“十二五”期间中国燃煤电厂汞排放量估算

燃煤电厂汞的释放研究摘要本文研究了电厂中汞释放规律，常规燃煤电厂装备静电除尘器和湿式烟气脱硫系统。

在锅炉全负荷运行期间，采集了煤矿，煤矿灰，ESP（电除尘器）灰以及除尘后的颗粒进样和出样。

固体中的汞浓度在进行适当的处理和酸解以后用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测量，气态汞用高锰酸钾和硫酸的混合溶液收集后通过冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测量，该结果用来检测：①汞浓度在发电厂中的相对分布；②用MALT-2计算模型来均衡汞的存在形式；③烟囱排放中的汞浓度。

烟道气中总的汞浓度分别是1.113，0.422 和0.712 ugm3N。

在烟囱排放中超过99.5%的汞以气态形式存在，固体颗粒形式所占的比例是极少的。

汞在ESP，FGD和烟气道中的相对分布分别是从8.3到55.2%，13.3到69.2%和12.2%到44.4%。

结果表明燃烧条件而不是煤中的汞浓度和污染控制设备的效率是煤电厂中影响汞排放的重要因素。

用MALT2程序计算的汞均衡分布情况表明用浓缩机制来解释汞的存在形式对电除尘器中汞的去除效率变化的影响是非常有必要的。

关键词燃煤电厂；释放研究；汞引言燃煤电厂的汞释放规律，对某电厂燃烧的三种形式的煤，含汞量分别为：0.0063，0.0367和0.065 mg/kg。

基于研究结果，本文进行了以下内容的测量：①物料守恒；②汞浓度在发电厂中的相对分布；③汞存在形式的平衡计算；④烟囱排放中的汞浓度。

1 实验方法1.1 取样在锅炉全负荷运行期间，我们采集了进样和出样例如煤矿，粗灰（炉渣，煤渣，空气预热器灰，省煤器灰，引风机灰），ESP（电除尘器）灰，FGD（烟气脱硫）石膏，烟道气，处理水。

1.2 测量固体中的汞浓度检测方法为对样品进行合适的预处理后用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行测定。

总的气态汞在非等速条件下使用高锰酸钾和硫酸的混合溶液在撞击滤尘器中收集。

收集样品中汞浓度用冷蒸汽原子吸收光谱测定法进行检测，检测之后的废液酸解[1]。

燃煤电厂烟气汞排放控制研究现状及进展1燃煤电厂汞的排放煤作为一次能源的主要利用方式是燃烧，其燃烧产物会对环境造成严重的破坏。

全世界发电用煤量巨大，燃煤电厂是导致空气污染的最大污染源之一。

在煤燃烧造成的污染物中，除SO2、NO X和CO2外，还有各种形态的汞排放。

汞是煤中的一种有毒的重金属痕量元素，具有剧毒性、高挥发性、生物体内沉积性和迟滞性长等特点。

全球每年排放到大气中的汞总量约为5000吨，其中4000吨是人为的结果，而燃煤过程的汞排放量占30%以上。

由于我国一次性能源以煤炭为主，原煤中汞的含量变化范围在0.1~5.5mg/kg，煤中汞的平均含量为0.22mg/kg，是世界范围内煤中平均汞含量的1.69倍。

根据相关报道,预计2010年中国电煤总需求量为16亿t,以煤炭含汞量为0. 22mg/kg，电厂平均脱汞效率为30%计, 2010年燃煤电厂汞排放量约为246. 4 t。

因此燃煤所造成的环境汞污染形势不容乐观，对其排放控制不容忽视。

2 烟气中汞的存在形式及其影响因素2.1 汞的存在形式烟气中汞的存在形式主要包括3种：单质汞(Hg0)、化合态汞(Hg+和Hg2+)和颗粒态汞。

其中单质汞(Hg0)是烟气中汞的主要存在形式。

烟气中汞的存在形态对汞的脱除有重要影响。

不同形态汞的物理、化学性质差异较大，如化合态汞易溶于水，并且易被烟气中的颗粒物吸附，因此易被湿法脱硫设备或除尘设备脱除。

颗粒态汞也易被除尘器脱除。

相反单质汞挥发性高、水溶性低，除尘或脱硫设备很难捕获，几乎全部释放到大气中，且在大气中的平均停留时间长达半年至两年，极易在大气中通过长距离大气输送形成广泛的汞污染，是最难控制的形态，也是燃煤烟气脱汞的难点。

2.2 影响汞存在形态的主要因素2.2.1 燃煤种类的影响燃烧所用煤种不同，烟气中汞的形态分布也不同。

烟煤燃烧时，烟气中Hg2+含量较高，Hg0含量偏低；而褐煤在燃烧时，烟气中Hg0的含量却较高。

环境保护部关于继续开展燃煤电厂大气汞排放监测试点工作的通知文章属性•【制定机关】环境保护部(已撤销)•【公布日期】2012.02.15•【文号】环办[2012]28号•【施行日期】2012.02.15•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境监测正文环境保护部关于继续开展燃煤电厂大气汞排放监测试点工作的通知（环办[2012]28号）北京、天津、上海、重庆、云南、贵州、福建、浙江、河北、山西、河南、内蒙古环境保护厅（局），华能、大唐、华电、国电、中电投、神华集团：为进一步做好燃煤电厂大气汞污染控制试点工作，为我国汞污染防治提供基础数据，我部将于2012年继续组织开展燃煤电厂大气汞排放监测试点工作。

请参与试点工作的各环境保护厅（局）和各电力集团继续做好相关工作，具体事项通知如下：一、参与试点工作的各环境保护厅（局）继续按照《燃煤电厂大气汞排放监测试点工作监测方案》（环办函〔2011〕442号）的要求，组织省级环境监测中心（站）于2012年2-6月每月对辖区内的燃煤电厂开展手工全口径监测，并于2-12月对已完成安装调试和验收的烟气汞排放连续监测系统（汞CEMS）开展比对监测。

二、各电力集团应尽快完成汞CEMS的安装、调试和验收，并保证汞CEMS正常稳定运行；同时，积极配合省级环境监测站的手工监测和汞CEMS比对监测工作，保证断面开孔、监测平台符合监测技术规范要求。

三、各电力集团应组织参与试点的燃煤电厂，于2012年2-12月每月结束后的5日内，向燃煤电厂所在的省级环境监测站报送烟气汞CEMS小时均值数据、质控数据和生产工况数据。

各环境保护厅（局）应于每月结束后的10日内向我部报送辖区内试点监测报告，同时报送全口径手工监测数据、烟气汞CEMS比对监测数据（手工监测在完成5次监测后不再报送），以及燃煤电厂报送的烟气汞CEMS小时均值数据和生产工况数据，并抄送中国环境监测总站，电子版发送至电子邮箱************。

燃煤电厂烟气中汞排放分析及监测方法研究摘要：我国经济的日升月恒和重工业的稳步发展都需要燃煤来提供能量。

锅炉尾气主产物烟气成为了我国大气污染一大问题。

国家出台了一系列有关环保的政策来限制工厂尾气中一些元素的排放量，加强对有害成分排放的控制。

汞及其化合物会掺在燃烧煤炭的尾气中，污染上方大气且对生态环境造成不可逆直接伤害。

本文研究了国内外汞不同的采样分析和监测技术，提高汞排放监测准确和精确性，在其基础上提出改进建议，对汞排放控制的研究具有重要意义。

关键词：燃煤电厂；烟气；汞排放1.汞的基础监测方法(1)冷原子吸收分光光度法一定质量浓度的酸性高锰酸钾溶液吸收了燃煤电厂排放的烟气尾气中的汞，汞被吸收后发生了氧化反应变为离子态，汞离子又和氧化亚锡发生还原反应变回原子型态，存在于溶液内部的汞蒸气被通入的载气吹出进入到测汞仪内部，最后由冷原子吸收分光光度法(CAAS)测出Hg2+的质量浓度。

根据GB/T 16157中的气态污染物化学法采样系统，吸收烟道中烟尾气。

气密性试验后给采样管打开辅热装置。

实验前要先做一组对照组，将空白样品进行CAAS分析并记录数据。

注意采样时间为30min，需要避光运输，盛放产物的容量瓶也需要被原液洗涤大于2次，样品采集后需要尽快分析，或在0～4℃的温度下密封保存不要超过5d。

(2)原子荧光分光光度法气态汞属于荧光物质，经一定波长光源照射处于临界激发态，又降低活性回到基态左右能带，快速产生相对能量的荧光，分析其强度来测得汞含量。

以等速采样的方式，将颗粒物提取至玻璃纤维材质的滤筒，并用混合酸/王水对其进行消解化。

加热得到二价汞(Hg2+)，Hg2+后续又和硼氢化钾(KBH4)还原反应生成气态汞，后被气泵打到光度计内部操作得到含量。

按GB16297-1996要求与CAAS类似组装。

各个采样点采样时间大于0.5h，样品数量大于2个，最后将数据取平均值。

空白样品步骤同上。

采样时，在没有尘粒抖落的前提下剪碎并收集样品，加入王水加热轻微沸腾状态，约2h冷却，后用滤纸过滤。

“十二五”主要污染物总量减排核算细则二Ο一一年十二月第一章总则为贯彻落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，规范“十二五”主要污染物排放量核算工作，持续减少主要污染物排放总量，确保实现“十二五”主要污染物总量减排目标，根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》（国发[2011]26号）、《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》（国发[2011]35号）的有关规定，制定本细则。

