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《燃煤電廠脫硫系統(tǒng)的脫汞特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第35卷第2期華電技術(shù)Vo1.35No.22013年2月HuadianTechnologyFeb.2013燃煤電廠脫硫系統(tǒng)的脫汞特性研究蘇軍劃,陶愛平,沈煜暉(中國華電工程(集團(tuán))有限公司,北京100035)摘要:介紹了燃煤電廠的濕法、半干法和干法脫硫系統(tǒng)對汞的脫除情況,分析了汞在不同脫硫系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化過程及影響轉(zhuǎn)化的因素。結(jié)果顯示:由于脫汞機制不同,活性焦干法脫硫系統(tǒng)總的汞脫除效率最高,半干法次之,濕法最低。另外,對脫硫裝置脫汞引起的汞二次污染問題也進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞:燃煤電廠;脫硫系統(tǒng);汞排放;單質(zhì)
2、汞Hg。;氧化態(tài)汞Hg中圖分類號:X701.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號:1674—1951(2013)02—0073—03總汞脫除效果的關(guān)鍵因素。煤中的氯元素含量、煙O引言氣溫度以及煙氣停留時間等因素對煙氣中汞的形態(tài)我國的能源消耗以煤為主,在能源結(jié)構(gòu)中的比有很大的影響。煙氣中的飛灰、HE1和NO能夠影例高達(dá)75%以上。2002年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UN—響H轉(zhuǎn)化為Hg的轉(zhuǎn)化率,同時也影響著EP)的評估報告指出:我國燃煤造成的汞排放占汞WFGD的除汞能力。因此,不同濕法煙氣脫硫裝置排放總量的45%以上,成為
3、全球范圍內(nèi)汞污染較嚴(yán)的除汞能力各不相同,后續(xù)汞的去向也各有不同。重的地區(qū)之一。因此,燃煤電站的汞排放規(guī)律和控1.1.1石灰石一石膏濕法煙氣脫硫裝置制機制成為近年來研究的熱點。石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)采用價廉易得“中國燃煤電廠大氣汞排放”項目的數(shù)據(jù)顯示,的石灰石作為脫硫吸附劑,是一種最成熟的脫硫工2008年中國燃煤電廠大氣汞排放量比2005年降低藝,因其具有脫硫效率高、運行穩(wěn)定、運行費用低等10%左右,主要是因為脫硫機組的比例由2005年的特點,得到了廣泛的應(yīng)用,機組容量較大的新建火電14%快速提高
4、到2008年的60%,脫硫裝置對汞有廠大多采用此法。石灰石一石膏濕法煙氣脫硫裝置協(xié)同脫除作用。根據(jù)質(zhì)量守恒原則,有必要了解經(jīng)將Hg捕獲后,一部分Hg被脫硫廢水帶出,一部脫硫裝置除去的汞是否會造成二次污染。因此,本分隨石膏帶出。而脫硫廢水都采用專門的重金屬脫文對各種脫硫系統(tǒng)的脫汞現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,在此基除裝置進(jìn)行處理,可不考慮因汞進(jìn)入廢水而造成的礎(chǔ)上討論不同脫硫系統(tǒng)的脫汞機制,為后續(xù)脫汞技二次污染。但進(jìn)入脫硫石膏的汞,可能會造成二次術(shù)的產(chǎn)業(yè)化提供參考。污染。李立?的研究表明,石膏中零價汞的釋放量通常高于二
5、價汞,且脫硫石膏中的汞大部分在1脫硫系統(tǒng)的脫汞現(xiàn)狀200—400℃溫度段逸出。目前,國內(nèi)的脫硫石膏一本文主要討論燃燒后脫硫,即煙氣脫硫。燃燒般用作脫硫添加劑或建筑板材,大都在150℃下煅后脫硫主要包括石灰石一石膏法、氨法、海水濕法脫燒,這個溫度段石膏中的汞不會逸出。硫,循環(huán)流化床半干法鈣基脫硫及活性焦脫硫。值得注意的是,石灰石一石膏濕法煙氣脫硫裝1.1濕法煙氣脫硫裝置置還有可能將Hg還原為H,導(dǎo)致汞的去除率為濕法煙氣脫硫(WFGD)裝置的脫汞機制是將煙零J。這是因為煙氣經(jīng)過WFGD時,WFGD中的漿氣
6、中易溶于水的氧化態(tài)汞(即Hg化合物,如液會噴成液滴狀進(jìn)入煙氣系統(tǒng),漿液液滴蒸發(fā),液滴HgCI等)除去,對氧化態(tài)汞的脫除效率一般可達(dá)表面就會形成一層水膜,煙氣中的H和Hg0會在水膜上反應(yīng)生成Hg,Hg:¨與漿液液滴上的活性到80%一95%,最高時甚至可達(dá)99%,但對不溶于水的單質(zhì)汞(Hg~)的捕捉效果不顯著。美國能源部OH一作用生成Hg。和HgO,而脫硫后煙氣中殘存的(DOE)在電站現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn),濕法煙氣脫硫(wF—S02與HgO反應(yīng)生成Hg。和SO3。因而造成HgGD)對煙氣中總汞的脫除效率為10%一
7、80%,因減少、Hg”增加的現(xiàn)象。此,氧化態(tài)汞在總汞中所占的比例是決定WFGD對1.1.2氨法煙氣脫硫裝置氨法煙氣脫硫與石灰石一石膏濕法煙氣脫硫類收稿日期:2012—03—07;修回日期:2012—12—10似,不同的是,氨法脫硫的吸收劑是氨水,脫硫副產(chǎn)·74·華電技術(shù)第35卷品是亞硫酸銨鹽,脫硫過程沒有廢水排放。因此,在此,循環(huán)半干法脫硫裝置顯示了較濕法脫硫更為優(yōu)氨法脫硫裝置中捕獲的汞存在于副產(chǎn)物亞硫酸銨鹽越的脫汞特性。中,因氨法脫硫在國內(nèi)實例較少,還沒有此方面的報值得注意的是,吸附后的汞存在于脫硫
8、灰中,如道。如果按石灰石一石膏濕法煙氣脫硫類推,亞硫果脫硫灰被用于制造燒結(jié)磚,雖然能夠達(dá)到普通燒酸銨鹽中的汞也會在一定溫度下逸出。因亞硫酸銨結(jié)磚的性能指標(biāo),但是燒結(jié)磚需要950℃以上的溫鹽極不穩(wěn)定,在較低溫度下都能分解,所以,氨法脫度,各種形態(tài)的汞在該溫度下都將排放,造成二次污硫中副產(chǎn)物內(nèi)的汞應(yīng)引起注意。染。因此,雖然循環(huán)流化床對汞的捕獲率較高,但是1.1.3海水脫硫裝置要尋找合適的脫硫灰的再利用途徑,避免加熱溫度海水脫硫裝置中的吸收劑是海水,在吸收塔內(nèi)