和 瑩,郭亞飛,周玉海
(1.陜西省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站; 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,西安 710054)
目前,陜西省擁有單機(jī)裝機(jī)容量300MW以上的電廠17家為了更好的了解我省火電廠燃煤汞污染的排放情況,于2011年~2012年對(duì)陜西省17家火電廠的汞污染排放進(jìn)行了監(jiān)測(cè),對(duì)煤中汞燃燒后的遷移轉(zhuǎn)化進(jìn)行了分析,并提出防控重點(diǎn)。
煤粉被噴射進(jìn)爐膛內(nèi),懸浮于爐膛中著火并燃燒。煤粉內(nèi)的礦物質(zhì)經(jīng)歷分解,熔化,裂解,汽化,凝結(jié)等過(guò)程,一部分痕量元素?fù)]發(fā)、氣化,存于氣相中,一部分存于爐渣中,一部分留在煙氣中的飛灰中。
煤質(zhì)及灰、渣中汞按照煤中汞的測(cè)定方法(GB/T 16659-2008),儀器為測(cè)汞儀M6100。
假定煤燃燒后灰產(chǎn)物中飛灰占90%,渣占10%,除塵器除塵效率為99.0%,在此前提下計(jì)算1噸煤燃燒前后各元素在固態(tài)物質(zhì)中的總量變化情況,通過(guò)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法“t”分布法檢驗(yàn)燃煤燃燒前后汞元素總量之間差值d與理論差值d0=0之間有無(wú)顯著性差異,判斷元素在燃燒過(guò)程中的揮發(fā)特性。
入爐原煤、灰、渣中重金屬汞元素分析結(jié)果見(jiàn)下表。
將該組17組燃燒前在固體樣品中總量A與燃燒后在固體樣品中總量E進(jìn)行t檢驗(yàn)(成對(duì)數(shù)據(jù)差值d的t檢驗(yàn)):
假定d0=0,即燃燒前總量與燃燒后總量差值為0;
取置信系數(shù) α=0.05,查 t值表得 t=1.74 t計(jì)算> t 。
結(jié)論:該批差值數(shù)據(jù)與0存在顯著性差異,即可認(rèn)為煤燃燒前汞含量與燃燒后飛灰、渣中汞總量有差異。煤質(zhì)中汞在高溫下氣化隨煙氣排入大氣中,但在飛灰、爐渣中都有殘留。
根據(jù)重金屬元素?fù)]發(fā)性可知汞為最具揮發(fā)性的微量元素,本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果與煤中汞元素的性質(zhì)及燃燒過(guò)程發(fā)生的遷移轉(zhuǎn)化分析結(jié)論完全一致。
對(duì)燃煤電廠煙氣中的汞進(jìn)行進(jìn)一步的監(jiān)測(cè)分析,基于煤炭中的汞含量、煤炭消耗量、燃煤過(guò)程中汞的釋放率以及不同大氣污染控制措施的去除效率計(jì)算各燃煤電廠的汞排放量。
原煤、灰、渣中重金屬汞元素統(tǒng)計(jì)分析表
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