一、适用范围本细则适用于国家对各省（区、市）、新疆生产建设兵团以及国家电网公司、五大电力集团公司、中国石油天然气集团公司、中国石油化工(集团)公司核算期（年度、半年）主要污染物新增量、削减量和排放量的核算。

主要污染物是指国家实施排放总量控制的四项污染物，即化学需氧量（COD）、二氧化硫（SO2）、氨氮（NH3-N）、氮氧化物（NO X）。

各省（区、市）对辖区内各市（地）主要污染物排放量的核算参照本细则执行，可根据实际情况进行细化。

二、核算原则遵循基数。

以2010年污染源普查动态更新及“十二五”各年度环境统计数据作为“十二五”主要污染物总量减排核算的基础，核算污染物新增排放量、削减量和实际排放量。

不在排放基数内的现有污染源不作为减排量核算的重点。

严格按照国家环境统计制度的规定，认真做好核算数据与“十二五”环境统计的衔接，确保数据的真实性和可比性。

算清增量。

认真核算各地区核算期主要污染物排放量变化情况，根据当年经济社会发展、资源能源消耗情况，以宏观核算和分行业核算相结合的方法核算新增排放量，使新增量核算数据准确反映各地区、各行业新增产量的污染排放变化情况，与当地经济发展和污染防治工作实际情况相协调。

对于重点行业淘汰落后产能产量替代部分，须根据落后产能淘汰规模以及新增产量的排放强度核算新增排放量。

核实减量。

坚持日常督察与定期核查相结合、资料审核与现场抽查相结合的方式，以资料审核为基础，强化日常督察和现场核查，依据统一的核算方法、认定尺度和取值标准，分行业、分地区按照工程、结构、管理三类措施对减排项目逐一核实削减量。

燃煤电厂汞排放控制技术简介摘要：本文浅要分析了汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性，并根据影响汞清除率旳重要原因，简要简介了目前某些汞排放控制技术。

关键词：赋存形态清除率洗煤活性炭序言汞是目前重要旳全球性污染物之一，在大气中停留时间长、毒性大，并且具有生物累积作用，对人群健康构成很大威胁。

全球每年排放到大气中旳汞总量约为5000吨，而燃煤过程中汞排放占相称大旳比重。

根据美国环境保护署(EPA)1997年给美国国会旳汞研究汇报显示，燃煤电厂是最大旳汞排放污染源。

与燃油相比，燃煤产生旳汞排放要高出10倍到100倍。

因此燃煤电厂对于汞污染物旳排放控制刻不容缓。

一、汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性要控制燃煤电厂汞排放，就必须先理解汞在燃煤中旳存在形态及其特性，以便对症下药。

煤中大部分汞是以固溶物形式存在于黄铁矿中，以硫化物结合态、有机物结合态和残渣态存在，也也许有部分微细旳独立汞矿物分布在黄铁矿和有机物组分中。

汞是煤中较易挥发旳痕量元素之一。

煤粉通过燃烧，其中旳汞重要分为两部分：一部分伴伴随灰渣旳形成，直接存留于灰渣和飞灰中；另一部分在火焰温度下伴随煤中黄铁矿(Fes：)和朱砂(HgS)等含汞物质旳分解，以单质形态释放到烟气中。

，由于炉内高温,单质汞是煤粉中旳汞在火焰温度下存在旳重要形式。

当烟气流出炉膛，流经换热面，烟气温度逐渐减少时，一部分旳气相单质汞会被飞灰通过物理吸附、化学吸附和化学反应等途径吸取，从而转化为以颗粒态存在旳汞№(P)，这一部分包括HgC12、HgO、HgSO4和HgS等。

一部分旳气相单质汞在烟气温度减少到一定范围时，会被烟气中旳含氯物质氧化而生成气相氯化汞(HgC12)。

目前学术界认为烟气中气态二价态汞多数为HgCl2(g)。

最终尚有一部分气相单质汞仍保持不变，随烟气排出。

研究表明，在空气污染控制器旳上游烟气中旳气相汞中Hg2+占50 ～80％，单质汞Hg0占20 ～50％。

二、影响汞清除率旳重要原因燃煤烟气中旳汞重要有三种形态：二价汞（Hg2+）、单质汞（Hg0）、颗粒汞（Hg P）。

“燃煤电厂大气汞排放监测试点工作”企业监测方案（修改稿）为落实《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知》和《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》要求，为掌握我国燃煤电厂大气汞排放状况，完善我国废气汞监测技术体系，保证燃煤电厂大气汞排放监测试点工作的顺利开展，特制定本监测方案。

一、监测范围开展本次试点工作的华能、大唐、华电、国电、中电投、神华集团的16家电厂各2台机组。

华能集团：华能福州电厂、华能北京热电厂、华能榆社电厂；大唐集团：托克托发电公司、阳城国际发电有限责任公司、许昌禹龙发电有限责任公司；华电集团：贵州大方发电有限责任公司、武乡和信发电有限公司、福建华电永安发电公司国电集团：浙江北仑第三发电有限公司、天津国电津能热电公司、国电开远发电有限公司中电投集团：外高桥电厂、合川电厂、通辽电厂神华集团：国华三河发电有限公司二、监测内容燃煤电厂定期对其废气颗粒物以及脱硫设施前、除尘设施前、脱氮设施前废气、废水、固体废物和煤中的汞开展监测，对安装的大气汞自动监测设备的正常运行负责，并应当配合有关环保部门开展对自动监测数据的比对工作，并按照《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJ/T 75-2007），对自动监测设备进行日常运行管理，建立健全相关制度和台帐；按照有关技术规范要求对污染源自动监测设备进行巡检、维护保养、定期校准和校验，对异常和缺失数据按规范进行标识和补充。

燃煤电厂与监测站根据污染物排放的工艺流程、排放规律、处理工艺等情况共同确定采样点位、监测分析指标，并经现场确认后，按此开展监测，并报总站备案。

三、监测频次试点工作时间为半年，试点工作期间燃煤电厂定期对排放的废水、废气、固体废物和煤中的汞开展监测。

废气、废水、固体废物中的汞每15天监测一次，每批次煤监测一次汞含量。

四、监测项目与分析方法本次燃煤电厂烟气汞排放在线监测试点工作需监测分析的监测对象介质包括：废气（有组织排放烟气）、废水（冲灰废水、煤泥废水、脱硫废水等）、固体废物（锅炉炉渣、粉煤灰、脱硫废物等）和煤质中的汞，并对大气汞排放连续监测系统进行比对监测。

关于燃煤电厂汞排放及其控制技术的探究摘要：介绍了燃煤汞排放的现状、汞排放引起的危害及现行控制标准。

结合目前对汞排放控制的最新技术，提出了改善燃煤汞排放的建议。

关键词：汞排放；燃煤烟气；除汞技术0 引言燃煤电厂中 Hg 等痕量元素虽然排放浓度并不高，但是由于痕量元素本身的累积效应以及高毒性，它们也成为污染物控制的主要对象。

我国先后 4 次颁布实施有关燃煤电厂大气污染物的排放标准，标准中均没有设置汞的排放限值，在新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223 －2011）中增加汞的排放指标。

经研究美国、欧盟和德国的火电厂排放标准，确定我国火电厂汞及其化合物排放浓度限值为 0． 03mg/m 3（自 2015 年 1 月 1 日起实施）。

随着环保排放标准的日益严格，汞污染防治工作已被纳入电力企业“十二五” 规划，《重金属污染综合防治“十二五” 规划》和《“十二五” 重点区域大气污染联防联控规划》都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。

目前汞排放控制对策、燃煤电厂汞形态分布、排放机理及控制技术的研究被提上了议程。

1 汞排放的危害随着高效电除尘器、烟气脱硫、烟气脱硝、高烟囱排放等污染控制技术的采用，烟尘、SO 2 和NO x 的污染已得到有效的控制，燃煤电厂汞污染问题逐渐显现。

由于汞在 36℃就开始蒸发，温度越高，蒸发越快。

汞蒸气可以随着大气环流迁移到很远的地方，随着燃煤烟气的排放，这些汞被扩散到空气中，溶解于水中，由于汞比重大，往往沉积于河底。

在甲基维生素 B12 存在下，经过厌氧细菌的作用，沉积于河底的汞离子形成了甲基汞和二甲基汞，甲基汞能积聚在水生生物中，参加食物链，使汞在鱼体内富集浓缩，达到极高浓度，最高可达20 万倍! 甲基汞进入人体后主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统。

