燃煤电厂烟气中汞的控制技术
燃煤烟气汞排放与控制技术浅析
汞与氧化汞。实现汞的超低排放。脱除率70~95%。
二、超低排放系统中汞的协同控制
协同控制技术
SCR催化汞氧 化
汞形态转化反应与催化剂表面活性中心位(V2O5负载量) 密切相关；随温度升高而催化活性增强；烟气HCl提供 反应必需的活性Cl-有重要促进作用；H2O加入降低转化 率；NH3与汞有吸附竞争关系；空速增大有负面影响。 烟气冷却Hg0被吸附/沉积，Hg2+与飞灰表面化学组分反 应而被附着，形成颗粒汞。颗粒汞宜富集于亚微米颗粒 0.125um。除尘脱汞效果与除尘方式、烟气参数、汞形 态等有关。资料显示电除尘器脱总汞的效率为27%，布 袋除尘器58%；颗粒汞的捕集效果分别是49%与99%。 洗涤脱汞率通常在70~90%，主要对氧化汞Hg2+的脱除率 很高，因此受汞形态影响很大。增加CI含量、强酸溶液 、降低温度或增加氧化剂(FeCI3)有利，但SO2对Hg2+有还 原作用而影响脱汞效率，此外进入脱硫废水与石膏中的 汞的二次污染有待控制。 对氧化汞Hg2+与颗粒汞Hgp有一定脱除效果。但是测量 数据有限，部分测量结果未显脱除效果，有待进一步补 充测量数据，加强作用机理研究与影响因素研究
炉前卤素剂添加(SCR-ESP-WFDG)协同脱汞
增强细微颗 粒捕集 抑制二 次污染
四、燃煤烟气汞治理可行技术路线
技术路线三
基于可靠而 超低排放原则
SCR溴化活性炭喷射布袋除尘 WFGD
吸附剂脱汞机理与 高效吸附剂研究 高碳汞比， 高效脱除 高成本
谢 谢谢！ 谢！ THANK THANKYOU YOU! !
石灰石
空 气 预 热 器
烟 囱
布袋更佳
在垃圾焚烧炉中应用较为成功，中等碳汞比时，脱除率90%。 燃煤电厂使用因存在烟气量大、汞浓度低、停留时间短、其他影响 因素多等原因，造成脱汞成本很高（美国投资约为$2~10/kW，运行 费用约为0.04~0.4美分/kWh。脱汞成本约$14200~70000/磅）
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂作为能源供应的主要来源之一，在发电过程中会产生大量的烟气排放。
烟气中含有许多有害物质，其中之一就是汞。
汞是一种高毒的重金属，它在环境中的存在对人类和生态系统造成严重危害。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术，探讨其适用性具有重要意义。
目前主流的燃煤电厂烟气脱汞技术有湿法脱汞和干法脱汞两种。
湿法脱汞主要包括氧化吸附法和选择性催化还原法。
氧化吸附法是通过将汞氧化为水溶性的汞离子，然后利用吸收剂吸附汞，最后通过控制吸收剂中的pH值或添加还原剂来实现汞的脱附。
选择性催化还原法则是利用选择性催化剂将气态中的汞转化为固态颗粒，然后通过过滤装置将固态颗粒捕获。
干法脱汞技术主要包括活性炭吸附法和氯化法。
活性炭吸附法通过将烟气中的汞气体吸附在活性炭上，进而将活性炭回收，在高温下进行脱附处理，实现汞的去除。
氯化法则是将烟气中的汞与氯化气体反应生成氯化汞，然后通过吸附剂将氯化汞捕获。
这些烟气脱汞技术各有优势和适用性。
湿法脱汞技术工艺相对成熟，处理效果较好，适用于大部分燃煤电厂烟气的脱汞需求。
干法脱汞技术则具有简单、节能、低废水排放等特点，适用于一些小型燃煤电厂中，但对于高浓度汞含量的烟气处理效果较差。
原煤中的汞含量高低直接影响到烟气脱汞技术的应用效果。
高汞含量的煤炭会使得烟气中的汞含量相对较高，从而增加了脱汞技术的难度和成本。
在选择燃煤供应商时，应优先选择低汞含量的煤炭，这可以减少燃烧过程中汞的排放。
燃煤电厂烟气脱汞技术的投资和运营成本也需要考虑。
不同的脱汞技术在设备投资、能耗和副产品处理等方面存在差异，需要根据具体情况综合考虑，选择最适合自身条件的脱汞技术。
燃煤电厂烟气脱汞技术的探讨以及适用性的研究对于减少烟气污染物排放，保护环境和人民健康具有重要意义。
不同的脱汞技术有不同的适用场景，需要根据燃煤电厂的具体情况进行选择和应用。
减少煤炭中汞的含量以及提高燃煤电厂的汞排放标准也是防治烟气汞污染的有效手段。
燃煤电厂烟气中汞的控制技术
燃煤电厂烟气中汞的控制技术大气中汞的来源1 主要来源大气中主要汞污染源为燃煤电厂、水泥厂以及有关矿物材料的开采和加工。
甲基汞同时可从城市废物充填和污水处理厂直接排出。
燃煤电厂是汞向大气排入的最主要来源。
上海市对空气中细粒径颗粒态汞的分析表明，大气中汞的颗粒物来源燃煤约占80％左右。
2 燃煤电厂生产过程汞的迁移转化电厂燃煤中的汞经燃烧通过烟气、飞灰和灰渣以及冲灰水的排放进入大气、土壤和水体。
由于汞具有挥发性，电厂用煤在粉碎过程中已有部分挥发。
煤粉进入炉内，随着温度升高，挥发出的气态汞随着烟气排放。
烟气进入除尘设备后，部分汞被灰颗粒吸附随同残留在灰渣中的汞一块被排入灰场。
进入大气的汞通过干湿沉降进入土壤和水体。
灰渣和冲灰水中的汞进入环境后，其中零价汞比重大，不易溶于水，在靠近排放口处沉淀下来。
二价汞离子在迁移过程中，被底泥和悬浮物中颗粒吸附，渐渐沉降下来。
其它形态的汞在水或沉降物中也可以转化成二价汞。
二价汞在微生物作用下，生成毒性更大的甲基汞和二甲基汞。
火电厂灰场的粉煤灰也会对土壤和地下水造成影响。
汞的危害汞是有剧毒性的微量元素，它具有挥发性和累积性。
汞在空气中传输扩散，最后沉降到水和土壤中，从而对环境和人体健康构成极大隐患。
大气中汞的浓度往往较低，一般不为人们所重视。
如果汞直接或通过大气沉降进入水体，它将以毒性更大的形态－甲基汞在鱼和动物组织中累积。
甲基汞和二甲基汞也可富集于藻类、鱼类和其它水生生物中。
生物累积导致处在食物链顶端的食肉动物体内的汞浓度数千倍甚至数百万倍于水中的汞浓度，从而在整个食物链中富集。
人体汞接触主要通过食用被污染的鱼。
