600MW燃煤电站烟气汞形态转化影响因素分析(3)

600MW超临界机组的一些论文,关于火力发电厂的

第4期王运军,等:600MW燃煤电站烟气汞形态转化影响因素分析　　 401

　　从表3中可以得到:烟气中气态汞含量比较高,

原因是煤中汞含量比较高。由此可以推断出烟气中的汞含量与煤中汞含量呈正相关。烟气经过ESP前后,烟气中汞形态发生了显著变化,Hg2+的比例由14.71%变为39.54%,Hg0由85.19%变为60138%,HgP由0.10%变为0.08%。从表2中可以在高温烟气中HCl与O2反应生成Cl2,Cl2在高温烟气中会离解成游离态的Cl,由于游离态的Cl具有很强的氧化性,强氧化性的Cl就会把烟气中不活泼的Hg0氧化成Hg2+。Schager和Hall研究了20～900℃范围内燃煤烟气中各气体成分的化学反应性质[4],发现Hg0(g)与HCl(g)、Cl2(g)可迅速反应。ShawnKellie等人发现烟气中HCl含量增加导致了气态元

得到:ESP灰中的汞含量大于底灰中的汞含量,尽管

底灰中未燃尽碳含量高于ESP灰,说明汞易富集于ESP灰中,而在底灰中分散。3.2　煤中氯对汞形态转化的影响煤中氯对汞的氧化有重要影响,其在高温烟气释放出来,烟气中氯元素的含量随着烟气温度的增加而增加,氧化态汞的含量相应的增加。原因可能是:生快速反应。图3含量之间的关系,中的氯含量有关,也即与煤种有关。KunleiLiu等人研究表明烟煤含有高浓度的氯[6],浓度范围为500～1300mg/kg之间,而测其燃烧生成烟气中HCl的含量为50～130mg/m

3,根据Ontario2Hydro方法测定常规污染物控制设备的第一个设备入口,烟煤燃烧生成烟气中Hg2+的份额最高,大致在70%～88%之间;褐煤中氯含量最低,只有60mg/kg,其燃烧生成烟气中HCl的含量只有2mg/m3,因此,烟气中Hg2+的份额很小。

素汞减少[9]。SandhyaEswaran和HarveyG.Stenger研

[10]

究烟气流速为4000h-1且温度为371℃,烟气中HCl的浓度对汞氧化有影响,HCl的浓度由

5mg/m3增加到35m3,45%增长到G.Stenger研究发现20的氧化[11],在每次试验中,Cl2的含量,烟气中氧化态汞的含量就相应增加。

图4　氧化汞与烟气中HCl

图3　氧化汞与煤中氯

3.3　烟气中HCl和Cl2对汞形态转化的影响

从图4和图5中得出:煤燃烧后,煤中的氯主要以HCl形态存在于烟气中,烟气中HCl的含量远远大于Cl2的含量。HCl对汞的氧化有重要作用,当烟气中HCl含量增加时,氧化态汞的含量增加,这与前研究者的研究成果相吻合

[7～8]

图5　氧化汞与烟气中Cl2

　　反应机理如下:

Hg0(g)+HCl(g)→HgCl(g)+HHCl(g)→Cl(g)+HHg0(g)+Cl(g)→HgCl(g)

。图5显示烟气中的

(1)(2)(3)

Cl2对汞的氧化也有重要影响,尽管其在烟气中的含

量非常少,烟气中的氧化态汞与Cl2呈线性关系。

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