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表1试验依据及主要仪器
测试方法依照表1所列相关标准执行,文中PM2.5采用芬兰生产的DekatiPM-10测试,颗粒物粒径测试范围为>PM10>PM2.5>PM1,采用称重法计算得到PM2.5浓度。全自动便携式汞采样系统(PMS30B)进行烟气中汞样品采集,采用美国生产的汞分析仪(HydraIIC)进行汞浓度检测。SO3浓度依据《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范》(DL/T998-2016)进行测试,红外气体分析仪测试烟气中SO2、NOx、O2等浓度。为了保证测试结果的准确性,采用了平行采样及平行样分析的方法。现场采样位置示意图如图1所示。
图1采样测点示意图
1.3WESP条件下PM2.5、SO3及Hg的绩效模型计算
为了分析湿式电除尘器对PM2.5、SO3及Hg的排放特性的影响,引入烟气中PM2.5、SO3及Hg排放绩效和湿式电除尘器PM2.5、SO3及Hg消减绩效两个概念。烟气中PM2.5、SO3及Hg排放绩效指燃煤机组单位发电量(1kW˙h)产生的烟气中的PM2.5、SO3及Hg对环境贡献的总量(质量),湿式电除尘器PM2.5、SO3及Hg消减绩效指燃煤机组单位发电量(1kW˙h)时湿式电除尘器脱除某一污染物的总量(质量)。文中无特别注明,所述汞排放浓度,均指总汞(Hg)排放浓度,所述机组为纯发电机组,所述气体成分状态为标态、干基、6%O2。
通过非线性回归模型模拟得到烟气中PM2.5、SO3及Hg排放绩效的计算公式和湿式电除尘器PM2.5、SO3及Hg消减绩效的计算公式,如式(1)、(2)所示。
式(1)中,θi为某一种烟气成分的排放绩效,mg/(kW˙h)(Hg以μg/(kW˙h)计);i指PM2.5、SO3及Hg中的任一种成分;ε为烟气排放体积与机组发电量比值系数,3.15≤ε≤3.75,m3/(kW˙h),与空气过剩系数正相关;Cout为湿式电除尘器出口PM2.5、SO3及Hg排放浓度,mg/m3(Hg以μg/(kW˙h)计)。
式(2)中,σi为某一种气体成分湿式电除尘器消减绩效,mg/(kW˙h)(Hg以μg/(kW˙h)计);ηi为某一种气体成分的湿式电除尘器脱除率,%。
由式(1)和式(2)可以得到烟气中PM2.5、SO3及Hg排放绩效与湿式电除尘器PM2.5、SO3及Hg消减绩效之间的关系,如式(3)所示。
污染物排放绩效比排放浓度更清晰的反映不同容量等级燃煤机组外排污染物对大气环境的影响,污染物排放绩效能侧面反映环保设施的运行性能。取得污染物排放浓度数据,即可进行排放绩效计算,然后进行污染物排放总量预估,消除机组运行工况、运行参数等不确定性因素影响污染物排放总量数据的准确度。污染物消减绩效反映湿式电除尘器对减排污染物所作的贡献,也能体现湿式电除尘器对污染物的脱除效率。
2结果与讨论
2.1WESP对PM2.5、SO3及Hg的脱除性能
为了考察装机容量大小对湿式电除尘器协同脱除PM2.5、SO3及Hg性能的影响,以及我国燃煤机组实施超低排放后,PM2.5、SO3及Hg排放值在世界范围内所处水平,选取典型机组湿式电除尘器PM2.5、SO3及Hg的脱除效率和排放浓度进行现场测试,结果如图2所示。
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