燃煤电厂氟、氯测定方法和污染控制技术对其排放影响研究

摘要

氟化物、氯化氢是我国大气污染控制的主要对象，燃煤是造成氟、氯污染的主要根源。本文主要研究了煤及其固体燃烧产物中氟、氯含量测定方法；燃煤电厂烟气中氟、氯污染物测定方法；燃煤电厂烟气污染控制技术对氟、氯排放影响。主要内容如下：
　　 采用高温燃烧水解煤样-超纯水吸收装置，建立了高温燃烧水解-淋洗液在线发生离子色谱法同时测定煤中的氟和氯的方法，考察了测定方法的影响因素。结果表明，最佳高温燃烧水解预处理煤样的工艺参数为：氧气流量400-500mL·min-1、水蒸发量2.5mL·min-1、高温燃烧水解恒温区温度1000℃、燃烧水解时间30min、吸收液为超纯水、吸收瓶数量2个。应用淋洗液在线发生离子色谱法分析氟和氯吸收液，确定色谱条件为KOH淋洗液浓度25mmol·L-1，流速1.0mL·min-1。离子色谱法测定氟和氯的线性范围宽，相关性达到0.9999以上，检出限低至0.008-0.011mg·L-1，加标回收率为100.3％-100.5％，RSD为0.11％-0.15％。该方法推广应用于飞灰、土壤和岩石的氟和氯含量检测，实验测定值与标准物质真实值误差能满足测定要求。
　　 实验对比了美国和我国的燃煤电厂烟气中卤族污染物测定的标准方法，探讨了这些方法的检出限、精密度和准确度是否达到质量控制的要求以及优缺点。结果表明，美国环境保护署Method26A的准确度高，RSD为0.11％-0.25％，优于我国推荐的标准。针对美国环境保护署Method26A设备昂贵的弊端，建立了一种简易可行的测定方法，该简易方法与Method26A结果一致，而且比我国检测标准方法节省人力物力。
　　 通过对我国北部、中部和东部地区三个电厂四台锅炉的环保设备进口与出口处烟气中氟、氯的采样与分析，确定了脱硝系统、除尘系统和脱硫系统对烟气中氟、氯的减排规律。结果表明，SCR脱硝技术对氟、氯排放的影响很小；除尘器能脱除90％以上的尘态氟、氯，袋式除尘器的脱除效果优于静电除尘器；石灰石-石膏湿法脱硫技术能脱除76％-90％的气态氟、氯，是最主要的脱除烟气中氟、氯的手段；除尘→石灰石-石膏法脱硫路线在我国燃煤电厂中广为应用，该工艺能脱除烟气中78％-91％的总氟与氯，减排效果突出。