燃煤汞排放的测量及其控制技术

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1、第22卷第6期动力T•程Vul.22Nm62U02年！2月POWERENGINEERING1k，t-2驱•2099•・环保技术・文章编号：10006761（2002）06209907燃煤汞排放的测量及其控制技术周劲松，路仲泱，任建莉，岑可法（浙江大学能源淸洁利用勺环境工程教育部垂点实验室，林州310027）摘要：综述了月前煥煤锅炉汞排放的的测量及其控制技术的研究现状。介绍了儿舛汞测童分析方法•其中OntarioHydro方法日祈被认为是沒化学分折疔法中测量汞形态分电我有效的方法之一。烟气汞排放的握制方法有9矜■利用活性炭

2、以及其它新型吸附剂的吸阿作用除永；利用现有污染物控制芸置通过類粒捕集、洗涤等方法除永厶分析表明：降低税汞成木而有效控制汞排放是今后的主要研究方向。该文在星於研宪的基础上•提山了以半干法为基础的燃合控嗣燃煤汞排放的方衰关键词：燃煤锅炉；汞；测址；控制中图分类号：X701.7文献标识码：A0引言人们认识到汞是一种有毎物质的历史已经很久「汞没有任何已知的生物作用,且属于毒性最强的元素之列"汞污染对生态环境的影响虽然是比较缓慢的，但进入生态环境的隶会产生长期的危害，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3种价态

3、•零阶汞HgS—价汞Hg，和一•价汞零阶汞Hg。易挥发，R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：人为來源是相当重要的。以美国为例⑷，美国每年汞的排放毂占全世界向大气排放汞总量的3%•大约150t左右，其中占33%、份额战大的当属燃煤电站，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，汞主要足以气态形式排放。汞的电离势筒•高电离势决定

4、了汞易变为原子的特性，闪而汞易迁務，难富集、利用一般的污染物收稿日期：2002-04-02修订日期,2002-0614基金项目：国家0然科学基金（No：5990601"、国家巫点基础硏究发展规划项H（No：GI999n22212＞和国家髙技术研究发廉计划项冃（No；2O0]A..X529O4O）作者简介：周劲松（197H.5丄，淞江大学机械厅能源学院副教授.已发表论文5U余爲，图]参10控制装置无法有效捕捉而排人大气。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。本文旨在分析国

5、内外燃煤汞排放及其测就和控制问题的研究现状，并提岀适合于我国燃煤锅炉汞控制方案,这将会对我国开展这方面的工作有所帮助。1燃煤汞排放概况汞是煤中的痕量重金属元素之一。不同地区、不同煤种的煤含汞蚩是不同的。澳大利亚煤中含求量在0・03〜0・25mg/kg范围内，平均为0.087mg/kgi美国东部煤中汞含就0.09-0.51mg/kg,平均为0.22mg/kg；波兰煤中汞含量0.14-1.78mg/kg，平均为0・72mg/kg；哥伦比亚煤平均汞含量0.04mg/kgo粮据美国新泽西坏境保护组织（NJDEPE）1993年统计

6、表明：煤中汞的平均含量在0.12-0.28mg/kg范围内•陈冰如等人在研究我国煤中微量元素的分布时指出：我国煤中汞元素浓度范围为0.308〜15.9mg/kgo王起超等人乩通过分析表明：我国煤炭的平均汞含址为0・22mg/kg°自1978〜1995年，我国燃煤工业累计向大气排放汞达到2493.&•汞排放量的年平均堆长速度为4.8%。随着经济的发展•这一数字还将增长。浙江大学在管式炉试验台和小別煤粉燃烧实验台架上分别进行煤粉层燃和悬浮燃烧后汞的形态转化规律试骏研究⑺。发现煤样在高温燃烧条件F煤屮汞在很短时间内星本析出•且

7、主要以气态方式进入烟气。煤粉层燃和悬浮燃焼的燃烧产物中气态、颗粒态汞分布柑似，气态汞占总汞的70%左右•而颗粒态汞在20%左右，表明气态汞是燃煤汞排放的主要形茨.国外研究者对燃煤排放汞対人危害性进行评估后认为HOOOMW电站锅炉汞排放可使附近居民食用仮中甲基汞水平增加1倍。由此可见:燃煤过程汞排放，待别是大型燃煤电站锅炉汞排放，在局部汞循环中具有相当的危害性，其危害性不仅具有隐蔽性而仕具有潜在性•即求的生物累积难于消除•应当引起重视。虽然各国还没有制定相应的电站锅炉汞排放标准，但随着研究的进一步深入•这一问题必将得到重视

8、,美国环保署(EPA)Shell和Anderson-CarnahanCJi提岀：建立合理的收费瑟则，对电站锅炉求的大气排放、污水排放和固体物排放采取由大到小的收费办法,来控治汞排放及其对坏境的危害程度，促使电厂对汞排放釆取必要的控制措施.目前，我国除对垃圾焚烧炉和与汞有关的化工生产过程岀台相关的控制标准外，还没有制定