【摘 要】
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1990年以来,中国电力的生产量和消费量急剧增长,2017年,中国火力发电量为46627亿千瓦小时,约占该年发电总量的72%。火力发电厂排放的多环芳烃(PAHs)及其衍生物对环境的影响,不
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1990年以来,中国电力的生产量和消费量急剧增长,2017年,中国火力发电量为46627亿千瓦小时,约占该年发电总量的72%。火力发电厂排放的多环芳烃(PAHs)及其衍生物对环境的影响,不仅与经济相连,而且对人体健康也十分重要。本文通过对1家燃煤电厂循环流化床锅炉布袋除尘器入口和出口的16种多环芳烃,以及4家火力发电厂燃烧产物中卤代多环芳烃(HPAHs)分析,研究了不同烟气净化工艺对火力发电厂中HPAHs的排放特征。结果表明:(1)循环流化床锅炉(CFPPs)中气相和颗粒相PAHs的去除效率分别为45.59%和70.67-89.06%。气相中以2环和3环PAHs为主,而颗粒相中则以4环到6环PAHs为主。随着粒径的减小,低分子量PAHs在颗粒相PAHs中呈下降趋势。PAHs的气粒分配主要受有机碳吸附的控制,它对颗粒大小表现出明显的依赖性。log(TPAH/PM)与log Dp的关系图表明,PAHs主要吸附在颗粒上。对不同粒径颗粒物中PAHs检测分析,显示对高分子量PAHs的吸附效率比低分子量PAHs明显。对含PAHs的颗粒物的粒径分布分析表明,大多数颗粒相PAHs的粒径呈双峰形态,分别在2.1-1.1μm和5.8-4.7μm。这两个峰的高度随PAHs环数的变化而变化,这可能是Kelvin效应所致。(2)PAHs的排放因子为3.53mg/kg燃煤,其中气相和颗粒相EFPAH分别为0.55和2.98mg/kg;燃煤电厂的PAHs年平均排放量为371073.6g/年,而本次研究规模最大的电厂飞灰排放HPAHs约66225g/年。(3)对HPAHs含量的差异图、组成特征图、源解析和毒性当量(TEQ)的研究,显示不同火力电厂飞灰中HPAHs结构相似,而燃烧产物与介质的差异较大。Br-PAHs中9-Br Ant占比较大;在Cl-PAHs中,9,10-Cl2Ant占比较小。由Ant卤化而成的HPAHs与其他HPAHs污染源不同,且Cl-PAHs与Br-PAHs也来源于不同的污染源;燃烧产物和介质的HPAHs主要来源相同,而飞灰的脱酸和螯合化后会有新的HPAHs污染源。Br Ba A在总TEQ中十分重要,同时本次研究的电厂燃烧产物中的HPAHs浓度与文献中二噁英的TEQ相当。
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