合肥市燃煤电厂汞元素排放量估算

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。

安徽某燃煤电厂周边土壤汞分布特征及风险评价单平;伍震威;黄界颍;唐晓菲;汪家源【摘要】Samples of soil around a coal-fired power plant were collected and the concentrations of Hg were determined through the CVAAS method. Spatial distributions and risk assessment of Hg in soils around the power plant were investigated by using geostatistics and GIS techniques. The results showed that Hg concentration in soil ranged from 0. 015 to 0. 076 mg/kg,with an average of 0. 029 mg/kg,which was higher than that in local area(0. 015mg/kg) and Anhui(0. 027 mg/kg),but lower than the secondary standard value of“soil environmental quality standards”(GB 15618—2008). The overall distribution characteristics of Hg showed as the followings:distance between 1 km and 2 km away from the plant>within1km>distance of 2 km away from the plant,Hg had obvious decrease by the distance. The spatial distribution of Hg content had a high correlation with the dominant wind directions,pointing to a potential Hg input from coal combustion. Compared with the method of single factor pollution index and geoaccumulation index,Hakanson single potential ecological risk index evaluation better reflected the actual pollution levels of soils and its hazard to surrounding environment. Hg concentrations in soil have different correlation with pH and organic matter( OM) .%结合当地气象条件,采集了安徽某燃煤电厂周边地区的土壤,采用冷原子吸收法测定其汞含量,应用地统计学和地理信息系统方法分析了电厂周边表层土壤汞含量的空间分布特性,分析了土壤中汞与理化性质之间的相关性,并进行了风险评价。

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。

关于燃煤电厂烟气中汞含量监测问题的探讨作者：陈英来源：《中国科技纵横》2017年第01期摘要：人类在长期吸入汞蒸汽或汞化合物粉尘的情况下，会出现精神异常、震颤等慢性中毒体征，在短时间吸入大量汞蒸汽的情况下，会出现恶心、呕吐、胃肠道穿孔、急性肾功能衰竭等体征，甚至死亡，可见汞污染防治的重要性。

而燃煤电厂在生产过程中产生的汞含量，在人为汞排放总量中的比重最大，所以通过提升燃煤电厂烟气中汞含量的监测水平，准确掌控排放烟气中汞及其化合物的浓度，对汞及其化合物排放浓度超标燃煤电厂进行治理、环保部门核算汞排放总量等至关重要。

在此背景下，本文针对燃煤电厂大气汞监测问题展开研究，为燃煤电厂大气汞监测水平的提升提供参考。

关键词：燃煤电厂；大气汞；监测问题中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0008-01燃煤电厂电力生产过程中，烟气中会含有一定的固态颗粒汞、气态单质汞和气态二价汞，为确保出口烟气中汞及其化合物的排放浓度达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13221-2011）要求（≤30ug/m3），人们尝试利用OHM、CEMS、30B、HJ543-2009等方法对烟气中汞浓度进行监测，对几种监测方法的优劣进行对比，目的是寻求最准确的监测方法，真实掌控汞的排放情况。

1 燃煤电厂大气汞监测的主要方法1.1 OHM此监测方法的适用范围是0.5至100ug/m3，具体的监测流程是，先利用石英取样管、过滤器、真空泵、加热装置等结构构成的采样系统，从燃煤电厂超过120摄氏度的烟气管道环境中对烟气进行持续2h的等速采样，在采样的过程中，固态颗粒汞、气态二价汞、气态单质汞、水分会分别被石英纤维滤筒、氯化钾溶液吸收瓶、硝酸溶液吸收瓶和高锰酸钾吸收瓶、硅胶吸收瓶吸收；然后在复原、消解处理的基础上，进行冷原子荧光光谱等技术对大气汞进行监测。

可见此方法在应用的过程中，对烟道采样位置的依赖性较低，既可以对大气汞监测还可以对各种状态的汞含量进行测定，但在具体操作的过程中采样和样品处理的复杂性较高，受外界因素的影响较大，使监测的准确性保证难度非常大。

【小技巧】燃煤电厂大气污染物排放总量的估算一般电厂大气污染物排放用mg/m3表示，怎么能快速估算出每发一度电大气污染物的排放量是多少呢？即如何把排放的单位从mg/Nm3转换成mg/kWh或g/kWh呢？这样估算某一时间段内的污染物排放量不就容易多了么？当然，还可顺便计算所需交的排污费用呢。

