石灰石-石膏法脱硫烟气PM2.5排放特性

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石灰石-石膏法脱硫烟气PM2.5排放特性
细颗粒物(PM２．５)比表面积大,易富集大量多环芳香烃、多苯环类、重金属、细菌和病毒等有毒有害物质[１Ｇ２],而常规除尘技术难以对其进行有效捕集,造成大量 PM２．５ 排入大气环境,并长时间悬浮在大气环境中,对环境和人体健康造成较大危害[３].近几年频繁出现大范围、持续时间较长的雾霾天气,并且影响范围越来越广,已成为目前我国城市和区域性大气环境污染的重大问题.燃煤电厂是引起我国大气环境中 PM２．５ 含量增加的主要污染源,控制燃煤电厂 PM２．５排放是迫切需要解决的关键问题.目前,国内许多大型燃煤电厂普遍在除尘装置后安装 WFGD 系统,主要以石灰石Ｇ石膏法脱硫工艺为主.湿法脱硫一方面通过脱硫浆液的洗涤作用协同脱除烟气中的部分 PM２．５;另一方面,由于存在脱硫浆液雾化夹带、脱硫产物结晶析出,以及各种气Ｇ液、气Ｇ液Ｇ固脱硫反应等物化过程,又可能会形成PM２．５,使烟气经湿法脱硫后 PM２．５排放浓度反而增加.王晖[４]发现 WFGD 虽可有效脱除 SO２ 和粗粉尘,但对 PM２．５的捕集效率很低,并且出口烟气细颗粒物中S、Ca元素含量明显增加,除燃煤飞灰外,还含有约７．９％的石膏颗粒和４７．５％的石灰石颗粒.
[５]的分析发现,WFGD 出口细颗粒中,燃煤飞灰仅占４０％,１０％为石膏组分,其余５０％为脱硫液滴蒸发形成的固态微粒.Nielsen等[６]通过现场测试发现,虽石灰石Ｇ石膏法脱硫工艺对颗粒物的总质量脱除率可达５０％~８０％,但亚微米级微粒质量浓度却反而增加了２０％~１００％,且钙元素含量明显提高.除无机盐微粒外,WFGD 过程中还可形成硫酸雾,其排入大气环境后可进一步反应形成二次气溶胶微粒.Gooch等[７]测试发现由于形成硫酸雾,
经 WFGD系统后的微粒浓度反而增加.因此,对于安装 WFGD系统的燃煤电厂,不仅需控制燃煤飞灰颗粒物,还应控制脱硫过程中形成的无机盐气溶胶微粒.本文建立了石灰石Ｇ石膏法脱硫工艺试验系统,测试分析了模拟试验系统烟气中细颗粒的浓度、粒径分布、形态、元素及物相组成的变化特性,并与实际电厂脱硫净烟气中的细颗粒浓度分布情况进行了对比.