燃煤电厂汞污染物控制现状研究

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。

美国燃煤火力发电厂汞控制技术的发展及现状一、引言汞是一种地方性、区域性和全球性的污染物，危害人体健康。

研究表明，汞与胎儿中枢神经系统先天缺陷、儿童语言和运动能力发育迟缓、儿童自闭症、成年人心血管疾病，包括心脏病发作等有关联。

减少汞排放有利于人类健康和环境。

汞可以通过多种渠道进入大气，包括自然过程（如火山爆发）和人为活动（如电厂燃煤），现在电厂燃煤已经成为美国最大的人为汞污染源。

美国及欧洲国家对工业汞排放控制经验表明，减少汞的排放会迅速和有效地降低食物链中的汞量，进而减少人类对汞的摄入，防止由此而产生的病变和危害。

通过控制燃煤电厂汞排放将显著地降低生物群中汞，增强公众的健康。

二、美国汞控制的立法和技术发展历程美国最早大规模对工业上的汞排放控制开始于20世纪90年代初，主要针对的是医药废物焚化炉及城市垃圾焚烧炉。

从图1中的数据统计可以看出，通过采用汞控制技术，美国人为汞的排放已从1990年的220吨/年降到了1999年的120吨/年。

现今美国最大的汞排放源为燃煤火力发电厂。

1999年通过10年的研究,克林顿时期的环保署认为对火力发电厂进行汞的控制是“正确和必须的”，计划在2007年达到90%的汞控制率。

布什政府废除了这个计划，并在2005年6月制定了清洁空气汞法规“clean air mercury rule”，计划在2010年达到20%的汞控制率,并可以交易；最终于2018年达到70%的汞控制率。

这个法规相比克林顿时期的决定有着很大的差距，于是20多个州决定自己制定更严格的政策来控制本州火力发电厂汞排放，并同时把布什政府送上了法庭。

2008年，美国上诉法庭判决：布什政府败诉，取消“清洁空气汞的法规”并责成布什政府环保署制定更严格的汞控制法规。

new jersey，massachusetts，connecticu州政府要求境内火电厂在2008年达到85%的汞控制率；illinois州政府要求在2009年实现90%的汞控制率；pennsylvania州长已签署了在2010实现80%汞控制率的法规；minnesota，maryland，new york，montana也已经行动起来。

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。

燃煤汞污染现状及其控制专业：环境科学姓名：张宏祥学号：X111140062014年5月23日导言汞是具有巨毒性、持久性、易迁移性、高度生物蓄积性的化学物质，可通过呼吸、皮肤接触、饮食、母婴遗传等方式进入人体，对人体健康造成危害。

世界高度关注汞污染问题，汞被认为是全球性循环元素，减少因燃煤向大气排放汞是人类的共同任务。

中国一次性能源以煤炭为主，燃煤汞排放是主要的人为大气汞排放源。

2010 年我国原煤消耗 31.8 亿 t，是 2000 年的2.41倍，其中电煤消耗18亿t。

煤炭利用过程中，会有大量的汞被释放到大气中。

因此，研究燃煤电厂汞污染问题显得十分重要。

一、国内外发展情况2000 年 12 月，美国 EPA 宣布开始控制燃煤电厂锅炉烟气中汞的排放。

2005 年 3 月，美国 EPA 颁布了汞排放控制标准，成为世界上首个针对燃煤电站汞排放实施限制标准的国家。

联合国环境规划署（UNEP）专门制定了一系列工作日程来控制汞污染，2010 年 6 月，政府间谈判委员会第一次会议（INC1）在瑞典斯德哥尔摩召开，拟定了一项具有全球法律约束力的汞问题文书，来自包括中国在内的 140 多个国家、政府间组织和国际组织的 400 多名代表出席了本次会议。

中国的汞排放量已经世界第一，UNEP 的报告草案中，2005年中国汞排放量为 825.2t，占全球总排放量的42.85%；印度汞排放量为171.9t，占全球总排放量的 8.93%；美国汞排放量为118.4t，占全球总排放量的6.15%。

我国电力和热力行业化石燃料燃煤排放汞 387.4t，美国排放 62.8 t。

目前我国相关政府部门及行业尚未正式对外发布过燃煤电厂汞排放的数据，专业学者的相关研究也都是估算的数据。

根据中国电力企业联合会与清华大学共同承担的联合国环境规划署《中国燃煤电厂大气汞排放》项目，2008 年中国燃煤电厂大气汞排放量比 2005 年降低 10%左右，主要是因为脱硫机组占煤电机组的比例由 2005 年的 14%快速提高至 2008 年的 60%，而脱硫机组装置对汞有协同去除的作用。

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。

浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制摘要：排放到环境中的汞会对人类健康和环境造成明显的伤害。

