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燃煤电厂多污染物协同脱除技术EPA2005年3月前言美国环保局按国会要求保护国土，空气和水资源。在国家环境法的指令下，环保局努力地规划和实施方案使人类活动和支持和养育生命的自然能和谐相处。为了达到这条指令，环保局的研究计划提供数据和技术支持，用以解决环境问题以及建立一个如何合理管理生态资源，理解污染物如何影响健康和预防和减少未来环境风险的基础知识平台。国家风险管理研究实验室是调查技术和管理方法来减少威胁人类健康和环境的风险的机构中心。实验室的研究计划的焦点包括预防控制空气，土地，水，和地下资源污染的方法，保护公共水系统中水质的方法，被污染的地点和地下水的补救措施，和预防控制室内空气污染的方法。这次研究努力的目标包括：促进新型的成本效益高的技术的发展和实施，汇集环保局应对管理政治决定所需要的科学工程信息，并提供技术支持和信息传递，以确保有效实施环境法规和策略。该出版物已被作为实验室战略的长期研究计划的一部分。它环保局研究和发展办公室出版并公开，以支持用户群并使研究者和他们的客户联系起来。SallyGutierrezDirectorNationalRiskManagementResearchLaboratory环保局审查申明该报告已被环保局权威审查并同意出版。任何商业用途或产品不被认可或推荐使用。公众可通过国家技术信息服务查阅该文件。Springfield,Virginia22161摘要这份报告提出并分析了各种现有的以及新型的多污染物（SO2，NOX，Hg）协同控制技术。概述了27种已经达到中试规模或以上的多污染物协调控制技术。它们大体上可以分为：环境控制（燃烧后控制）技术，先进发电技术以及发电改造与运行优化。对每个评论的技术，报告包括了背景信息，适用范围，商业化状况，技术的二次环境影响，影响SO2，NOx，Hg性能指标的主要过程变量以及初期投入成本与运行与维护成本。大多数所列技术已商业化或处于初期商业化阶段（占15/27）。几乎所有已商业化的技术表明SO2控制技术似乎也能除Hg。一些技术，如先进的硅酸盐和有限区域弥散烟气脱硫技术，已在美国能源清洁煤技术计划项目早期阶段完成了中试规模或示范规模下的测试，但没有被工业接受。一些技术随环境要求的发展可能会具有更高成本效益。活性炭，电催化氧化，EnviroScrub，烟气脱硫与LoTOx或者选择性催化还原(SCR)联合技术都显示了能有效（大于80%）控制三种污染物（SO2，NOx，Hg）的可能性。尽管这份报告只提到了具有一定成熟度的技术，作者希望报告中没提到的多污染物协同控制技术的发展与商业化能有飞跃的技术进展。致谢ARCADIS感谢许多本文档的贡献者，没有他们的努力，这份报告将不会完成。特别是,我们希望感谢EPA国家风险管理研究实验室的研发办公室的Dr.RaviSrivastava提供的技术指导，以及和EPA的清洁大气市场部门空气和辐射办公室的Mr.ReynaldoForteandMr.SikanderKhan许多有帮助的讨论。另外，还有从EPA清洁大气市场部门Mr.KevinCulliganandMs.MaryJoKrolewski那里收到的有帮助的建议。目录第一章介绍-----------------------------------------------------------------------------11.1报告的预期用途与结构-------------------------------------------------------11.2背景-------------------------------------------------------------------------------11.3对人类健康与环境的影响----------------------------------------------------21.3.1微粒------------------------------------------------------------------------21.3.2地面臭氧------------------------------------------------------------------21.3.3酸沉降---------------------------------------------------------------------21.3.4能见度---------------------------------------------------------------------21.3.5汞---------------------------------------------------------------------------31.4多污染物协调控制方案-------------------------------------------------------31.5参考文献--------------------------------------------------------------------3第二章美国发电厂及相关污染物的特征-------------------------------------------52.1燃煤电厂的SO2排放物---------------------------------------------------------62.2燃煤电厂的NOx排放物---------------------------------------------------------82.3燃煤电厂的汞排放物-----------------------------------------------------------112.4燃煤电厂的CO2排放物--------------------------------------------------------122.5参考文献--------------------------------------------------------------------------13第三章燃煤电厂的多污染协调控制技术------------------------------------------143.1介绍--------------------------------------------------------------------------------143.2环境控制方式--------------------------------------------------------------------163.2.1SO2和汞的控制技术----------------------------------------------------163.2.1.1干式洗涤-----------------------------------------------------------163.2.1.1.1传统干式洗涤---------------------------------------------163.2.1.1.2先进干式洗涤---------------------------------------------203.2.1.2吸附剂喷射---------------------------------------------------------243.2.1.2.1活性炭与除尘器联合------------------------------------253.2.1.2.2SO2吸收剂-------------------------------------------------303.2.1.2.3联合脱汞脱硫吸附剂------------------------------------343.2.1.3湿式洗涤------------------------------------------------------------373.2.1.3.1带汞氧化过程的湿式洗涤------------------------------383.2.1.3.2带湿式除尘器的湿式洗涤------------------------------413.2.1.3.3等离子体增强式电除尘技术（PEESP）------------443.2.1.4MerCAP------------------------------------------------------------453.2.2SO2和NOx控制技术-----------------------------------------------------473.2.2.1电子束脱硫脱硝技术--------------------------------------------473.2.2.2ROFA-ROTAMIX(Mobotec)----------------------------------503.2.2.3SNOx---------------------------------------------------------------553.2.2.4SOx-NOx-RoxBox(SNRB)--------------------------------------563.2.2.5THERMALONOX与FLU-ACE法------------------------573.2.3SO2,NOx,Hg控制技术---------------------------------------------------593.2.3.1活性焦--------------------------------------------------------------593.2.3.2电催化氧化（ECO）-------------------------------------------623.2.3.3选择性催化氧化和湿法烟气脱硫----------------------------673.2.3.4EnviroScrubPahlman--------------------------------------------703.2.3.5LoTOx-------------------------------------------------------------723.2.3.6K-Fuel-------------------------------------------------------------753.2.4先进的发电技术---------------------------------------------------------793.2.4.1循环流化床技术-------------------------------------------------793.2.4.2整体煤气化联合循环-------------------------------------------823.2.4.3增压流化床燃烧技术（PFBC）------------------------------863.2.4.4超临界煤粉炉----------------------------------------------------893.2.5发电厂改造与运行优化------------------------------------------------923.2.5.1掺烧技术----------------------------------------------------------923.2.5.2电厂效率增进-----------------------