高水平的汞接触将对人的神经系统和生长发育产生影响。
根据汞的接触剂量，它的健康影响依次是：感觉和认知能力的轻微损失、颤抖、不能行走、抽搐和死亡。
长期吃大量从同一汞污染区域捕获的鱼的人汞中毒的风险最大。
尤其对于育龄妇女风险更大，因为胎儿的神经系统对汞更敏感，比成人更容易受到汞的危害。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂是重要的电力能源供应者，同时也是环境污染的重要来源。
其中，汞污染问题备受关注。
汞是一种有害物质，可以导致神经系统损伤等健康问题，对环境也有一定的破坏作用。
为了保护环境和人类健康，需要对燃煤电厂排放的汞进行治理。
本文将探讨燃煤电厂烟气脱汞技术以及适用性。
烟气脱汞技术主要分为几种，包括活性炭吸附、催化氧化、湿法脱硫脱汞等。
目前来看，湿法脱汞技术应用较广泛。
湿法脱汞有两种方法：一种是低氯化物水洗法（ACI），另一种是氧化吸附法（OFA）。
ACI法是指在脱硫的同时，利用水洗把烟气中的汞溶解在水中。
OFA法利用溴化物或碘化物对汞进行氧化转化，然后将氧化后的汞使用活性炭进行吸附。
两种方法各有优缺点，需要根据实际情况选择。
燃煤电厂烟气脱汞技术适用性与燃煤种类、烟气性质、排放水平等有关。
直接燃烧燃煤时，汞在烟气中以元素形式存在，而不是化合物形式。
硫氧化亚氮等污染物会影响汞的脱除效率。
不同燃煤种类汞含量也不同，需要根据具体情况进行不同的处理。
此外，排放水平也是决定脱汞技术适用性的重要因素。
在国内，对燃煤电厂汞的排放标准比较严格，要求各电厂安装汞脱除设备。
因此，燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性比较广泛。
总的来说，燃煤电厂的汞污染治理是一种以技术手段为主的治理方式。
根据不同的燃煤种类和排放水平，选择合适的脱汞技术能够有效地降低汞的排放量，保护环境和人类健康。
燃煤电厂汞污染及控制
➢大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工 艺涉汞行业（电池、荧光灯、温度计和PVC等生产工艺）。 ➢2009年我国煤炭消费超过30亿吨，其中50%用于电厂。考虑到我国对 电力需求的高速增长在未来一段时间内还将继续，电厂燃煤总量也将保 持高速增长趋势。同时，电厂是集中排放，较其他排放源更易于控制， 燃煤电厂的控制能在很大程度上实现中国汞排放总量的消减。
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二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——汞污染具有全球性
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二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——利用模型估算全球汞循环
工业革命后人为 活动增加了大气 中250%的汞， 地表水中25%的 汞，深海洋中 11%的汞。
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（ Sunderlan and Mason，2007）
二、全球大气汞污染形势和控制现状
2.1 全球汞污染——全球自然和人为大气汞排放量
➢总排放量为 7710吨 ➢自然源大气 汞排放量为 5207吨，其中 海洋排放2682 吨。 ➢人为源排放 量为2503吨， 其中燃煤燃油 排放1422吨。
编辑ppt （Nicola Pirrone, Sergio Cinnirella, Xinbin Feng, et al,2008） 8
年份
其他有色金属冶炼 锌冶炼 其他燃煤 燃煤电厂 电池/荧光灯生产 水泥生产 汞冶炼 其他
（ye wu, shuxiao wang, David G. Streets, et al., Environ. Sci. Technol., 2006, 40 (17), 5312-5318）
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燃煤电厂汞排放控制技术介绍
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）。
燃煤电厂中汞的排放与控制的研究
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。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨随着环保意识的日益增强，对大气污染物排放的管控要求也越来越严格。
重金属汞是大气污染物中的重要组成部分，其对人体健康和环境造成的危害不容忽视。
燃煤电厂是重要的大气污染源，因此研究和开发燃煤电厂烟气脱汞技术显得尤为重要。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨，并对其适用性进行研究。
一、烟气中汞的来源燃煤电厂烟气中的汞主要来自煤燃烧过程中。
煤中的汞以无机汞和有机汞的形式存在，当煤燃烧时，这些汞会随着烟气排放到大气中。
燃煤电厂的脱硫设备也会影响烟气中汞的形式和浓度。
研究燃煤电厂烟气脱汞技术需要充分了解汞的来源和形态。
二、烟气脱汞技术现状目前，燃煤电厂烟气脱汞技术主要有化学吸附、烟气净化装置优化、催化氧化和活性炭吸附等方法。
化学吸附是目前应用较为广泛的脱汞技术，它可以有效去除烟气中的汞。
烟气净化装置优化是通过优化燃烧工艺和净化装置结构，减少烟气中汞的排放。
催化氧化利用催化剂催化烟气中的汞，将其转化为易于捕集的形式。
活性炭吸附则是利用活性炭的吸附性能来去除烟气中的汞。
