燃煤电厂汞污染及控制课件

燃煤电厂汞污染及控制

1a燃煤电厂汞污染及控制1a内容一、我国电厂汞污染控制总体思路二、全球大气汞污染形势和控制现状三、我国大气汞污染及控制现状四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力五、燃煤烟气汞的排放控制方案2a内容一、我国电厂汞污染控制总体思路2a2009年下发的《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知》中将汞污染防治列为工作重点。2010年5月又发布《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》，进一步提出建设火电机组烟气脱硫、脱硝、除尘和除汞等多污染物协同控制示范工程。即将报请国务院批准的《重金属污染综合防治规划》和正在编制的《“十二五”重点区域大气污染联防联控规划》中，都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。1.1我国重金属污染防治工作一、我国电厂汞污染控制总体思路

3a2009年下发的《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重2010年7月9日，重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上环境保护部、中宣部、发展改革委等13个部门及内蒙古、江苏、浙江等14个省（区）政府分管领导对《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》进行了深入细致讨论，并提出了修改意见和建议。会议原则通过了《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》，决定进一步修改后报国务院批准实施。1.2重金属污染防治部际联席会议一、我国电厂汞污染控制总体思路

4a2010年7月9日，重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会，对燃煤电厂汞排放提出明确要求，一是要摸清底数，建立我国典型燃煤机组排放清单的计算模型，开展燃煤电厂大气汞排放在线监测试点工作，准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据；二是要搞除汞技术示范；三是要通过试点示范，提出燃煤电厂大气汞污染控制技术政策和经济政策的建议；四是要抓住“十二五”规划编制的契机，将燃煤电厂大气汞污染防治工作纳入各集团公司的“十二五”规划，落实项目和资金安排，制定有针对性的措施。1.3燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会一、我国电厂汞污染控制总体思路

5a2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制2.1全球汞污染——汞污染具有全球性二、全球大气汞污染形势和控制现状

6a2.1全球汞污染——汞污染具有全球性二、全球大气汞污染形势工业革命后人为活动增加了大气中250%的汞，地表水中25%的汞，深海洋中11%的汞。2.1全球汞污染——利用模型估算全球汞循环（

SunderlanandMason，2007）二、全球大气汞污染形势和控制现状

7a工业革命后人为活动增加了大气中250%的汞，地表水中25%的总排放量为7710吨自然源大气汞排放量为5207吨，其中海洋排放2682吨。人为源排放量为2503吨，其中燃煤燃油排放1422吨。（NicolaPirrone,SergioCinnirella,XinbinFeng,etal,2008）2.1全球汞污染——全球自然和人为大气汞排放量二、全球大气汞污染形势和控制现状

8a总排放量为7710吨（NicolaPirrone,Ser2005年全球人为源大气汞排放总量为1930吨，其中中国占42.85%，为排放量最大的国家；排放量第二的美国占8.93%。全球汞污染——2005年全球十大大气汞排放国（

UNEP2008年全球大气汞评估报告）二、全球大气汞污染形势和控制现状

9a2005年全球人为源大气汞排放总量为1930吨，其中中国占4大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工艺涉汞行业（电池、荧光灯、温度计和PVC等生产工艺）。2009年我国煤炭消费超过30亿吨，其中50%用于电厂。考虑到我国对电力需求的高速增长在未来一段时间内还将继续，电厂燃煤总量也将保持高速增长趋势。同时，电厂是集中排放，较其他排放源更易于控制，燃煤电厂的控制能在很大程度上实现中国汞排放总量的消减。3.1我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

10a大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工单位：mg/Kg。3.1我国大气汞排放情况——煤中汞含量三、我国大气汞污染及控制现状

省份平均值最小值最大值山西0.150.030.63内蒙古0.180.011.53陕西0.250.011.13四川0.340.210.54重庆0.410.160.78贵州0.210.012.25云南0.080.020.26辽宁0.100.040.16黑龙江0.030.010.05山东0.160.050.39河南0.130.050.26江苏0.180.110.30安徽0.200.080.41河北0.170.040.45新疆0.020.010.06甘肃0.180.040.33全国0.170.012.2511a单位：mg/Kg。3.1我国大气汞排放情况——煤中汞含量三（yewu,shuxiaowang,DavidG.Streets,etal.,Environ.Sci.Technol.,2006,40(17),5312-5318）3.1我国大气汞排放情况1995-2003年我国人为源大气汞排放量三、我国大气汞污染及控制现状

