燃煤电厂重金属汞的迁移转化规律研究

2015-12-14郭亚飞周玉海

和莹,郭亚飞,周玉海

（1.陕西省环境监测中心站; 2.中国地质调查局西安地质调查中心,西安 710054）

目前，陕西省拥有单机装机容量300MW以上的电厂17家为了更好的了解我省火电厂燃煤汞污染的排放情况，于2011年～2012年对陕西省17家火电厂的汞污染排放进行了监测，对煤中汞燃烧后的迁移转化进行了分析，并提出防控重点。

1 煤燃烧过程中重金属迁移转化

煤粉被喷射进炉膛内，悬浮于炉膛中着火并燃烧。煤粉内的矿物质经历分解，熔化，裂解，汽化，凝结等过程，一部分痕量元素挥发、气化，存于气相中，一部分存于炉渣中，一部分留在烟气中的飞灰中。

煤质及灰、渣中汞按照煤中汞的测定方法（GB/T 16659-2008），仪器为测汞仪M6100。

假定煤燃烧后灰产物中飞灰占90%，渣占10%，除尘器除尘效率为99.0%，在此前提下计算1吨煤燃烧前后各元素在固态物质中的总量变化情况，通过统计检验方法“t”分布法检验燃煤燃烧前后汞元素总量之间差值d与理论差值d0=0之间有无显著性差异，判断元素在燃烧过程中的挥发特性。

入炉原煤、灰、渣中重金属汞元素分析结果见下表。

将该组17组燃烧前在固体样品中总量A与燃烧后在固体样品中总量E进行t检验（成对数据差值d的t检验）：

假定d0=0，即燃烧前总量与燃烧后总量差值为0；

取置信系数 α=0.05，查 t值表得 t=1.74 t计算＞ t 。

结论：该批差值数据与0存在显著性差异，即可认为煤燃烧前汞含量与燃烧后飞灰、渣中汞总量有差异。煤质中汞在高温下气化随烟气排入大气中，但在飞灰、炉渣中都有残留。

根据重金属元素挥发性可知汞为最具挥发性的微量元素，本项目实验分析结果与煤中汞元素的性质及燃烧过程发生的迁移转化分析结论完全一致。

对燃煤电厂烟气中的汞进行进一步的监测分析，基于煤炭中的汞含量、煤炭消耗量、燃煤过程中汞的释放率以及不同大气污染控制措施的去除效率计算各燃煤电厂的汞排放量。

原煤、灰、渣中重金属汞元素统计分析表

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