烟气脱汞技术的适用性取决于多个因素，包括燃煤种类、燃烧工艺、以及烟气排放特点等。
不同的燃煤种类含汞量不同，因此需要根据燃煤种类选择合适的脱汞技术。
燃烧工艺也会影响汞的形态和浓度，因此需要根据具体燃烧工艺确定脱汞技术。
燃煤电厂烟气排放特点也需要考虑，包括烟气温度、湿度、压力等参数。
综合考虑这些因素，选择合适的烟气脱汞技术对于燃煤电厂来说至关重要。
随着汞排放标准的不断提高，烟气脱汞技术也在不断发展和完善。
未来，烟气脱汞技术将朝着高效、低成本、易操作的方向发展。
化学吸附技术的发展将成为主要趋势，新型吸附剂和吸附工艺的应用将大大提高脱汞效率和降低成本。
烟气净化装置优化和催化氧化技术也将成为发展重点，通过优化工艺和结构来提高脱汞效率。
烟气脱汞技术的发展趋势将更加注重提高脱汞效率和降低成本。
五、结语燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用对于环境保护和人民健康具有重要意义。
汞在燃煤电厂中的排放与控制
汞在燃煤电厂中的排放与控制燃煤电厂是目前世界上最主要的电力供应方式之一。
然而，煤炭的燃烧会产生大量的汞排放，对环境和人体健康构成了潜在的威胁。
因此，针对燃煤电厂中的汞排放问题，采取有效的控制措施十分必要。
首先，了解汞在燃煤电厂中的来源以及排放途径是至关重要的。
汞在燃煤过程中主要来自于煤炭中的天然含汞物质。
当煤炭燃烧时，天然含汞的物质会被释放出来，并随烟气一起进入大气中。
汞主要以气态元素形式存在，但在某些特定条件下也可转化为固态或液态形式。
针对燃煤电厂中的汞排放问题，可以采取一系列的控制措施来降低其排放量。
首先，进行煤炭的预处理是十分关键的一步。
通过对煤炭进行洗选、除尘以及预处理，可以有效降低煤炭中汞的含量，从而减少燃烧过程中汞的排放。
其次，采用高效的脱硫技术也是降低汞排放的有效手段。
脱硫过程中，除了可以去除煤炭燃烧排放物中的二氧化硫，还可以同时去除其中的汞。
此外，采用先进的脱氮技术也能有效降低氮氧化物排放，并同时减少与汞的相互作用，从而进一步降低汞排放。
此外，对烟气进行高效的除汞处理也是一种常见的控制方法，可以采用压力吸附、催化氧化等技术进行治理。
除了在源头上进行控制外，对燃煤电厂中的汞排放进行监测和评估也是重要的。
通过持续的汞排放监测，可以了解燃煤电厂的汞排放情况，并及时采取相应的控制措施。
监测可以通过连续监测设备或间歇性采样测试等方式进行。
此外，对汞排放进行评估也是十分必要的，可以通过建立适当的数学模型来预测和评估不同控制措施对汞排放的影响。
然而，仅仅依靠燃煤电厂内部的控制措施是不够的，全面控制汞排放还需要政府、企业与公众的共同努力。
政府应制定相关的环保法规与政策，加强对燃煤电厂的监管，并推动采用更环保的能源替代煤炭。
企业应积极引进先进技术，提升汞排放控制的水平。
公众也应增强环境保护意识，倡导减少煤炭的使用，同时支持政府和企业在控制汞排放方面的努力。
总之，燃煤电厂中的汞排放问题不可忽视，对环境和人类健康具有一定的危害性。
燃煤电厂汞排放监测与控制方法
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燃煤电厂汞监测方法
2.3.1 安大略法（OHM） 法
安大略法（OHM，Ontario Hydro Method），可测得烟气中排放的 安大略法 总汞及三种形态汞分别的浓度，测量结果最为准确。 该方法从采样点抽取烟气首先进行过滤除灰，颗粒态Hgp就被截 留收集到滤膜上，再先后由3个装有KCl溶液的吸收瓶吸收Hg2+，装 有H2O2的1个吸收瓶去除烟气中的SO2，也吸收部分Hg0 ，3个装有 K2MnO4溶液的吸收瓶最终将Hg0完全吸收（将Hg0氧化为Hg2+并溶于 水中），最后1个吸收瓶装有吸水胶脱水排放净烟气，对各部分吸收 液进行Hg含量分析。
热解析分析装置 示意图
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2
燃煤电厂汞监测方法
2.3.3 30B法 法
适用范围： 适用范围： 任意OHM采样法适用的采样口。 分析对象： 分析对象： 烟道气中Hg2+,+ Hg0或（Hg2++ Hg0 ） 燃煤电厂中煤炭、炉渣、煤灰、废水 等总汞含量
安装条件： 安装条件： 只需安装采样探头，更换采样管，采样过程由采样器按设定自动完成。 电源：220V, 50Hz, 1-20amp 35
30A法，是对从烟道中抽取的烟气直接进行Hg含量的分析， 法 能够实现在线连续监测法，但测得的是烟气中排放总气态汞 的浓度，即（Hg0+Hg2+），测量结果比较准确。 该方法用装有烟尘过滤装置的采样探头将烟气从烟道或 烟囱中抽取出来，用管线将其通过Hg转换器，将Hg2+还原 为为Hg0 ，再直接送至检测器，检测数据又直接被传输到记 录、储存系统。 Hg0与Hg2+既可被分别测定，也可被转化为Hg0一起测 定总量；采样点的选择主要是出于代表性的考虑。
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨
燃煤电厂烟气脱汞技术探讨及适用性探讨燃煤电厂是一种常见的发电方式，但由于燃煤在燃烧过程中会产生大量的汞排放，导致环境污染和健康风险。
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用具有重要意义。
本文将对燃煤电厂烟气脱汞技术进行探讨，并评估其适用性。
燃煤电厂烟气中的汞主要以元素汞（Hg0）和氧化汞（Hg2+）的形式存在。
元素汞主要是由燃烧煤炭中的有机汞以及煤矸石中的金属汞等产生的。
氧化汞则是燃煤过程中元素汞在氧气的作用下生成的。
这些汞的排放对环境和人体健康都具有潜在危害。
烟气脱汞技术可以分为化学吸收、湿式沉降、干式吸附和离子交换等方法。