12a（yewu,shuxiaowang,DavidG.王起超（1999）计算得出1995年全国燃煤向大气中排汞量为213.8T，其中电力行业排放72.9T，占总排放量的34％。DavidG.Streets（2005）估算了中国1999年人为源（包含开放生物质燃烧，不包含自然源和以前沉积汞的再释放）大气汞排放量为536±236吨，其中45%来自于有色金属冶炼，38%来自于燃煤，17%来自于其他源（其中三类最大排放源为电池和荧光灯生产、水泥生产）蒋靖坤（2005）用2组原煤汞含量数据资料计算的2000年中国燃煤大气汞排放量分别为161.6t和219.5t,其中绝大部分汞排放来自工业、电力和生活消费,分别占46%、35%和14%.中国环境科学研究院估算2003年我国燃煤电厂大气汞排放量为89.4吨。3.1我国大气汞排放情况我国燃煤大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

13a王起超（1999）计算得出1995年全国燃煤向大气中排汞量3.1我国大气汞排放情况1990-2005年间我国燃煤电站大气汞排放量浙江大学张乐（2007）中国环境科学研究院三、我国大气汞污染及控制现状

14a3.1我国大气汞排放情况浙江大学张乐（2007）中国环境科2007年我国各省区燃煤电厂大气汞排放量中国环境科学研究院3.1我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

15a2007年我国各省区燃煤电厂大气汞排放量中国环境科学研究院33.2我国大气汞排放控制现状三、我国大气汞污染及控制现状

我国大气汞控制尚处于实验室阶段，国内从事燃煤汞污染排放控制研究的主要单位有：浙江大学、清华大学、中国环科院、华中科技大学等。2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会要求，我国燃煤电厂汞排放控制的示范工作将在十二五开展。1、通过系统的排放测试，准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据，研究建立我国燃煤电厂大气汞排放清单及其方法学；2、通过开展燃煤电厂大气汞排放监测试点，总结经验，制定燃煤电厂大气汞排放监测技术方法指南；3、通过开展燃煤电厂脱汞技术示范，系统评估各种大气汞排放控制技术的技术、经济和环境效益，提出燃煤电厂大气汞污染控制的的技术政策建议；4、通过开展国内外燃煤汞排放的管理政策、法规、标准、技术规范等的对比分析，初步建立我国燃煤电厂大气汞污染控制管理体系。16a3.2我国大气汞排放控制现状三、我国大气汞污染及控制现状我四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力

燃煤汞排放特征与控制原理不可溶,吸附方式可溶,洗涤方式飞灰脱除气态零价汞气态二价汞颗粒汞给煤炉膛烟道17a四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力

燃煤汞排放特征与四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

污染物控制设备汞脱除效率/%烟煤亚烟煤褐煤颗粒物控制冷端静电除尘46/3616/30/04热端静电除尘12/913/6-/-布袋除尘83/9072/72-/-湿式除尘14/-0/933/-SO2控制干喷+布袋除尘98/983/2417/0热端静电+湿法脱硫55/4933/29-/-冷端静电+湿法脱硫81/7535/2944/44布袋+湿法脱硫96/98-/--/-来源：1）A.Licata，E.Balles，W.Schüttenhelm，MercuryContralAlternativesforCoal-firedPowerPlants，PresentedatPowerGen2002Orlando,Fl,2002.2）EconomicandSocialCouncilofUN,Controlofmercuryemissionsfromcoal-firedelectricutilityboilers,EB.AIR/WG.5/2002/6.4July,2002.现有污染控制技术对不同煤种的汞脱除效率18a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

污染物控制设四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

测试方法SCR前μg/Nm3SCR前形态比例%SCR后μg/Nm3SCR后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH13.1149.0138.9612.0413.137.3082.6710.03SCR（选择性催化还原脱硝）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据19a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

