工程科学学报.第42卷，第11期：1411-1421.2020年11月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.11:1411-1421,November 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.05.006;http://cje.ustb.edu.cn 模拟烟气中气态痕量元素污染物发生方法的研究现状 胡鹏博2），翁麒宇1,2，李端乐12，吕涛2)，王淑娟2，)，禚玉群2，区 1)清华大学能源与动力工程系，北京1000842)清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京1000843)清华大学盐碱地区生态 修复与固碳研究中心.北京100084 ☒通信作者，Email:zhuoyq@tsinghua.edu.cn 摘要目前燃煤电厂对于SO2、NO,和PM等主要污染物已经有较为成熟的控制方法，但针对具有长期环境危害性的痕量 污染物尚缺乏有效的排放控制手段.为全面掌握痕量污染物在煤燃烧过程中的释放、迁移和转化规律并开发相应的控制技 术，建立稳定可靠的模拟烟气痕量污染物发生方法是开展相关研究的前提条件，通过文献调研，对常见痕量污染物的四种发 生方法进行了总结、归纳和对比：溶液蒸发法较为简单易用，但产物中易含有副产物，这些副产物会带来一定的影响：燃烧法 产生的痕量污染物最接近实际情况，但受实验条件影响较大，并且产物成分较为复杂：升华法获得的产物浓度较为准确.但适 用范围较窄，仅用于某几种气态痕量污染物的发生；氢化物氧化法可准确地控制产物的发生速率，但也仅适用于少量痕量污 染物，并且装置较为复杂.分析比较了不同方法的适用情形.最后提出多种方法联用的思路以期得到更加接近实际情形并且 成分可控的结果 关键词煤燃烧：燃煤烟气：痕量污染物：蒸发：氧化：发生方法 分类号TK09 Research status of methods for generating gaseous trace element pollutants in simulated flue gas HU Peng-bo)WENG Qi-yu2),LI Duan-le2),LU Tao2),WANG Shu-juan ZHUO Yu-qun2 1)Department of Energy and Power Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China 2)Key laboratory of Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education,Tsinghua University,Beijing 100084,China 3)Engineering Research Center for Ecological Restoration and Carbon Fixation of Saline-alkaline and Desert Land,Tsinghua University,Beijing 100084, China Corresponding author,E-mail:zhuoyq @tsinghua.edu.cn ABSTRACT Technologies for the emission and control of pollutants have been widely applied in coal-fired power plants in China to control the emissions of SO2,NO and particulate matter (PM).SO2 and NO,belong to the pollutants of major elements,with PM pertaining to the solid products.Control technologies for the above three pollutants,such as flue gas desulfurization,selective catalytic reduction,and electrostatic precipitators,have been proven to be highly efficient at removing the abovementioned pollutants in practical settings.The emission and control of Hg pollutants have also been extensively studied.However,control technologies for pollutants from trace elements,including Cd,Cr,Pb,Se,and As,which are also hazardous to long-term human health and the ecosy- stem,must be further developed both experimentally and theoretically.As a first step in future studies and analyses,the development of accurate and reliable methods for generating trace element pollutants is extremely important for the development of their future control technologies.In this paper,different ways of generating trace elements pollutants in simulated flue gas have been summarized 收稿日期：2020-03-05 基金项目：国家重点研发计划资助项目(2018YFB0605105-2)模拟烟气中气态痕量元素污染物发生方法的研究现状 胡鹏博1,2)，翁麒宇1,2)，李端乐1,2)，吕    涛1,2)，王淑娟1,2,3)，禚玉群1,2,3) 苣 1) 清华大学能源与动力工程系，北京 100084    2) 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室，北京 100084    3) 清华大学盐碱地区生态 修复与固碳研究中心，北京 100084 苣通信作者，Email: zhuoyq@tsinghua.edu.cn 摘    要    目前燃煤电厂对于 SO2、NOx 和 PM 等主要污染物已经有较为成熟的控制方法，但针对具有长期环境危害性的痕量 污染物尚缺乏有效的排放控制手段. 为全面掌握痕量污染物在煤燃烧过程中的释放、迁移和转化规律并开发相应的控制技 术，建立稳定可靠的模拟烟气痕量污染物发生方法是开展相关研究的前提条件. 通过文献调研，对常见痕量污染物的四种发 生方法进行了总结、归纳和对比：溶液蒸发法较为简单易用，但产物中易含有副产物，这些副产物会带来一定的影响；燃烧法 产生的痕量污染物最接近实际情况，但受实验条件影响较大，并且产物成分较为复杂；升华法获得的产物浓度较为准确，但适 用范围较窄，仅用于某几种气态痕量污染物的发生；氢化物氧化法可准确地控制产物的发生速率，但也仅适用于少量痕量污 染物，并且装置较为复杂. 分析比较了不同方法的适用情形，最后提出多种方法联用的思路以期得到更加接近实际情形并且 成分可控的结果. 关键词    煤燃烧；燃煤烟气；痕量污染物；蒸发；氧化；发生方法 分类号    TK09 Research status of methods for generating gaseous trace element pollutants in simulated flue gas HU Peng-bo1,2) ，WENG Qi-yu1,2) ，LI Duan-le1,2) ，LÜ Tao1,2) ，WANG Shu-juan1,2,3) ，ZHUO Yu-qun1,2,3) 苣 1) Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China 2) Key laboratory of Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China 3) Engineering Research Center for Ecological Restoration and Carbon Fixation of Saline-alkaline and Desert Land, Tsinghua University, Beijing 100084, China 苣 Corresponding author, E-mail: zhuoyq@tsinghua.edu.cn ABSTRACT    Technologies for the emission and control of pollutants have been widely applied in coal-fired power plants in China to  control  the  emissions  of  SO2 ,  NOx ,  and  particulate  matter  (PM).  SO2 and  NOx belong  to  the  pollutants  of  major  elements,  with PM  pertaining  to  the  solid  products.  Control  technologies  for  the  above  three  pollutants,  such  as  flue  gas  desulfurization,  selective catalytic reduction, and electrostatic precipitators, have been proven to be highly efficient at removing the abovementioned pollutants in practical  settings.  The  emission  and  control  of  Hg  pollutants  have  also  been  extensively  studied.  However,  control  technologies  for pollutants from trace elements, including Cd, Cr, Pb, Se, and As, which are also hazardous to long-term human health and the ecosy￾stem, must be further developed both experimentally and theoretically. As a first step in future studies and analyses, the development of  accurate  and  reliable  methods  for  generating  trace  element  pollutants  is  extremely  important  for  the  development  of  their  future control technologies. In this paper, different ways of generating trace elements pollutants in simulated flue gas have been summarized 收稿日期: 2020−03−05 基金项目: 国家重点研发计划资助项目（2018YFB0605105-2） 工程科学学报，第 42 卷，第 11 期：1411−1421，2020 年 11 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 11: 1411−1421, November 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.05.006; http://cje.ustb.edu.cn