化学吸收是一种基于汞化学物质吸附的技术，可以将氧化汞转化为易于捕集和去除的汞化合物。
湿式沉降则是通过利用氢氧化钙等物质吸附汞。
干式吸附可以通过使用活性炭等材料捕集汞。
离子交换则是通过离子交换树脂吸附汞。
这些技术各有优劣，其适用性受到多种因素的影响，包括燃料特性、煤种、燃烧设备和排放标准等。
适用性的评估主要从技术可行性和经济可行性两个方面进行。
技术可行性包括技术的成熟度、去除效率、操作稳定性和适应性等方面。
经济可行性则主要考虑技术的投资、运营和维护成本以及发电成本的增加等因素。
目前，燃煤电厂烟气脱汞技术已经取得了一定的研究和应用成果。
一些技术已经被应用于实际生产中，并且取得了良好效果。
由于燃煤电厂的规模和燃烧特性的复杂性，烟气脱汞技术的适用性仍然存在一定的挑战。
一些技术在小型电厂或低汞煤种上表现良好，但在大型电厂或高汞煤种上可能遇到问题。
在评估燃煤电厂烟气脱汞技术的适用性时，需要综合考虑多种因素，包括燃料特性、燃烧设备、排放标准以及投资和运营成本等。
还需要进行技术经济评估，确保技术的可行性和经济性。
燃煤电厂烟气脱汞技术的研究和应用对环境保护和健康风险的控制具有重要意义。
虽然目前已经有一些技术被应用于实际生产中，但其适用性仍需继续探索和改进。
未来的研究应重点关注技术的效率提升和成本降低，以促进燃煤电厂烟气脱汞技术的广泛应用。
浅析燃煤电厂烟气汞的排放及控制
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。
燃煤电厂汞污染及控制PPT课件
研究汞在环境中的迁移、转化和归趋，以及与其他污染物的相互作用，为制定 有效的控制措施提供科学依据。
创新技术研发
研发高效低成本的脱汞技术
针对燃煤电厂的实际情况，研发高效、低成本、易操作的脱汞技术，降低汞的排 放浓度和总量。
探索多污染物协同控制技术
研究燃煤过程中其他污染物的控制技术与汞排放控制的协同作用，实现多污染物 的综合控制。
放降低到较低水平。
案例二
欧洲某中小型燃煤电厂采用选择性 非催化还原技术（SNCR）和氧化 剂联合脱除汞的方法，取得了良好 的效果。
案例三
日本某燃煤电厂通过优化燃烧工况 和采用高效除汞剂等措施，成功降 低了汞的排放浓度。
案例比较与启示
国内外的典型案例在燃煤电厂汞污染控制方面均取得了显著成效，但技术路线和实 施方案存在一定差异。
垃圾焚烧
垃圾焚烧过程中也会产生 一定量的汞排放。
工业生产
某些工业生产过程中，如 氯碱厂、农药厂等，也可 能产生汞排放。
汞污染的危害
神经毒性
汞对神经系统有毒性作用，长期接触低浓度汞可引起头痛、失眠、记 忆力减退等神经衰弱症状。
免疫毒性
汞能够影响免疫系统的功能，降低机体抵抗力，增加感染和过敏的风 险。
鼓励公众参与
建立健全公众参与机制，鼓励公众对燃煤电厂汞污染问题提出意见和建议，促进环保意识的提高和环保行动的落 实。
THANKS
感谢您的观看
通过调整燃烧室内的温度、氧气浓度 和停留时间等参数，促进汞的氧化和 凝结。
添加剂
向炉膛中添加具有脱汞作用的添加剂 ，如钙基吸收剂、活性炭等，吸附和 转化汞。
燃烧后脱汞技术
烟气洗涤
通过洗涤塔、布袋除尘器等设备洗涤烟气，使烟气中的汞被 去除。
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术
烟气污染防治技术之汞污染防治技术及脱汞技术关键词：脱汞技术汞污染控制技术汞污染防治技术燃煤电厂汞污染防治技术可分为三类：燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制65377;1燃烧前汞污染控制技术燃烧前汞污染控制主要包括洗煤技术和煤低温热解技术65377;1.1洗煤技术煤中的汞与黄铁矿有密切的关系，利用磁分离法去除黄铁矿，同时也可以除去与黄铁矿结合在一起的汞。
另外，化学方法、微生物方法等也可以将汞从原煤中分离65377;1.2煤低温热解技术由于汞的高挥发性，在煤加热的过程中，汞会由于受热而挥发出来65377;2燃烧中汞污染控制技术燃烧中控制是通过改变优化燃烧和在炉膛中喷入添加剂氧化吸附等方式，结合后续设施加以控制。
通过改进燃烧方式，在降低NOx 的同时，抑制一部分汞的排放,流化床燃烧方式在降低NOx排放的同时可以降低烟气中汞及其他微量重金属的排放。
主要包括：循环流化床技术65380;低氮燃烧技术65380;炉膛喷吸附剂技术65380;添加氧化剂技术65377;3燃烧后汞污染控制技术燃烧后控制主要包括:协同控制技术65380;单项脱汞技术65380;多污染物控制技术65377;3.1协同控制技术燃煤电厂现有的脱硝装置65380;除尘器和脱硫装置等烟气处理设施对烟气中的汞具有一定的去除作用。
烟气脱硝装置可以促进烟气中零价态的汞氧化为Hg2+，以颗粒态形式存在的汞在经过电除尘器65380;电袋复合除尘或袋式除尘器时可以被去除，Hg2+易于溶于湿法脱硫浆液中而被去除。
湿式电除尘器65380;烟气循环流化床脱硫等烟气治理设施对汞及其化合物均有一定的脱除效果。
3.2单项脱汞技术单项脱汞技术是基于现有设施改进的单项控汞技术，如改性SCR 催化剂汞氧化技术65380;除尘器前喷射吸附剂(如活性炭65380;改性飞灰65380;其他多孔材料等)65380;脱硫塔内添加稳定剂65380;脱硫废水中加络合(鳌合)剂等技术，实现更高的汞控制效果。
燃煤电厂烟气脱汞协同控制技术概述
煤中一般 含有 Ｈ ｇ 元素 ， 燃烧过程 中会释放汞及其化合物。 不同 高 Ｈ 的含量。 来源 的煤 中 № 的含量 区别较大 ，相关文献表 明我 国煤炭 中 № 平 烟气 中 的飞灰 与 ＨＣ Ｉ 、 Ｎ Ｏ ： 可影 响 Ｈ 的氧化效 率 ，进而影 响
