摘要:平均而言,0.22毫克/千克(0.1-5.5毫克/千克)是我国原煤的比例,约为0.09毫克/千克(0.09毫克/千克),是造成大气污染的主要原因。2014年,新的国家《锅炉空气污染标准》(GB13221-2014)将汞及其化学品的排放限值定为≤0.05mg/m3。可见国家测量了燃气灶燃烧锅炉中金属的排放,本文通过形状讨论、形成过程和专业测试,阐述了煤炉气体燃烧的处置方法。
关键词:燃煤锅炉;烟气脱汞;脱汞技术
随着自然资源的开采和利用,工业活动增加,社会经济发展,环境污染继续增加。锅炉和锅炉燃烧是汞的最大来源,燃煤电厂的汞中毒已成为该国最大的环境问题之一。分析煤气燃烧中汞的形态,利用现行国家控制机制提高脱汞的效率,从而保护我国的环境和大气。
1、概述
汞是自然界唯一具有气体特性的重金属元素。汞和大气的长时间移动导致全球汞污染。自20世纪50年代日本发生事件以来,汞污染问题在世界许多国家广泛存在,一些国家采取了汞控制和标准。美国是率先实行工业汞排放监测和控制的国家之一。严格的汞控制限制了2004年1月30日后新建燃煤电厂的排放限制。加拿大和德国还将汞及其组成部分列入主要污染物清单,并在燃煤电厂排放标准中规定排放限值。我们被认为是大气中最大的汞之一,其中煤炭是我们大气中汞的主要来源。2011年,国家环境部通过引入以下标准,在全国主要城市开展了汞和汞污染控制示范:燃煤电厂排放标准(GB1323-2011)、水泥工业排放标准(GB4915-2013)、锅炉排放标准(GB1321-2014),从而提高了汞及其化学品的最高排放限值。过度汞监测是防止和控制汞污染的有力保障。因此,至关重要的是评估适合各国国情的汞监测技术的现状,开发汞控制技术,并制定汞控制政策。国家燃气泄漏和气体泄漏控制技术有所下降,目前采用的标准方法是“冷水辐射光学固定污染质量”(hj543-2009)。本研究结合hj543-2009方法的实际应用,探讨了不同取样条件对汞试点项目监测结果的影响,例如,为燃煤电厂注入活力,分析了取样方法的范围和保密性,研究了取样材料、气体回收等对结果的影响,并提出了改进中国气体数量模式的适当措施。
2、汞的排放形态与特性
汞的化学和物理特性在形式上有很大差异。有三种汞在燃烧后传播到空气中:汞、汞和汞。燃烧装置中的元素约为20%汞,氧气瓶约为50%。单质汞是汞的主要形式,吸收能力低,动量大,不仅在大气中传输很长时间,而且容易导致全球汞污染。它超出了环境的承受能力,大气质量不断提高,对生活、工作、健康和环境的许多领域产生了重大影响。不合理的生产活动可能会对城市环境造成一定程度的破坏,严重危害包括人、植物和动物的生命空间在内的所有生物。
3、利用现有烟气处理设备协同脱汞
3.1 案例分析
例如,该某企业的15t/h链使烟气2000m3/h采用“干式静电除尘+湿式同时脱硫和脱氮+湿式静电除尘”技术路线,管理锅炉废气中的污染物。从除汞机制的角度来看,主要可以在粉煤灰中吸附、除尘过程中使用静电除尘或袋式过滤器,从烟雾中去除微粒汞。对于烟气的Hg2+,HGCl2大部分溶于水。湿法脱硫塔通过钙基类物质脱硫。用钙基本物质研究元素汞的脱硫效率,可见Ca和CaO对Hg2+吸附起着重要作用。另外,据确定,干式静电除尘采样端口排放速度为7.8×10-6千克/h,脱硫处理后采样端口排放速度为7.1×10-6千克/h。由于处理前后烟气流量差异很大,所以处理效率大部分应该计算前后变化的排放比率。脱硫,湿静电工艺处理效率分别为9%,52.1%。该企业在去除烟气中的汞的过程中,大量应用了除尘器和脱氮装置。静电除尘器。在这个阶段,通过电除尘器可以从烟雾中去除固相汞,除尘效果比较大。但是这种水银主要以颗粒形式存在,燃煤时汞排放比例也不高。一般来说,eSp本身的工艺有一定的局限性,因此去除效果不显着,因此需要提高eSp的汞去除能力。第二,反硝化设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发电厂以前原来的大部分旧装置都缺乏脱氮设施。在此阶段,随着国家对火电厂污染物管理的要求越来越严格,所有基础燃煤锅炉都部署了反硝化装置。
