燃煤电厂汞污染及控制.ppt
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1、燃煤电厂汞污染及控燃煤电厂汞污染及控制制内容n一、我国电厂汞污染控制总体思路n二、全球大气汞污染形势和控制现状n三、我国大气汞污染及控制现状n四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力n五、燃煤烟气汞的排放控制方案2009年下发的国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知污染防治工作指导意见的通知中将汞污染防治列为工作重点。2010年5月又发布国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通
2、知,进一步提出建设火电机组烟气脱硫、脱硝、除尘和除汞等多污染物协同控制示范工程。即将报请国务院批准的重金属污染综合防治规划重金属污染综合防治规划和正在编制的“十二五”重点区域大气污染联防联控规划中,都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。1.1 我国重金属污染防治工作一、我国电厂汞污染控制总体思路2010年7月9日,重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上环境保护部、中宣部、发展改革委等13个部门及内蒙古、江苏、浙江等14个省(区)政府分管领导对重金属污染综合防治规划(20102015年)进行了深入细致讨论,并提出了修改意见和建议。会议原则通过了重金重金属污染综合防治规划(属污染综合防治规划(
3、20102015年)年),决定进一步修改后报国务院批准实施。1.2 重金属污染防治部际联席会议重金属污染防治部际联席会议一、我国电厂汞污染控制总体思路2010年9月15日,张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会,对燃煤电厂汞排放提出明确要求,一是要摸清底数,建立我国典型燃煤机组排放清单的计算模型,开展燃煤电厂大气汞排放在线监测试点工作,准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据;二是要搞除汞技术示范;三是要通过试点示范,提出燃煤电厂大气汞污染控制技术政策和经济政策的建议;四是要抓住“十二五”规划编制的契机,将燃煤电厂大气汞污染防治工作纳入各集团公司的“十二五”规划,落实项目和资金安排,
4、制定有针对性的措施。1.3 燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会一、我国电厂汞污染控制总体思路2.1 全球汞污染汞污染具有全球性二、全球大气汞污染形势和控制现状工业革命后人为活动增加了大气中250%的汞,地表水中25%的汞,深海洋中11%的汞。2.1 全球汞污染利用模型估算全球汞循环(Sunderlan and Mason,2007)二、全球大气汞污染形势和控制现状总排放量为7710吨自然源大气汞排放量为5207吨,其中海洋排放2682吨。人为源排放量为2503吨,其中燃煤燃油排放1422吨。(Nicola Pirrone,Sergio Cinnirella
5、,Xinbin Feng,et al,2008)2.1 全球汞污染全球自然和人为大气汞排放量二、全球大气汞污染形势和控制现状2005年全球人为源大气汞排放总量为1930吨,其中中国占42.85%,为排放量最大的国家;排放量第二的美国占8.93%。全球汞污染2005年全球十大大气汞排放国(UNEP2008年全球大气汞评估报告)二、全球大气汞污染形势和控制现状大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼,以及生产工艺涉汞行业(电池、荧光灯、温度计和PVC等生产工艺)。2009年我国煤炭消费超过30亿吨,其中50%用于电厂。考虑到我国对电力需求的高速增长在未来一段时间内还将继续,电厂燃煤总量也将
6、保持高速增长趋势。同时,电厂是集中排放,较其他排放源更易于控制,燃煤电厂的控制能在很大程度上实现中国汞排放总量的消减。3.1 我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状单位:mg/Kg。3.1 我国大气汞排放情况煤中汞含量三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状省份省份平均平均值值最小最小值值最大最大值值山西山西0.150.030.63内蒙古内蒙古0.180.011.53陕陕西西0.250.011.13四川四川0.340.210.54重重庆庆0.410.160.78贵贵州州0.210.012.25云南云南0.080.020.26辽辽宁宁0.100
7、.040.16黑黑龙龙江江0.030.010.05山山东东0.160.050.39河南河南0.130.050.26江江苏苏0.180.110.30安徽安徽0.200.080.41河北河北0.170.040.45新疆新疆0.020.010.06甘甘肃肃0.180.040.33全国全国0.170.012.25(ye wu,shuxiao wang,David G.Streets,et al.,Environ.Sci.Technol.,2006,40(17),5312-5318)3.1 我国大气汞排放情况1995-2003年我国人为源大气汞排放量三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现
8、状王起超(1999)计算得出1995 年全国燃煤向大气中排汞量为213.8T,其中电力行业排放72.9 T,占总排放量的34。David G.Streets(2005)估算了中国1999年人为源(包含开放生物质燃烧,不包含自然源和以前沉积汞的再释放)大气汞排放量为536236吨,其中45%来自于有色金属冶炼,38%来自于燃煤,17%来自于其他源(其中三类最大排放源为电池和荧光灯生产、水泥生产)蒋靖坤(2005)用2 组原煤汞含量数据资料计算的2000 年中国燃煤大气汞排放量分别为161.6 t和219.5 t,其中绝大部分汞排放来自工业、电力和生活消费,分别占46%、35%和14%.中国环境科
