电厂入炉煤及其副产物中砷的分布和富集特性

发布时间：2021-02-19 19:28

　　采用微波消解法和氢化物发生-原子荧光光谱法,考察并比较了五台容量25-350 MW循环流化床（CFB）机组和五台容量300-600 MW煤粉炉（PC）机组中砷的分布和富集特性。通过比较常规湿法消解和三种混酸微波消解体系,确定了适宜消解方案为体积比6∶2∶2的HNO₃-HCl-HF混酸溶液微波消解法。煤中砷燃烧后绝大部分挥发出来被飞灰捕获,底渣中砷含量仅为1.95-9.75μg/g,烟气中砷主要被飞灰吸附后依次被除尘器和脱硫塔捕集,其中,飞灰砷含量为8.68-17.63μg/g,脱硫石膏砷含量为1.71-4.0μg/g。燃烧温度是决定砷迁移与富集的主要因素,PC机组更高的炉膛燃烧温度使得较多砷从煤中释放出来,导致残留在底渣中砷含量低于CFB机组,同时PC机组飞灰在高温下更易形成硅铝酸盐类型的玻璃质从而捕获烟气中挥发态砷,其飞灰中砷含量为12.08-17.63μg/g,普遍高于CFB机组飞灰中砷含量8.68-13.84μg/g;随着锅炉负荷增大,炉膛内温度升高,飞灰与入炉煤中砷含量比值呈增长趋势。CFB机组燃用煤中灰分含量为33.96%-59.63%,显著高于PC机组... 

【文章来源】：燃料化学学报. 2020,48(12)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

入炉煤、飞灰与底渣中平均砷含量

为了进一步比较砷在飞灰和底渣中富集程度,图3为所测机组飞灰和底渣中砷含量与入炉煤砷含量的比值。由图3可以发现,除CZ机组外,PC炉机组中飞灰与入炉煤中砷含量比值均高于CFB机组,而CFB机组中底渣与入炉煤中砷含量比值则相对较高。进而,对于同类型PC型或CFB型机组,飞灰与入炉煤中砷含量比值随着锅炉容量增大呈现上升趋势。燃烧后砷分布与入炉煤中灰含量密切相关,本文采用Meij等[29]提出的相对富集系数(Relative Enrichment Factor,简称REF)研究所选机组飞灰和底渣中砷含量与入炉煤中砷含量及灰分之间的关系,计算公式如下:

所测机组飞灰和底渣中砷相对富集系数结果见图4,REF值越高表明对砷元素富集能力越强[30]。除ST机组以外,CFB机组中飞灰和底渣中砷相对富集系数均高于PC机组,这是因为CFB机组一般燃用低热值煤,甚至掺混煤矸石,灰分含量较高的入炉煤含有较多易于砷化合物寄存吸附位点的杂质矿物[31],故虽然CFB机组炉膛燃烧温度低,煤中砷释放率低,但其相对富集系数仍然高于PC机组,而ST机组所燃用煤中灰分含量也较高,同时其锅炉负荷最大导致其炉膛燃烧温度最高,故其飞灰中砷相对富集系数较其他PC机组而言较高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤燃烧过程中砷与氮氧化物的反应机理[J]. 邹潺,王春波,邢佳颖.  燃料化学学报. 2019(02)



本文编号：3041579