ＷＦ Ｇ Ｄ的脱汞性能 。Ｓ Ｏ ２ 与Ｎ Ｏ ２ 也可导致 Ｈ 还原 为 ｎ ｇ ｏ ， 而ｃ ｌ ２ 与 在煤的燃烧过程 中， 其中所含有的汞也 同时发生复杂 的物理和 Ｎ Ｏ形成 的氯化亚硝酰 能快 速与 Ｓ ｇ ｏ 反应 ，含氯氧化剂 的加入也 有 化学变化 ， 大部分随烟气排人大气 中 ， 少部分残留在灰渣 中。 排人大 利 于 Ｈ Ｈ 。 气 的汞可分为 ３种形态 ： 气态元素 汞（ Ｈ ｇ ０ （ ） 、 气态离子汞 （ Ｈ ） 和 另外 ， 硫酸根 、 硫 酸氢根和金属离子对 Ｈ 有 强还原性 ， 因此需 固态颗粒汞 （ Ｈ ｇ Ｏ （ ｐ ） ） 。不 同形 态的汞在大气 中的物理和化学特性 在 浆 液 中加入 添加 剂 阻止 Ｈ 被 还 原 。预氧 化可 使 Ｈ ｇ ￣ 氧化 为 差别很大 。 煤燃烧时 ， 在通常的炉膛 温度范围内 ， 煤 中的汞几乎 全部 Ｈ ， 但在 ＷＦ Ｇ Ｄ系统 中 ， 由存 在亚硫 酸盐和二 价金属离 子铁 、 锰、 以Ｈ 的形式进入烟气中。在烟气冷却过程中， 部分 Ｈ ｇ ｏ （ ｇ ） 同其它 镍 、 钻和锡等 ， 可导致 Ｈ 的再 次还原为 Ｈ ｇ ｏ 。 燃烧产物相互 作用转化为 Ｈ ｇ ２ ＋ 和Ｈ ｇ ） 。烟气 中 Ｈ （ ｇ ） 、 Ｈ 和Ｈ ｇ ￣ ２ ． ４脱硝设施协同脱汞 ） 的相对 比例分别为 ２ ０ ％、 ７ ８ ％和 ２ ％。Ｈ ｇ ２ ＋ 和Ｈ （ ｐ ） 的大气停 留时 选择 性催 化还原（ Ｓ Ｃ Ｒ ） 装 置在还原 Ｎ Ｏ Ｘ的同时能够将 Ｈ ｇ ｏ 氧化 间只有几天 ， Ｈ 则可 以在大气 中停 留 １ 年以上 。Ｈ ｇ ２ ＋ 易溶于水 ， 成Ｈ 。Ｈ 相对更 易被湿法脱硫装置脱除 。Ｈ ｇ ｏ 被 Ｓ Ｃ Ｒ装置催化 可 以通 过湿法脱硫装 置部分去 除 ； Ｈ ｇ ￣ （ ｐ ） 可 以通过 除尘器脱 除 ； 而 氧化效率 的高低 受催化反应器 的空塔速度 、反应 的温度等 因素影 Ｈ ｇ ０ （ 由于不溶 于水 ， 且挥发性极强 ， 是汞附存方式 中相对难 以脱除 响。 的部分 ， 除尘 、 湿法脱硫 、 脱硝装置对此均无能为力 。 因此 ， 决定常规 Ｓ Ｃ Ｒ脱硝催化剂 中 ， 含有 活性成分 Ｖ Ｏ ， 一般催化剂 中 ｖ ２ Ｏ 的 烟气 治理 技术 协 同脱 汞效 果 的关 键就 在 于这部分 Ｈ ｇ ０ ｇ 的脱 除效 含量在 １ ～１ ． ８ ％， Ｖ ： Ｏ 在高温状态下 ， 可以将元 素汞氧化 为 Ｈ ｇ ２ 十 。在 率。 保证脱 硝效率 和 ｓ ｏ ｊ ｓ ｏ ， 转化率 的情况下 ，利用催 化剂 中活性成分 ２ 协 同控 制 技 术 的改变 ， 或添加氧化 Ｈｇ ｏ 的氧化 剂 ， 使Ｈ ｇ ￣ 转变 为 Ｈ ｇ ２ 十 ， 以利下游装 是脱硝催化剂协同脱硝的重要技术措施 。 燃煤烟气常规除尘 、 脱硫 和脱硝装 置可对 汞具有 协同脱 除的效 置完成对汞的脱 除 ， 应 。欧盟 《 大 型燃 烧 装置 的最佳 可行 技 术参 考 文件 》 （ Ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ 烟气通过 Ｓ Ｃ Ｒ催化剂 时 ， 影 响汞氧化的 因素很 多 ， 包括 卤素元 Ｄｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｂ ｅ ｓ ｔ Ａｖ ａ ｉ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｌ ａ ｒ ｇ ｅ Ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ 素含量 、 烟气温度 、 烟气 中还 原剂含量 、 催化剂 活性及烟气 成分 等 。 Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ） 建议优先考虑采用 除尘 、 脱硫和脱硝协 同控制技术协 同脱除 卤素元素可 以有效 的促使 烟气 在通 过 Ｓ Ｃ Ｒ催化剂 时 ， ｎ ｇ ｏ 被氧化成 烟气 中的汞及其化合物。 Ｈ ， 从而提高脱硝装置的协 同脱汞效果。 ２ ． １控制燃烧 协同脱 汞 ３协 同脱汞效果 烟气 中汞的形态主要受到煤种 、燃烧方式等燃烧条件 的影 响。 不 同烟气污染 防治工艺组合 的脱汞效果不 同 ， 燃煤 锅炉现有 烟 对Ｕ ｇ ｏ 的控制可通过 抑制其生 成条件来 限制其生成 量 ，如锅 炉负 气治理装置协 同脱 汞效果 为 ： 控制燃烧 可促使 Ｈ Ｈ ｇ ２ ＋ ， 相应可 提 荷、 过量空气 系数 、 燃烧温度等。 炉内氧含量偏高有利于汞 的氧化而 高燃烧过程 的脱汞效果 ； 除尘器可有效 去除 Ｈ （ ｐ ） ， 对Ｈ （ ｇ ） 去 除效 形成 Ｈ ｇ ０ ， 煤 中氯含量偏高则易形成 Ｈ ｇ Ｃ １ ２ 。汞在 氧化气氛下且温度 果不理想 ， 袋式除尘器脱汞效果优于静 电除尘 器 ； 干法脱硫 （ Ｄ Ｆ Ｇ Ｄ ） 大于 ８ ０ ０ Ｋ时 Ｈｇ ￣ 是主要形 态 ；温度小 于 ６ ０ ０ Ｋ时 Ｈ ｇ Ｃ １ 是 主要形 可有 效去 除 Ｈ ｇ ￣ （ ｐ ） ， 湿法脱 硫 系统（ ＷＦ Ｇ Ｄ ） 可 有效 去除 Ｈ ｇ ２ ＋ 和部 分 态； 温度介于 ６ ０ ０ Ｋ和 Ｉ Ｏ ０ ０ Ｋ， 有少量 Ｈ ｇ ￣ 生成 ； 温度大于 ４ ０ ０ Ｋ的还 Ｈ Ｓ ￣ Ｏ ￣ ） ， 对于 Ｈ （ 无法脱除 ； Ｓ Ｃ Ｒ在还原 Ｎ Ｏ Ｘ的同时能够将 Ｈ 一 原气 氛 下 ９ ９ ％的汞以 Ｈ ｇ ￣ 存在 Ｈｇ ２ 十 ， 进而增加下游 除尘及脱硫装置 的脱汞效果 。 ２ ． ２ 除 尘 设 施 协 同 脱 汞 参考文献 除尘器能有效地捕获烟气 中的颗粒物 ， 因此能够相应 的去 除颗 ｌ 】 中华 人 民共 和 国 国 家标 准，Ｇ Ｂ １ ３ ２ ２ ３ — ２ ０ １ １ ， 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 粒 态的 Ｈ （ ｐ ） 。现有除尘设备 对 Ｈ ｐ ） 有较好 的脱除效率 ， 但烟气 中 【 Ｈ ｇ （ ｐ ） 比例较小 （ １ ０ ％一 ３ ０ ％） ， 因此 电除 尘器 （ Ｅ Ｓ Ｐ） 对 总汞 的去除率 放标 糊 ｓ 】 ． 约为 ２ ０ ％，布袋 除尘 器 （ Ｆ Ｆ ）对 总 汞的去 除率 略 高于 电除 尘器 ［ ２ ］ 蒋靖坤， 都吉明， 吴烨 等． 中国燃煤汞排放 清单 的初 步建立【 Ｊ Ｊ ．环境 （ Ｅ Ｓ Ｐ ） 。 科 学，２ ０ ０ ５ ，２ ６ （ ２ ） ： ３ ４ —坛
