烟气汞检测与控制技术学习教案

1、会计学1烟气烟气(yn q)汞检测与控制技术汞检测与控制技术第一页，共48页。1燃煤电厂脱汞问题燃煤电厂脱汞问题(wnt)的提出的提出2脱汞技术脱汞技术(jsh)简介简介3我们我们(w men)的工作的工作4烟气汞的性质、化学转化与测试手段烟气汞的性质、化学转化与测试手段第1页/共48页第二页，共48页。汞及其化合物排放限值为0.03 mg/m3最新火电厂大气污染(d q w rn)物排放标准（GB 13223-2011）从无到有从无到有第2页/共48页第三页，共48页。最新环境空气质量标准(biozhn)（GB 3095-2012）附录A从无到有从无到有汞的参考浓度限值为0.05 g/m3第

2、3页/共48页第四页，共48页。汞汞汞、砷、硒、铅、碳第4页/共48页第五页，共48页。第5页/共48页第六页，共48页。“Job Killer”第6页/共48页第七页，共48页。第7页/共48页第八页，共48页。将损害健康造成将损害健康造成(zo chn)(zo chn)的损失与脱汞费用进行对的损失与脱汞费用进行对比比 水俣病 神经系统(shnjngxtng) 心血管系统 免疫系统，生殖系统，肝脏和肾脏甲基汞甲基汞第8页/共48页第九页，共48页。2004年修订大型燃烧装置法（GFAVO），规定(gudng)汞及其化合的排放限值不得超过0.03 mg/m3。 我国新标准与其(yq)相同第9页

3、/共48页第十页，共48页。第10页/共48页第十一页，共48页。世界汞污染分布世界汞污染分布(fnb)(fnb)情况情况我国汞排放我国汞排放(pi fn)(pi fn)情况情况第11页/共48页第十二页，共48页。我国汞排放行业我国汞排放行业(hngy)(hngy)分布分布我国汞排放我国汞排放(pi fn)(pi fn)情况情况第12页/共48页第十三页，共48页。第13页/共48页第十四页，共48页。 到2015年，由于新标准的实施，脱硫和脱硝装置的安装(nzhung)和运行，汞排放量将由2010年的142吨削减到90吨，削减率为36%，到2020年削减到108吨，削减率为24%。第14页

4、/共48页第十五页，共48页。1燃煤电厂脱汞问题燃煤电厂脱汞问题(wnt)的提出的提出2脱汞技术脱汞技术(jsh)简介简介3我们我们(w men)的工作的工作4烟气汞的性质、化学转化与测试手段烟气汞的性质、化学转化与测试手段第15页/共48页第十六页，共48页。1单质单质(dnzh)汞（汞（Hg0）：不溶）：不溶2二价二价(r ji)汞（汞（Hg2+）：）：HgCl2，可溶，可溶3颗粒颗粒(kl)态汞（态汞（Hg(P)）：吸附于颗粒）：吸附于颗粒(kl)物物上的上的Hg第16页/共48页第十七页，共48页。第17页/共48页第十八页，共48页。第18页/共48页第十九页，共48页。煤粉SCR电

5、除尘SCRFGD出灰飞灰烟囱(yncng) 飞灰飞灰Hg0Hg2+Hg(P)Hg0100%Hg(P)0%NH3第19页/共48页第二十页，共48页。|在线(zi xin)测试方法（CEMs）|安大略法（OHM）|EPA 30B法、EPA 29法及EPA 101A汞汞 分分析析第20页/共48页第二十一页，共48页。在线测试方法（CEMs）：对汞在线、实时分析与监测。原理：用装有烟尘过滤装置的采样探头将烟气抽取出来，经过加热管线，一路直接送至冷原子吸收（CVAA）或其他类型(lixng)的检测器检测，测得Hg0，另一路送至汞转换器，通过高温转化或催化转化将Hg2+还原为Hg0，再送至检测器测得总