9、学研究院估算2003年我国燃煤电厂大气汞排放量为89.4吨。3.1 我国大气汞排放情况我国燃煤大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状3.1 我国大气汞排放情况1990-2005年间我国燃煤电站大气汞排放量浙江大学张乐(2007)中国环境科学研究院三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状2007年我国各省区燃煤电厂大气汞排放量中国环境科学研究院3.1 我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状3.2 我国大气汞排放控制现状三、我国大气汞污染及控制现状三、我国大气汞污染及控制现状我国大气汞控制尚处于实验室阶段尚处于实验
10、室阶段,国内从事燃煤汞污染排放控制研究的主要单位有:浙江大学、清华大学、中国环科院、华中科技大学浙江大学、清华大学、中国环科院、华中科技大学等。2010年9月15日,张力军副部长张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会要求,我国燃煤电厂汞排放控制的示范工作将在十二五开展我国燃煤电厂汞排放控制的示范工作将在十二五开展。u1、通过系统的排放测试,准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据,研究建立我国燃煤电厂大气汞排放清单及其方法学;u2、通过开展燃煤电厂大气汞排放监测试点,总结经验,制定燃煤电厂大气汞排放监测技术方法指南;u3、通过开展燃煤电厂脱汞技术示范,系统评估各种大气汞排放控制技术的
11、技术、经济和环境效益,提出燃煤电厂大气汞污染控制的的技术政策建议;u4、通过开展国内外燃煤汞排放的管理政策、法规、标准、技术规范等的对比分析,初步建立我国燃煤电厂大气汞污染控制管理体系。四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力n燃煤汞排放特征与控制原理不可溶不可溶,吸附方式吸附方式可溶可溶,洗涤方式洗涤方式飞灰脱除飞灰脱除气态零价汞气态零价汞气态二价汞气态二价汞颗粒汞颗粒汞给煤给煤炉膛炉膛烟道烟道四、燃煤电厂现有污染物四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力控制设备的汞控制能力污染物控制设备汞脱除效率/%烟煤亚烟煤褐煤颗粒物控制冷端静电除尘46/3
12、616/30/04热端静电除尘12/913/6-/-布袋除尘83/9072/72-/-湿式除尘14/-0/933/-SO2控制干喷+布袋除尘98/983/2417/0热端静电+湿法脱硫55/4933/29-/-冷端静电+湿法脱硫81/7535/2944/44布袋+湿法脱硫96/98-/-/-来源:1)A.Licata,E.Balles,W.Schttenhelm,Mercury Contral Alternatives for Coal-fired Power Plants,Presented at Power Gen 2002 Orlando,Fl,2002.2)Economic and S
13、ocial Council of UN,Control of mercury emissions from coal-fired electric utility boilers,EB.AIR/WG.5/2002/6.4 July,2002.现现有有污污染控制技染控制技术对术对不同煤种的汞脱除效率不同煤种的汞脱除效率四、燃煤电厂现有污染物四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力控制设备的汞控制能力测试方测试方法法SCR前前g/Nm3SCR前形态比例前形态比例%SCR后后g/Nm3SCR后形态比例后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH13.1149.0138.9612.041
14、3.137.3082.6710.03SCR(选择性催化还原脱硝)对于烟气汞形态分布的影响(选择性催化还原脱硝)对于烟气汞形态分布的影响来源:浙江大学电厂实测数据四、燃煤电厂现有污染物四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力控制设备的汞控制能力ESP(电除尘器)(电除尘器)对于烟气汞形态分布的影响对于烟气汞形态分布的影响来源:浙江大学电厂实测数据测试方测试方法法ESP前前汞浓度汞浓度g/Nm3ESP前形态比例前形态比例%ESP后后汞浓度汞浓度g/Nm3ESP后形态比例后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH16.6638.2744.9216.8013.5340.6457.881
15、.48OH18.7533.9737.3928.6412.1643.6252.503.88OH21.7011.3033.7254.9813.1743.7449.017.24OH14.535.8175.3418.8416.926.4985.198.32四、燃煤电厂现有污染物四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力控制设备的汞控制能力ESP对颗粒汞的脱除对颗粒汞的脱除来源:浙江大学电厂实测数据Hg0Hg2+Hgp-Hg0Hg2+Hgp-Hg0Hg2+Hgp-Hg0Hg2+Hgp-01020304050607080901001#Boiler2#Boiler4#Boiler Fraction%Merc
16、ury speciation After ESP Before ESP 6#Boiler四、燃煤电厂现有污染物四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力控制设备的汞控制能力WFGD(湿法烟气脱硫)(湿法烟气脱硫)对于烟气汞形态分布的影响对于烟气汞形态分布的影响来源:浙江大学电厂实测数据测试方测试方法法WFGD前前g/Nm3WFGD前形态比例前形态比例%WFGD后后g/Nm3WFGD后形态比例后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpCEM4.9151.5348.473.0863.9636.04CEM22.129.4170.595.5894.985.02CEM22.901000.801
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