磁珠脱汞燃煤及冶金行业烟气治理新思路
磁珠脱汞技术的 原理：利用磁珠 吸附烟气中的汞 元素，实现脱汞 效果
技术优势：高效、 安全、环保，适 用于大规模烟气 处理
应用案例：某钢 铁企业采用磁珠 脱汞技术后，汞 排放量大幅降低， 满足环保标准
未来发展：随着 环保要求的提高， 磁珠脱汞技术有 望在冶金行业烟 气治理中得到更 广泛应用
磁珠脱汞技术在两种治理中的优势与局限性
干法处理：利用 颗粒物捕集器、 过滤器等设备， 去除烟气中的粉 尘和有害气体。
静电除尘：利用 高压电场使烟气 中的粉尘颗粒带 电，在电场力作 用下分离出来。
活性炭吸附：利 用活性炭的吸附 性能，吸附烟气 中的有害气体和 气味。
冶金行业烟气治理的难点与挑战
难点：高温、高压、高腐蚀的烟气条件 难点：烟气成分复杂，污染物浓度高 挑战：技术难度大，需要高效、低成本的处理方法 挑战：环保标准不断提高，需要持续创新和改进
磁珠脱汞技术的优势
高脱汞效率：磁 珠脱汞技术能够 高效地去除烟气 中的汞等重金属 元素，达到理想 的排放标准。
操作简便：该技 术采用自动化控 制系统，操作简 单方便，可降低 人工成本。
适应性强：磁珠 脱汞技术适用于 各种规模的燃煤 及冶金行业烟气 治理，具有广泛 的适用性。
环保安全：该技 术无二次污染， 符合环保要求， 能够保障操作人 员的健康和安全。
新思路在社会效益层面的价值
减少污染物排放： 新思路可以有效 降低烟气中的污 染物排放，改善 环境质量。
促进产业升级： 新思路的应用将 推动磁珠脱汞燃 煤及冶金行业的 产业升级，提高 经济效益。
保障公众健康： 新思路的实施将 减少烟气对公众 健康的危害，提 高居民的生活质 量。
推动可持续发展： 新思路符合可持 续发展的理念， 有助于实现经济、 社会和环境的协 调发展。
燃煤电厂汞污染及控制
2009.2
第25次UNEP理事会同意成立政府间谈判委员会，就起草一项旨在治理汞污染的具有法律约束力的国际文书开展谈判
2010.6
政府间谈判委员会第一次会议通过了谈判委员会意事规则，进行了全面政策交流和立场阐述
2011.1
1.1 我国重金属污染防治工作
一、我国电厂汞污染控制总体思路
2010年7月9日，重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上环境保护部、中宣部、发展改革委等13个部门及内蒙古、江苏、浙江等14个省（区）政府分管领导对《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》进行了深入细致讨论，并提出了修改意见和建议。会议原则通过了《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》，决定进一步修改后报国务院批准实施。
2001.1
第21次UNEP理事会决定在全球范围内对汞污染现状开展调查评估
2003.2
第22次UNEP理事会尽快在国家、区域和全球采取进一步行动，包括考虑制定具有法律约束力的国际文书等办法管制汞污染
2005.2
第23次UNEP理事会决定开发汞污染防治工作计划，准备和发布关于汞生产、需求和贸易的报告
2007.2
热端静电除尘
12/9
13/6
-/-
布袋除尘
83/90
72/72
-/-
湿式除尘
14/-
0/9
33/-
SO2控制
干喷+布袋除尘
98/98
3/24
17/0
热端静电+湿法脱硫
55/49
33/29
-/-
冷端静电+湿法脱硫
81/75
燃煤电厂烟气中汞处理技术及监测方法探讨
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。
燃煤电厂烟气中汞排放控制技术分析
●Vol.32,No.92014年9月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization近年来,汞污染越来越受到公众关注。
而燃煤电厂是最主要的汞排放源之一,占人为排放的1/3。
世界范围内煤中汞平均含量为0.13mg/kg ,而我国煤中汞平均含量为0.22mg/kg ,我国是燃煤大国,按照此数值计算,每年燃煤排放的汞量巨大,对自然生态环境和人居环境产生较大影响[1-8]。
为了控制煤中汞的排放,目前有多种控制排放技术,本文对常用的汞控制排放技术进行了分析。
1汞排放形态煤中汞经燃烧后,主要有3种存在形态:气态单质汞(Hg 0)、气态二价汞(Hg 2+)和颗粒态汞(Hg P )[9-13]。
气态二价汞易溶于水,如吸附在颗粒物上,则变为颗粒态汞,颗粒态汞和气态二价汞易被除尘设施和脱硫设施脱除,是目前汞形态中被脱除的主要部分,但气态单质汞具有较低的水溶性,不易被脱除,是最难控制的汞形态之一,也是今后脱汞的研究重点。
2汞排放控制技术根据燃煤烟气中汞的来源、产生到排放流程,汞的排放控制主要集中在3个阶段,即燃烧前脱汞(主要针对煤中汞)、燃烧中脱汞(降低汞的产生)和燃烧后脱汞(主要针对烟气中汞)。
2.1燃烧前脱汞燃烧前脱汞可以理解为对煤中汞的前处理。
