专栏执行主编寄语 “煤电低碳化利用与污染控制”专栏

2024年7月15日,国家发展改革委、国家能源局印发《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》的通知。明确提出:到2025年,首批煤电低碳化改造建设项目全部开工,转化应用一批煤电低碳发电技术;相关项目度电碳排放较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低20%左右、显著低于现役先进煤电机组碳排放水平,为煤电清洁低碳转型探索有益经验。到2027年,煤电低碳发电技术路线进一步拓宽,建造和运行成本显著下降;相关项目度电碳排放较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低50%左右、接近天然气发电机组碳排放水平,对煤电清洁低碳转型形成较强的引领带动作用。

重金属在煤气化过程中迁移规律及在气化渣中浸出行为和固化处理综述

随着我国煤气化行业不断发展,产生的煤气化渣总量也越来越多,已成为急需解决的问题之一。为充分利用气化灰渣,拓宽其应用场景,体现潜在的资源价值,已在建材、陶瓷、玻璃、分子筛、催化剂等行业进行了大量探索,并得到成功运用。然而,煤气化过程中,煤中有害重金属元素(Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Ni)会残留在气化灰渣中,其可能随扬尘、降水等释放或浸出到环境中,对生态环境和人类生命健康造成不利影响,制约煤气化渣综合利用。在气化过程中,煤中重金属的迁移受气化温度、气氛和压力等条件影响,不同种类重金属受这些条件的作用方式和影响程度也不同。对于煤气化渣中重金属,其浸出率受浸出液pH、浸出温度、固液比、颗粒尺寸和浸出时间等因素影响,其中浸出液pH是主要影响因素。为稳定灰渣中重金属,降低重金属释放和浸出,减少环境污染,总结梳理了煤气化渣中重金属的固化处理技术,并根据固化方式分为水泥固化、热处理固化、水热处理固化、添加剂固化、化学共沉淀固化和矿化协同固化等6种方式。

煤燃烧非常规污染物排放控制

随着工业的发展,环保和健康问题被日益重视。燃煤电厂是大气污染物的主要人为排放源之一,目前,我国针对粉尘、SO_(2)、NO_(x)等常规污染物的控制已达到国际领先水平。同时,针对燃煤过程产生的非常规污染物(PM_(2.5)、重金属、汞、SO_(3)、VOCs等)的排放控制成为当下研究的热点和难点。基于燃煤电厂非常规污染物的生成与排放特征,分析了当前尾部烟气净化装置和各种非常规污染物控制技术的优缺点及面临的挑战。针对5种典型的燃煤非常规污染物排放控制现状进行论述。首先,从多种团聚技术角度分析了煤燃烧PM_(2.5)排放控制现状;第二,从燃烧前、燃烧中和燃烧后3个角度分析了重金属排放控制现状,并阐述了异相凝并技术治理燃煤重金属污染的优势;第三,从碳基和非碳基吸附剂角度分析了汞排放控制现状,并强调了磁珠脱汞技术治理燃煤汞排放的示范效果;第四,从碱基吸附剂、化学团聚和非碱基吸附剂等角度分析了SO_(3)排放控制现状,并突出了非碱基吸附剂高温磺化脱除SO_(3)的创新性;第五,从尾部烟气净化装置和活性炭喷射技术角度分析了VOCs排放控制现状。此外,针对我国非常规污染物控制现状,提出适宜的污染物协同脱除方法,为今后燃煤电厂多污染物协同脱除技术的应用提供参考。