测试方法SC四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP（电除尘器）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据测试方法ESP前汞浓度μg/Nm3ESP前形态比例%ESP后汞浓度μg/Nm3ESP后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH16.6638.2744.9216.8013.5340.6457.881.48OH18.7533.9737.3928.6412.1643.6252.503.88OH21.7011.3033.7254.9813.1743.7449.017.24OH14.535.8175.3418.8416.926.4985.198.3220a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP（电除四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP对颗粒汞的脱除来源：浙江大学电厂实测数据Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--01020304050607080901001#Boiler2#Boiler4#Boiler

Fraction

%Mercuryspeciation

AfterESP

BeforeESP6#Boiler21a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP对颗粒四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

WFGD（湿法烟气脱硫）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据测试方法WFGD前μg/Nm3WFGD前形态比例%WFGD后μg/Nm3WFGD后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpCEM4.9151.5348.47—3.0863.9636.04—CEM22.129.4170.59—5.5894.985.02—CEM22.90100—0.80100—OH15.586.4985.198.322.8415.5382.332.1422a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

WFGD（湿四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

来源：浙江大学电厂实测数据WFGD脱汞效率同烟气中Hg2+比例的关系23a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

来源：浙江大五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的控制(无SCR）ESPWFGDSCRBoilerAH123421.5ug/M321.5ug/M320.8ug/M3Hg0=5.1&Hg2+=15.7TotalMercuryRemovalacrossFGD=71%5.95ug/M3Hg0=5.87Hg2+=.08来源：ADA-ES,Inc24a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的控制(有SCR）ESPWFGDSCRBoilerAH123423ug/M319.3ug/M318.9ug/M3TotalMercuryRemoval=90+%ND来源：ADA-ES,Inc25a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射CoalElectrostaticPrecipitatorSorbentInjection来源：ADA-ES,Inc26a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射工程案例1：底特津爱迪生*圣克莱尔电厂汞控制电厂仅配备静电除尘器；

电厂燃烧85%的次烟煤和15%的烟煤的配煤控制技术：炉后活性炭喷射技术

吸附剂：吸附剂B-PACTM

溴化活性炭效率：不间断地以3磅/Mmacf（48mg/m3)的速度喷射30天，平均94%的汞被吸附27a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射来源：ADA-ES,IncCoal10%-飞灰+吸附剂循环再生或处置90%+飞灰还可以正常利用AshSalesHgSorbent28a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——炉前脱汞工程案例2：一台60万千瓦燃煤机组；电厂配备脱销装置SCR，静电除尘器，烟气湿法脱硫

燃烧煤种:PRB煤（一种高钙煤）

控制方式：炉前脱汞，溴化钙以4ppm，8ppm，12ppm，22ppm（溴煤比）加入煤中

效率：4ppm时汞的净脱除率可达64%，总汞控制达80%；12ppm可接近88%的总汞脱除率29a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——炉六、浙大在汞排放、控制方面研究情况排放方面建立燃煤汞排放测试分析平台研究燃煤汞排放形态特征及影响因素（973，自然基金项目）研究国内典型燃煤电厂汞排放特征（国际合作项目）研究国内典型水泥厂汞排放特征（环保部项目）燃煤电厂汞排放对周边环境影响评估（国际合作项目）典型汞排放源的汞排放特征（环保公益项目）控制方面研究现有污染设备对燃煤汞的控制（博士基金项目）研究吸附剂喷射汞排放控制（863项目）研究控制产物的稳定性（自然基金项目）研究燃煤汞及其它污染物联合脱除主要的研究内容30a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况排放方面主要的研究内容30基于OH法的湿化学取样分析测试系统MS-1A/DM-6A烟气汞在线分析系统基于固体吸附剂的烟气汞采集系统

