燃煤电厂煤中氯的迁移和释放特征
发布时间：2020-12-26 03:32
采集安徽省4个燃煤电厂的燃煤、烟气以及燃煤副产物样品,通过离子色谱测定样品中氯（Cl）的含量,并对其残留、赋存和迁移特征进行了研究.结果表明,研究的煤中Cl含量偏低,煤中Cl与煤中铅、汞以及全硫含量存在显著相关,而与煤中水分、灰分相关性较弱.煤燃烧过程中Cl的释放率与燃烧温度和挥发分具有较高的相关性,煤燃烧过程中Cl大部分转移到烟气中,除尘器对颗粒态Cl具有很好地除尘效果,且布袋除尘器对颗粒态Cl的脱除效果高于静电除尘器的脱除效果,石灰石-湿法脱硫装置对烟气中HCl具有较高的脱除效果.
【文章来源】：环境化学. 2020年10期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
释放率与温度(a)及挥发分(b)的关系图
煤燃烧过程中,煤中Cl经过燃烧和烟气污染控制装置后迁移到净烟气、脱硫废水、脱硫石膏、飞灰、底渣中.不同电厂的脱硫废水、飞灰、净烟气、底渣及脱硫石膏中的Cl 含量及所占的比例如图2和表4所示.飞灰和底渣中的w(Cl)在67—105 μg·g-1之间,飞灰和底渣中的w(Cl)相对较低,表明飞灰和底渣对Cl没有富集作用,也表明煤燃烧时Cl的释放率高,煤中Cl大部分转移到烟气中.这个结果与Vassilev等[22]、邓双等[8]的研究结果一致.由于WFGD对烟气中Cl 的高效协同脱除作用,烟气中的大部分Cl 溶解于水后转移到脱硫废水中,从表4看出,脱硫废水中w(Cl)在2689—4321 mg·L-1之间,脱硫废水中的w(Cl)相对较高,据报道,脱硫废水中Cl离子浓度过高会造成脱硫效率降低、加速设备腐蚀以及影响石膏品质等诸多问题,这也是目前燃煤电厂实现零排放遇到的技术瓶颈问题.另外,还有一部分氯转移到到脱硫石膏中,脱硫石膏中Cl的范围为167 —234 μg·g-1,接近或高于脱硫石膏的二级标准(≤200 μg·g-1)[23],燃煤电厂脱硫石膏主要应用于建筑行业中,因此脱硫石膏中氯的污染是燃煤电厂也需要关注的问题.表4 煤的副产物中Cl的含量Table 4 Content of chlorine in by-products of coal 锅炉Boiler 净烟气 Net flue gas(Cl)/(mg·m-3) 飞灰Fly ash(Cl)/(μg·g-1) 底渣Bottom slag(Cl)/(μg·g-1) 脱硫废水Desulfurization wastewater(Cl)/(mg·L-1) 脱硫石膏Desulfurized gypsum(Cl)/(μg·g-1) HPA-1 1.19 89 99 3601 234 HPB-2 0.98 78 87 2890 178 HPB-3 0.67 81 101 3421 198 HPC-4 0.96 67 95 2689 167 HPC-5 0.84 76 105 3451 212 HPD-6 1.02 68 89 4321 176 HPD-7 0.89 89 96 3331 198
为了分析烟气污染控制装置对烟气中Cl形态和分布的影响,分别测定了除尘器前后不同形态的Cl.如图4(a)所示.各锅炉烟气中颗粒态Cl经过除尘器后浓度降显著,颗粒态氯脱除效率在82.4%—93.06%,这可能是因为除尘器对颗粒具有很好的除尘效果.烟气中HCl经过除尘器后脱除效率相对较低,在2.19%—11.26%之间.对比7个锅炉发现,安装布袋除尘器的锅炉(HPA-2、HPA-3、HPA-5和HPA-6)脱除颗粒态Cl的效果高于安装静电除尘器的脱除效果,邓双等 [8]也有类似的研究结论.这可能是由于布袋除尘器比静电除尘器更能捕获较小的飞灰[25],这些被捕获在布袋上的细小飞灰与烟气中气态氯化物接触时间更长,从而能更多地吸附烟气中的气态氯化物.如图4(b)所示,烟气经过脱硫装置后,烟气中HCl在脱硫装置中均具有很好地脱除效果,脱除效率均在91%以上,这可能是由于HCl易溶于水,另外,颗粒态的Cl也有一部分在脱硫装置中被协同脱除,出口烟气中总Cl浓度也明显下降.从图4(b)看出,出口烟气中以HCl为主,颗粒态相对较少.这与邓双等[8]和Cheng等[26]的研究结果相一致:除尘器对烟气中颗粒态Cl具有较高的脱除效果,而石灰石-湿法脱硫装置对烟气中HCl具有较高的脱除效果.