3.2 利用烟气处理设备,满足协同脱汞要求
3.2.1选择性催化还原烟气脱硝技术脱汞
燃煤锅炉排放的NOx是造成大气污染的主要污染物之一,而且具有高风险。SCR是现阶段重要的脱硝过程之一,其核心是一体式散装催化剂。SCR反硝化过程主要使用Hg0的催化氧化,对提高Hg2+在烟气气态汞中所占的比例起到重要作用,从而创造出有利于下游烟气WFGD吸收汞的条件。相关实验表明,SCR催化剂对汞的氧化率相对较高,可达80%左右。一个发电厂测试结果显示,烟气通过SCR反应堆,hg0的份额下降到2%至12%。还有实验表明,通过SCR燃烧高山羊沥青弹会显着增加颗粒水银,而燃用低氯烟煤的变化则不显著。SCR过程中汞的化学反应与煤的Cl含量、SCR工作温度等因素之间的关联性相对较高。
3.2.2湿法静电除尘工艺
湿式静电除尘工艺汞处理效率高,湿式静电除尘装置采样端口中的汞浓度为0.0042mg/m3,符合国家燃煤锅炉大气污染物排放标准,因此可以使用原始烟气净化装置,通过技术集成,可以有效地控制汞排放,并维持合理的排放标准。
3.3 金属和金属氧化物吸附脱汞
一般来说,PD、pt、au、IR等贵金属元素对汞的吸附力相对较强,吸附剂可以通过提高温度来工作,捕获的汞可以在没有次要污染的情况下回收。PD/al2O3和pt/al2O3等吸附活性相对较强,两者的汞去除效率随负载量的增加而趋向于提高。据悉,Hg在加热后可以挥发和回收。一般来说,Fe2O3、MnO2等是金属氧化物脱汞吸附剂,在H2S气体存在的情况下,可显着提高氧化铁吸附剂的脱汞效率。H2S可以在氧化铁表面催化氧化到S,而 S 与 Hg0 反应生成 HgS,去除hg0。
结束语
煤燃料是汞污染的主要来源,水银及其化合物是主要污染物之一,也是环境污染控制的重要组成部分。工业革命后,世界各国,尤其是西方国家,为了经济增长,消耗了大量能源资源,引起大气污染物的出现,进一步降低了大气质量,对人们的日常生活产生了一定影响,还严重破坏了自然生态系统。水银的排放控制研究成为世界上所有以积累性、毒性和持续性为特征的国家的热点。汞浓度相对较低,但我国每年的煤量巨大,汞污染问题不容忽视。
参考文献
[1]刘含笑,郭滢,章培南,方小伟,刘博文,孙波.燃煤电厂烟气中Hg的采样及测定方法研究[J].中国环保产业,2017(11):49-53.
[2]谢馨,马光军.典型钢铁企业烟气中汞排放特征研究[J].环境科学与管理,2017,42(10):114-118.
[3]闫鹏飞,张栋.燃煤锅炉烟气脱汞技术综述[J].低碳世界,2017(28): 56-57.
[4]顾永正,王树民.燃煤电站烟气汞污染控制技术及机理研究进展[J].现代化工,2017,37(11):21-25.
[5]柏建华,达胜富,刘睿,刘吉祥,魏健鹏.燃煤电厂烟气脱汞技术研究进展[J].甘肃科技,2017,33(15):46-52+66.
[6]钱利科,王平.燃煤电厂烟气脱汞技术概述[J].化工设计,2017,27 (02):14-17+28+1.
[7]钟晨曦.燃煤电厂现有烟气净化系统协同脱汞的效率分析[J].电力科技与环保,2015,31(06):16-19.
论文作者:应一文
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/12
标签:烟气论文; 燃煤论文; 锅炉论文; 电厂论文; 污染物论文; 大气论文; 静电论文; 《电力设备》2019年第13期论文;