MA-2000自动测汞仪

遵循标准：OH法，Method5,Method29, Method324等六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台31a基于OH法的湿化学取样分析测试系统六、浙大在汞排放、控制方美国EPA标准燃煤烟气汞形态测试方法符合OH法测试要求六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台基于OH法的湿化学取样分析测试系统32a美国EPA标准燃煤烟气汞形态测试方法六、浙大在汞排放、控制六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MS-1A/DM-6A烟气汞在线分析系统33a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MS-六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台（基于固体吸附剂的烟气汞采集系统324法）在实际燃煤锅炉烟气测汞实现烟气中气态汞形态的低成本测试34a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台（基于4浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MA-2000自动测汞仪MA-2000测汞仪可以对任何样品（固体、液体、气体）的汞含量直接分析测定，无须任何前处理，检测限为0.002ng。35a4浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MA-2六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR氧化Fixed-bedreactor36a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR氧化HCl是最主要的氧化因素——钒基SCR催化剂020406080100120020406080100Hg0

conversion

(℃)

HClconcentration(ppm)

n(NH3)/n(NOx)=1

n(NH3)/n(NOx)=0SCR:1wt.%V2O5/TiO2T=380℃GHSV=7880h-1Simulatedfluegas:5%O2,12%CO250ppmHCl,400ppmNO1500ppmSO220ppmNO2Hg0=18.5μg/m337a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——其他催化氧化Simulatedfluegas(baseline):5%O2,12%CO2,8%H2O,400ppmSO2,10ppmHCl,10ppmNO2,Hg0=42.5μg/m3W/F=800mg/L,T=150℃MnOx/Al2O3

催化剂38a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——其他催六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——吸附剂筛选与改性研究了活性炭、沸石、膨润土、飞灰以及蛭石等吸附剂及其改性物对汞蒸气的吸附能力。筛选出了以下几种有应用前景的吸附剂：活性炭、活性MnO2浸渍活性炭、三氯化铁浸渍活性炭、600℃渗硫活性炭、活性MnO2浸渍沸石、活性MnO2浸渍膨润土、活性MnO2浸渍蛭石、三氯化铁浸渍蛭石。39a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——吸附剂六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——以半干法为基础的新型燃煤烟气除汞技术以半干法为基础的燃煤汞排放控制流程40a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——以半干六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——以半干法为基础的新型燃煤烟气除汞技术半干法中型脱汞试验台脱汞塔有效长度为18m，塔体直径Φ400mm；风量从2000~2600m3/h；袋除尘器总过滤面积为33.7m241a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——以半干七、燃煤电厂汞排放测试方法离线测试方法EPAMethod29TrisBufferMethodOntarioHydroMethodDrySorbent-BasedMethod在线测试方法EPAMethod30A42a七、燃煤电厂汞排放测试方法离线测试方法42aOHM采样示意图OntarioHydroMethod采样系统七、燃煤电厂汞排放测试方法43aOHM采样示意图OntarioHydroMethod采样OHM法采样吸收瓶装置示意图OntarioHydroMethod采样系统Hg(p)Hg(II)Hg(0)七、燃煤电厂汞排放测试方法44aOHM法采样吸收瓶装置示意图OntarioHydroMe①锅炉出口②SCR后③ESP后④FGD后烟气采样(a)煤(b)炉渣(c)飞灰(d)石膏固体样采样点设置七、燃煤电厂汞排放测试方法45a①②③④烟气采样(a)(b)(c)(d)固体样采样点设置七、七、燃煤电厂汞排放测试方法原理： Hg-CEM由烟气取样系统、烟气加热与传输系统、汞形态转化系统和汞检测与标定系统4部分组成。

烟气分成两路，分别测得元素汞和总汞(HgT)含量，烟气中二价汞(Hg2+)的含量为总汞与元素汞的差值.燃煤电厂烟气汞在线监测方法46a七、燃煤电厂汞排放测试方法原理：燃煤电厂烟气汞在线监测方法4样品采集与转化优点缺点湿法转化法与OntarioHydro标准分析方法的相关性好

