淮南煤熱電利用過程中微量元素轉(zhuǎn)化遷移行為研究.pdf

1、淮南是安徽省重要的工業(yè)城市，中國(guó)13個(gè)年產(chǎn)億噸煤的大型能源地之一，以煤炭開發(fā)利用（煤電化產(chǎn)業(yè)鏈）為支柱產(chǎn)業(yè)，淮南到2020年將建成華東的”火電三峽”，總裝機(jī)規(guī)模將達(dá)2000萬千瓦。微量元素在煤的洗選、燃燒過程中，以及燃煤產(chǎn)物（原狀粉煤灰）野外處置過程中，將向周圍環(huán)境（空氣、水體和土壤）釋放。因此，研究微量元素在煤炭燃燒和原狀粉煤灰處置過程中的遷移釋放規(guī)律，對(duì)建設(shè)“生態(tài)淮南”具有重要意義。 本文以淮南平圩電廠、田集電廠等為研究對(duì)象

2、，在系統(tǒng)采集樣品的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的高精度的電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）和氫化物發(fā)生原子熒光光譜儀（HG-AFS），對(duì)樣品中的微量元素進(jìn)行測(cè)定。在研究分析淮南原煤、洗選煤中微量元素豐度的基礎(chǔ)上，從兩個(gè)角度研究淮南煤熱電利用過程中微量元素轉(zhuǎn)化遷移行為：①分析微量元素在電廠燃煤產(chǎn)物中的分布特點(diǎn)，采用相對(duì)富集因子的方法，判定在燃煤產(chǎn)物中揮發(fā)性和非揮發(fā)性元素，得出淮南煤中微量元素在燃燒過程中的遷移釋放規(guī)律；②從電廠排灰過程（濕

3、法排灰方向）和粉煤灰處置場(chǎng)垂直剖面方向，研究分析粉煤灰中微量元素分布特點(diǎn)，得出淮南原狀粉煤灰中微量元素在處置過程中的遷移釋放能力和規(guī)律。為進(jìn)一步探討微量元素轉(zhuǎn)化遷移機(jī)理，本文采用兩種方法：一是應(yīng)用SPSS11．5軟件，分析煤中微量元素和灰分、Fe相關(guān)性，探討煤燃燒過程中微量元素?fù)]發(fā)特征；二是應(yīng)用BCR連續(xù)提取方法，探討微量元素在燃煤產(chǎn)物中的賦存方式，評(píng)價(jià)其遷移性。 研究結(jié)果表明：（1）通過洗選，煤中As、Co、Cd、Hg、Mn、

4、Se、Zn的含量有所降低，尤其是對(duì)As、Hg的洗選脫除率高，平圩用煤和田集用煤分別為74．9％和75．1％，99．4％和96．5％；（2）通過測(cè)試樣品中微量元素含量，得出元素A、Co、Cu、Mo、V和Zn在煤炭燃燒過程中明顯向細(xì)顆粒富集：元素Ba、Co、Cu、Pb、V、Zn在煤灰分中的含量相對(duì)于爐前煤富集，明顯高于淮南煤；而Cr、Hg在煤炭燃燒過程中部分釋放到大氣中，在燃煤產(chǎn)物中表現(xiàn)出耗盡的趨勢(shì)；（3）原狀粉煤灰中微量元素在處置過程中的

5、遷移釋放能力和規(guī)律是：在濕排灰過程，As、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn能夠從粉煤灰中釋放出進(jìn)入灰水，其中As、Hg的消減比率較大；在灰場(chǎng)表面分布，As、Co、Cr、Hg、 Pb、Cu元素離排灰口越遠(yuǎn)含量越高，Mn、Se元素越低，Zn基本無變化；在灰場(chǎng)垂直面分布，Co的含量變化是上層含量最高，Cu、Mn、Cu的含量變化是中層含量介于上、底之間，底層的含量大于上層，Cr、Pb、As、Hg的含量變化是中層含量最高，Se底層含量最高