新疆燃煤電廠重金屬分布規(guī)律及天然氣鍋爐汞的排放研究

【摘要】：我國(guó)煙氣污染控制主要關(guān)注常規(guī)污染物,如TSP、SO2、NOx,對(duì)其中重金屬污染關(guān)注較少。本文以新疆部分燃煤電廠為對(duì)象,開(kāi)展了燃煤電廠重金屬分布規(guī)律研究;以烏魯木齊燃?xì)忮仩t為對(duì)象,開(kāi)展了天燃?xì)忮仩t汞排放研究,主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)EPA29法獲得四個(gè)燃煤電廠九種重金屬的煙氣排放數(shù)據(jù)。與文獻(xiàn)相比較,本文所測(cè)試的四個(gè)電廠所排放的重金屬濃度均較低。各元素在飛灰中的富集因子最大,飛灰更容易富集重金屬,除塵器可以除去大多數(shù)煤燃燒產(chǎn)生的重金屬。四個(gè)電廠各元素的平衡率在70%-120%之間。重金屬Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和As大部分富集在飛灰和脫硫灰中,脫硫石膏只對(duì)汞及其化合物有富集作用,對(duì)Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd和As沒(méi)有富集作用。(2)通過(guò)對(duì)烏魯木齊市12個(gè)煤礦和23個(gè)用煤企業(yè)燃煤中Hg、As、Pb、Co、Zn、Ni、Cd、Cu和Cr元素的研究發(fā)現(xiàn):各元素含量均在中國(guó)煤各元素含量范圍內(nèi),Cu、Cr含量算術(shù)平均值略高于中國(guó)煤中算術(shù)平均值,其他元素算術(shù)平均值低于中國(guó)煤中算術(shù)平均值。(3)通過(guò)汞釋放裝置的搭建,得出一種可靠、簡(jiǎn)便,可操作性優(yōu)越的方法。通過(guò)此方法對(duì)兩個(gè)烏魯木齊市汞含量較高的煤礦煤樣開(kāi)展釋放試驗(yàn),結(jié)果表明當(dāng)釋放溫度≥700℃、釋放溫度≥30min時(shí),煤中汞釋放完全,汞釋放規(guī)律與國(guó)內(nèi)其他地區(qū)高汞燃煤相似。(4)烏魯木齊燃?xì)忮仩t煙氣汞均為氣態(tài)汞,其中元素態(tài)汞為主要形態(tài)。與燃煤鍋爐相比,天然氣為清潔燃料,主要是由于天然氣中常規(guī)污染物,特別是煙塵和SO2排放顯著減少。但是天燃?xì)庵泄暮坎豢尚∫?。不考慮助燃空氣的汞輸入,利用天然氣成分及空氣過(guò)剩系數(shù)換算可得烏魯木齊天然氣中汞濃度為26.62-31.44μg/Nm3。與中國(guó)八大盆地天然氣汞含量數(shù)據(jù)相比較,汞含量屬于中等偏低水平。烏魯木齊天然氣煙氣汞排放強(qiáng)度為(0.00079-0.00093)×10-12g/J,遠(yuǎn)小于燃煤電廠總汞排放強(qiáng)度(0.77~0.81)×10-12g/J,煤改氣可以減少煙氣中汞排放。(5)添加助燃劑會(huì)降低煤的著火溫度、燃盡溫度和相對(duì)燃盡時(shí)間。由實(shí)驗(yàn)得出助燃劑含量在1.5‰左右時(shí)助燃效果最佳。助燃劑能夠在提高燃煤助燃率的同時(shí),減少企業(yè)燃煤用量,同時(shí)減少了由燃煤引起的重金屬排放量; 【關(guān)鍵詞】：燃煤電廠 重金屬 汞釋放 天然氣鍋爐 助燃劑
【學(xué)位授予單位】：新疆師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X773
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 1.緒論9-19
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 我國(guó)煤炭消耗及燃煤電廠煙氣污染控制概況10-11
• 1.1.2 燃煤電廠重金屬污染物的危害11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 燃煤電廠重金屬去向及分布13-14
• 1.2.2 煤中汞的測(cè)試方法14-15
• 1.2.3 煙氣中重金屬監(jiān)測(cè)方法15-16
• 1.2.4 煤中汞釋放研究16-17
• 1.2.5 天然氣汞排放及含量研究17
• 1.2.6 燃煤重金屬排放控制17-18
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及研究意義18-19