要求烟气中颗粒物含量较低由于需要不断添加反应试剂，手工工作较为复杂热催化转化法

无需湿法化学试剂无需给系统提供外部气源必须依靠双检测器或双转化器系统催化剂存在运行寿命问题热稀释法减少了预处理过程中的汞的再氧化的情况减少了酸性气体对系统的影响必须依靠高敏感度汞监测系统，通常要低于0.5微克立方米七、燃煤电厂汞排放测试方法燃煤电厂烟气汞在线监测方法47a样品采集与转化优点缺点湿法转化法与OntarioHydro汞检测技术优点缺点冷蒸汽原子吸收光谱已经在实际现场进行安装无需外部气源支持只能进行元素汞测量冷蒸汽原子荧光光谱具有较低光谱干扰优越的线性指标灵敏度可达0.001µg/m3只能进行元素汞测量塞曼调制原子荧光光谱干扰很小无需预富集过程无需解吸附过程需要双通道设计七、燃煤电厂汞排放测试方法燃煤电厂烟气汞在线监测方法48a汞检测技术优点缺点冷蒸汽原子吸收光谱已经在实际现场进行安装只选择装机容量为五百兆瓦的烟煤机组机组装有SCR、ESP和湿法脱硫参加项目的厂商Tekran(3300)Horiba/Nippon(DM-6)Forney/Genesis(SkySentinel)ThermoElectron(MercuryFreedom)Sorbenttrapmonitoringsystem(AppendixK)七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2005年49a选择装机容量为五百兆瓦的烟煤机组七、燃煤电厂汞排放测试方法

七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2005年测试项目：7天校准偏差线性度转化效率测量误差零点、标点漂移相对准确度维护周期50a七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2GE/PSATekranThermoOhioLumex七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2007年51aGE/PSA七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEM七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2007年数据来源：ERC,200752a七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2数据来源：ERC,2007EPA对HgCEMS的评估-2007年七、燃煤电厂汞排放测试方法

EPA对HgCEMS的评估-2007年53a数据来源：ERC,2007EPA对HgCEMS的评估-2谢谢！54a谢谢！54a燃煤电厂汞污染及控制

55a燃煤电厂汞污染及控制1a内容一、我国电厂汞污染控制总体思路二、全球大气汞污染形势和控制现状三、我国大气汞污染及控制现状四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力五、燃煤烟气汞的排放控制方案56a内容一、我国电厂汞污染控制总体思路2a2009年下发的《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知》中将汞污染防治列为工作重点。2010年5月又发布《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》，进一步提出建设火电机组烟气脱硫、脱硝、除尘和除汞等多污染物协同控制示范工程。即将报请国务院批准的《重金属污染综合防治规划》和正在编制的《“十二五”重点区域大气污染联防联控规划》中，都对燃煤电厂大气汞排放控制工作做了安排。1.1我国重金属污染防治工作一、我国电厂汞污染控制总体思路

57a2009年下发的《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重2010年7月9日，重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上环境保护部、中宣部、发展改革委等13个部门及内蒙古、江苏、浙江等14个省（区）政府分管领导对《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》进行了深入细致讨论，并提出了修改意见和建议。会议原则通过了《重金属污染综合防治规划（2010～2015年）》，决定进一步修改后报国务院批准实施。1.2重金属污染防治部际联席会议一、我国电厂汞污染控制总体思路

58a2010年7月9日，重金属污染防治部际联席会议在京召开。会上2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会，对燃煤电厂汞排放提出明确要求，一是要摸清底数，建立我国典型燃煤机组排放清单的计算模型，开展燃煤电厂大气汞排放在线监测试点工作，准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据；二是要搞除汞技术示范；三是要通过试点示范，提出燃煤电厂大气汞污染控制技术政策和经济政策的建议；四是要抓住“十二五”规划编制的契机，将燃煤电厂大气汞污染防治工作纳入各集团公司的“十二五”规划，落实项目和资金安排，制定有针对性的措施。1.3燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会一、我国电厂汞污染控制总体思路

59a2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制2.1全球汞污染——汞污染具有全球性二、全球大气汞污染形势和控制现状

60a2.1全球汞污染——汞污染具有全球性二、全球大气汞污染形势工业革命后人为活动增加了大气中250%的汞，地表水中25%的汞，深海洋中11%的汞。2.1全球汞污染——利用模型估算全球汞循环（

SunderlanandMason，2007）二、全球大气汞污染形势和控制现状

61a工业革命后人为活动增加了大气中250%的汞，地表水中25%的总排放量为7710吨自然源大气汞排放量为5207吨，其中海洋排放2682吨。人为源排放量为2503吨，其中燃煤燃油排放1422吨。（NicolaPirrone,SergioCinnirella,XinbinFeng,etal,2008）2.1全球汞污染——全球自然和人为大气汞排放量二、全球大气汞污染形势和控制现状

