引言
汞作为主要的重金属污染物已经引起了全球普遍的关注，继欧美国家立法将汞纳入排放限值严控之后，我国新实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)也首次明确规定燃煤电厂烟气汞排放浓度限值为0.03mg/Nm3。因此，有必要发展适合中国燃煤电厂的汞控制技术。
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随着环保标准日益严格，燃煤电站锅炉基本配置了脱硝、除尘、脱硫等烟气净化施，这些常规烟气净化设施对控制烟气中不同形态的汞(零加汞Hg0、二价汞Hg2+、颗粒汞HgP、总汞HgT)的排放有着重要的贡献，因此，研究利用现有净化设施实现Hg的协同控制成为一种极具竞争力的除汞方法。
本文利用安大略法(OntarioHydromethod，OH)对国内20个典型燃煤电厂锅炉的脱硝系统(SCR)、除尘系统(静电除尘ESP/布袋除尘器FF)、湿法烟气脱硫系统(WFGD)前后烟气汞的形态和浓度进行现场测试，系统分析电厂现有烟气净化设施除汞的协同作用机理及影响因素，为我国燃煤电厂烟气汞的减排和脱除提供参考数据。
方法与实验
1.烟气汞的采样测试分析方法
本文采用OH法对烟气汞进行采样，详细方案见文献。采样后的烟气汞样品按照标准方法进行回收，密封保存，在实验室内采用电感耦合等离子体原子发射光谱与氢化物发生联用(HG-ICP-AES，AgilentICP-AES715)进行汞的形态及总量分析。
2.燃煤烟气汞采样试验
本文对国内20个典型燃煤电厂常规污染物净化设施进、出口烟气的汞进行现场采样，采样期间锅炉及各设备运行工况维持稳定，各采样点同步进行。按照国家标准GB/T3558-1996分析煤中的氯含量。
机组的装机容量从150MW到1000MW，燃烧方式包括煤粉炉燃烧(PC)与循环流化床燃烧(CFB)，燃煤涵盖了褐煤、烟煤和无烟煤等煤种，污染物控制设施包括SCR脱硝、除尘和WFGD之间多种方式的组合，代表了国内燃煤电厂的技术特点。
结果与讨论
1.SCR对烟气中汞的影响
某电厂SCR脱硝系统前后各种形态的汞含量及总汞变化情况如图1所示。SCR前后烟气中HgT的浓度基本一致，当烟气经过SCR时，SCR对烟气中HgT的减排效果不明显。烟气中HgP所占比例不高，SCR前后HgP
的浓度变化不大，可能由于飞灰中未燃尽碳含量较低或者SCR区域烟气温度较高导致吸附到飞灰表面的汞的浓度较低。经过SCR系统后，Hg0的浓度明显降低，Hg2+的浓度明显提高，SCR对Hg0具有明显的催化氧化作用。
图1 SCR前后各形态汞及总汞变化情况
图2 煤中氯对SCR氧化Hg0的影响
SCR催化剂对Hg0的氧化与烟气中HCl的浓度密切相关，煤中氯含量越高，烟气中HCl浓度越高。某电厂燃煤氯含量对Hg0氧化率的影响如图2所示。煤中的氯对SCR催化氧化Hg0的影响非常显著，当氯含量由109mg/kg增加到876mg/kg时，Hg0的氧化率随着氯含量的增加而增加，由2%增加到89%。