燃煤锅炉的汞污染及排放控制研究

Ｃ、 Ｈ、 Ｏ、 Ｎ、 Ｓ是 构 成 煤 的主 要 元 素 ， 除此 之 外， 煤 中还含有 微量 的 Ａ ｌ 、 Ｃ ａ 、 Ｎ ａ 、 Ｋ等 ， 同时 还含 有 多种痕 量重 金 属 元 素 ， 如 Ｈ ｇ （ 汞） 、 Ｂ ｅ 、 Ｍｎ 、 Ｃ ｒ 、
煤 的汞 排放 问题更 应该 引起人 们 的重视 。
王伟来 ， 胡双男
（ 哈 尔滨锅 炉厂有 限责任公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ６ ）
摘
要： 本文介绍 了汞排放对于环境和人类健康的影响 ， 探讨 了在燃煤锅炉 中汞的释放 和转 化形式 以及燃煤
锅炉控制汞排放的主要措施。
关键词 ： 煤； 锅炉 ； 汞； 排放 ； 控制
第 ３期
２ ０ １ ３年 ５月
锅
炉
制
造
Ｎ ｏ ． ３
Ｂ０Ｉ ＬＥＲ ＭＡＮＵＦ ＡＣＴＵＲＩ ＮＧ
Ｍａ ｖ ． ２ ０ １ ３
文章编号 ： Ｃ Ｎ ２ ３ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１ ２ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ４ ６— ０ ２
燃 煤 锅 炉 的 汞 污 染 及 排 放 控 制 研 究
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｋ ２ ２ ９ 文献标识码 ： Ｂ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｍｅ ｒ ｃ ｕｒ ｙ Ｐｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｃｏ ａ ｌ — ． Ｆｉ ｒ ｅ ｄ Ｂｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｓ
Ｆ ｅ Ｓ （ 黄铁 矿 ） 中； 但 也 有 另一 种 观 点 ， 认 为汞 元
素是 以细小 的机 械 包 裹 物 的独 立 矿 物 （ 辰砂 ） 形 式 存在 于黄铁 矿 中 ， 并且 不 同期 次形 成 的黄 铁矿 中汞 的分布有 显著 不 同。 世 界平均 煤种 含 汞量 为 ０ ． １ ７ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ ， 而 我 国 的煤 中所含 汞量 达 到 ０ ． ５ ７ ９ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 因此 ， 我 国燃
０ 引 言
我 国能源 主要 以煤 为 主 ， 燃 煤 电厂 也是 全 国 最大 的大气 污染 源 。近 年 来 的研 究 发 现 ， 在煤 的
Ｎ ｉ 、 ｓ ｅ 等 。对于 煤 中汞 的存 在形 式 ， 一般认为， 煤
中的 汞元 素 的存 在 形 式 主 要 是 以 固溶 物 赋 存 于
Ｗａ ｎ ｇ Ｗｅ ｉ ｌ ａ ｉ ， Ｈｕ Ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇｎ ａ ｎ
（ Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ４ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｙ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｈ ｕ ｍａ ｎ ｈ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｙ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ｃ ｏ ａ ｌ—ｆ ｉｒ ｅ ｄ ｂｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｙ ｒ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｙ ｒ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｗｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｃ ｏ ａ ｌ ； ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ； ｍｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｙ； ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ； ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
第 ３期
王伟来 ， 等： 燃 煤 锅 炉 的 汞 污 染 及 排 放 控 制 研 究
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胶 颗 粒物 的 形 式排 出 。普 遍 被接 受 的 观点 是 ： 在 燃 煤 锅炉 最终 排 出的 烟 气 中 ， 汞 的 最 终形 态有 气
发 中 。现 主要介 绍 吸 收剂 脱 汞 技 术 ， 其 中又 以活 性炭 喷 射技 术较 为 常见 和易 于实 行 。 活 性炭 喷射 技术 就是 利 用活性 炭 较强 的 吸附 作用 去 除烟 气 中 的汞 。活性 炭 的吸 附原理 是一 个 较 为复 杂 的物 理／ 化 学 过程 ， 在 吸 附 过程 中 ， 起 作 用 的是 活性 炭分 子 与汞 分 子 之 间 的静 电 引 力 时 ， 称为 物 理 吸附 ； 而 活性 炭 分 子 与汞 分 子 之 间 的发 生化 学反 应 ， 化 学 键 起 作 用 时 称 为 化 学 吸 附 。实 际上 ， 这 两个 过 程 同时 都 存 在 。影 响 吸 附 效 果 的
燃烧 过程 中 ， 除 了形成 Ｓ ｏ ｘ 、 Ｎ ｏ ｘ等污染 物 之外 ， 同
时会 排放 出微 量 的含 重金 属物质 的污染 物 。这些 重金 属污 染物 的排 放 量虽 小 ， 然 而 危 害更 大 。其 中， 重 金属 汞 的污染越 来越 受到 人们 的重视 。
１ 燃 煤 中汞 的存 在形 式
２ 锅 炉 燃 烧过 程 中汞 的释 放
煤在锅 炉 中燃烧 时 ， 汞 的变 化 过程 是 较 为 复 杂 的物理 、 化 学作 用 的结果 ， 最终 大部分 汞 以气 溶
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２— ２ ８
作者简介 ： 王伟来（ １ ９ ７ ９一） 男， 汉族 ， 黑龙江人， 哈 尔 滨锅 炉 厂 责 任 有 限 公 司 ， ２ ０ ０ ２年 毕 业 于 东 北 电力 大 学 热 能 工 程 专 业 ， 从 事 锅 炉 设 计开发工作。