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【技术】国内外燃煤电厂烟气汞脱除技术简介

2017-08-15 10:33来源:环保技术互联关键词:烟气脱汞有机汞无机汞收藏点赞

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1 汞简介

汞分为有机汞无机汞,电厂锅炉煤粉的燃烧过程中,煤中的汞将因受热挥发并以汞蒸气的形态存在于烟气中。烟气中汞的存在形式主要包括气相汞(单质汞和气相二价汞)和固相颗粒汞,这三者称为总汞。

2 国外脱汞技术

2000-2007年,美国能源部资助现场演示项目,在50多个电厂进行一个月以上的实地测试。发现溴化活性碳除汞效果显著,活性碳喷射经济有效,尤其是喷射溴化活性碳最为有效。从2005年开始活性碳喷射(ACI)技术逐步商业化,现在全美10%的锅炉已经订购或安装了活性碳喷射系统。

(1) 炉前溴化添加剂

燃煤电厂炉前溴化添加剂脱汞技术就是在电厂输煤皮带上或给煤机里加入溴盐溶液,也可直接将溶液喷入锅炉炉膛。在烟气中溴离子氧化元素汞形成Hg2+,脱硝装置SCR可加强元素汞和溴的氧化形成更多的Hg2+,Hg2+溶于水从而被脱硫装置所捕获,从而达到除汞目的。这种技术对装备了SCR和脱硫装置的燃煤电厂脱汞效果好,成本低。而且由于加入煤里的溴相对煤本身含有的氯很少,所以添加到煤里的溴盐不会对锅炉加重腐蚀。现在很多装备了SCR和WFGD的美国燃煤电厂正在测试这种脱汞技术,其中一些电厂已取得了很好的汞控制效果。

案例:炉前溴盐添加剂脱汞技术在某60万kW燃煤机组的应用。

在2007年底,溴盐添加剂脱汞技术被应用到一台装备了脱硝装置(SCR)、静电除尘器和烟气湿法脱硫的60万千瓦燃煤机组上,锅炉烧PRB煤(PowderRiver Basin Coal,美国次烟煤),溴化钙溶液分别以4ppm、8ppm、12ppm、22ppm(溴煤比)加入煤中。22ppm溴含量相当于大约11升溴化钙溶液或19公斤溴化钙加入315吨煤里,未控制前汞的平均排放浓度为13μg/m3。锅炉喷入溴化钙溶液后脱汞效果显著。

此案例说明溴化钙溶液是一种很好的汞氧化剂,利用烟气湿法脱硫装置能有效控制汞的排放。而且喷射系统简单,除汞成本低。值得注意的是被控制的汞都进入烟气湿法脱硫装置排出的石膏或排入废水里,需要二次处理。但由于除汞成本低,此技术对现今装备了SCR和湿法脱硫装置的燃煤电厂具有很好的参考价值。

(2)炉后喷射溴化粉状活性炭吸附剂

主要是粉状溴化活性炭在静电除尘器或布袋除尘器前喷入,烟气里的汞和活性炭上的溴反应并被活性炭吸附,最后被经典除尘器所补集。

案例:底特律爱迪生•圣克莱尔(DetroitEdison’s stclair)电厂 该电厂仅配有静电除尘器作为粉尘控制设备。美国约有75%的燃煤电厂准备采用stclair电厂控制汞排放的技术。

3 国内技术

国内尚未针对燃煤电厂汞排放制定针对性控制措施,仅依靠当前的除尘、脱硫等环保治理设施,对汞排放有一定的控制作用。

华中科技大学煤燃烧国家重点实验室副主任张军营介绍说,燃煤电厂的汞污染控制在国内还处于起步阶段,国家还没有烟气汞排放标准,成熟的除汞技术在国内也还是空白,只有少数几家科研单位在做研发。国外的除汞技术多是针对低硫煤开发的,而我国燃煤的硫含量都较高,因此国外技术要成功地应用到国内的燃煤电厂,还要经过改进。

目前,面对新兴的燃煤电厂汞减排要求和烟气中复杂的汞转化过程,普遍使用的汞减排方法是利用传统工艺及设备除汞、吸附剂除汞2 类方法。

延伸阅读:

技术|煤电厂烟气汞的减排和脱除方法

原标题:【技术】国内外燃煤电厂烟气汞脱除技术简介
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