数据表明，2010 年 1 ～11 月份用于发电的煤就达 10．05 亿t。

如按照国外燃煤中汞的平均含量0．2 mg/kg 计算，燃煤中含汞量达201 t。

燃煤电厂中汞的排放与控制的研究摘要：本文对煤中微量元素汞的含量以及燃煤烟气中汞的排放情况进行了论述，综述了重金属汞在煤中的存在形态及在燃煤电站中的转化过程，并重点介绍了燃煤烟气中重金属汞的控制方法的最新研究进展，分析了燃煤电厂在汞的控制方面存在的主要问题，并结合我国国情提出了相关建议。

关键词：燃煤电厂；烟气；汞；排放；控制Keywords: coal-fired power plant; flue gas; mercury; emission; control0引言汞对已知的任何生物没有作用，人们很久以前就认识到汞是一种有毒的物质，且属于毒性最强的元素之一。

汞污染对生态环境的影响虽然比较缓慢，但进入生态环境的汞会产生长期的危害，特别是有机汞污染环境后，对人类造成严重威胁。

自然界中汞有三种价态，零阶汞Hg0，一价汞Hg+和二价汞Hg2+。

零阶汞易挥发，且难溶于水，是大气环境中相对比较稳定的形态，在大气中的停留时间很长，平均可达1年左右，可以在大气中被长距离地输运而形成大范围的汞污染。

造成汞环境污染的来源主要是天然释放和人为两方面。

从局部污染来看：人为来源是相当重要的。

以美国为例[1]，美国每年汞的排放量占全世界向大气排放汞总量的3%，大约150t左右，其中占33%、份额最大的当属燃煤电站，约50t，垃圾焚烧炉年排放汞量约占20%，医疗垃圾焚烧约占10%。

对于燃煤过程，汞主要是以气态形式排放。

汞的电离势高，高电离势决定了汞易变为原子的特性，因而汞易迁移，难富集，利用一般的污染物控制装置无法有效捕捉而排入大气。

由于全球煤炭消耗量巨大，汞经由燃煤过程的迁移、转化已成为它在生物圈内循环的一个重要途径。

本文在参阅大量文献的基础上，从煤中汞的存在形态谈起，论述了燃煤电站中汞的形态转化过程，简要论述目前学术界对燃煤电站中汞的排放形式及其控制方法，并对该领域的研究提出了一些看法。

1 煤中汞的含量及燃煤烟气中汞的排放情况1.1 煤中汞的含量我国是一个燃煤大国，能源消耗主要以煤炭为主，因而由燃煤造成的汞污染问题也相当严重。

燃煤火力发电厂烟气汞排放问题与建议研究摘要：汞是一种有毒重金属，在大气和水体中的积累可能对生态系统和人类健康造成潜在风险。

为解决燃煤火力发电厂烟气汞排放问题，必须寻求科学高效的方法，减少汞的排放，保护环境和生态健康。

在燃煤火力发电厂烟气汞排放的解决方案中，汞捕集技术是一种重要的方法。

通过在燃烧过程中采用汞捕集剂，可以有效地将烟气中的汞元素捕获，并将其固定在固体颗粒上，防止其进入大气和水体。

这一方法可以降低燃煤火力发电厂烟气中的汞含量，减少对环境的污染，同时也为后续的汞排放控制提供了有效的途径。

关键词：燃煤；火力发电厂；烟气汞；排放问题；控制建议引言燃煤火力发电是全球主要的电力供应方式之一，燃煤火力发电厂在燃烧过程中会释放大量的烟气污染物，其中包括对环境和健康产生潜在威胁的重金属汞。

烟气中的汞排放不仅对大气造成污染，还可能经由沉降进入水体，造成水生生物中的富集，形成生态链传递，引发环境风险。

在此背景下，燃煤火力发电厂烟气汞排放控制技术的研究和应用显得尤为重要。

1燃煤火力发电厂烟气汞排放概述燃煤火力发电厂烟气中含有大量的汞元素，其排放对环境和人类健康造成严重威胁。

烟气中的汞会被释放到大气中，随着大气传播并最终沉降到地表水体，汞进入水体后会转化为有机汞，累积在水生生物体内，形成食物链传递，引发生态风险。

同时，烟气中的汞排放还可能被人体吸入，导致神经系统和免疫系统等严重损害，威胁公众健康。

为了控制燃煤火力发电厂烟气中的汞排放，烟气汞排放控制显得尤为重要。

采取有效的汞排放控制措施可以减少大气中汞的含量，减缓汞在生态系统中的传播和积累，降低对环境和生态的不良影响。

此外，烟气汞排放控制还能够降低人体接触汞的风险，保护公众的健康。

燃煤火力发电厂烟气汞排放控制涉及多种技术手段。

例如，在燃烧过程中通过调整燃烧条件和采用先进的燃烧技术，可以降低汞的生成量；利用脱硫除尘系统可以捕集烟气中的汞颗粒，减少排放量；而通过使用活性炭等吸附材料可以捕集烟气中的汞蒸气。

“十二五”主要大气污染物总量减排控制目标测算原则一、排放基数的确定将2010年污染源普查数据动态更新的结果作为每家电厂、分机组的排放基数和集团公司“十二五”总量减排的排放基数。

二、新增量测算这里新增量测算是指新增装机容量增加的主要大气污染物排放量，采用排放绩效方法进行测算。

具体测算过程如下：1、排放绩效值的确定主要依据新的《火电厂大气污染物排放标准》进行确定。

考虑到污染治理设施运行的稳定性、达标排放的稳定性问题，在新增排放量测算中，新建机组二氧化硫和氮氧化物的排放绩效值统一按照以下原则进行确定：在95%的情况下，烟气中污染物的排放浓度稳定达标，排放浓度按100mg/m3取值；在5%的情况下，烟气中污染物的排放浓度为排放标准的4倍，排放浓度按400mg/m3取值。

将排放浓度折算为排放绩效值，得出新建机组二氧化硫、氮氧化物的综合排放绩效值为0.5g/kWh。

2、发电量测算为充分考虑集团公司下一步火电发展需求，新增火电装机容量按大唐集团公司上报的数据取值，“十二五”新增火电装机容量2684万千瓦，发电小时数统一采用5500小时。

3、总量指标的测算用新增装机容量乘以平均发电小时数（5500小时），再乘以排放绩效值，得到新增装机容量的二氧化硫和氮氧化物总量指标，计算公式为：2105500-⨯⨯⨯=新新新GPS CAP M 式中：M 新为新增装机容量增加的总量指标，吨/年；CAP 新为集团公司新增的装机容量，万千瓦；GPS 新为新建机组的排放绩效值，克/度电。

三、减排量测算这里减排量测算是指现役电厂减少的主要大气污染物排放量，根据2010年现役源的排放基数和基于排放绩效方法确定的每台机组“十二五”分配的污染物排放总量指标，测算出现役源的减排潜力。

1、现役机组排放绩效值的确定（1）现役机组二氧化硫排放绩效值现役源二氧化硫排放绩效值主要依据新的《火电厂大气污染物排放标准》、机组的燃煤平均硫分等因素进行确定，充分考虑机组实际运行中的稳定达标情况和不同机组燃煤硫份差异。

