山东省燃煤电厂大气汞的排放与分析

发布时间：2020-10-10 21:04

　　 汞是一种高毒性的全球污染物,可在大气中长时间停留且可以远距离传输,之后会在生物体内富集,会对生态环境和人体健康造成不利的影响,因此逐渐受到人们的重视。燃煤是大气汞的主要来源,煤炭在我国能源消耗量中占据主导地位,因此我国也是世界上最大的人为汞排放国。山东省作为燃煤消耗大省,也是中国重污染地区之一,但对于燃煤电厂大气汞的排放研究却相对较少,且对其排放清单的分析研究也处于空白阶段。因此,分析山东省燃煤电厂大气汞的情况对于中国大气汞的排放研究具有重要意义。为了解山东省燃煤电厂大气汞的污染排放特征,本研究于2015-2017年间选取山东省内9个电厂的25个燃煤锅炉大气汞进行了监测研究,选取了燃煤污染物控制设施分别为静电除尘/布袋除尘+选择性非催化还原脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫、静电除尘/布袋除尘+选择性催化还原脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫、布袋除尘+选择性非催化还原脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫、静电除尘+选择性催化还原脱硝+石灰石-石膏湿法脱硫进行汞排放测试,使用美国EPA30B的方法进行烟气采样,同时也对其中的煤质、脱硫石膏、底渣、飞灰、二氧化硫、氮氧化物等进行了监测。根据燃煤电厂现场排放与分析显示:燃煤电厂大气汞的排放浓度范围在0.25×10-4-10.13×10-4mg/m3,颗粒物的变化范围为0.3-0.9mg/m3,SO2浓度变化范围为3-89 mg/m3,NOx的变化范围为0.39-94 mg/m3,去除效率都在85%以上,达到火电厂大气污染物排放标准。燃煤电厂大气汞的排放浓度与锅炉类型、大气污染物控制措施及装机容量等有关。锅炉类型为煤粉炉的燃煤电厂的排放浓度低于锅炉类型为循环流化床,大气污染物控制措施越复杂,装机容量越大,大气汞的排放浓度越低。根据实测的燃煤电厂以及山东省燃煤电厂的基本情况,并结合不同燃煤电厂的燃煤量以及装机容量,估算了山东省燃煤电厂的排放因子A和B,得出山东省大气汞排放因子A为4.8×10-3mg/kg,大气汞排放量为984.38kg/a,山东省大气汞排放因子B为低于100 MW的燃煤电厂的排放因子为1.8×10-3 mg/kg,高于100 MW的燃煤电厂为5.2×10-3 mg/kg,大气汞排放量为944.28 kg/a。通过排放因子以及山东省燃煤电厂的基本情况,统计出各个电厂的大气汞排放量,并对未来大气汞的排放量进行了预测,到2020年山东省大气汞排放量大约在1.22-1.26 t/a,2025年大气汞排放量大约在1.49-1.53 t/a。实测的排放因子和大气汞排放量远低于2010年之前统计数据,说明自2010年以来,通过污染物控制措施的改进,使燃煤电厂大气汞的排放得到了有效地控制。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X773
【部分图文】：

?２３４５６７８９??图２－１所选电厂的装机容量及燃煤消耗量（２０１５年）??图２－１为燃煤电厂燃煤消耗量的基本情况，９家电厂的燃煤消耗量相差很大，??燃煤消耗量范围为１２．４６－６８７．２９万ｔ／ａ。其中电厂３燃煤消耗量最少，为１２．４６万??ｔ／ａ，其装机容量也是九个电厂里面最小的，为１５?ＭＷ，因此燃煤量相对较少。??电厂１的装机容量为２５?ＭＷ，燃煤消耗量为２０．８２万ｔ／ａ，相对于１５?ＭＷ的电厂??３的燃煤量有所增加。５、７、８和９电厂的装机容量都是３３０?ＭＷ，燃煤量都在??３００万ｔ／ａ以上，燃煤量较多。而电厂５的装机容量为６６０?ＭＷ，燃煤量也高于??３３０?ＭＷ的燃煤电厂，可以发现燃煤量与其装机容量成正比。??９??

３．１．２燃煤电厂大气汞排放量??通过对燃煤电厂进行实测，不同燃煤电厂排放的大气汞含量差别很大所示，电厂燃煤大气汞排放在０．０２－３６．４２?ｋｇ／ａ之间，平均大气汞排放量，９家电厂大气未排放总量为１２０．３８?ｋｇ／ａ。其中电厂３大气未的排放量原因为其装机容量最小，为１５?ＭＷ，且燃煤消耗量很低，使得大气对较低。而电厂６是９个电厂中大气汞排放量最高的，其装机容量也为６６０?ＭＷ，排放量较高。电厂５、电厂７、电厂８和电厂９的装机３０?ＭＷ，但８电厂大气汞排放量明显高于其他三家电厂，主要原因为煤消耗量、烟气量和排放浓度相差不大，但８电厂的锅炉数量为４个、电厂７和电厂９锅炉数量为３个，所以电厂８大气汞排放量相对于电７、电厂９高。??

??３．２．１锅炉类型对排放浓度的影响??如图３－２所示，将电厂１、电厂４与电厂２作对比，三家电厂的装机容量都??在１００?ＭＷ以下，都是采用ＥＳＰ／ＦＦ＋ＷＦＧＤ＋ＳＣＲ的脱除工艺。但三家电厂使用??的锅炉类型不同，电厂１、电厂４使用的循环流化床锅炉，电厂２使用的是煤粉??炉。电厂１和电厂４排放的颗粒物浓度在０．４２－０．５０?ｍｇ／ｍ３之间，Ｓ０２浓度在??１３．００－５６．１６?ｍｇ／ｍ３?之间，ＮＯｘ?浓度在?６６．００－９２．００ｍｇ／ｍ３?之间，汞浓度在??２．４６ｘｌ〇＿４－８．２３?ｘＫｒ４ｍｇ／ｍ３之间。而ｂ电厂排放的颗粒物、Ｓ０２、ＮＯｊＢ汞浓度??分别为〇．４〇１１＾１１１３、１１．０〇１１１￡／１１１３、３５．０〇１１＾１１１３和１．２６＞＜１０－４１１＾／１１１３。相对于电厂??１和电厂４，电厂２的颗粒物、Ｓ０２、Ｎ０＞＾Ｐ汞的排放浓度均较低，脱除效率较高，??说明燃煤电厂污染物的排放浓度与锅炉类型有关，煤粉炉低于循环流化床锅炉。??．匚＝Ｄ颗粒物?＿??］人气汞Ｘ１ＣＴ４??８０?＿?ａｓ〇２??■。?Ｉ??Ｉ?ｒｌ?■??ｊｉ４０ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｉ?Ｉ??．．．ｊｉ．?Ｍ??２?１?４??图３－２?１、２、４电厂污染物排放浓度对比图??３．２．２装机容量对排放浓度的影响??如图３－３所示，将６、８和９电厂作对比，这几个电厂都是使用煤粉炉，且??脱除工艺相同
【参考文献】

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本文编号：2835587