共同效益控制及其加强可以经济有效地减少中国燃煤电厂的汞排放

大气汞污染由于其神经毒性、持久性、远距离迁移性和生态系统中的生物蓄积性,一直是全球关注的问题,特别是自2013年国际上通过《关于汞的水俣公约》以共同控制汞的排放和释放以来。2010年,中国数以千计的燃煤电厂排放了近100吨汞,约占全球人为汞排放清单的5%。为了履行对《水俣公约》的承诺,中国一直在寻求从燃煤发电行业开始减少或缓解汞排放的方法。

图1所示。APCD组合除汞效率与年化除汞总成本的关系

图1所示。APCD组合除汞效率与年化除汞总成本的关系

控制常规污染物,如二氧化硫2)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM),中国的发电厂已经配备了一些空气污染控制装置(apcd)。静电除尘器(ESP)和织物除尘器(FF)是两种常用的PM控制装置。微粒结合的汞可以被ESP或FF有效捕获。湿式烟气脱硫系统(WFGD),用于脱硫2,对烟气中的二价汞有很高的去除效率。NO的选择性催化还原系统(SCR)的安装量迅速增长x控制。SCR催化剂可以将单质汞转化为二价汞,从而提高下游WFGD的汞捕获率。可根据不同的空气污染物对环境和人类健康的影响,将现有APCD组合的共同效益分配给不同的空气污染物。所谓的“协同效益控制技术”可以实现高达90%的汞去除效率,其中最具成本效益的组合是FF+WFGD。

现有APCD组合的除汞效率可以通过额外的化学注入来提高,这通常被称为“协同增效技术”。注入卤素(HI)技术就是其中之一。卤素促进单质汞的氧化,产生更多的二价汞。因此,极少量的卤素化合物(例如,25ppm的CaBr)2),由于存在下游的WFGD,可以促进95%以上的汞去除率。由于煤的含硫量高,中国几乎所有电厂都采用了水烟气脱硫,这激发了依赖水烟气脱硫的控制技术。在中国情况下,HI是最经济的协同效益增强技术(图1中曲线弯曲点附近的组合是最经济的组合)。尽管在价格和性能上具有优势,但由于缺乏长期的现场示范和二次影响评估(如锅炉腐蚀、卤素滑脱过多等),在中国电厂的广泛应用仍然受到阻碍。

活性炭注入(ACI)是一种专用的汞控制技术,已被许多美国发电厂采用。然而,对于中国电厂来说,ACI仍然是昂贵的,不仅是处理活性炭的成本,还有销售粉煤灰的损失(由于其质量下降而无法再利用)。

出版

中国燃煤电厂大气汞排放控制的经济分析。
anora MP,张磊,王松,Schreifels J,郝军
[J]环境科学(中国)。2015年7月1日

脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复