第３５卷㊀第２期２０１６年㊀㊀２月环㊀境㊀化㊀学ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＣＨＥＭＩＳＴＲＹＶｏｌ．３５，Ｎｏ．２Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１６㊀２０１５年８月２０日收稿（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：Ａｕｇｕｓｔ２０，２０１５）．㊀∗国家自然科学基金（２１２７７０４３，２１４０７０４７）；北京市自然科学基金（８１３２０３８）资助．ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（２１２７７０４３，２１４０７０４７），ｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ（８１３２０３８）．㊀∗∗通讯联系人，Ｔｅｌ：０３１２⁃７５２５５１２，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｈｕｎｇａｎｇｙｕａｎ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｔｅｌ：＋８６⁃３１２⁃７５２５５１２，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃｈｕｎｇａｎｇｙｕａｎ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４⁃６１０８．２０１６．０２．２０１５０８２００２刁星，苑春刚，桂兵，等．燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算［Ｊ］．环境化学，２０１６，３５（２）：２２９⁃２３６ＤＩＡＯＸｉｎｇ，ＹＵＡＮＣｈｕｎｇａｎｇ，ＧＵＩＢｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｍｅｒｃｕｒｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｓｏｌｉｄｗａｓｔｅａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，３５（２）：２２９⁃２３６燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算∗刁㊀星㊀苑春刚∗∗㊀桂㊀兵㊀张可刚（华北电力大学环境科学与工程学院，保定，０７１００３）摘㊀要㊀采用湿法消解，原子荧光光谱法测定了５个燃煤电站入炉煤㊁粉煤灰㊁炉渣和脱硫石膏中汞的含量，分析探讨了汞在燃煤及不同固体废物中的分布特征．采用质量平衡模型（ＭＢ）㊁修正因子模型（ＥＭＦ）和烟气计算模型（ＦＣ）分别对以上电站的汞排放量进行了估算，并对不同方法得到的排放量进行了对比．研究结果显示，３种方法所得汞排放量结果差距明显，亟需建立更加完善的燃煤电站汞污染排放模型．关键词㊀燃煤电厂，汞排放，估算．Ｍｅｒｃｕｒｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｓｏｌｉｄｗａｓｔｅａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓＤＩＡＯＸｉｎｇ㊀㊀ＹＵＡＮＣｈｕｎｇａｎｇ∗∗㊀㊀ＧＵＩＢｉｎｇ㊀㊀ＺＨＡＮＧＫｅｇａｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ，０７１００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｃｏａｌ，ｆｌｙａｓｈ，ｓｌａｇａｎｄｇｙｐｓｕｍｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙａｔｏｍｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙａｆｔｅｒｗｅｔｄｉｇｅｓｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｖａｒｉｏｕｓｗａｓｔｅａｎｄｃｏａｌｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｒｅｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＭａｓｓＢａｌａｎｃｅ（ＭＢ）ｍｏｄｅｌ，ＥｍｉｓｓｉｏｎＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＦａｃｔｏｒｓ（ＥＭＦ）ｍｏｄｅｌ，ａｎｄＦｌｕｅＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ（ＦＣ）ｍｏｄｅｌｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｆｒｏｍｆｉｖｅｃｏａｌｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｅｍｉｓｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｒｅｅｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｓｆｏｒｔｈｅｓａｍｅｐｌａｎｔｖａｒｉｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｉｔｉｓｕｒｇｅｎｔｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｆｏｒｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．人为汞排放源主要是工业和民用燃煤［１］．中国作为燃煤大国，以燃煤为主的能源结构在未来很长时间内不会改变．因此，由燃煤发电引起的汞排放受到了政府和研究机构的高度关注．‘火电厂大气污染物排放标准“（ＧＢ１３２２３ ２０１１）规定燃煤锅炉执行０．０３ｍｇ㊃ｍ－３的汞排放限值［２⁃５］．有鉴于汞污染的高毒性和持久性，国内外学者针对燃煤电厂汞排放和迁移特性进行了较多的研究［６⁃７］．深入研究燃煤发电过程中汞排放特征是改进环保措施㊁全面执行环保标准的前提，同时，也是构建区域乃至全国燃煤电厂汞污染排放清单的关键．燃煤发电过程中汞的排放㊁分布和迁移受入炉煤煤质㊁燃烧炉型㊁污染控制设备等因素的影响显著．随着燃煤电厂逐步完善静电除尘和脱硫等环保设施，单位煤耗的烟气汞排放量将呈下降趋势［８］．与此同２３０㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学３５卷时，更大比例的汞将被迁移进入燃煤和污染控制副产物．存在于副产物中的汞会随飞灰㊁底渣及石膏进行二次迁移和再释放．因此，准确测定燃煤发电过程中汞在不同固废中的分布情况有助于全面评估燃煤发电汞污染释放特征，同时也是准确评估汞排放量的重要参数．由于燃煤汞释放过程复杂，影响因素多，烟气中汞排放的瞬时变化剧烈，测定难度大．为了节省成本并获得具有参考价值的汞排放数据，国内外学者借助不同模型对电厂汞排放量进行了估算，对污染评估和政策制定具有较好的参考价值．目前估算燃煤电站汞排放的模型主要有质量平衡㊁排放修正因子㊁烟气估算等３个模型．本实验以５座装有静电除尘器和湿法脱硫装置（石灰石⁃石膏法）的燃煤电站为研究对象，分析测定了燃烧过程中汞在燃煤㊁底渣㊁飞灰和脱硫石膏中的分布情况，分别采用以上３种模型对烟气汞排放进行了估算，并对不同估算模型所得的结果进行了比对．１㊀实验部分（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｃｔｉｏｎ）１．１㊀样品采集所选电厂的装机容量均在３００ＭＷ以上，且配有静电除尘器（ＥＳＰ）和湿式脱硫装置（ＷＦＧＤ）．为研究方便，电厂分别编号为Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ㊁Ｅ．采集上述５个电厂满负荷运行工况下入炉煤㊁锅炉底渣㊁粉煤灰和脱硫石膏样品．入炉煤采自于混煤后㊁入炉前的输煤带；炉渣采自于渣坑（湿渣）或输渣皮带（干渣）；粉煤灰采自于静电除尘器粉煤灰采样口；脱硫石膏取自石膏真空皮带机．为确保样品的承接性，在采集煤样３０ｍｉｎ后再依次采集灰㊁渣㊁石膏样品，各样品均采集５ｋｇ．采集后迅速放入聚乙烯（ＰＥ）样品袋中密封，运至实验室，冷冻保存．１．２㊀样品处理渣和石膏样品经冷冻干燥至恒重后过８０目筛，置入密封袋保存；经含水率测定，所采集的灰和煤的含水率均低于５％，因此煤和粉煤灰不需要进行干燥处理．将采集的煤和粉煤灰样品分别充分混合，采用四分法进行制样，并经研磨过筛（８０目），放入密封袋，存于干燥器中，备用．１．３㊀汞的测定实验所用试剂均为优级纯．由于汞吸附性强，分析过程容易受到污染．玻璃容器在５０％（Ｖ／Ｖ）硝酸中浸泡２４ｈ后经去离子水充分清洗后使用．实验采用原子荧光光谱法进行样品中汞的测定．称取适量固体样品，加入王水进行消解．将消解后的样品溶液用去离子水定容．每组样品测试３次，相对偏差在ʃ１０％以内表明数据有效；每隔５个样品测定１次标准溶液，相对偏差在ʃ１０％以内表明仪器运行良好．为了进一步保证测定结果的准确性，每批次样品均测定了土壤标准参考物质（ＧＢＷ⁃０７４０５），汞参考值为０．２９ʃ０．０３ｍｇ㊃ｋｇ－１，回收率在８０％ １２０％之间．２㊀结果与讨论（Ｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ）２．１㊀发电燃煤汞含量煤质分析结果见表１．５个电厂的入炉煤汞含量在０．０６ ０．２４ｍｇ㊃ｋｇ－１之间，平均含量为０．１４ｍｇ㊃ｋｇ－１．不同来源的煤中汞含量差异明显．在５个煤样中，汞最高含量与最低含量相差近４倍．本研究所得煤中汞的平均含量与文献报道的我国燃煤平均汞含量（０．１６ ０．３３ｍｇ㊃ｋｇ－１）相一致［９－１０］，且含量与灰分呈显著正相关关系（Ｒ２＝０．８４，Ｐ＜０．０５），与干基挥发分呈显著负相关关系（Ｒ２＝０．８５，Ｐ＜０．０５）．结果显示，所研究燃煤样品中的汞主要来自于煤中的无机矿物．有研究报道煤中汞主要来自于煤中黄铁矿［１１］，然而，在本研究中并未发现全硫与汞含量存在显著相关．这可能主要是因为燃煤中硫的成分来源复杂导致．２．２㊀发电燃煤过程中汞的迁移汞是一种易挥发元素，在燃煤过程中，微量汞将会被气化进入烟气，除一部分以氧化态汞（Ｈｇ２＋或Ｈｇ２＋２）存在以外，绝大部分汞以元素态汞（Ｈｇ０）存在于锅炉的高温气相中．存在于气相中的部分Ｈｇ０被吸㊀２期刁星等：燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算２３１㊀附在颗粒物表面，其中，有一部分Ｈｇ０在热辐射作用下被颗粒物表面的金属氧化物催化氧化为氧化态汞（Ｈｇ２＋或Ｈｇ２＋２）．经过在锅炉高温区的短暂停留，随烟气进入烟道．在随烟气排放的过程中，温度逐渐降低，部分Ｈｇ０被吸附在细小烟尘颗粒表面，形成颗粒态汞（Ｈｇｐ）．颗粒态汞被锅炉后方的静电除尘器（ＥＳＰ）除掉，除尘效率可以高达９９％以上．因此，ＥＳＰ对颗粒态汞的去除效率显著．报道显示，安装有ＥＳＰ的电厂烟气中汞的排放量可以减少２３％及以上．经过ＥＳＰ以后，烟气中的气态汞（包括气态Ｈｇ０和Ｈｇ２＋）和未被ＥＳＰ捕获下来的超细颗粒物吸附态Ｈｇ进入随后的脱硫装置．由于氧化态Ｈｇ２＋具有很高的水溶性，Ｈｇ２＋被迅速溶解进入脱硫浆液，同时，部分来自ＥＳＰ逃逸的细颗粒也溶解进入浆液，随脱硫过程一起转移至石膏和废水中．未被溶解和吸附的气态元素汞，通过烟囱排放进入大气．可见，经过燃烧，来自燃煤的汞经除尘和脱硫过程后，在炉渣㊁粉煤灰和脱硫石膏中进行了再分配．