62a总排放量为7710吨（NicolaPirrone,Ser2005年全球人为源大气汞排放总量为1930吨，其中中国占42.85%，为排放量最大的国家；排放量第二的美国占8.93%。全球汞污染——2005年全球十大大气汞排放国（

UNEP2008年全球大气汞评估报告）二、全球大气汞污染形势和控制现状

63a2005年全球人为源大气汞排放总量为1930吨，其中中国占4大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工艺涉汞行业（电池、荧光灯、温度计和PVC等生产工艺）。2009年我国煤炭消费超过30亿吨，其中50%用于电厂。考虑到我国对电力需求的高速增长在未来一段时间内还将继续，电厂燃煤总量也将保持高速增长趋势。同时，电厂是集中排放，较其他排放源更易于控制，燃煤电厂的控制能在很大程度上实现中国汞排放总量的消减。3.1我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

64a大气汞主要来自于煤和含汞垃圾的燃烧、金属矿物冶炼，以及生产工单位：mg/Kg。3.1我国大气汞排放情况——煤中汞含量三、我国大气汞污染及控制现状

省份平均值最小值最大值山西0.150.030.63内蒙古0.180.011.53陕西0.250.011.13四川0.340.210.54重庆0.410.160.78贵州0.210.012.25云南0.080.020.26辽宁0.100.040.16黑龙江0.030.010.05山东0.160.050.39河南0.130.050.26江苏0.180.110.30安徽0.200.080.41河北0.170.040.45新疆0.020.010.06甘肃0.180.040.33全国0.170.012.2565a单位：mg/Kg。3.1我国大气汞排放情况——煤中汞含量三（yewu,shuxiaowang,DavidG.Streets,etal.,Environ.Sci.Technol.,2006,40(17),5312-5318）3.1我国大气汞排放情况1995-2003年我国人为源大气汞排放量三、我国大气汞污染及控制现状

66a（yewu,shuxiaowang,DavidG.王起超（1999）计算得出1995年全国燃煤向大气中排汞量为213.8T，其中电力行业排放72.9T，占总排放量的34％。DavidG.Streets（2005）估算了中国1999年人为源（包含开放生物质燃烧，不包含自然源和以前沉积汞的再释放）大气汞排放量为536±236吨，其中45%来自于有色金属冶炼，38%来自于燃煤，17%来自于其他源（其中三类最大排放源为电池和荧光灯生产、水泥生产）蒋靖坤（2005）用2组原煤汞含量数据资料计算的2000年中国燃煤大气汞排放量分别为161.6t和219.5t,其中绝大部分汞排放来自工业、电力和生活消费,分别占46%、35%和14%.中国环境科学研究院估算2003年我国燃煤电厂大气汞排放量为89.4吨。3.1我国大气汞排放情况我国燃煤大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

67a王起超（1999）计算得出1995年全国燃煤向大气中排汞量3.1我国大气汞排放情况1990-2005年间我国燃煤电站大气汞排放量浙江大学张乐（2007）中国环境科学研究院三、我国大气汞污染及控制现状

68a3.1我国大气汞排放情况浙江大学张乐（2007）中国环境科2007年我国各省区燃煤电厂大气汞排放量中国环境科学研究院3.1我国大气汞排放情况三、我国大气汞污染及控制现状

