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本文依托浙大热能所与美国能源部(DOE)、美国环保署(EPA)的国际重点合作项目,就飞灰对烟气中汞转化的影响进行实验研究,为燃煤汞控制技术的发展打下基础,并为烟气汞测定方法的进一步完善提供理论依据。另外,作为“中国燃煤汞排放研究”工作的一部分,对浙江某300MW燃煤锅炉形态汞排放进行测定,为中国燃煤汞排放量估算提供可靠的数据。 在总结前人研究成果基础上,确立采用飞灰筛分方法进行研究的思路。在模拟烟气实验台上,采用固定床的方式,对飞灰原样和筛分后样品进行实验研究。并应用Minitab软件对实验数据进行统计分析,以期找出影响烟气中汞形态转化的主要原因。 首先选取浙江北仑电厂#1和#2机组飞灰,采用各种方法进行筛分,得到不同粒径分布的飞灰颗粒、磁性飞灰颗粒、非磁性飞灰颗粒。并对飞灰样品进行分析,得到飞灰样品的矿物组成、化学元素组成、表面微观结构、未燃烬碳含量、比表面积等信息。 在小型模拟烟气实验台上,先对两种飞灰原样进行实验研究,实验表明烟气成分和飞灰类型是影响烟气中汞的转化的主要因素。NO2气体对烟气中汞转化的影响最显著,其次是NO气体;SO2气体对汞的氧化有抑制作用,这主要因为其具有较强的还原性;HCl对汞转化的影响虽然是显著的,但其氧化能力不如NO2和NO气体。主要原因在于,对汞转化起作用的主要是活性Cl原子和Cl2分子,而并不是HCl气体本身。基本烟气+HCl+NO+NO2的烟气组合,对烟气中汞的转化最有利。 最后,在基本烟气+HCl+NO+NO2的烟气组合下,对六种筛分后的飞灰进行实验研究,结果表明:飞灰颗粒的比表面积对烟气中汞的转化有着重要影响;飞灰中的磁性颗粒对汞的转化有一定影响;飞灰中未燃烬碳对汞的转化无显著影响。 本文还采用安达略水法对某300MW燃煤锅炉的形态汞排放进行测定。并对不同负荷下以及静电除尘器前后,形态汞的排放特性进行了分析比较。 锅炉负荷改变时,燃烧产物中汞形态分布变化不大。占到总汞量83%~90%的汞都随着烟气排入大气;吸附在飞灰上的颗粒汞占到总汞量的9%~16