煤与石油焦混燃的循环流化床锅炉重金属、SO_x和Cl排放特性

1、煤与石油焦混燃的循环流化床锅炉重金属、SO_x和 Cl 排放特性燃煤电站是重金属、 SOx和 HCl 等大气污染物的主要排放源, 由此造成的环境污染问题已引发社会的高度关注。石油焦富含硫、 氮、钒和重金属等化合物 , 属于劣质、高污染燃料。开展混燃煤与石油焦的循环流化床锅炉重金属、SOx和 Cl 等污染物排放特性研究对于解决燃煤电站环境污染问题具有指导意义。本文选取三台燃用煤 / 煤焦混合物、 额定蒸发量为 410 t/h的循环流化床锅炉为研究对象, 分别采用美国环保部推荐的OntarioHydro Method（OHM,安大略法）及 EPAMethod 30B、EPAMethod 29、EP

2、AMethod 8 和 EPAMethod 26A 对汞、其他重金属、SOx和 Cl 等污染物的迁移和排放特性进行了研究 , 并考察了电厂现有的污染物控制装置对汞及其他重金属、 SOx和 Cl 等污染物的脱除效果。汞排放测试结果表明 : 汞的质量平衡率在83.9122.7% 之间。 OHM法和 EPAMethod30B法在工业级别 CFB锅炉的总汞浓度测试上均表现出良好的可适性。燃料中的汞经过燃烧和迁移转化后绝大多数都进入了除尘器飞灰和烟囱排气中 , 范围分别在 61.3667.71% 和 22.2233.35%之间。ESP和 FF对颗粒态汞 Hgp的脱除效率达 92%以上 ,FF 相对于 E

3、SP有更高的气态汞脱除效率。气态 Hg2+由于易溶于水的性质可以大部分被WFGD装置脱除 , 但WFGD装置中 Hg0的二次释放造成了WFGD整体脱汞效率不高。三台CFB锅炉烟囱排气出测得的烟气中总汞浓度均低于GB 13223-2011 中规定的 30 g/m3的限值。As、 Cr、Cd、Ba、Mn、Pb 和 Cu等重金属元素排放测试结果表明: 重金属平衡率在 78.57121.08%之间。燃料中的As、 Cr、Cd、Ba、 Mn、Pb 和Cu等元素最终主要迁移至除尘器灰和底渣中, 分别占到重金属总排放的57.3492.12% 和 6.2935.78% 。在除尘器进口 , 颗粒态重金属是烟气中

4、重金属的主要存在形式, 占比达 96%以上。除尘设备对颗粒态重金属的平均脱除效率达98%以上。WFGD对烟气中的重金属元素有进一步的洗涤脱除的作用, 脱除效率在34.5470.07% 之间。 Pb、Cu 和 Ba 等元素更易富集在飞灰这样的细颗粒物上。Mn、Cd 和 Cr 等元素在底渣和飞灰当中的富集趋势相当。SOx排放测试结果表明 : 在 CFB锅炉空预器出口 , 烟气中 SO3/硫酸雾所占比例较低 , 范围在 0.831.99% 之间 , 且比例与烟气中含氧量呈正相关关系。ESP和 FF对 SO3/硫酸雾脱除作用不明显 , 对颗粒态硫的脱除效率达 95%以上 ;WFGD对 SO3/硫酸雾有

5、一定脱除效果 , 脱除效率达62.6667.82% 。CFB锅炉燃料中硫经过燃烧和污染物控制装置后, 绝大部分迁移至灰渣和湿法脱硫产物中, 分别占硫总输出的56.7970.12% 和 29.2541.70% 。Cl 污染物排放测试结果表明: 燃料中有 86.1%以上的 Cl 以气态形式释放入烟气中。在锅炉出口的烟气中Cl 主要以 HCl 的形式存在 , 比例高达85.14%87.96%。除尘设备和湿法脱硫塔对烟气中Cl 的脱除效率分别为15.619.68% 和 91.296.1% 。燃料中 Cl 主要迁移至脱硫废水和脱硫石膏中 , 分别占 76.180.2% 和 11.312.8%; 最终只有 1.44.3% 的 Cl 排放到大气环境中。燃煤电厂现有污染物控制装置对燃煤烟气中的重金属、SOx