汞进入人体后，可能会造成脑组织的损害，当环境中汞的浓度达到一定的范围时，会造成汞中毒。

因此，要对燃煤机组的汞污染进行控制，各国也在针对燃煤机组汞污染的控制进行相关的研究。

关键词：燃煤电厂；烟气汞；排放；控制一、燃煤电厂烟气汞的排放赋存在燃煤中的汞经过燃煤电厂的锅炉机组后，开始在炉内高温下，几乎所有的汞会转变为零价汞进入高温的烟气，经过各污染控制设备和其他设施的过程中，由于温度、烟气成分及飞灰等的影响，汞会发生复杂的物理化学变化而转化为不同的形态，最终表现为三种形态：颗粒态汞、氧化态汞以及元素态汞。

一般颗粒态汞易于被除尘器收集，氧化态汞易溶于水，易于被WFGD脱除；而元素态汞挥发性高、不溶于水，不溶于酸，很难被除尘器去除。

因此，汞的排放形态直接影响汞的脱除效率。

二、燃煤电厂烟气汞形态转化的影响因素1．在燃煤电厂中，不同形态的汞的含量及比例受到多种因素的综合作用，主要包括煤种、锅炉的燃烧方式及燃烧温度、烟气气氛以及烟气中的HCl和飞灰等。

燃煤电厂烟气中的汞含量及形态与燃煤锅炉燃烧的煤种密切相关。

研究表明，烟煤燃烧产生的烟气中的汞是以氧化态为主的，亚烟煤燃烧后，烟气中的二价汞含量与零价汞含量相当，褐煤燃烧后烟气中以零价汞为主。

2.锅炉燃烧温度影响汞的形态，在炉膛温度较高时，烟气中零价汞含量较大，大多数的二价汞形成的氧化物不稳定，会发生分解生成单质汞。

当烟气温度降低于750K时，烟气中汞元素的主要形态是二价汞。

3.锅炉的燃烧方式不同，会影响煤的燃烧情况，从而影响汞的形态分布，例如，在相同的条件下，循环流化床产生的烟气中的二价汞的比例较大，这与循环流化床的低燃烧温度有关。

从燃煤电厂的测试结果发现，使用循环流化床的锅炉排放的烟气飞灰中富集的汞含量较高，这可能是因为循环流化床的燃烧温度较低，形成的飞灰含有较高含量的未燃尽碳，吸附了更多的零价汞。

汞撒利类在燃煤电厂中的排放特征和控制技术研究汞是一种常见的有毒物质，其排放对环境和人类健康造成了严重影响。

特别是燃煤电厂作为重要的汞排放源，其排放对全球大气汞污染有着重要的贡献。

因此，研究燃煤电厂中汞排放的特征和控制技术具有重要意义。

首先，让我们了解汞撒利类在燃煤电厂中的排放特征。

燃煤电厂主要通过燃烧煤炭来产生电力，而燃烧过程中汞主要以元素汞(Hg0)、离子汞(Hg2+)和颗粒态汞(Hgp)三种形态排放。

元素汞是汞的最常见形态，占据了燃煤电厂排放总量的大部分。

离子汞和颗粒态汞的排放量相对较少。

其次，燃煤电厂中汞排放的控制技术是必不可少的。

针对燃煤电厂汞排放的特点，研究和实施有效的控制技术可以显著降低汞排放，并减少对环境的负面影响。

目前，常用的汞排放控制技术主要包括以下几种：1. 燃烧优化技术：通过优化煤种选择和燃烧条件，可以有效降低燃煤电厂中的汞排放。

例如，选择低汞含量的燃料，优化燃烧温度和压力等参数，可以降低燃烧过程中汞的生成和排放。

2. 烟气净化技术：燃煤电厂中常用的烟气净化技术包括静电除尘器和脱硫脱硝设备。

这些设备可以通过捕集汞颗粒和汞物质，将其从烟气中去除。

然而，传统的净化技术对于气态汞的去除效果较差，因此需要结合其他技术进行改进。

3. 激活炭吸附技术：激活炭是一种具有很强吸附性能的材料，可以用于捕集汞。

将激活炭投入燃煤电厂的烟道系统中，可以有效地吸附烟气中的汞，达到减少汞排放的目的。

同时，捕集的汞可以进行有效的回收和处理。

4. 汞稳定剂技术：汞稳定剂是一种能够与汞形成稳定化合物的化学物质。

通过添加汞稳定剂到煤炭或燃烧过程中，可以显著降低汞排放。

这种技术被广泛应用于燃煤电厂和其他燃烧过程中，具有较好的效果。

总的来说，燃煤电厂中汞撒利类的排放特征和控制技术的研究具有重要的意义。

通过深入了解汞排放的来源和特点，有针对性地实施汞排放控制技术，可以有效降低燃煤电厂对环境的污染，减少对人体健康的危害。