• 2.煤中汞的測(cè)試方法比較19-23
• 2.1 主要儀器和試劑19
• 2.2 煤樣來(lái)源與制備19-20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.3.1 微波消解-冷原子吸收法20
• 2.3.2 EPA-7473 法20-21
• 2.4 結(jié)果及分析21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 3.新疆燃煤電廠九種典型重金屬分布規(guī)律研究23-34
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分23-25
• 3.1.1 主要儀器與試劑23
• 3.1.2 電廠參數(shù)及固體樣品的制備23-25
• 3.2 煙氣重金屬采樣條件及監(jiān)測(cè)方法25-26
• 3.2.1 吸收液的轉(zhuǎn)移25
• 3.2.2 吸收液的消解25-26
• 3.3 固體樣品中重金屬的消解與測(cè)試26-27
• 3.3.1 樣品中汞的消解與測(cè)試26
• 3.3.2 樣品中砷等中重金屬的消解與測(cè)試26-27
• 3.4 結(jié)果與討論27-32
• 3.4.1 煙氣重金屬排放濃度27-28
• 3.4.2 煙氣重金屬排放強(qiáng)度28-29
• 3.4.3 固體樣品中重金屬的含量及富集因子29-31
• 3.4.4 重金屬平衡分析31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-34
• 4.烏魯木齊商品燃煤中九種典型重金屬元素的含量及其分布特征34-41
• 4.1 主要儀器與試劑34
• 4.2 樣品的采集與制備34-35
• 4.3 樣品的消解與測(cè)試35
• 4.4 結(jié)果與討論35-39
• 4.4.1 樣品中九種常見(jiàn)重金屬元素的含量35-37
• 4.4.2 相關(guān)性分析37-38
• 4.4.3 區(qū)域分布特征38-39
• 4.5 本章小結(jié)39-41
• 5.烏魯木齊煤礦燃煤汞釋放研究41-47
• 5.1 主要儀器與試劑41
• 5.2 煤樣的采集及制備41
• 5.3 實(shí)驗(yàn)方法41-43
• 5.3.1 釋放實(shí)驗(yàn)裝置41-42
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)條件42
• 5.3.3 測(cè)試方法42
• 5.3.4 汞釋放率、汞平衡率計(jì)算42
• 5.3.5 灰基、氣基的總汞釋放率比較42-43
• 5.4 灰基釋放實(shí)驗(yàn)方法43-44
• 5.4.1 灰基釋放方法43
• 5.4.2 方法穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)43-44
• 5.5 結(jié)果與討論44-45
• 5.5.1 溫度與汞釋放的關(guān)系44
• 5.5.2 時(shí)間與汞釋放的關(guān)系44-45
• 5.6 煤礦商品燃煤總汞最大釋放情況45-46
• 5.7 本章小結(jié)46-47
• 6.烏魯木齊天然氣鍋爐汞排放及天然氣汞含量分析47-53
• 6.1 采樣方法及注意事項(xiàng)47-48
• 6.1.1 安大略法47-48
• 6.1.2 采樣注意事項(xiàng)48
• 6.2 結(jié)果分析48-52
• 6.2.1 天然氣鍋爐汞的排放量48-49
• 6.2.2 天然氣汞含量分析49-51
• 6.2.3 天然氣煙氣汞的排放強(qiáng)度51-52
• 6.3 本章小結(jié)52-53
• 7.燃煤助燃劑研究53-57
• 7.1 實(shí)驗(yàn)部分53
• 7.1.1 樣品制備53
• 7.1.2 熱值測(cè)定53
• 7.1.3 燃燒性能的檢測(cè)53
• 7.2 結(jié)果及討論53-56
• 7.2.1 助燃劑本身熱值53-54
• 7.2.2 煤燃燒熱值受助燃劑的影響54
• 7.2.3 助燃劑的熱重分析結(jié)果54-56
• 7.3 本章小結(jié)56-57
• 8.結(jié)論與展望57-59
• 8.1 結(jié)論57-58
• 8.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 在讀期間發(fā)表的論文67-68
• 后記68

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