表１㊀不同电厂燃煤煤质分析Ｔａｂｌｅ１㊀Ｑｕａｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌｓｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ电厂Ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ煤中汞含量Ｍｅｒｃｕｒｙｉｎｃｏａｌ／（ｍｇ㊃ｋｇ－１）全水分Ｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ／％灰分Ａｓｈｃｏｎｔｅｎｔ／％干基挥发分Ｄｒｙｂａｓｅｖｏｌａｔｉｌｅ／％全硫（干基）Ｔｏｔａｌｓｕｌｆｕｒ／％固定碳Ｆｉｘｅｄｃａｒｂｏｎ／％低位发热量Ｌｏｗｅｒｈｅａｔｉｎｇｖａｌｕｅ／（ＭＪ㊃ｋｇ－１）Ａ０．２４７．００３６．３０１２．０２１．０４１９．２１Ｂ０．１６７．００２８．８８１２．９２５７．２４２１．６０Ｃ０．１４１０．９２１８．２３２４．６４０．４７２２．４２Ｄ０．０６１７．８６１７．０２４１．２３１．３１４３．４７１８．３８Ｅ０．０８２０．５７１５．１０３８．１９０．４６２０．２７㊀㊀注： 为未测数据．２．３㊀燃煤固废中汞的分布特征本研究采样点在燃煤发电过程中的分布如图１所示．图１㊀燃煤电站采样点及汞迁移示意图Ｆｉｇ．１㊀Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｓａｍｐｌｉｎｇｓｉｔｅｓａｎｄｍｅｒｃｕｒｙｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ来自５个电厂的脱硫废水和石灰石样品中未检出汞，因此，本研究汞的物相分配包括燃煤㊁粉煤灰㊁炉渣㊁脱硫石膏．采用测汞仪对消解样品中的汞进行测定，不同样品中汞含量分析结果见表２．表２㊀样品分析结果（ｎȡ３，ＲＳＤɤ１５％）Ｔａｂｌｅ２㊀Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｖａｒｉｏｕｓｓａｍｐｌｅｓ（ｎȡ３，ＲＳＤɤ１５％）电厂Ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ装机容量Ｉｎｓｔａｌｌｅｄｃａｐａｃｉｔｙ／ＭＷ燃煤量Ｃｏａｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ／（ｔ㊃ｄ－１）煤中汞含量Ｍｅｒｃｕｒｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｏａｌ／（ｍｇ㊃ｋｇ－１）粉煤灰产量Ｆｌｙａｓｈｙｉｅｌｄ／（ｔ㊃ｄ－１）灰中汞含量Ｍｅｒｃｕｒｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｆｌｙａｓｈ／（ｍｇ㊃ｋｇ－１）炉渣产量Ｓｌａｇｙｉｅｌｄ／（ｔ㊃ｄ－１）渣中汞含量Ｍｅｒｃｕｒｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｓｌａｇ／（ｍｇ㊃ｋｇ－１）石膏产量Ｇｙｐｓｕｍｙｉｅｌｄ／（ｔ㊃ｄ－１）石膏汞含量Ｍｅｒｃｕｒｙｃｏｎｔｅｎｔｉｎｇｙｐｓｕｍ／（ｍｇ㊃ｋｇ－１）Ａ３００２５００．０００．２４２２０．０００．２７６７．８３０．０２８３．３３３．００Ｂ３００２２００．４６０．１６２１９．１８０．０７４１．１００．０１４１．１０１．４８Ｃ６００４６８５．６１０．１４５．９３０．３３５２．４２０．０９１４８．７７２．１０Ｄ３３０３２５０．０００．０６１５０．０００．１２４０．０００．０２６６．０００．２２Ｅ３５０３５００．０００．０８１９３．５２０．９７６８．３００．０１１０５．７５０．０８在不同电站发电过程中，随着装机容量的增加，耗煤量也在增加．Ａ㊁Ｂ两个电厂装机容量相同，燃煤量相近，电厂Ａ耗煤量略高于电厂Ｂ．燃煤汞含量分别为０．２４ｍｇ㊃ｋｇ－１和０．１６ｍｇ㊃ｋｇ－１．二者产灰量基本相同，但粉煤灰中汞含量差别显著．同样，在炉渣㊁脱硫石膏中汞的含量也相差明显．可见，燃煤发电汞分２３２㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学３５卷布不仅与入炉煤中汞含量有关，而且受煤质成分㊁燃烧状况和环保设施运行效率等因素共同影响．炉煤汞含量与石膏汞含量呈显著正相关（Ｒ２＝０．８９，Ｐ＜０．０５）．纵然装机容量相同，煤中汞含量也相近，由于炉型㊁燃烧方式㊁燃烧状态㊁环保设备工作效率和燃煤煤质等方面的差异，导致Ｈｇ在不同物相中的迁移分布不同．汞在所述５个电厂固废中的迁移量如表３所示．燃煤中的汞经燃烧在粉煤灰㊁炉渣和脱硫石膏中进行了再分配．从５个电厂的实验结果来看，存在于炉渣中的汞所占比例在０．１３％ ０．７４％之间，结果与文献［１２⁃１７］一致（０．１０％ ０．９０％）．存在于粉煤灰和脱硫石膏中的汞出现了明显的分异．粉煤灰中汞所占比例为０．３０％ ６３．８０％，脱硫石膏中汞所占比例为２．９５％ ４６．５１％．汞在粉煤灰和脱硫石膏中所占比例存在如此大的极差，表明汞在燃煤过程中的迁移和分布是极其复杂的物理化学过程，受影响条件较多．表３㊀汞在固废中的迁移量Ｔａｂｌｅ３㊀Ｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｖａｒｉｏｕｓｗａｓｔｅｓ电厂ＰｏｗｅｒｐｌａｎｔＡＢＣＤＥ粉煤灰Ｆｌｙａｓｈ／％１０．０３４．４４０．３０９．２３６３．８０炉渣Ｓｌａｇ／％０．２１０．１３０．７４０．５００．１７脱硫石膏Ｇｙｐｓｕｍ／％４１．５６１７．３０４６．５１７．２６２．９５飞灰吸附汞的能力主要受飞灰粒径，飞灰未燃尽碳含量以及飞灰成分等因素的影响．飞灰越细，比表面积越大，在炉内悬浮时间越长，吸附效果就越好，汞在飞灰中的富集现象越明显．有研究表明随着锅炉容量增大粉煤灰在炉膛的停留时间也随之增加，燃烧更加充分，飞灰含碳量降低［１８］．Ｃ电厂的锅炉容量最大，粉煤灰的汞含量也就最低．而Ａ㊁Ｅ电厂由于机组老化，锅炉燃烧效率低，易造成飞灰含碳量较高，导致汞富集因子增大．炉渣的汞含量特别低，主要是由于在炉膛内高于８００ħ的高温燃烧区，煤中的汞几乎全部转变为元素汞Ｈｇ０并停留在烟气中，炉膛底部排渣口，随温度的降低，周围气化的汞会少部分凝结在底灰颗粒表面，其余绝大部分随烟气在锅炉烟道下游被传输到烟气污染控制设备．脱硫石膏对氧化态汞有很好的脱除效果，而汞的形态分布又与锅炉系统的烟气温度㊁烟气组分㊁飞灰活性与比表面积，以及其它微量元素等有较大关系［１９］．研究发现［２０］，锅炉负荷的变化对脱汞效率影响不明显，但随着机组负荷的增加，湿法烟气脱硫入口气态汞的含量增加．正常的脱硫石膏外观应接近白色，但因为有飞灰和其它杂质的存在，大部分脱硫石膏呈灰色或灰黄色．Ｃ电厂石膏颜色呈暗灰色，应是掺杂了飞灰，造成石膏汞含量增大．Ｅ电厂的石膏汞含量很低，主要是由于大量汞分布在粉煤灰中，在进入脱硫设备之前已经被静电除尘器去除．２．４㊀汞在不同物相中的分配特征和迁移量忽略脱硫过程石灰石引入的汞和脱硫废水所排放的汞，假设锅炉燃煤过程的汞输入与输出存在质量平衡，燃煤中的汞经燃煤发电过程燃烧后在固相和气相中的再分配特征和迁移量如图２所示．燃煤中的汞经再分配以后，约３３％ ８３％的汞最终被排放进入大气．图２㊀汞在固废和烟气中的迁移量Ｆｉｇ．２㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｆｌｕｅｇａｓａｎｄｓｏｌｉｄｗａｓｔｅ㊀２期刁星等：燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算２３３㊀根据表２中的分析结果，结合煤耗㊁粉煤灰产量㊁渣产量和脱硫石膏产量，计算得出不同电厂汞燃煤输入量和不同固废排放输出量，结果如表４所示．表４㊀汞的输出和输入量Ｔａｂｌｅ４㊀Ｉｎｐｕｔａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｔｈｒｏｕｇｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈａｓｅｓ电厂ＰｏｗｅｒｐｌａｎｔＡＢＣＤＥ煤输入汞量Ｍｅｒｃｕｒｙｉｎｐｕｔｖｉａｃｏａｌ／（ｇ㊃ｄ－１）６００．７５３５０．５３６６４．４２１９６．６３２９４．０７灰输出汞量Ｆｌｙａｓｈｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎ／（ｇ㊃ｄ－１）６０．２８１５．５６１．９６１８．１４１８７．６２渣输出汞量Ｓｌａｇｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎ／（ｇ㊃ｄ－１）１．２９０．４５４．８９０．９８０．５１石膏输出汞量Ｇｙｐｓｕｍｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎ／（ｇ㊃ｄ－１）２４９．６６６０．６４３０９．００１４．２８８．６７烟气输出汞量Ｆｌｕｅｇａｓｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎ／（ｇ㊃ｄ－１）２８９．５２２７３．８８３４８．５７１６３．２３９７．２７２．５㊀燃煤电厂汞排放量估算２．５．１㊀质量平衡模型（ＭａｓｓＢａｌａｎｃｅ，ＭＢ）根据图１中汞的迁移特征，建立燃煤发电过程中汞质量平衡方程．ＨｇＴ⁃Ｉｎｐｕｔ＝ＨｇＣｏａｌ＋ＨｇＬｉｍｅｓｔｏｎｅ＝ＨｇＴ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ（１）ＨｇＴ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＝ＨｇＳｏｌｉｄ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＋ＨｇＬｉｑｕｉｄ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＋ＨｇＧａｓ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ（２）ＨｇＳｏｌｉｄ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＝ＨｇＳｌａｇ＋ＨｇＦｌｙａｓｈ＋ＨｇＧｙｐｓｕｍ（３）ＨｇＧａｓ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＝ＨｇＦｌｕｅ（４）因为在本实验中，脱硫废水中汞的含量未被有效检出，因此ＨｇＷａｔｅｒʈ０．燃煤电厂烟气汞释放为：ＨｇＦｌｕｅ＝ＨｇＴ⁃Ｉｎｐｕｔ－ＨｇＳｏｌｉｄ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＝ＨｇＣｏａｌ－（ＨｇＳｌａｇ＋ＨｇＦｌｙａｓｈ＋ＨｇＧｙｐｓｕｍ）（５）根据方程（５），结合表２中的数据，可估算出５个电厂烟气汞排放量分别为２８９．５２㊁２７３．８８㊁３４８．５７㊁１６３．２３㊁９７．２７ｇ㊃ｄ－１．如果按照电厂年运行天数为３６０ｄ进行计算，则年排放量分别为１０４．２３㊁９８．６０㊁１２５．４９㊁５８．７６㊁３５．０２ｋｇ㊃ａ－１．２．５．２㊀排放修正因子模型（Ｅｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓ，ＥＭ）排放修正因子ＥＭＦ（Ｅｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓ）表示燃煤电站烟气中的汞排放到大气中的排放率，也体现了该电厂的清洁燃烧效率和环保设备贡献率．例如，某装置可以使原有烟气中汞排放减少１０％，则该装置的排放修正因子为１ ０．１＝０．９［２１］．排放因子模型建立了由燃煤到烟气汞排放的直接联系．