[发明专利]一种添加Ni基脱除剂控制燃煤PM2.5排放的方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气治理技术，属于环境污染防治与洁净煤燃烧技术领域，具体的说是一种添加Ni基脱除剂控制燃煤PM2.5排放的方法。 

背景技术

煤粉燃烧为我们提供必需的热源和电力资源，但与此同时，也产生了严重的环境污染。尽管电厂都安装了高效除尘设备，它们对占质量份额较大的大粒径颗粒有很高的收集效率，但是对于飞灰中数目众多的超细颗粒物的收集效率却不高，特别对亚微米颗粒的收集效率会更低，导致大量超细颗粒物直接排入大气中，燃煤超细颗粒物已经成为我国大气颗粒物的主要来源之一。大量研究表明：这些超细颗粒物有较大的数量和比表面积，易于富集有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒，在大气中，它们主要以气溶胶的形式存在，不容易沉降，在一定条件下能够转化为毒性更大的金属有机化合物，对生态环境造成严重污染，最重要的是它们还吸附其他化学组成，随人类呼吸进入人体，从而对人体造成直接伤害。超细颗粒物进入呼吸系统内表面后，与肺组织相互作用，一部分可以被排除体外或被消除掉，有一部分可能长期滞留肺组织中，在肺间质形成病灶，而且某些颗粒或组分通过肺的内呼吸换气进入血液循环，再通过扩散作用到达其他内脏器官。超细颗粒物对人体健康的危害主要表现在“三致作用”：致癌、致畸、致突变。主要原因在于这些超细颗粒物上通常富集各种重金属（如As、Se、Pb、Cr等）、PAHs（多环芳烃类）和PCDD/Fs（二恶英类）等有机污染物，这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大，其主要来源是矿物燃料的燃烧所致。国外大量的研究资料表明，其浓度上升与疾病的发病率、死亡率等密切相关，尤其是呼吸系统及心肺疾病，所有的健康研究都表明超细颗粒物与呼吸道和心脏血管疾病之间具有统计关系。电站煤粉燃烧中超细颗粒物的排放是大气总悬浮颗粒物的重要来源，由于目前除尘技术的局限性，对这些颗粒捕集效率不甚理想。基于此，许多国家已经制定了相关的政策和法规限制超细颗粒物的排放，例如：美国、日本和澳大利亚等国已经将超细颗粒物的排放标准纳入国家大气排放标准。我国尚未制订超细颗粒物标准，但是对超细颗粒物的控制越来越重视，燃烧源超细颗粒物的脱除已被列为国家重点基础研究发展计划的研究内容之一。 

目前，工业应用的除尘方法有湿法和干法两大类。 

1）湿法除尘，采用水洗的方式洗涤含尘烟气，将颗粒物分离出来。该方法存在物料难以回收、易造成污染转移以及高温环境下会造成能量浪费等缺点。 

2）干法除尘，主要包括旋风除尘器、布袋除尘器、多管除尘器和静电除尘器。布袋除尘和静电除尘属于高效除尘器，但是布袋除尘器的阻力较大，滤料抗腐蚀性差，需定期清洁和更换，维护成本高，在我国应用不多。静电除尘器除尘效果不但和颗粒粒径有关，而且还和颗粒的比电阻有关，比电阻过高和过低都不利于颗粒的清除。旋风除尘器由于其结构简单、造价低廉、维护管理方便且适用面宽而在各工业领域被普遍使用。由于其分离机理基于惯性分离，对于粒径较大的颗粒分离效率较高，但对于微米级和亚微米级粒子，其分离能力很低。 

静电除尘和布袋除尘对超细颗粒物清除效率相对较低，而正是这些超细颗粒物，虽然其粒径很小，但是其数量浓度较高而且比表面积较大，易于吸附和富集大量有毒的重金属元素，对环境和人体会造成巨大的危害。因此，要从源头上控制燃煤超细颗粒物的排放，必须采用新的控制方法。 

发明内容

为解决现有技术中在煤粉燃烧过程中产生的高温腐蚀，引起锅炉过热器或再热器爆管、煤粉燃烧除尘效果不理想等现象，本发明提供了一种添加Ni基脱除剂控制燃煤PM2.5排放的方法，该方法能有效控制燃煤超细颗粒物，尤其是PM2.5颗粒的排放，降低对环境的污染，减小对人体健康的危害，提高传统除尘装置对燃煤超细颗粒物的脱除效率。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种添加Ni基脱除剂控制燃煤PM2.5排放的方法，步骤为： 

步骤一、将Ni基脱除剂磨制成粒径为54-105                                                   的颗粒，将Ni基脱除剂与燃煤混合，Ni基脱除剂的加入量是燃煤量的3-6wt%，所述的Ni基脱除剂为Ni₂O₃、Ni(OH)₂或NiCO₃，或Ni₂O₃、Ni(OH)₂或NiCO₃的混合物；