解决思路，如果我们能取得某一负荷(MW)下相应的烟气量(Nm3/h)及污染物排放浓度(mg/Nm3)，即可计算，度电污染物排放量(mg/kwh) = 烟气量(Nm3/h)×污染物排放浓度(mg/Nm3)/ 负荷（1000 × kW）。

对于全年污染物排放量，我们可以用满负荷工况下的设计烟气量及各环保设施的设计排放浓度来进行估算。

由于不种煤种元素成分不一样以及实际运行时过量空气系数会有差异，对实际的烟气量会有所影响，但对于全年估算来说，可以认为影响不大。

拿一台实施了超低排放改造的600MW的机组为例进行计算，假设其年利用小时数为4500小时，且当地大气污染物排污收费标准均为1.2元/kg，则二氧化硫、氮氧化物及烟尘的年排放总量及排污费用可由如下Excel表估算出来（注：所用烟气量为设计煤种满负荷工况下对应的烟气量，实际算时可用自己厂的设计值替代一下）。

通过这样的计算，我们能简便的估算出所要的结果。

对于环保工程师来说，就能对机组的大气污染物排放总量做到心中有底，与环保部门也能算一版明白账了。

最后，用同样方法对燃气电厂的NOx排放总量进行计算，我们可以发现，在同样的NOx排放浓度（mg/Nm3）时，燃机的度电排放量是要比燃煤的差不多翻倍的。

如拿9F级联合循环机组及9E级联合循环机组的烟气量进行计算，如NOx排放浓度都是50mg/Nm3，则在与超低排放煤电机组发同样多电量的情况下（粉红背景色部分），燃机的NOx的排放总量则要比煤电大约1.8倍哦！想不到吧？。

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。

干货燃煤电厂大气污染物排放总量的估算燃煤电厂是我国主要的电力供应来源之一，但其燃煤排放也是大气污染的主要来源之一。

准确估算燃煤电厂大气污染物排放总量对于环境管理和污染防控具有重要意义。

本文将从燃煤电厂大气污染物的排放组成、估算方法以及影响因素三个方面来深入探讨。

首先，燃煤电厂大气污染物排放主要包括二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）、汞等。

其中，二氧化硫是煤燃烧中硫分的氧化产物，氮氧化物主要是氮和氧在高温条件下的反应生成的，颗粒物则是煤燃烧过程中固体颗粒的组成部分。

这些污染物的排放会对环境和健康产生严重影响，因此准确估算其排放总量具有重要意义。

其次，燃煤电厂大气污染物排放总量的估算方法多种多样，常用的方法包括底部排放估算法、源排放估算法和监测数据统计法等。

底部排放估算法是根据燃煤电厂设备和操作参数、煤质等因素计算得出的，其基本原理是通过对燃煤电厂设备的材料平衡和能量平衡进行分析和计算，进而估算大气污染物的排放量。

源排放估算法则是基于煤的化学组成和排放物排放率方程推算得出的，其优点是简便快捷。

而监测数据统计法是通过实际监测燃煤电厂的污染物排放浓度和流量，结合排放时间进行统计和计算。

这些方法各有优劣，需要根据实际情况进行选择和应用。

最后，燃煤电厂大气污染物排放总量的估算受到多种因素的影响。

首先是燃煤电厂的规模和产能，大型燃煤电厂的排放总量常常高于小型电厂。

其次是燃煤的煤质，不同种类的煤炭含硫量、灰分含量以及挥发分含量均会对排放总量产生影响。

此外，燃煤电厂的运行状态和污染物控制设施的性能也会对排放总量产生重要影响。

因此，在进行燃煤电厂大气污染物排放总量估算时，需要综合考虑以上因素，以提高估算的准确性。

综上所述，对于干货燃煤电厂大气污染物排放总量的估算，我们需要对燃煤电厂的排放组成进行深入了解，选择适合的估算方法，并综合考虑各种影响因素。

只有准确估算和监测燃煤电厂的大气污染物排放总量，才能有效地进行环境管理和污染防控，减少对环境和健康的不良影响。