在煤粉未进入炉膛燃烧前,采取相应控制措施降低进入炉膛的煤中汞含量,从源头上控制汞的产生。
目前控制方法有燃煤洗涤和热解技术[14-16]。
2.1.1洗煤技术煤中汞主要存在于无机物中,根据煤中无机物和有机物的密度以及有机亲和力的不同,在煤粉浆液中加入浮选剂。
浮选过程中煤中有机物主要成为收稿日期:2014-04-21作者简介:张晓勇(1980-),男,江苏淮安人,工程师,硕士研究生,博士在读,从事环境应急工作。
燃煤电厂烟气中汞排放控制技术分析张晓勇1,2,张金池1,张布伟3,蔡同锋3(1.南京林业大学森林资源与环境学院,南京210037;2.江苏省环境应急与事故调查中心,南京210036;3.江苏省环境监测中心,南京210036)摘要:介绍了煤中汞燃烧后的排放形态,并较为详细地论述了各种汞排放控制技术,同时对烟气脱汞技术进行了展望。
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大气中汞的来源1 主要来源大气中主要汞污染源为燃煤电厂、水泥厂以及有关矿物材料的开采和加工。
甲基汞同时可从城市废物充填和污水处理厂直接排出。
燃煤电厂是汞向大气排入的最主要来源。
上海市对空气中细粒径颗粒态汞的分析表明，大气中汞的颗粒物来源燃煤约占80％左右。
2 燃煤电厂生产过程汞的迁移转化电厂燃煤中的汞经燃烧通过烟气、飞灰和灰渣以及冲灰水的排放进入大气、土壤和水体。
由于汞具有挥发性，电厂用煤在粉碎过程中已有部分挥发。
煤粉进入炉内，随着温度升高，挥发出的气态汞随着烟气排放。
烟气进入除尘设备后，部分汞被灰颗粒吸附随同残留在灰渣中的汞一块被排入灰场。
进入大气的汞通过干湿沉降进入土壤和水体。
灰渣和冲灰水中的汞进入环境后，其中零价汞比重大，不易溶于水，在靠近排放口处沉淀下来。
二价汞离子在迁移过程中，被底泥和悬浮物中颗粒吸附，渐渐沉降下来。
其它形态的汞在水或沉降物中也可以转化成二价汞。
二价汞在微生物作用下，生成毒性更大的甲基汞和二甲基汞。
火电厂灰场的粉煤灰也会对土壤和地下水造成影响。
汞的危害汞是有剧毒性的微量元素，它具有挥发性和累积性。
汞在空气中传输扩散，最后沉降到水和土壤中，从而对环境和人体健康构成极大隐患。
大气中汞的浓度往往较低，一般不为人们所重视。
如果汞直接或通过大气沉降进入水体，它将以毒性更大的形态－甲基汞在鱼和动物组织中累积。
甲基汞和二甲基汞也可富集于藻类、鱼类和其它水生生物中。
生物累积导致处在食物链顶端的食肉动物体内的汞浓度数千倍甚至数百万倍于水中的汞浓度，从而在整个食物链中富集。
人体汞接触主要通过食用被污染的鱼。
高水平的汞接触将对人的神经系统和生长发育产生影响。
根据汞的接触剂量，它的健康影响依次是：感觉和认知能力的轻微损失、颤抖、不能行走、抽搐和死亡。
长期吃大量从同一汞污染区域捕获的鱼的人汞中毒的风险最大。
尤其对于育龄妇女风险更大，因为胎儿的神经系统对汞更敏感，比成人更容易受到汞的危害。
燃煤汞的形态锅炉燃烧过程中，煤中汞受热挥发以汞蒸汽的形式存在于烟气中，在炉内高温条件下，几乎所有煤中的汞（包括无机汞和有机汞）转变成元素汞并以气态形式停留于烟气中。
据估计，残留在底灰中的汞含量一般小于总汞的2％[4]。
王起超等[5]的研究认为，粉煤炉底灰中的汞含量应略高一些，大约占到7％。
但是，绝大部分汞随烟气排放进入大气中。
因此，煤燃烧过程中汞的排放研究应以烟气中汞的形态转化规律为重点。
锅炉燃烧烟气中汞的形态主要有气态元素态汞（Hg0）、气态二价汞（Hg2+）和颗粒态汞（Hgp）三种形态存在。
不同形态的汞在大气中物理和化学性质有很大差异。
在锅炉燃烧过程中，煤中的汞几乎全部以HgO的形式进入烟气中，部分Hg0在烟气冷却过程中被氧化，其中以HgCL2为主，另外还有HgO、HgSO4和Hg(NO3)2?2H2O。
颗粒态的固相汞容易被飞灰吸附，经过除尘装置时能被除尘器去除，转化到灰渣中。
Hg2+化学性质不稳定，在烟气中易被氧化，这部分汞所占比例较高且相对较容易被去除。
而元素汞Hg0具有较高的蒸汽压且难溶于水,是相对比较稳定的形态，难以被污染控制设备收集而直接排入大气，所以提高Hg0氧化成Hg2+的比例,可有效控制燃煤电厂汞的排放量。
燃煤电厂烟气脱汞技术目前，有关汞排放控制技术的研究主要有三种：燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后脱汞。
燃烧前脱汞是一种物理清洗技术，根据煤粉中有机物质与无机物质的密度以及有机亲和性的不同，通过浮选法除去原煤中的部分汞，阻止汞进入燃烧过程。
一般而言，燃烧前脱汞可获得大约37 %的去除率，但是燃烧前脱汞技术并不能完全解决汞的排放控制问题。
有关燃烧过程中脱除汞的研究很少。
燃烧后脱汞(即烟气脱汞)是未来电厂汞污染控制的主要方式，其脱汞效率也比较好，烟气脱汞主要有以下几种方法：吸附剂法、化学沉淀法和化学氧化法。
燃烧前脱汞技术燃烧前脱汞是一种新的污染防治战略，是一种物理清洗技术，是建立在煤粉中有机物质和无机物质的密度不同以及它们的有机亲和性不同的基础上的。
主要方法有：（1）低成本的选煤。
微量有害元素富集在煤中的矿物杂质中，如煤中汞与黄铁矿物密切相关，根据其间的相关性采用传统的重介选和泡沫浮选，以及更先进的洗煤技术能减少煤中的汞含量，达到减排燃煤汞排放的目的。
有研究表明，传统的洗煤技术能够去除煤中约38.8％的汞，而先进的化学物理洗煤技术去除率能够达到64.5％。
与燃烧后净化设备去除相比具有较大的经济效益优势。
（2）烟煤温和热解。
根据汞的挥发特性，在不损失碳素的温度条件下，烟煤温和热解从而降低汞的排放量。
美国针对高挥发分烟煤和低挥发分烟煤温和热解后与原煤进行试验比较，发现温和热解能有效降低汞的排放量。
温和热解去除有害物的观点为我们提供了一种新的污染防治战略。
