燃煤电厂烟气汞测试方法及新疆燃煤电厂烟气汞排放研究

摘要

在安大略法基础上，结合《固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法》和《空气和废气监测分析方法》中的方法，设计了一种新的采样系统，简称行标改进法。采用安大略法、行标改进法、EPA-30B法对新疆8个燃煤电厂典型机组进行烟气汞测试方法对比、汞平衡及烟气汞排放情况等研究，结果表明：
　　（1）安大略法、行标改进法、EPA-30B法烟气中气态总汞测定结果接近，三种方法锅炉+除尘器总汞平衡率在75.75％-99.59%之间，说明三种方法操作可靠、数据准确，均可用于烟气中气态总汞测定。
　　（2）三种采样方法均可用于火电厂烟气汞达标监测。EPA-30B法采样简单、操作便捷、实验室分析快速准确，是火电厂烟气汞达标监测的首选方法，但采样所需吸附管及专用分析仪器目前价格偏高。安大略法、行标改进法两种湿法现场采样所用玻璃器皿、吸收液体不便携带、采样需要的采样平台大、采样及实验室样品处理环节均较为复杂，可操作性较差，但测试成本低。行标改进法现场采样、样品处理环节均相对简单，除用于火电厂烟气汞达标监测外，还可用于烟气常规污染物除汞效果研究，可作为EPA-30B法的替代方案。
　　（3）除尘出口、脱硫出口烟气中主要为气态汞，气态汞中以元素态汞为主，颗粒态汞较少。脱硫石膏和飞灰中的汞含量相对于脱硫剂、工艺水、渣和脱硫废水中的汞含量较高，燃煤电厂煤中的汞几乎全部释放进入烟气中。
　　（4）各机组除尘出口、脱硫出口总汞、气态总汞均小于排放标准限值。新疆火电厂燃煤中汞含量较低，燃烧过程中烟气中汞浓度较低。
　　（5）两个电厂机组总汞排放强度在（0.77～0.81）×10-12g/J。与美国能源部对9个电厂的测试结果(0.82～9.46)×10-12g/J、国内对两个电厂的测试结果(2.578～3.428)×10-12g/J相比，新疆电厂总汞排放强度较低。
　　（6）2个电厂WFGD总汞去除率分别为3.87%、31.79%，气态总汞去除率分别为8.51%、30.30%，不同电厂4电场ESP总汞去除率不同。
　　（7）各电厂渣中汞富集因子均小于1，灰和脱硫石膏中汞富集因子多数大于1。对于汞富集因子远大于1且汞含量较大的脱硫石膏和灰应在对其进行二次污染风险评估后，再填埋或作为建筑材料。从汞含量看，本研究各电厂灰和脱硫石膏均为一般工业固体废弃物。
　　（8）各区域电厂燃煤汞含量平均值接近，且昌吉地区燃煤电厂汞含量略大于乌鲁木齐和阿克苏地区。选择的固汞剂KBrO3当添加量增加到8%时，固汞率可达到23.01%，固汞效果较好。

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1 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及意义

2燃煤电厂烟气汞测试方法研究

2.1测试机组概况

2.2监测分析介质及采样点位

2.3主要仪器与试剂

2.4样品采集、制备及分析方法

2.5烟气采样方法

2.6样品分析方法

2.7采样参数

2.8烟气汞监测结果及讨论

2.9烟气中汞形态分析

2.10燃煤及固体样品中汞含量

2.11汞平衡分析

2.12三种监测方法综合对比

2.13小结

3 新疆燃煤电厂烟气中汞排放现状分析

3.1 达标分析

3.2 汞排放强度分析

3.3 常规污染治理设施除汞效果分析

3.4 灰、渣及脱硫石膏汞富集分析

3.5 小结

4新疆燃煤电厂燃煤汞区域分布及固汞剂初步研究

4.1新疆电厂燃煤汞含量区域分布分析

4.2固汞剂的初步研究

4.3小结

5采样装置改进

5.1一种固定源废气重金属污染物竖直采样装置（1）概述

5.2用于固定源高含尘废气中气态重金属污染物的采样装置

5.3小结

结论

研究展望

附录

参考文献

在读期间发表的论文

后记