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控制燃煤汞污染的关键是减少烟气中的汞向大气直接排放,颗粒态汞(HgP)多以粒子形式出现,可以通过捕集设备进行捕捉;氧化态汞(Hg2+)可以被湿法脱硫塔吸收;而单质汞(Hg0)具有较高的蒸汽压并难溶于水,是相对稳定的形态,难以收集容易直接排入大气。控制单质汞(Hg0)的排放只有通过添加吸收剂捕获或者将其转化为易去除的氧化态汞(Hg2+)。
三、燃煤电厂现有污染物减排设备的汞控制能力
现有的燃煤电厂烟气净化装置对汞均具有一定的脱除能力,在现有烟气治理设备基础上对汞进行脱除,可降低汞控制成本。国电环保院曾测试了典型电厂污染物控制设施对汞的协同控制效果。静电除尘器(ESP)、布袋除尘器(FF)、湿式脱硫(WFGD)等装置的试验结果如下表所示:
四、燃煤电厂现有污染物减排设备的汞控制能力
目前,燃煤烟气脱汞主流技术是氧化脱汞和吸附脱汞,两种技术均已实现商业化应用:
1、氧化脱汞技术
氧化脱汞技术是在电厂输煤皮带或给煤机里直接加入溴盐溶液,或将气态溴化物喷入锅炉尾部烟道。在炉膛及尾部烟道,溴离子氧化单质汞(Hg0)形成氧化态汞(Hg2+),SCR装置可以加强单质汞(Hg0)和溴的氧化形成更多的氧化态汞(Hg2+),氧化态汞(Hg2+)溶于水从而被湿法脱硫装置所捕获,最终达到脱除目的。
2CaBr2+O2=2CaO+2Br2
Br2+Hg=HgBr2
氧化脱汞技术成本低,由于目前绝大多数的电厂都装备了SCR和WFGD装置,因此脱汞效果好。尽管溴盐有一定的腐蚀性,但加入煤里的溴相对煤本身含有的氯而言仍然很少,因此上述脱除过程不会加重锅炉的腐蚀。
2、炉后喷射改性粉状活性炭吸附剂(吸附脱汞技术)
吸附脱汞技术是利用吸附剂将烟气中的气态汞吸附、脱除。该技术在美国燃煤电厂获得了广泛应用,一般是将粉末吸附剂喷射进空气预热器前后(除尘前)的烟道中,从而提高HgP的比例,再由除尘设备脱除。除了可以采用粉末活性炭作为吸附剂以外,还可以通过改性增加活性炭的吸附脱汞能力,目前商业化应用较多的是溴化活性炭。
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