粒态汞和氧化态汞两种形态的汞排放量差别较大，颗粒态汞和氧化态汞在烟气中的含量比例范围分别为6%～60%和40%～94%，而比较难以处理的是颗粒态汞。燃煤电厂的烟气净化设备如除尘器和WFGD能够部分脱除汞，除此之外，还有吸附法、液相氧化吸收法能够进行脱汞，针对零价汞的难于去除特性，还提出了零价汞的催化氧化法等。 （1）吸附法脱汞 吸附法脱汞是向燃煤电厂的ESP或FF的上游喷入活性炭等具有强吸附特性的物质，将烟气中的汞吸附于这些物质表面从而达到有效除汞的目的。用于吸附汞的物质有很多，包括活性炭、飞灰、钙基吸附剂以及新型吸附剂等。 活性炭吸附剂是当前研究的重点之一，活性炭吸附烟气中的汞在垃圾焚烧炉中应用效果很好，国外活性炭也有燃煤电厂采用活性炭吸附脱除烟气中的汞。活性炭对汞的吸附能力受烟气成分、烟气温度和接触时间等影响。普通活性炭吸附容量不大，且接触时间较短，因此对零价汞的吸附作用较差。为提高吸附效率，开始研究改性活性炭进行烟气脱汞，即在活性炭表面注入硫、氯或碘，增加活性炭的吸附性。目前国外已经开发了载溴活性炭吸附剂并进行了现场测试，结果达到了实际应用水平。尽管利用活性炭脱汞效率较高，但投资成本较高，因此活性炭吸附剂用于燃煤电厂烟气脱汞受到了经济上的限制。 与活性炭相比，飞灰易于获得，同时价格低廉，受到人们广泛关注。研究表明，燃煤产生的飞灰可以吸附一部分的气态汞，飞灰的吸附性能与温度、飞灰本 身的特性以及烟气的成分有关，有研究者提出，飞灰中的金属氧化物促进零价汞的催化氧化。 和飞灰类似，钙基类的物质也较容易获得，且是有效的脱硫剂，能够去除烟气中的SO2。因此考虑钙基类物质对烟气汞的脱除研究，美国EPA对此做了相关研究，结果表明，钙基类吸附剂能够有效地吸附烟气中的二价汞，对零价汞的吸附效率较低。同时，有研究者进行钙基吸附剂的模拟实验，结果表明，烟气中的SO2对汞的去除有促进作用。 （2）液相氧化吸收法 由于零价汞与二价汞在水中溶解度的不同，可以在溶液中加入强氧化性的物质，使得不溶于水的零价汞首先被氧化剂氧化为二价汞而被液体吸收。美国的Argonne 国家实验室研究表明：在烟气中不含SO2时，可以采用碘、氯或高氯酸溶液进行零价汞的液相氧化吸收，但

汞和砷元素形态及其价态测定法

汞和砷元素形态及其价态测定法 本法系采用高效液相色谱-电感耦合等离子质谱法测定供试品中汞或砷元素形态及其价态。 由于元素形态及其价态分析的前处理方法与样品密切相关，供试品溶液的制备方法如有特殊要求应在品种项下进行规定。 一、汞元素形态及其价态测定法 照高效液相色谱法-电感耦合等离子体质谱测定法（通则 0412）测定。 色谱、质谱条件与系统适用性试验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇 -0.01mol/L乙酸铵溶液（含0.12%L-半胱氨酸，氨水调节pH值至7.5）（8：92）为流动相；流速为1.0ml/min。以同轴雾化器的电感耦合等离子体质谱（具碰撞反应池）进行检测；测定时选取的同位素为202Hg，根据干扰情况选择正常模式或碰撞池反应模式。3种不同形态汞的分离度应大于1.5。汞元素形态及价态示意图 对照品贮备溶液的制备 分别取氯化汞、甲基汞、乙基汞对照品适量，精密称定，加8%甲醇制成每1ml各含100ng（均以汞计）的溶液，即得。 标准曲线溶液的制备 精密吸取对照品贮备溶液适量，加8%甲醇分别制成每1ml各含0.5ng、1ng、5ng、10ng、20ng（均以汞计）系列浓度的溶液，即得。 供试品溶液的制备 除另有规定外，取供试品适量，精密称定，加人工胃液或人工肠液适量，置37℃水浴中超声处理适当时间，摇匀，取适量，静置约24小时，吸取中层溶液适量，用微孔滤膜（10μm）滤过，精密量取续滤液适量，用0.125mol/L盐酸溶液稀释至一定体积，即得。同法制备空白溶液。 测定法 分别吸取系列标准曲线溶液和供试品溶液各20～100μl，注入液相色谱仪，测定。以系列标准曲线溶液中不同形态汞或价态汞的峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算供试品溶液中不同形态或价态汞的含量，即得。

火电厂烟气温度和火电厂烘煤热损耗

火力发电厂消耗我国煤炭总产量的50%以上，其排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项，占锅炉总热损失的80%或更高。排烟热损失的主要影响因素是锅炉排烟温度，一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.6%～1.0%，发电煤耗增加2g/kWh左右。我国现役火电机组中，锅炉排烟温度普遍维持在125～150℃左右水平，褐煤锅炉为170℃为左右，排烟温度高是一个普遍现象，由此造成巨大的能量损失。 电站锅炉排烟余热深度回收利用系统安装在除尘器之后、脱硫塔之前的烟道中，可以最大程度地降低烟气温度，使烟气温度再降低40～50℃。在一些采用 湿烟囱或烟塔合一等最新烟气排放技术的电厂，脱硫塔入口烟温可降低到85℃ 左右，使烟温达到最佳脱硫效率状态，大大减少脱硫塔的冷却水耗。 全国火电厂已投运烟气脱硫机组容量占全国燃煤机组容量的66％，其中90％以上采用石灰石/石灰一石膏湿法烟气脱硫工艺。湿法烟气脱硫系统中，吸收塔出口净烟气温度一般为47~51℃，设置GGH（烟气换热器）可将净化后的饱和湿烟气加热到约80℃排放，从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。根据国内电厂实际状况，在环境湿度未饱和的条件下，安装和不安装GGH对烟气抬升高度有一定差异。 目前，电厂烟囱主要在以下四种工况下运行： 1. 排放未经脱硫的烟气，进入烟囱的烟气温度在125℃左右，在此条件下，烟囱内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料不直接产生腐蚀。 2. 排放经湿法脱硫后的烟气，并且烟气经GGH系统加热，进入烟囱的烟气温度在80℃左右，烟囱内壁有轻微的结露。 3. 排放经湿法脱硫后的烟气，不设GGH系统，进入烟囱的烟气温度在50℃左右，烟囱内壁有严重的结露，沿筒壁有结露的酸液流淌。 4. 脱硫后，因各种原因停开的FGD,在这种情况下烟气的工况是干湿交替运行。 经计算，烟气脱硫后酸露点温度有明显下降，某电厂燃用设计煤种，原烟气酸露点为132.2℃，当烟气脱硫效率为90%时酸露点为92.7℃，当烟气脱硫效率为95%时酸露点为83.9℃。湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱硫效率很高，一般都能达到95%以上，但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率不高，约20%左右，且湿法脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀物质，是一