6、汞含量，两路读数之差即为Hg2+。优点：操作简单，能满足电厂气态汞浓度监测的需要。缺点：仪器贵重，较难维护，系统稳定性和可靠性有待提高。第21页/共48页第二十二页，共48页。安大略法（OHM）：湿法，是EPA推荐的美国标准方法，也是国际承认的标准测试方法。原理：从烟气中等速取样，取样管线维持在120，Hg(p)由前端的石英纤维滤筒捕获，Hg2+由3个盛有1N KCl的吸收瓶收集，Hg0由1个装有5% HNO310%H2O2和3个装有4% KMnO410%H2SO4的吸收瓶收集。取样结束后，可用SnCl2将Hg2+还原成Hg0再用CVAA分析测定，也可用硼氢化钾将Hg2+还原成Hg0再用冷原子

7、荧光光谱法（CVAF）进行测定。优点(yudin)：能有效采集和分析烟气中不同形态的汞。缺点：采样测试操作复杂，耗时长，对操作人员要求很高。第22页/共48页第二十三页，共48页。30B法：干法。原理：用填充有专用吸附材质（如活性炭等）的吸附管捕集烟气中的气态汞，之后再对固体样品进行分析。优点：操作简单，精度和准确度较高，也可实现分形态(xngti)采样。缺点：成本高，主要运用于低烟尘环境。第23页/共48页第二十四页，共48页。1燃煤电厂脱汞问题燃煤电厂脱汞问题(wnt)的提出的提出2脱汞技术脱汞技术(jsh)简介简介3我们我们(w men)的工作的工作4烟气汞的性质、化学转化与测试手烟气汞

8、的性质、化学转化与测试手段段第24页/共48页第二十五页，共48页。与除尘脱硫脱硝相结合第25页/共48页第二十六页，共48页。第26页/共48页第二十七页，共48页。 Sites/PMCoal type/Burner Inlet( (mg/m3) )Outlet( (mg/m3) )HgT Red. %HgP Hg2+ Hg0 HgP Hg2+ Hg0 Brayton / CS-ESPBituminous/PC2.273.510.280.763.350.2427.60%Meramec/ CS-ESP Bituminous/PC7.531.260.400.001.510.7974.32%Mon

9、trose / CS-ESPSubbituminous/PC1.492.415.200.022.495.709.23%Newton / CS-ESPSubbituminous/PC0.081.659.260.001.997.748.23%Stanton/ CS-ESPLignite / PC0.080.1111.480.020.4411.6-3.57%Cliffside / HS-ESPBituminous / PC0.113.804.630.203.012.8127.12%Gaston/ HS-ESPBituminous / PC2.421.843.010.765.082.62-17.20%

10、Cholla HS-ESPSubbituminous/ PC0.340.371.000.010.301.382.28%Sammis /FFBituminous / PC13.920.500.550.010.530.5792.46%Boswell /FF Subbituminous/ PC1.851.411.850.030.730.1682.60%第27页/共48页第二十八页，共48页。 Sites/PM/FGDCoal rank Inlet( (mg/m3) )Outlet( (mg/m3) )HgT Red. %HgP Hg2+ Hg0 HgP Hg2+ Hg0 Bruce/PS/wet F

11、GD Bituminous0.428.941.790.051.957.7612.39%Boswell4/PS/wet FGDSubbituminous1.950.652.560.170.385.66-21.91%Lewis/PS/wet FGD ND Lignite1.4112.1310.090.020.4514.8232.77%Cayuga/CS-ESP/wet FGD Bituminous0.006.842.680.000.242.8363.8%Bridger/CS-ESP/wet FGDSubbituminous0.182.16.120.060.266.369.7%Monticello/

12、CS-ESP/wet FGDND Lignite0.1420.728.250.244.7326.0236.4%Charles HS-ESP/wet FGDBituminous2.553.622.090.061.873.3635.6%San Juan HS-ESP/wet FGDSubbituminous0.044.874.560.060.385.5336.8%Clover/FF/wet FGDBituminous-1.091.240.040.270.2436.8%第28页/共48页第二十九页，共48页。欧盟建议(jiny)：优先考虑(kol)高效除尘、烟气脱硫和脱硝协同控制的技术路线 电/布袋

