美国电厂除汞技术:Toxecon系统
为达到美国政府关于燃煤发电厂汞排放的控制目标,普雷斯克艾尔(Presque Isle)电厂做着不懈努力。Toxecon系统就是举措之一。
看上去一排排密实的纤维布袋就像一个个蜂窝,每一个布袋有26英尺长,缠绕在钢架上,构成圆锥型结构。这些高科技小机件是庞大建筑物的重要部件,包含着完成脱汞目标的重要技术。
据美联社报道,工业研究者设计该系统是为了防止燃煤生成的气态汞排放到大气中,其原理是使汞和碳混合形成灰,被布袋收集后运送到填埋场。
雷斯克艾尔电厂属于总部在密尔沃基(Milwaukee)的W e Energies公司。电厂坐落在苏必利尔湖(Lake Superior)湖畔,发电能力是625兆瓦,为半岛北部提供了近一半的电力,是当地大气汞排放的主要来源之一。2003年,普雷斯克艾尔(Presque Isle) 电厂被选定建设第一个具有实际操作性的Toxecon系统。
今年的初步测试之后,We Energies公司工程师兼项目经理斯蒂文?戴荷尼(Steven Derenne)说,有理由对Toxecon系统保持乐观,它能够过滤掉美国大部分电厂所用的低硫煤和亚烟煤中90%的汞。但是,斯蒂文承认目前仍然存在一些问题,其中包括操作中的小失误和故障排除。
今年4月,密西根州政府计划在未来的十年中将燃煤电厂的汞排放量减少90%。然而电厂是否有能力和资金来达到这个标准,Toxecon设备就是在这样一片争议之中开始测试运行的。美国还有几个州也设立了同样的汞减排目标。
汞是煤炭中的痕量元素,燃烧气体中大约产生十亿分之一。消费者能源公司(Consumers Energy)的资深环境策划学家卢? 珀卡鲁卡(Lou Pocalujka)先生对燃炉中沉降90%的汞做了一个形象地比喻:这就像是在一个橄榄球场抛出300亿个白色乒乓球和30个黑色乒乓球,然后我们要捕捉到其中27个黑球。他说,“这项任务技术性很强。”
公司代表也表示,汞排放消减90%的强令性计划迫使他们在科研和技术方面投入更大资金,可是这样做的意义收效甚微。加州帕洛阿尔托(Palo Alto)电力研究学会(Electric Power Research Institute)技术经理雷纳德?雷文(Leonard Levin)也认为,“这确实在公共健康上方面获益不大。”
汞转变成甲基汞后可以积累在鱼体内,人类食用含汞鱼类后,会破坏神经系统。雷纳德说,大部分汞都可以在美国国家环保署70%的清除计划被去除。现存清除其他污染物的技术,如烟道、淋洗等方法,也可以实现这个脱汞目标。
雷纳德解释道,其余30%的汞形态复杂,但并不沉积在临近水体中,而是进入大气循环。这些汞需要利用昂贵的活性碳注入新技术来清除。
相反,斯蒂文认为目前的技术并不能确定达到70%减排目标,燃煤种类和其他因素都会影响汞清除的效率。
为了达到90%的减排目标,电力研究学会(EPRI)还是推动了新的汞清除技术发展,其中包括学会的专利技术--Toxecon系统。
美国能源部对此项计划充满了希望,为系统安装调试的5300万美金经费提供了一半的援助。普雷斯克艾尔(Presque Isle)电厂九台发电机中有三台受到了此资助。
Toxecon系统是将粉末状活性炭注入燃烧炉的过热气体中,吸收汞后流入一个新的建好的布袋室,被收集在布袋网络中。应用此装置还会有额外收益,它能够同时清除废气体中70%的二氧化硫,30%的氮氧化物和1%煤燃烧飞灰,以前的设备对飞灰尚无能为力。
今年的测试结果尽管还不够稳定,但已经达到清除90%汞的起始值。斯蒂文说:系统一旦完善,平均90%的回收率是能够通过注入适当量的碳而达到的。
斯蒂文还表示,不管实验结果怎样,Toxecon绝不是汞减排的万灵丹。各电厂的设备构造不同,燃烧的煤型也不一致,所以适合一个电厂的设备未必完全适用其他的电厂。
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