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燃煤電廠重金屬汞的遷移轉化規律研究

2015-12-14 06:15:18郭亞飛周玉海
山東工業技術 2015年1期
關鍵詞:煙氣分析

和 瑩,郭亞飛,周玉海

(1.陜西省環境監測中心站; 2.中國地質調查局西安地質調查中心,西安 710054)

目前,陜西省擁有單機裝機容量300MW以上的電廠17家為了更好的了解我省火電廠燃煤汞污染的排放情況,于2011年~2012年對陜西省17家火電廠的汞污染排放進行了監測,對煤中汞燃燒后的遷移轉化進行了分析,并提出防控重點。

1 煤燃燒過程中重金屬遷移轉化

煤粉被噴射進爐膛內,懸浮于爐膛中著火并燃燒。煤粉內的礦物質經歷分解,熔化,裂解,汽化,凝結等過程,一部分痕量元素揮發、氣化,存于氣相中,一部分存于爐渣中,一部分留在煙氣中的飛灰中。

2 實驗分析方法及儀器

煤質及灰、渣中汞按照煤中汞的測定方法(GB/T 16659-2008),儀器為測汞儀M6100。

3 試驗數據的統計結果分析

假定煤燃燒后灰產物中飛灰占90%,渣占10%,除塵器除塵效率為99.0%,在此前提下計算1噸煤燃燒前后各元素在固態物質中的總量變化情況,通過統計檢驗方法“t”分布法檢驗燃煤燃燒前后汞元素總量之間差值d與理論差值d0=0之間有無顯著性差異,判斷元素在燃燒過程中的揮發特性。

入爐原煤、灰、渣中重金屬汞元素分析結果見下表。

將該組17組燃燒前在固體樣品中總量A與燃燒后在固體樣品中總量E進行t檢驗(成對數據差值d的t檢驗):

假定d0=0,即燃燒前總量與燃燒后總量差值為0;

取置信系數 α=0.05,查 t值表得 t=1.74 t計算> t 。

結論:該批差值數據與0存在顯著性差異,即可認為煤燃燒前汞含量與燃燒后飛灰、渣中汞總量有差異。煤質中汞在高溫下氣化隨煙氣排入大氣中,但在飛灰、爐渣中都有殘留。

4 結論

根據重金屬元素揮發性可知汞為最具揮發性的微量元素,本項目實驗分析結果與煤中汞元素的性質及燃燒過程發生的遷移轉化分析結論完全一致。

5 今后研究方向

對燃煤電廠煙氣中的汞進行進一步的監測分析,基于煤炭中的汞含量、煤炭消耗量、燃煤過程中汞的釋放率以及不同大氣污染控制措施的去除效率計算各燃煤電廠的汞排放量。

原煤、灰、渣中重金屬汞元素統計分析表

[1]尹連慶,關新玉.燃煤電廠重金屬污染與控制[J].熱力發電,2006(04):30-31+68.

[2]孔維輝,劉文中,陳萍.燃煤過程中鉻遷移轉化和排放控制的研究進展[J].潔凈煤技術,2007(01):53-56.

[3]張勝寒,程立國,葉秋生,郭天祥.燃煤電站重金屬污染與控制技術[J].能源環境保護,2007(03):1-4+12.

[4]張軍營,鄭楚光,劉晶,劉海明.燃煤易揮發微量重金屬元素行為的試驗研究[J].工程熱物理學報,2003(06):1043-1046.

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