69a2007年我国各省区燃煤电厂大气汞排放量中国环境科学研究院33.2我国大气汞排放控制现状三、我国大气汞污染及控制现状

我国大气汞控制尚处于实验室阶段，国内从事燃煤汞污染排放控制研究的主要单位有：浙江大学、清华大学、中国环科院、华中科技大学等。2010年9月15日，张力军副部长召开燃煤电厂大气汞污染控制试点工作座谈会要求，我国燃煤电厂汞排放控制的示范工作将在十二五开展。1、通过系统的排放测试，准确掌握燃煤电厂大气汞排放第一手数据，研究建立我国燃煤电厂大气汞排放清单及其方法学；2、通过开展燃煤电厂大气汞排放监测试点，总结经验，制定燃煤电厂大气汞排放监测技术方法指南；3、通过开展燃煤电厂脱汞技术示范，系统评估各种大气汞排放控制技术的技术、经济和环境效益，提出燃煤电厂大气汞污染控制的的技术政策建议；4、通过开展国内外燃煤汞排放的管理政策、法规、标准、技术规范等的对比分析，初步建立我国燃煤电厂大气汞污染控制管理体系。70a3.2我国大气汞排放控制现状三、我国大气汞污染及控制现状我四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力

燃煤汞排放特征与控制原理不可溶,吸附方式可溶,洗涤方式飞灰脱除气态零价汞气态二价汞颗粒汞给煤炉膛烟道71a四、燃煤电厂现有污染物控制设备的汞控制能力

燃煤汞排放特征与四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

污染物控制设备汞脱除效率/%烟煤亚烟煤褐煤颗粒物控制冷端静电除尘46/3616/30/04热端静电除尘12/913/6-/-布袋除尘83/9072/72-/-湿式除尘14/-0/933/-SO2控制干喷+布袋除尘98/983/2417/0热端静电+湿法脱硫55/4933/29-/-冷端静电+湿法脱硫81/7535/2944/44布袋+湿法脱硫96/98-/--/-来源：1）A.Licata，E.Balles，W.Schüttenhelm，MercuryContralAlternativesforCoal-firedPowerPlants，PresentedatPowerGen2002Orlando,Fl,2002.2）EconomicandSocialCouncilofUN,Controlofmercuryemissionsfromcoal-firedelectricutilityboilers,EB.AIR/WG.5/2002/6.4July,2002.现有污染控制技术对不同煤种的汞脱除效率72a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

污染物控制设四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

测试方法SCR前μg/Nm3SCR前形态比例%SCR后μg/Nm3SCR后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH13.1149.0138.9612.0413.137.3082.6710.03SCR（选择性催化还原脱硝）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据73a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

测试方法SC四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP（电除尘器）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据测试方法ESP前汞浓度μg/Nm3ESP前形态比例%ESP后汞浓度μg/Nm3ESP后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpOH16.6638.2744.9216.8013.5340.6457.881.48OH18.7533.9737.3928.6412.1643.6252.503.88OH21.7011.3033.7254.9813.1743.7449.017.24OH14.535.8175.3418.8416.926.4985.198.3274a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP（电除四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP对颗粒汞的脱除来源：浙江大学电厂实测数据Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--Hg0Hg2+Hgp--01020304050607080901001#Boiler2#Boiler4#Boiler

Fraction

%Mercuryspeciation

AfterESP

BeforeESP6#Boiler75a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

ESP对颗粒四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

WFGD（湿法烟气脱硫）对于烟气汞形态分布的影响来源：浙江大学电厂实测数据测试方法WFGD前μg/Nm3WFGD前形态比例%WFGD后μg/Nm3WFGD后形态比例%Hg0Hg2+HgpHg0Hg2+HgpCEM4.9151.5348.47—3.0863.9636.04—CEM22.129.4170.59—5.5894.985.02—CEM22.90100—0.80100—OH15.586.4985.198.322.8415.5382.332.1476a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

WFGD（湿四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

来源：浙江大学电厂实测数据WFGD脱汞效率同烟气中Hg2+比例的关系77a四、燃煤电厂现有污染物

控制设备的汞控制能力

来源：浙江大五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的控制(无SCR）ESPWFGDSCRBoilerAH123421.5ug/M321.5ug/M320.8ug/M3Hg0=5.1&Hg2+=15.7TotalMercuryRemovalacrossFGD=71%5.95ug/M3Hg0=5.87Hg2+=.08来源：ADA-ES,Inc78a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备的控制(有SCR）ESPWFGDSCRBoilerAH123423ug/M319.3ug/M318.9ug/M3TotalMercuryRemoval=90+%ND来源：ADA-ES,Inc79a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