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤中氯的赋存与释放特性研究进展[J]. 宁坚,靳虎,王泽安,刘豪. 煤炭学报. 2019(09)
[2]淮南燃煤电厂烟气中颗粒相和气相中多环芳烃的赋存特征[J]. 袁晶晶,笪春年,王儒威,陈自祥,孙若愚,刘腾. 环境化学. 2018(06)
[3]基于实测的燃煤电厂氯排放特征[J]. 邓双,张辰,刘宇,曹晴,许月阳,王宏亮,张凡. 环境科学研究. 2014(02)
[4]煤中氯在燃烧过程中的释放特性和机理探讨[J]. 刘泽常,赵莹,李震,李敏. 山东科技大学学报(自然科学版). 2005(04)
[5]煤中氯赋存形态的试验研究[J]. 徐旭,蒋旭光,何杰,严建华,岑可法. 煤田地质与勘探. 2002(04)
[6]煤中氯的分布及燃烧过程中氯析出特性的试验研究[J]. 蒋旭光,徐旭,严建华,何杰,池涌,岑可法. 煤炭学报. 2001(06)
本文编号：2938953
【文章来源】：环境化学. 2020年10期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
释放率与温度(a)及挥发分(b)的关系图
煤燃烧过程中,煤中Cl经过燃烧和烟气污染控制装置后迁移到净烟气、脱硫废水、脱硫石膏、飞灰、底渣中.不同电厂的脱硫废水、飞灰、净烟气、底渣及脱硫石膏中的Cl 含量及所占的比例如图2和表4所示.飞灰和底渣中的w(Cl)在67—105 μg·g-1之间,飞灰和底渣中的w(Cl)相对较低,表明飞灰和底渣对Cl没有富集作用,也表明煤燃烧时Cl的释放率高,煤中Cl大部分转移到烟气中.这个结果与Vassilev等[22]、邓双等[8]的研究结果一致.由于WFGD对烟气中Cl 的高效协同脱除作用,烟气中的大部分Cl 溶解于水后转移到脱硫废水中,从表4看出,脱硫废水中w(Cl)在2689—4321 mg·L-1之间,脱硫废水中的w(Cl)相对较高,据报道,脱硫废水中Cl离子浓度过高会造成脱硫效率降低、加速设备腐蚀以及影响石膏品质等诸多问题,这也是目前燃煤电厂实现零排放遇到的技术瓶颈问题.另外,还有一部分氯转移到到脱硫石膏中,脱硫石膏中Cl的范围为167 —234 μg·g-1,接近或高于脱硫石膏的二级标准(≤200 μg·g-1)[23],燃煤电厂脱硫石膏主要应用于建筑行业中,因此脱硫石膏中氯的污染是燃煤电厂也需要关注的问题.表4 煤的副产物中Cl的含量Table 4 Content of chlorine in by-products of coal 锅炉Boiler 净烟气 Net flue gas(Cl)/(mg·m-3) 飞灰Fly ash(Cl)/(μg·g-1) 底渣Bottom slag(Cl)/(μg·g-1) 脱硫废水Desulfurization wastewater(Cl)/(mg·L-1) 脱硫石膏Desulfurized gypsum(Cl)/(μg·g-1) HPA-1 1.19 89 99 3601 234 HPB-2 0.98 78 87 2890 178 HPB-3 0.67 81 101 3421 198 HPC-4 0.96 67 95 2689 167 HPC-5 0.84 76 105 3451 212 HPD-6 1.02 68 89 4321 176 HPD-7 0.89 89 96 3331 198
为了分析烟气污染控制装置对烟气中Cl形态和分布的影响,分别测定了除尘器前后不同形态的Cl.如图4(a)所示.各锅炉烟气中颗粒态Cl经过除尘器后浓度降显著,颗粒态氯脱除效率在82.4%—93.06%,这可能是因为除尘器对颗粒具有很好的除尘效果.烟气中HCl经过除尘器后脱除效率相对较低,在2.19%—11.26%之间.对比7个锅炉发现,安装布袋除尘器的锅炉(HPA-2、HPA-3、HPA-5和HPA-6)脱除颗粒态Cl的效果高于安装静电除尘器的脱除效果,邓双等 [8]也有类似的研究结论.这可能是由于布袋除尘器比静电除尘器更能捕获较小的飞灰[25],这些被捕获在布袋上的细小飞灰与烟气中气态氯化物接触时间更长,从而能更多地吸附烟气中的气态氯化物.如图4(b)所示,烟气经过脱硫装置后,烟气中HCl在脱硫装置中均具有很好地脱除效果,脱除效率均在91%以上,这可能是由于HCl易溶于水,另外,颗粒态的Cl也有一部分在脱硫装置中被协同脱除,出口烟气中总Cl浓度也明显下降.从图4(b)看出,出口烟气中以HCl为主,颗粒态相对较少.这与邓双等[8]和Cheng等[26]的研究结果相一致:除尘器对烟气中颗粒态Cl具有较高的脱除效果,而石灰石-湿法脱硫装置对烟气中HCl具有较高的脱除效果.
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤中氯的赋存与释放特性研究进展[J]. 宁坚,靳虎,王泽安,刘豪. 煤炭学报. 2019(09)
[2]淮南燃煤电厂烟气中颗粒相和气相中多环芳烃的赋存特征[J]. 袁晶晶,笪春年,王儒威,陈自祥,孙若愚,刘腾. 环境化学. 2018(06)
[3]基于实测的燃煤电厂氯排放特征[J]. 邓双,张辰,刘宇,曹晴,许月阳,王宏亮,张凡. 环境科学研究. 2014(02)
[4]煤中氯在燃烧过程中的释放特性和机理探讨[J]. 刘泽常,赵莹,李震,李敏. 山东科技大学学报(自然科学版). 2005(04)
[5]煤中氯赋存形态的试验研究[J]. 徐旭,蒋旭光,何杰,严建华,岑可法. 煤田地质与勘探. 2002(04)
[6]煤中氯的分布及燃烧过程中氯析出特性的试验研究[J]. 蒋旭光,徐旭,严建华,何杰,池涌,岑可法. 煤炭学报. 2001(06)
本文编号：2938953
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