燃煤机组超低排放改造对汞排放的影响

发布时间：2020-09-09 20:56

　　汞是一种能长时间远距离传输、导致生物病变的持久性重金属污染物。随着经济的飞速发展,中国已成为全球汞排放大国之一,而燃煤是人为排放汞污染物的最大来源。2015年底,发改委、环保部、能源局联合下发文件“全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案”,到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。在此背景下,各电厂实行超低排放改造。超低排放改造后,污染控制装置运行条件发生重要变化。本文通过对某燃煤机组超低排放改造后进行现场测试,研究超低排放改造对燃煤机组汞排放特征的影响,通过烟气净化设备的脱汞效率确立燃煤机组各形态汞的排放因子,并对燃煤机组汞排放量进行估算,为燃煤机组超低排放改造协同汞污染控制提供有力技术支撑。煤经炉膛高温燃烧后,汞在飞灰中高度富集;锅炉燃烧后的烟气中,汞主要以气态单质汞和氧化汞形式存在,烟气在流经污染控制设备的过程中,气态汞之间发生了相互转化。现场测试结果表明,超低排放改造新增的SCR对Hg~0的对Hg~0的氧化率为49.42%;颗粒态汞可以被ESP高效地脱除,ESP的汞脱除效率为19.57%;WFGD可以高效脱除氧化态汞,其脱除效率为86.31%;WESP可进一步脱除剩余氧化态汞,脱除效率为34.12%。燃煤机组超低排放改造后形成了SCR+ESP+WFGD+WESP污染物处理系统,超低排放改造后总汞脱除效率由14.3%提高了54.38%。改造后燃煤烟气排放的汞中,Hg~0占总排放浓度的92.96%,Hg~(2+)的比例仅为7.04%,因此要提升系统的脱汞效率,需进一步将相对难去除的Hg~0转化为相对易处理的Hg~(2+)。根据测试结果计算出SCR+ESP+WFGD+WESP的污染物控制设备组合对Hg~0、Hg~(2+)和Hg~P的汞排放因子分别为0.495、0.066和0,对总汞排放因子为0.456;利用实测得到的汞排放因子计算测试机组的日均汞排放量为0.226kg,年均汞排放量为0.083t。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X773
【部分图文】：

示意图,燃煤机组,超低排放,示意图

采样后即对样品进行化学消解恢复分析测试，汞含量的测定采用冷蒸汽原子吸收光谱法（CVAAS）。虽然安大略法采样精确度高、被广泛使用[33,34]，但是此方法取样麻烦，操作较为繁琐，能够影响结果准确性的因素较多。为确保烟气中汞形态浓度取样的准确，OHM 标准方法的操作需满足以下要求：配置的各化学溶液要符合标准操作规范；样品恢复、消解和分析须按照标准规程操作。2.2 燃煤机组汞排放现场测试方案本研究选取河北某电厂 660MW 燃煤机组为测试对象，其详细配置和采样位置如图 2-3。入炉煤及煤燃烧产物（烟气，飞灰，底渣，脱硫石膏浆液等）中汞含量都极低，要研究分析汞锅炉烟道各个位置的汞形态浓度变化，现场测试就必须保证多个测点同时采样。即在各个烟气净化设备前后烟道，进行多点同时采样，并在同时段，对入炉煤、飞灰和底渣等固体样品进行间隔采样。在100%负荷工况下，对选择性催化还原脱硝设备（SCR）、静电除尘器（ESP）、湿法烟气脱硫设备（WFGD）、湿式静电除尘器（WESP）前后烟道取样点，采用 OHM 标准取样方法同时进行烟气汞取样，测试该燃煤机组的汞排放浓度。

【参考文献】