Arsenic Fractions in Byproducts from Coal-fired Power Plant Under Deep Peak-load Regulation

QIAO Guan-ming; LI Yuan-peng; YANG Sen; XIE Jiao-jiao; YUAN Chun-gang

doi:10.12452/j.fxcsxb.26031301

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Arsenic Fractions in Byproducts from Coal-fired Power Plant Under Deep Peak-load Regulation

更新时间：2026-10-14

- Arsenic Fractions in Byproducts from Coal-fired Power Plant Under Deep Peak-load Regulation
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 45, Issue 10, Pages: 2286-2292(2026)
- 作者机构：
  
  河北省新能源环境安全与资源化重点实验室，华北电力大学环境科学与工程系，河北保定 071003
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.26031301
  CLC： O613.63;TM621
- Received：13 March 2026，
  
  Revised：2026-06-28，
  
  Accepted：29 June 2026，
  
  Online First：12 August 2026，
  
  Published：15 October 2026
- 稿件说明：
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乔冠铭,李远鹏,杨森,解姣姣,苑春刚.深度调峰下燃煤电站副产物中砷的赋存形态分析[J].分析测试学报,2026,45(10):2286-2292.

QIAO Guan-ming,LI Yuan-peng,YANG Sen,XIE Jiao-jiao,YUAN Chun-gang.Arsenic Fractions in Byproducts from Coal-fired Power Plant Under Deep Peak-load Regulation[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2286-2292.
乔冠铭,李远鹏,杨森,解姣姣,苑春刚.深度调峰下燃煤电站副产物中砷的赋存形态分析[J].分析测试学报,2026,45(10):2286-2292. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26031301.

QIAO Guan-ming,LI Yuan-peng,YANG Sen,XIE Jiao-jiao,YUAN Chun-gang.Arsenic Fractions in Byproducts from Coal-fired Power Plant Under Deep Peak-load Regulation[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(10):2286-2292. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.26031301.

摘要

在新能源并网的背景下，燃煤电站深度调峰导致污染物在多介质中的分配呈现新的特征。该文以某600 MW高砷燃煤电站为研究对象，揭示了负荷变化对炉渣、飞灰及脱硫石膏等燃煤副产物中砷赋存形态的影响。结果表明，高负荷条件下炉渣中砷以稳定的残渣态为主（约72%~77%），易迁移态比例较低，表明经高温熔融与玻璃化后残渣态砷被稳定封存。飞灰中砷形态对负荷变化的响应显著，高负荷飞灰中易迁移态（F1~F3）比例较高，而低负荷飞灰则更易向残渣态（F5）富集，这与飞灰中的Ca、Fe反应位点密切相关。脱硫石膏中砷的总量及形态分布随负荷变化基本保持稳定，其赋存特征主要受湿法脱硫体系化学条件控制。研究结果可为深度调峰背景下燃煤副产物的资源化利用及环境风险管控提供参考。

Abstract

Owing to the widespread grid integration of renewable energy，deep peak-load regulation in coal-fired power plants has introduced novel multimedia pollutant partitioning behaviors. This study investigates a 600 MW coal-fired power plant burning high-arsenic coal to examine the effects of load variation on the speciation of arsenic in slag，fly ash，and desulfurization gypsum. Under high-load conditions，arsenic in slag is dominated by the stable residual fraction（72%-77%），whereas the proportion of labile fractions remains low，indicating that high-temperature melting and vitrification favor the stable sequestration of residual arsenic in slag. In fly ash，arsenic fractionation is highly sensitive to load variations. Under high-load conditions，the proportion of labile fractions（F1-F3） is relatively high，whereas under low-load conditions，arsenic accumulates in the residual fraction（F5）. This pattern is closely associated with the availability of reactive Ca- and Fe-bearing sites in fly ash. In desulfurization gypsum，total arsenic content and fraction distribution remain stable across loads，showing that occurrence characteristics are primarily governed by the wet flue gas desulfurization system’s chemical conditions. These findings establish a basis for coal combustion byproduct utilization and environmental risk management under deep peak-load regulation.

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