燃煤电站固废中汞的迁移释放行为研究

发布时间：2017-08-02 16:30

  本文关键词：燃煤电站固废中汞的迁移释放行为研究

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【摘要】：中国是燃煤大国,每年经燃煤向大气排放大量的汞,造成了严重的环境负担。然而,准确测定全部污染源燃煤烟气汞排放存在实际困难,因此,国内外学者建立了不同数学模型对燃煤电厂汞排放进行估算。不同模型影响因子各异,估算结果缺乏系统比对。另外,随着燃煤电厂脱硫装置的大范围运行,汞在脱硫石膏中的含量分布和释放特征对全面评估燃煤电厂汞排放至关重要。本文围绕燃煤电站烟气汞排放估算模型比对和脱硫石膏中汞迁移及释放特征开展了较系统研究。首先,采集不同电厂固废及入炉煤样品,采用原子荧光光度法对不同样品中的汞含量进行了测定。结果显示:炉渣中汞所占比例在0.13%—0.74%之间,粉煤灰中汞所占比例为0.30%-63.80%,脱硫石膏汞所占比例为2.95%-41.56%。燃煤中的汞经再分配以后,约33%~83%的汞最终被排放进入大气。在测量数据基础上,分别采用烟气估算模型、质量平衡模型、修正因子模型对汞排放进行了估算,并对估算结果进行了比对分析。其次,采用烟气计算模型、质量平衡模型、修正因子模型,对河北省电厂的汞排放量进行了估算。并采用逐级顺序提取方法对河北省10家电厂的脱硫石膏中汞的形态进行了分析。结果显示,来自不同电厂,由于燃烧工况、环保设施和煤质的差别导致不同石膏样品中各形态汞含量分布差距较大。最后,本实验对比研究了在室温下,紫外光(14W,24W,36W,55W)照射下石膏老化过程汞的释放行为特征。结果显示,紫外光照射可以在一定程度上促进脱硫石膏中汞的再释放;尽管不进行紫外照射,避光条件下石膏中的汞也存在逃逸现象。石膏中各形态汞分布从高到低依次是元素态汞水溶态汞酸溶态汞可交换态汞残渣态汞。紫外照射后石膏中的汞形态发生了变化。
【关键词】：脱硫石膏 汞排放估算 形态 再释放
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 汞的性质、来源及危害11-12
• 1.1.1 汞的性质11
• 1.1.2 汞的来源11-12
• 1.1.3 汞的危害12
• 1.2 燃煤电厂汞排放估算研究进展12-16
• 1.2.1 燃煤过程汞的迁移转化12-13
• 1.2.2 汞在燃煤电厂固态产物中的分布13-14
• 1.2.3 燃煤电厂汞排放估算研究进展14-16
• 1.3 燃煤电厂脱硫石膏二次释放研究进展16-18
• 1.3.1 脱硫石膏中汞的赋存形态17
• 1.3.2 脱硫石膏中汞的稳定化研究17-18
• 1.4 课题目标及研究内容18-20
• 第2章 燃煤电厂固废中汞分布特征及排放量估算20-29
• 2.1 引言20
• 2.2 实验部分20-21
• 2.2.1 样品采集20
• 2.2.2 样品处理20-21
• 2.2.3 汞的测定21
• 2.3 结果与讨论21-28
• 2.3.1 发电燃煤汞含量21
• 2.3.2 发电燃煤过程中汞的迁移21-22
• 2.3.3 燃煤固废中汞的分布特征22-24
• 2.3.4 汞在不同物相中的分配特征和迁移量24
• 2.3.5 燃煤电厂汞排放量估算24-26
• 2.3.6 3种模型排放量估算对比分析26-28
• 2.4 结论28-29
• 第3章 河北电厂脱硫石膏形态分析及汞排放估算29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 实验部分29-30
• 3.2.1 实验仪器与试剂29
• 3.2.2 样品采集及处理29
• 3.2.3 脱硫石膏中总汞含量测定29-30
• 3.2.4 脱硫石膏中不同形态汞的提取30
• 3.3 结果与讨论30-34
• 3.3.1 试验结果30-32
• 3.3.2 样品表征分析32-34
• 3.4 电厂汞排放估算34-37
• 3.4.1 质量平衡模型(Mass Balance, MB)34-35
• 3.4.2 排放因子模型（Emission modification factors，EMF）35
• 3.4.3 烟气估算模型 （Flue calculation, FC）35-36
• 3.4.4 3种模型排放量估算对比分析36-37
• 3.5 结论37-39
• 第4章 脱硫石膏汞再释放及老化过程汞形态变化研究39-47
• 4.1 引言39
• 4.2 实验部分39-40
• 4.2.1 实验仪器与试剂39
• 4.2.2 样品采集及处理39
• 4.2.3 脱硫石膏中总汞含量测定39
• 4.2.4 脱硫石膏中不同形态汞的提取39-40
• 4.3 结果与讨论40-46
• 4.3.1 总汞含量分布特征40-43
• 4.3.2 紫外照射石膏汞形态分布特征43-46
• 4.3.2.1 汞形态含量百分比43-44
• 4.3.2.2 各形态汞百分含量随时间变化44-46
• 4.4 结果与讨论46-47
• 第5章 结论与展望47-50
• 5.1 结论47-48
• 5.1.1 燃煤电厂固废中汞分布特征及排放量估算47
• 5.1.2 河北电厂脱硫石膏形态分析47
• 5.1.3 脱硫石膏汞再释放及老化过程汞形态变化研究47-48
• 5.2 展望48-50
• 5.2.1 创新点48
• 5.2.2 建议与展望48-50
• 参考文献50-55
• 攻读硕士学位期间发表的论文及专利55-56
• 致谢56-57
• 作者简历57

【参考文献】

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1 惠，

本文编号：610216