燃烧前脱汞技术燃烧前脱汞是一种新的污染防治战略，是一种物理清洗技术，是建立在煤粉中有机物质和无机物质的密度不同以及它们的有机亲和性不同的基础上的。
主要方法有：（1）低成本的选煤。
微量有害元素富集在煤中的矿物杂质中，如煤中汞与黄铁矿物密切相关，根据其间的相关性采用传统的重介选和泡沫浮选，以及更先进的洗煤技术能减少煤中的汞含量，达到减排燃煤汞排放的目的。
有研究表明，传统的洗煤技术能够去除煤中约38.8％的汞，而先进的化学物理洗煤技术去除率能够达到64.5％。
与燃烧后净化设备去除相比具有较大的经济效益优势。
（2）烟煤温和热解。
根据汞的挥发特性，在不损失碳素的温度条件下，烟煤温和热解从而降低汞的排放量。
美国针对高挥发分烟煤和低挥发分烟煤温和热解后与原煤进行试验比较，发现温和热解能有效降低汞的排放量。
温和热解去除有害物的观点为我们提供了一种新的污染防治战略。
燃烧后脱汞技术燃烧后脱汞(烟气脱汞)可能是未来电厂汞污染控制的主要方式。
随着除尘和烟气脱硫脱氮的各种污染控制设备的更加广泛应用，如何有效的与现有的污染控制设备结合，进而提高汞的脱除效率将成为研究重点。
烟气脱汞主要方法有：（1）静电除尘器。
目前电厂以电除尘器为主，且除尘效果较好，一般可达99％以上。
烟气中以颗粒态形式存在的固相汞在经过电除尘器时可以得到去除。
但以颗粒态形式存在的汞占煤燃烧中汞排放的比例较低，且这部分汞大多存在于亚微米级颗粒中，而一般电除尘器对这部分粒径范围内的颗粒脱除效果较差，因此电除尘器的除汞能力有限。
（2）布袋除尘器。
布袋除尘器能够脱除高比电阻粉尘和细粉尘，尤其在脱除细粉尘方面有其独特的效果。
由于细颗粒上富集了大量的汞，因此布袋除尘器在脱除烟气中汞有很大的潜力。
经过布袋除尘器后能去除约70％的汞，高于电除尘器的脱汞效率。
但由于受烟气高温影响，同时袋式除尘器自身存在滤袋材质差、寿命短、压力损失大、运行费用高等局限性，限制了其使用。
（3）湿式除尘器和机械式除尘器。
这两种除尘器除尘效果较低，对富集汞的细颗粒物的脱除效果很差，这直接导致了其除汞效率不高。
尽管烟气在经过湿式除尘器时，部分氧化态汞可能溶于液体中，但因为溶解的Hg2＋可能会还原成Hg0而重新进入烟气，该因素并没有大大提高湿式除尘器的汞脱除效率。
（4）脱硫设施。
脱硫设施温度相对较低，有利于Hg0的氧化和Hg2＋的吸收，是目前汞去除最有效的净化设备。
特别是在湿法脱硫系统中，由于Hg2＋易溶于水，容易与石灰石或石灰吸收剂反应，能去除约90%的Hg2＋。
Hg2＋所占比例是影响脱硫设施对汞去除率的主要因素，因此提高烟气中Hg2＋的比例，将直接影响脱硫设施对汞的去除效果。
在湿法脱硫系统中，洗涤液有时会使氧化态汞通过还原反应还原成元素汞，造成汞的二次污染。
使用一些化学添加剂能够阻止这种情况发生。
（5）脱硝设施。
有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）是两种常用的脱硝工艺。
目前电厂通过低氮燃烧一般能达到氮氧化物排放标准，因此脱硝工艺设备使用较少。
脱硝工艺能够加强汞的氧化而增加将来烟气脱硫(FGD)对汞的去除率，在该工艺除汞具有很大的潜在空间。
燃烧后脱汞之吸附剂法吸附法主要是利用多孔性固态物质的吸附作用来处理污染物的一种常用方法。
包括物理吸附和化学吸附两种方式，物理吸附是由于分子间相互作用产生的吸附，没有选择性，吸附强度好，具有可逆性，是放热过程；化学吸附是靠化学键力相互作用产生的吸附，这种吸附选择性好、吸附力强、具有不可逆性，是吸热过程。
一般吸附都兼有物理吸附、化学吸附功能，两种吸附过程可以同时进行。
目前，用于烟气脱汞的吸附剂主要有：活性炭、飞灰和金属吸收剂。
（1）活性炭在烟气中喷入活性炭是烟气脱汞技术最为集中且较成熟的一种方法，脱汞率可达96％。
胡长兴等人[1]在模拟燃煤烟气流动反应试验台上, 对喷射吸附脱汞过程中影响活性炭喷射量的汞浓度、停留时间、温度、除尘设备等因素进行了试验研究。
虽然活性炭吸附剂在脱除汞方面有着很高的效率，但仍然存在价格昂贵，经济可行性不高等问题，并且还存在很多技术难题。
（2）飞灰燃煤过程中产生的飞灰作为一种廉价的吸附剂受到越来越多人的关注，飞灰对汞的吸附主要通过物理吸附、化学吸附、化学反应以及三者结合的方式，飞灰吸附主要受到温度、飞灰粒径、碳含量、烟气气体成分以及飞灰中无机成分对汞的催化等因素的影响，并且飞灰中的多种金属氧化物对Hg0有不同程度的催化氧化作用，如CuO和Fe2O3等。
王立刚、陈昌和[2]将飞灰残炭对汞的吸附能力与商业活性炭进行了对比实验，实验表明：在低汞浓度条件下，残炭飞灰对汞的吸附能力与商业活性炭差距并不显著，但在高汞浓度条件下，活性炭对汞的吸附能力则比较有优势，从技术、经济角度综合考虑，未燃尽残炭作为廉价的吸附剂，对于低汞浓度的燃煤烟气的汞污染控制具有独特的优势。
（3）金属吸收剂金属吸收剂是利用特定的金属与汞形成合金来除去烟气中的汞，这种新形成的合金能够在提高温度的情况下进行可逆反应，实现汞的回收以及金属的循环利用，并且，金属吸收率与汞的化学形态无关，这样采用金属吸收剂就可很好的去除单质汞。
燃烧后脱汞之化学沉淀法化学沉淀法是通过化学试剂与汞发生化学反应生成沉淀，从而将汞除去，目前，应用比较多的方法主要有以下几种：（1）碘化钾溶液洗涤法这是我国自行开发的方法，含汞烟气进入脱汞塔，与塔内碘化钾溶液接触，汞被氧化与循环溶液中的碘发生反应生成碘汞络合物，从而将烟气中的汞除掉。
此方法可达到97％的脱汞率。
流程图见图1所示。
（2）氯化法除汞该方法是由挪威公司开发的，烟气进入脱汞塔，在塔内与喷淋的HgCl2溶液逆流洗涤，烟气中的汞蒸汽被HgCl2溶液氧化(30－40℃条件下)生成Hg2Cl2沉淀，从而将Hg0去除。
反应式如下：HgCl2＋Hg →Hg2Cl2 ↓通常，将生成的一部分Hg2Cl2沉淀用Cl2氧化，使Hg2Cl2再生为HgCl2溶液以便循环使用。