320MW机组燃煤添加剂脱汞试验研究

从图2可知，硫分高的煤种同样氧化效果需要的CaBr₂溶液经济添加量明显要多一些，可见溴对汞有着较好的氧化选择性，而燃煤硫分增加，燃烧后烟气中SO₂浓度增加，会增加对汞与溴氧化反应的竞争力，一定程度上抑制汞的氧化。对硫分高的煤种同样条件下需要相对提高CaBr₂溶液经济添加量宜满足高的汞氧化率。

图2 CaBr₂脱汞试验中燃煤硫分的影响

2.3 添加CaBr₂对SCR协同除汞效果分析

试验的主力煤种为印尼煤、神木煤，神木煤中氯元素含量在109~113μL/L，印尼煤氯元素含量25~56μL/L。燃印尼煤和神木煤在未添加溴化钙前，在煤中氯元素及脱硝催化剂的影响下，元素汞的氧化效率在50.4%~9.2%；添加溴化钙溶液后，离子汞占比明显提高。

燃神木煤时添加溴化钙溶液5L/H，SCR对元素的氧化效率提升到90.8%。燃印尼煤是添加溴化钙溶液10L/H，SCR对元素汞的氧化效率提升到97.4%。测试表明在煤中添加溴30~73.5μL/L时，就元素汞氧化率达90%以上。

2.4 添加CaBr₂对袋式除尘器协同除汞效果分析

CaBr2添加对布袋式除尘器脱汞影响见图3。

图3 Ca Br2添加对布袋除尘器脱汞效果

如图3所示，硫分0.7%的煤种C和硫分0.3%煤种D，在未添加CaBr₂之前布袋除尘器对汞的脱除效率分别是31.8%和52.8%。增加CaBr₂添加达到煤中溴的含量大约70μL/L，布袋除尘器对汞协同脱除效率提高分别到50.9%和60.2%，主要是因为，添加溴化钙溶液后，提高了燃烧过程以及SCR对汞的氧化，离子态汞易于被多孔飞灰及其微细颗粒物表面吸附，尤其是有利于布袋除尘器表面的飞灰滤饼层对汞过滤捕集和脱除。

2.5 添加CaBr₂对脱硫协同除汞效果分析

研究表明安装有SCR的电厂，脱硫系统对汞的脱除率约40%，具体受到脱硫系统运行液气比、浆液pH变化和脱硫系统汞二次释放等因素影响。如图4所示，燃用煤种C和煤种D，在未添加溴化钙之前湿法脱硫系统对汞的脱除效率分别是31.7%和8.47%。添加CaBr₂后对汞协同脱除效率分别提高到43.9%和19.7%。燃烧煤种D时，脱硫对汞的脱除效率低是因为脱硫塔存在严重的二次释放。

图4 CaBr2添加对湿法脱硫脱汞效果

3 结语

(1)燃煤电厂汞污染控制宜优先考虑现有设施的协同脱汞措施。如不满足要求，可在此基础上，优先考虑煤基添加剂脱汞方案，不增加大型设备，占地极少，对现有机组及环保设施几乎没有影响，也未增加生产运行的工作量。

(2)试验研究表明煤中添加CaBr₂溶液可提高燃烧和排放烟气过程中元素汞的氧化率，提高离子汞的占比，不同程度的改善提高单一环保装备对汞的脱除率，利于沿着烟气治理流程充分利用脱硝、除尘、脱硫等现有环保设施对汞污染物协同减排。

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