利用现有污染物控制设备五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射CoalElectrostaticPrecipitatorSorbentInjection来源：ADA-ES,Inc80a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射工程案例1：底特津爱迪生*圣克莱尔电厂汞控制电厂仅配备静电除尘器；

电厂燃烧85%的次烟煤和15%的烟煤的配煤控制技术：炉后活性炭喷射技术

吸附剂：吸附剂B-PACTM

溴化活性炭效率：不间断地以3磅/Mmacf（48mg/m3)的速度喷射30天，平均94%的汞被吸附81a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸附剂喷射来源：ADA-ES,IncCoal10%-飞灰+吸附剂循环再生或处置90%+飞灰还可以正常利用AshSalesHgSorbent82a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——吸五、

燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——炉前脱汞工程案例2：一台60万千瓦燃煤机组；电厂配备脱销装置SCR，静电除尘器，烟气湿法脱硫

燃烧煤种:PRB煤（一种高钙煤）

控制方式：炉前脱汞，溴化钙以4ppm，8ppm，12ppm，22ppm（溴煤比）加入煤中

效率：4ppm时汞的净脱除率可达64%，总汞控制达80%；12ppm可接近88%的总汞脱除率83a五、燃煤烟气汞的排放控制方案

专门脱汞技术的应用——炉六、浙大在汞排放、控制方面研究情况排放方面建立燃煤汞排放测试分析平台研究燃煤汞排放形态特征及影响因素（973，自然基金项目）研究国内典型燃煤电厂汞排放特征（国际合作项目）研究国内典型水泥厂汞排放特征（环保部项目）燃煤电厂汞排放对周边环境影响评估（国际合作项目）典型汞排放源的汞排放特征（环保公益项目）控制方面研究现有污染设备对燃煤汞的控制（博士基金项目）研究吸附剂喷射汞排放控制（863项目）研究控制产物的稳定性（自然基金项目）研究燃煤汞及其它污染物联合脱除主要的研究内容84a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况排放方面主要的研究内容30基于OH法的湿化学取样分析测试系统MS-1A/DM-6A烟气汞在线分析系统基于固体吸附剂的烟气汞采集系统

MA-2000自动测汞仪

遵循标准：OH法，Method5,Method29, Method324等六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台85a基于OH法的湿化学取样分析测试系统六、浙大在汞排放、控制方美国EPA标准燃煤烟气汞形态测试方法符合OH法测试要求六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台基于OH法的湿化学取样分析测试系统86a美国EPA标准燃煤烟气汞形态测试方法六、浙大在汞排放、控制六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MS-1A/DM-6A烟气汞在线分析系统87a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MS-六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台（基于固体吸附剂的烟气汞采集系统324法）在实际燃煤锅炉烟气测汞实现烟气中气态汞形态的低成本测试88a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台（基于4浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MA-2000自动测汞仪MA-2000测汞仪可以对任何样品（固体、液体、气体）的汞含量直接分析测定，无须任何前处理，检测限为0.002ng。89a4浙大在汞排放、控制方面研究情况汞排放分析测试平台MA-2六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR氧化Fixed-bedreactor90a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR氧化HCl是最主要的氧化因素——钒基SCR催化剂020406080100120020406080100Hg0

conversion

(℃)

HClconcentration(ppm)

n(NH3)/n(NOx)=1

n(NH3)/n(NOx)=0SCR:1wt.%V2O5/TiO2T=380℃GHSV=7880h-1Simulatedfluegas:5%O2,12%CO250ppmHCl,400ppmNO1500ppmSO220ppmNO2Hg0=18.5μg/m391a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——SCR六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——其他催化氧化Simulatedfluegas(baseline):5%O2,12%CO2,8%H2O,400ppmSO2,10ppmHCl,10ppmNO2,Hg0=42.5μg/m3W/F=800mg/L,T=150℃MnOx/Al2O3

催化剂92a六、浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——其他催六、

浙大在汞排放、控制方面研究情况汞控制技术研发——吸附剂筛选与改性研究了活性炭、沸石、膨润土、飞灰以及蛭石等吸附剂及其改性物对汞蒸气的吸附能力。筛选出了以下几种有应用前景的吸附剂：活性炭、活性MnO2浸渍活性炭、三氯化铁浸