最常用的修正因子烟气汞排放估算模型如下：ＨｇＧａｓ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ＝ＭＣｏａｌˑＣＨｇ－ｃｏａｌˑΠＥＭＦｉ式中，Ｈｇｇａｓ⁃ｅｍｉｓｓｉｏｎ为单个燃煤电站锅炉汞排放量（ｇ）；ＭＣｏａｌ为煤在估算时间内日平均消耗量（ｔ㊃ｄ－１）；ＣＨｇ⁃ｃｏａｌ为煤平均汞含量（ｍｇ㊃ｋｇ－１）；ΠＥＭＦｉ为各个有效修正因子（ＥＭＦ）的乘积．利用排放因子估算模型得到的电厂烟气汞排放量结果如表５所示．表５㊀采用排放因子模型估算电厂烟气汞排放Ｔａｂｌｅ５㊀ＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｂｙＥＭＦｓｍｏｄｅｌ电厂编号ＰｏｗｅｒｐｌａｎｔＡＰＣＤ类型ＡＰＣＤｔｙｐｅ燃烧器类型Ｂｕｒｎｅｒｔｙｐｅ烟气汞排放量估算值ＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｖａｌｕｅｓｏｆＥｍｉｓｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｓ／（ｋｇ㊃ａ－１）ＡＥＳＰ＋ＷＦＧＤ四角切圆１０７．９０ＢＥＳＰ＋ＷＦＧＤ四角切圆６２．９６ＣＥＳＰ＋ＷＦＧＤ四角切圆１１９．３３ＤＥＳＰ＋ＷＦＧＤ四角切圆３５．３１ＥＥＳＰ＋ＷＦＧＤ四角切圆５２．８２２．５．３㊀烟气计算模型（Ｆｌｕｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ＦＣ）根据煤炭燃烧的理论空气需求量Ｖ０（ｍ３Ｎ㊃ｋｇ－１）和产生的实际烟气量ＶＹ（ｍ３Ｎ㊃ｋｇ－１）计算如下［２２⁃２３］．（１）理论空气需求量干燥无灰基挥发分（Ｖｄａｆ，％）＞１５％的烟煤：２３４㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学３５卷Ｖ０＝０．２５１ˑＱｎｅｔ１０００＋０．２７８式中，Ｑｎｅｔ为收到基低位发热量（ｋＪ㊃ｋｇ－１）．Ｖｄａｆ＜１５％的贫煤和无烟煤：Ｖ０＝Ｑｎｅｔ４１４１５＋０．６１（２）实际烟气量无烟煤㊁烟煤及贫煤：ＶＹ＝１．０４Ｑｎｅｔ４１８７＋０．７７＋１．０１６１（α－１）Ｖ０式中，α为过剩空气系数，燃煤锅炉α＝１．８．煤炭中含汞量与其燃烧排放的汞浓度的关系如下：Ｂ＝１０３ˑＣ０ˑＰＶＹ式中，Ｂ为汞排放质量浓度（μｇ㊃ｍ－３Ｎ）；Ｃ０为煤炭的含汞量（μｇ㊃ｋｇ－１）；Ｐ为煤炭燃烧的大气汞排放比例，取８３％［２４］．５个电厂烟气汞排放浓度和年排放量如表５所示．表５㊀烟气计算模型估算汞排放量Ｔａｂｌｅ５㊀Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｂｙｆｌｕｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ电厂编号ＰｏｗｅｒｐｌａｎｔＶ０／（ｍ３Ｎ㊃ｋｇ－１）ＶＹ／（ｍ３Ｎ㊃ｋｇ－１）Ｂ／（μｇ㊃ｍ－３Ｎ）年排放量Ａｎｎｕａｌｅｍｉｓｓｉｏｎ／（ｋｇ㊃ａ－１）Ａ５．２４９．８０２０．３４１７９．４０Ｂ５．８２１０．８７１２．１７１０４．７９Ｃ５．９１１１．１４１０．５７１９８．６２Ｄ４．８９９．３１５．３９５８．７１Ｅ５．３７１０．１７６．８６８７．９１２．５．４㊀３种模型排放量估算对比分析图３显示的是用３种方法分别估算得到的５个燃煤电厂烟气汞年排放量．同一电厂采用不同模型估算结果的偏差较大．采用烟气计算模型的估算结果明显较其它两种模型估算结果数值偏高．就所研究的５个电厂而言，烟气计算模型结果分别比质量平衡模型高７２．１２％㊁６．２８％㊁５８．２８％㊁－０．０９％㊁１５１．０３％，比修正因子模型高６６．２７％㊁６６．４４％㊁６６．４５％㊁６６．２７％㊁６６．４３％．针对Ａ㊁Ｃ电厂，质量平衡模型和修正因子模型所得排放量基本一致．Ｂ㊁Ｄ电厂，质量平衡模型和烟气计算模型的结果相当．３种模型均基于燃煤中的汞含量水平进行估算，模型参数存在明显不确定性，受具体工艺过程影响较大．图３㊀３种方法烟气汞年排放量估算结果对比Ｆｉｇ．３㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅａｎｎｕａｌｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙ３ｍｏｄｅｌｓ㊀㊀２期刁星等：燃煤电厂固体废弃物中汞分布特征及排放量估算２３５胡长兴等［１７］通过利用排放因子模型，计算分析指出燃煤电站的总汞排放量（气态汞和固态汞排放量之和）基本上同燃煤机组的容量呈比例，每１００ＭＷ机组总汞排放量在４０ ５０ｋｇ㊃ａ－１左右．并指出，除尘设备与湿法脱硫设备共用时可以使气态汞排放量明显下降至总汞排放量的３０％左右，也就是气态汞的排放量为１２ １５ｋｇ㊃ａ－１．而本实验通过质量平衡法得到结果则显示，每１００ＭＷ机组气态汞排放量为１０ ３５ｋｇ㊃ａ－１．一般来讲，对电站燃煤烟气现场采样和分析难度较高，基体复杂，影响因素多，分析结果偏差大［２５］．烟气计算模型参数多为经验值，未考虑具体电站锅炉和环保设施运行状态的影响，适合多污染源㊁大区域的粗略估算．修正因子模型考虑了燃煤基质㊁锅炉类型㊁燃烧方式㊁清洁系数㊁环保设施等因素的贡献，较烟气计算模型更符合实际生产状况．然而，修正因子只是有限电厂实际测试结果的统计数据，同样存在片面性和不准确度．而质量平衡模型所需参数大部分来自实际测定结果，具有较高的可信度．工况参数也具有很高的可靠性，且方便获取．但实际测定结果也存在一定的不确定性，比如不同介质中汞浓度的瞬时变化㊁分析测定过程中的样品损失和误差等．总之，３种不同的估算方法各自存在优缺点．随着环境污染的日趋严重和国际环保标准的压力，尽快建立准确㊁有效的燃煤电站估算模型非常必要．３㊀结论（Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ）炉渣中汞所占比例在０．１３％ ０．７４％之间，粉煤灰中汞所占比例为０．３０％ ６３．８０％，脱硫石膏汞所占比例为２．９５％ ４６．５１％，燃煤中的汞经再分配以后，约３３％ ８３％的汞最终被排放进入大气．用烟气计算模型的估算结果明显较其它两种模型估算结果高，５个电站计算结果分别比质量平衡模型高７２．１２％㊁６．２８％㊁５８．２８％㊁－０．０９％㊁１５１．０３％，比修正因子模型高６６．２７％㊁６６．４４％㊁６６．４５％㊁６６．２７％㊁６６．４３％．３种模型参数存在明显不确定性，尽快建立准确㊁有效的燃煤电站估算模型势在必行．参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）［１］㊀ＰＡＣＹＮＡＥＧ，ＰＡＣＹＮＡＪＭ，ＳＴＥＥＮＨＵＩＳＥＮＦ，ｅｔａｌ．Ｇｌｏｂａｌａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎｖｅｎｔｏｒｙｆｏｒ２０００［Ｊ］．ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００６，４０（２２）：４０４８⁃４０６３．［２］㊀ＦＡＮＧＧＣ，ＹＡＮＧＩＬ，ＬＩＵＣＫ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｓａｎｄｄｒｙｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ⁃ｂｏｕｎｄｍｅｒｃｕｒｙＨｇ（ｐ）ｉｎＳｈａ⁃Ｌｕ，Ｔａｉｗａｎ［Ｊ］．ＡｅｒｏｓｏｌａｎｄＡｉｒＱｕａｌｉｔｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１０，１０（５）：４０３⁃４１３．［３］㊀ＬＥＥＷＪ，ＢＡＥＧＮ．Ｒｅｍｏｖａｌｏｆｅｌｅｍｅｎｔａｌｍｅｒｃｕｒｙ（Ｈｇ（Ｏ））ｂｙｎａｎｏｓｉｚｅｄＶ２Ｏ５／ＴｉＯ２Ｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，４３（５）：１５２２⁃１５２７．［４］㊀ＤＩＡＭＡＮＴＯＰＯＵＬＯＵＩ，ＳＫＯＤＲＡＳＧ，ＳＡＫＥＬＬＡＲＯＰＯＵＬＯＳＧＰ．Ｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｂｙａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｆｌｕｅｇａｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ｊ］．ＦｕｅｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，９１（２）：１５８⁃１６３．［５］㊀ＫＯＮＧＦＨ，ＱＩＵＪＲ，ＬＩＵＨ，ｅｔａｌ．Ｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｇａｓ⁃ｐｈａｓｅｅｌｅｍｅｎｔａｌｍｅｒｃｕｒｙｂｙｎａｎｏ⁃Ｆｅ２Ｏ３［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ⁃Ｃｈｉｎａ，２０１１，２３（４）：６９９⁃７０４．［６］㊀ＷＵＹＬ，ＲＡＨＭＡＮＩＮＧＲＵＭＤＧ，ＬＡＩＹＣ，ｅｔａｌ．Ｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍａｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｎｅａｒｂｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡｅｒｏｓｏｌａｎｄＡｉｒＱｕａｌｉｔｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，１２（４）：６４３⁃６５０．［７］㊀ＴＡＮＧＮ，ＰＡＮＳＷ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｆｒｏｍｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｆｉｒｅｄｂｏｉｌｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，４１（４）：４８４⁃４９０．［８］㊀高炜，支国瑞，薛志钢，等．１９８０一２００７年我国燃煤人气汞㊁铅㊁砷排放趋势分析［Ｊ］．环境科学研究，２０１３，２６（８）：８２２⁃８２８．ＧＡＯＷ，ＺＨＩＧＲ，ＸＵＥＺＧ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｔｒｅｎｄｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙ，ｌｅａｄａｎｄａｒｓｅｎｉｃｆｒｏｍｃｏａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｆｒｏｍ１９８０⁃２００７［Ｊ］．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，２６（８）：８２２⁃８２８（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［９］㊀郭欣，郑楚光，贾小红，等．３００ＭＷ煤粉锅炉烟气中汞形态分析的实验研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００４，２４（６）：１８９⁃１９２．ＧＵＯＸ，ＺＨＥＮＧＣＧ，ＪＩＡＸＨ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｒｃｕｒｙｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｉｎｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｆｉｒｅｄｆｉｕｅｇａｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００４，２４（６）：１８９⁃１９２（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１０］㊀王起超，马如龙．