200MW燃煤电厂汞分布特征

北极星环保网讯:摘要：燃煤电厂汞排放是大气汞污染的来源，针对某200MW燃煤电厂煤粉锅炉，本文开展了汞测试及分析，研究结果表明该厂烟气中51.06%的汞在脱硫过程中被脱除并富集于脱硫石膏中，最后烟气中45.05%的汞经过烟囱排放到大气环境中，排放烟气中汞浓度为6μg/m3。

1引言

我国已成为世界最大的煤炭消费国，2012年煤炭占我国一次能源消费总量的68.5%。煤中汞的平均含量在0.15-0.22μg/g，利用储量权值方法计算得到中国煤碳中汞的平均值为0.188μg/g。煤炭燃烧对我国大气汞排放贡献最大，根据田贺忠等的研究，2007年我国大气中由于燃煤排放的汞为306吨。燃煤电厂是最大的煤炭消耗行业，目前消费了50%左右的煤炭。根据2014年国家发改委、环保部以及国家能源局下发了关于《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，到2020年在力争使煤炭占一次能源消费比重下降到62%以内的前提下，电煤占煤炭消费比重要提高到60%以上。

如果燃煤电厂不采取技术措施，汞排放及其污染将是相当严重的问题。汞随着烟气排放到大气中是燃煤电厂汞的主要排放方式。2011年中国颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB  13223-2011)中也汞排放提出了明确的限制要求，其中燃煤锅炉汞及其化合物的排放限值为0.03mg/m3。

对汞的总排放的估算基于我国煤中汞含量。煤炭在燃煤电厂利用过程中，电厂的烟气污染物控制设施对控制汞排放具有一定的作用，例如，催化脱硝技术能够促进气相元素汞(Hg0)向二价汞(Hg2+)的转化，静电除尘器能够捕获部分颗粒汞，湿法脱硫能够吸收可溶的二价汞。具体到实际的电厂，不同电厂由于采用的燃烧污染物控制技术不同，汞在电厂中的分布和排放具有很大的区别。因此针对具体的电厂开展汞污染监测具有现实意义。

2取样及测试方法

本文针对某200MW燃煤电厂开展了汞监测，该机组锅炉为煤粉炉，污染物脱除装置包括静电除尘器(ESP)及石灰石-石膏湿法烟气脱硫塔(WFGD)。该机组气体采样利用美国EPA  Method 30B方法通过Apex  Instruments采样仪采样，固体、液体通过手动采样取得。所得样品在实验室通过Lumex915汞分析仪分析。在燃煤电厂锅炉稳定负荷运行条件下，对现场进行固体样品采集，固态样品采样包括煤粉、底渣、除尘器飞灰以及石灰石和脱硫产物石膏，取样点布置如图1所示。

EPA Method  30B用以测量烟气中的气态总汞浓度。在采样管里装入由能吸附气态汞的固体吸附剂组装而成的吸附管，将吸附管安装在采样枪的前端，直接放入烟道里面采集气体样。用适当的采样流速从烟气或者管道中采集已知体积的烟气，烟气通过装在烟道里面成对的一组吸附管。汞被吸附到吸附管内的吸附剂上。取样完成后，通过汞分析仪检测吸附管中吸附剂上汞含量，通过折算，获得烟气中汞浓度。

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