13、除尘器+烟气脱硫装置，平均脱汞效率75%，加上SCR可达90%；燃用褐煤时脱汞效率在3070%。 协同控制未达标时p炉内添加卤化物：卤化物氧化Hg0形成Hg2+p喷入活性炭吸附剂第29页/共48页第三十页，共48页。第30页/共48页第三十一页，共48页。影响飞灰品质影响飞灰品质吸附剂占粉煤灰中的比例取决于喷射率和燃煤的灰分含量，一般在0.1%到3%左右。 第31页/共48页第三十二页，共48页。脱汞成本约为810万美元/千克。 燃用褐煤或烟气燃用褐煤或烟气(yn q)中中SO3浓浓度高的电厂，脱汞效果不理想度高的电厂，脱汞效果不理想第32页/共48页第三十三页，共48页。新标准(biozhn

14、)编制说明的评价：我国现有燃煤电厂大气汞控制的科研基础薄弱实际排放数据和普查资料缺乏对汞的控制技术也未完全掌握第33页/共48页第三十四页，共48页。1燃煤电厂脱汞问题燃煤电厂脱汞问题(wnt)的提出的提出2脱汞技术脱汞技术(jsh)简介简介3我们我们(w men)的工作的工作4烟气汞的性质、化学转化与测试手段烟气汞的性质、化学转化与测试手段第34页/共48页第三十五页，共48页。汞氧化汞氧化(ynghu)催化剂的开发催化剂的开发汞形态汞形态(xngti)测测试与迁移规律研试与迁移规律研究究飞灰改性研究飞灰改性研究WFGD同步脱汞技同步脱汞技术研究术研究除汞策略除汞策略的制定的制定第35页/共

15、48页第三十六页，共48页。第36页/共48页第三十七页，共48页。第37页/共48页第三十八页，共48页。安大略法（安大略法（OHM）采样系统）采样系统第38页/共48页第三十九页，共48页。30B法采样系统法采样系统总汞测试总汞测试(csh)(csh)管管价态汞测试价态汞测试(csh)(csh)管管第39页/共48页第四十页，共48页。固相分析固相分析(fnx)(fnx)系统系统液相分析液相分析(fnx)(fnx)系统系统第40页/共48页第四十一页，共48页。吸附吸附(xf)(xf)与催化实验系统与催化实验系统吸收实验吸收实验(shyn)(shyn)系统系统第41页/共48页第四十二页，

16、共48页。第42页/共48页第四十三页，共48页。机组机组系统配置系统配置汞量汞量(ng) 采样体积采样体积(L)浓度浓度(g/Nm3) 平均浓度平均浓度(g/Nm3)#1机机600 MW, ESP+FGD+GGH1631.7219.2632.8034.92707.1621.8432.383591.7614.0542.124611.3616.6636.695机机600 MW, SCR+ESP+FGD15.6016.010.350.33525.4317.170.3234.9415.230.3246.1417.480.352机机600 MW, SCR+ESP+FGD+GGH16.1420.760.

17、300.26722.8812.140.246机机1000 MW, SCR+ESP+FGD16.1517.250.360.36625.7715.360.38省内省内(shn ni)某电厂汞排放测试某电厂汞排放测试结果结果初步判断：初步判断：SCR对脱汞非常有利，因为对脱汞非常有利，因为(yn wi)Hg0会在会在SCR系统中被氧化成系统中被氧化成Hg2+，进而被飞灰吸附和在脱硫系统中被高效吸收，进而被飞灰吸附和在脱硫系统中被高效吸收第43页/共48页第四十四页，共48页。平均浓度平均浓度(ng/g) 用量或排量用量或排量(t/h)Hg量量(g/h)输入或输出输入或输出(g/h)入炉煤入炉煤23.302405.597.02石灰石石灰石238.5761.43飞灰飞灰146.27233.365.69灰渣灰渣25.905.760.15石膏石膏187.2310.82.02脱硫废水脱硫废水2.261.90.0043烟气烟气0.0752.0310.152机组汞平衡机组汞平衡(pnghng)测试结果测试结果输出输出(shch)/输入输入=81%（70130%）第44页/共48页第四十五页，共48页。汞平衡测试(csh)初步结