煤及其灰渣中的汞［Ｊ］．中国环境科学，１９９７，１７（１）：７７⁃７９．ＷＡＮＧＱＣ，ＭＡＲＬ．Ｔｈｅｍｅｒｃｕｒｙｉｎｃｏａｌａｎｄｉｔｓｃｉｎｄｅｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，１９９７，１７（１）：７７⁃７９（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１１］㊀ＧＬＯＤＥＫＡ，ＰＡＣＹＮＡＪＭ．Ｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｉｎＰｏｌａｎｄ［Ｊ］．ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００９，４３（３５）：５６６８⁃５６７３．［１２］㊀张迪生，谢馨．南京某燃煤电厂汞的排放特点及分布特征［Ｊ］．环境监测管理与技术，２０１４，２６（３）：６４⁃６７．ＺＨＡＮＧＤＳ，ＸＩＥＸ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎａＮａｎｊｉｎｇｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ［Ｊ］．ＴｈｅＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，２０１４，２６（３）：６４⁃６７（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．２３６㊀环㊀㊀境㊀㊀化㊀㊀学３５卷［１３］㊀张乐．燃煤过程汞排放测试及汞排放量估算研究［Ｄ］．杭州：浙江大学硕士学位论文，２００７．ＺＨＡＮＧＬ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｆｒｏｍｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓ［Ｄ］．Ｈａｎｇｚｈｏｕ：ＭａｓｔｅｒｄｅｇｒｅｅｔｈｅｓｉｓｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００７（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１４］㊀樊保国，刘军娥，乔晓磊，等．电厂煤粉锅炉汞排放特性研究［Ｊ］．环境污染与防治，２０１４；３６（７）：６１⁃６３，７３ＦＡＮＧＢＧ，ＬＩＵＪＥ，ＱＩＡＯＸＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｆｉｒｅｄｂｏｉｌｅｒ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１４；３６（７）：６１⁃６３，７３（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１５］㊀李文俊．燃煤电厂和水泥厂大气汞排放特征研究［Ｄ］．重庆：西南大学硕士学位论文，２０１１．ＬＩＷＪ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＣｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄＰｏｗｅｒｐｌａｎｔａｎｄＣｅｍｅｎｔｐｌａｎｔ［Ｄ］．Ｃｈｏｎｇｘｉｎｇ：ＭａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｖｉｅｒｓｉｙｔｙ，２０１１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１６］㊀葛业君，董众兵，郑刘根，等．淮南市电厂和炉渣中汞的分布规律［Ｊ］．环境化学，２００９，２８（３）：４５３⁃４５４ＧＥＹＪ，ＤＯＮＧＺＢ，ＺＨＥＮＧＬＧ，ｅｔａｌ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｉｎｓｌａｇａｎｄＨｕａｉｎａｎｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００９，２８（３）：４５３⁃４５４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１７］㊀胡长兴，周劲松，何胜，等．我国典型电站燃煤锅炉汞排放量估算［Ｊ］．热力发电，２０１０，３９（３）：１⁃４，８．ＨＵＣＸ，ＺＨＯＵＪＳ，ＨＥＳ，ｅｔａｌ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｂｏｉｌｅｒｓｉｎｔｙｐｉｃａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｏｆＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２０１０，３９（３）：１⁃４，８（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１８］㊀吕俊复，冯俊凯．煤粉炉中燃烧产物停留时间及其对飞灰含碳量的影响［Ｊ］．锅炉技术，２００５，３６（６）：２１⁃２４．ＬＹＵＪＦ，ＦＥＮＧＪＫ．Ｒｅｓｉｄｅｎｔｔｉｍｅｏｆｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｆｌｙａｓｈｉｎｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌｆｉｒｅｄｂｏｉｌｅｒｓ［Ｊ］．ＢｏｉｌｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，３６（６）：２１⁃２４（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［１９］㊀ＣＨＥＮＬ，ＤＵＡＮＹ，ＺＨＵＯＹ，ｅｔａｌ．ＭｅｒｃｕｒｙｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｃｒｏｓｓｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅｓｉｎｓｉｘｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｏｆＣｈｉｎａ：Ｔｈｅｃｏ⁃ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｈｌｏｒｉｎｅａｎｄａｓｈｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，２００７，８６（４）：６０３⁃６１０．［２０］㊀井鹏，王凡，朱金伟，等．３００ＭＷ燃煤机组烟气控制装置对气态汞去除效果［Ｊ］．环境工程学报，２０１５，９（１）：３０７⁃３１１．ＪＩＮＧＰ，ＷＡＮＧＦ，ＺＨＵＪＷ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍｏｖａｌｏｆｇａｓｅｏｕｓｍｅｒｃｕｒｙｆｏｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｏｆｔｗｏｓｅｔｓｏｆ３００ＭＷｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｕｎｉｔｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，９（１）：３０７⁃３１１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［２１］㊀任建莉，周劲松，骆仲泱，等．燃煤电站汞排放量的预测模型［Ｊ］．动力工程，２００５，２５（４）：５８７⁃５９２．ＲＥＮＪＬ，ＺＨＯＵＪＳ，ＬＵＯＺＹ，ｅｔａｌ．Ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｆｏｒｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｂｙｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，２５（４）：５８７⁃５９２（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［２２］㊀齐书芳，岳涛，王凡，等．燃煤工业锅炉烟气中汞排放情景分析［Ｊ］．环境污染与防治，２０１４，３６（７）：１０３⁃１０６．ＱＩＳＦ，ＹＵＥＴ，ＷＡＮＧＦ，ｅｔａｌ．Ｓｃｅｎａｒｉｏａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｏｉｌｅｒｆｌｕｅｇａｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１４，３６（７）：１０３⁃１０６（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［２３］㊀同济大学，湖南大学，重庆建筑工学院．锅炉及锅炉房设备（第二版）［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９８６：２３⁃２５．ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＢｏｉｌｅｒａｎｄＢｏｉｌｅｒ⁃ｒｏｏｍＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＳｅｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎ）［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆ＢｕｉｌｄｉｎｇＰｒｅｓｓ，１９８６：２３⁃２５（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［２４］㊀蒋靖坤，郝吉明，吴烨，等．中国燃煤汞排放清单的初步建立［Ｊ］．环境科学，２００５，２６（２）：３４⁃３９．ＪＩＡＮＧＪＫ，ＨＡＯＪＭ，ＷＵＹ，ｅｔａｌ．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｅｒｃｕｒｙｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎｖｅｎｔｏｒｙｆｒｏｍｃｏａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２００５，２６（２）：３４⁃３９（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［２５］㊀ＷＡＮＧＹ，ＤＵＡＮＹ，ＹＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｒｃｕｒｙｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｆｒｏｍｆｉｖｅｃｏａｌ⁃ｆｉｒｅｄｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｃ］．６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｏａｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ，ＣＨＩＮＡ，２００７：８５９⁃８６８．。

环境与健康杂志2010年3月第27卷第3期J Environ Health,March 2010,Vol．27,No．3【工作交流】文章编号：1001-5914（2010）03-0270-02燃煤电厂烟气中汞的监测方法评价武成利1，2，曹晏2，董众兵1，潘伟平2关键词：空气污染；汞；燃煤电厂；监测方法中图分类号：X830.2文献标识码：C作者单位：1.安徽理工大学化学工程学院（安徽淮南232001）；2.美国西肯塔基大学（美国42101）作者简介：武成利（1976-），男，讲师，博士研究生，从事环境和化工方面的研究。

燃煤电厂是主要的人为汞排放源之一，占人为排放的三分之一[1，2]。

汞在燃煤电厂以3种形态存在：零价汞（Hg 0）、氧化态汞（Hg 2+）和颗粒态汞（Hg p ），零价汞不能溶于水，很难脱除；颗粒态汞一般经过静电除尘器（ESP ）除去[3]；Hg 2+能溶于水，通过湿法脱硫装置（Wet FGD ）既能脱SO 2又能脱除Hg 2+。

2005年3月，美国环保署（EPA ）颁布了洁净空气汞控制条例（CAMR ）[4]。

为实时监控各个电厂汞的排放，要求燃煤电厂安装可行的汞监测设备[5]。

本研究采用安大略法（OHM ）、连续汞监测法（Hg CEM ）、半连续汞监测法（Hg SCEM ）和吸附剂捕获方法（Appendix K ）在燃煤电厂的烟气排入大气的最终排放点烟囱上进行汞浓度监测，比较4种汞监测方法的可行性和有效性。

1材料与方法1.1电厂测试机组情况和煤样分析该电厂锅炉是205MW 的煤粉炉，烟气污染物控制设备包括选择性催化还原脱硝装置、冷侧静电除尘器和石灰石-石膏湿法脱硫装置。

电厂燃烧用煤为烟煤，煤的空气干燥基的水分、灰分和挥发分分别为8.85%，10.70%和34.92%。

空气干燥基碳、氢、氧、氮和硫元素分析结果分别为63.43%，5.52%，15.26%，1.18%和3.91%（质量分数）；汞、氟和氯分析结果分别为0.11，49.46和1936.64mg/kg 。

燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨针对当前燃煤电厂所排放的烟气中，关于汞元素对环境的危害问题进行了论述，对目前燃煤电厂能够采用的脱汞技术进行了总结，并对如何监测燃煤电厂烟气中的汞含量值，提出了有效的改进对策。

标签：燃煤烟气；电厂；汞处理；脱汞技术0 引言我国对重金属汞有严格的管控制度，汞的剧毒性对人体危害巨大，因此为了避免汞排放对环境造成污染，要严格监测汞元素的排放问题。

超量的汞会在不同的环境层面中进行自由渗透，包括土壤、水域等。

汞可以在生物体内进行聚集，例如当空气或是自然水体中的汞元素超标时，就会在动物或鱼的内脏组织中沉淀下来，人一旦使用了这些鱼或动物，汞元素就会进入人的体内，进而毒害人的神经系统，或者是影响未成人的成长发育。

根据环境调查报告统计，由于人为因素造成汞污染的问题，主要来自于燃煤。

火电厂燃煤发电排放的烟气中，包含多种有毒重金属，例如汞、铅、镍、锌、铬等。

这些重金属一部分会随着燃煤产生的烟气、粉尘等，由烟囱排入大气中，而有一部分会被吸附在烟道中，工厂对烟道进行清理，会将这一部分灰尘收集到贮灰场，从而使得灰尘中可溶于水的重金属，随水向地下渗透，或者是被冲入地表水体，造成水环境的污染。

根据有关研究资料显示，由于电厂燃煤排放的汞污染物，占总污染物排放量的33%，居于所有行业的首位。

随着我国燃煤量的增加，汞污染呈现逐年上升的态势。

尤其是燃煤电厂的汞排放情况，还没有制定相应的监测方法和排放标准。

1 我国当前实行的脱汞技术1.1 洗煤技术煤炭中的黄铁矿的含量和重金属汞关系密切，通过磁分离法去除黄铁矿的同时，也去除了黄铁矿的伴生物汞。

此外，还有一些可以从原煤中提取汞的方法，包括微生物法、化学方法等。

据统计，采用化学洗煤技术，可以比传统的洗煤技术，多去除约25%的汞。

1.2 热处理技术利用汞的挥发性高的特性，可以对煤进行预热，煤炭中的汞经过加热进而挥发。

据研究数据表明，当煤炭加热到400摄氏度时，可以将煤炭中80%的汞进行分离。