摘要：燃煤電廠是主要的人為汞排放源之一，也是上海城市范圍內最大的大氣汞排放點源。耗煤量、煤汞含量、燃燒裝置的結構以及空氣污染控制裝置的協同除汞能力是影響燃煤電廠大氣汞排放的主要因素。文章利用歷年的統計數據和美國環境保護局的經驗值篩選出汞排放的影響因子，粗略估算了上海燃煤電廠的大氣汞年排放量，從空氣污染控制裝置的協同除汞效果、改進顆粒物控制裝置、提高煙氣脫硫系統的汞捕集能力、投加粉末狀活性碳的除汞效果等方面，分析了空氣污染控制裝置的除汞效果及其改進方法。

關鍵詞：燃煤電廠 汞排放 空氣污染控制裝置 管理

1 概述

汞是一種毒性很強的環境污染物。火山爆發、巖石風化、森林火災等自然作用雖會導致地殼中的汞進人環境，但其釋放量卻遠小于人為排放源。自工業革命以來的250年間，燃料燃燒、金礦加工、氯堿等工業行業的崛起使汞的排放量增加了約300%。隨著全球能源需求的大幅上升，燃煤已成為最大的人為汞排放源之一。1978-1995年，我國燃煤汞排放量以平均每年4.8%的速率增長，其中燃煤電廠是排汞大戶。

汞在燃煤電廠煙氣中主要以3種方式存在:元素汞(Hg⁰)、二價汞(Hg²⁺)和顆粒汞(Hg_p)⁰在同相(氣-氣)和異相(氣-固)反應中被氧化成Hg²⁺。同相反應主要發生在汞與氯氣之間，在熱動力平衡的作用下，生成HgCl₂。但該過程卻受制于反應動力的大小。異相反應通常發生在飛灰或未燃燒碳的表面，研究發現，碳的氯化可能是異相氧化反應的第1步。汞被吸附并氧化后，形成顆粒汞。煙氣中的Hg0隨尾氣進人全球汞循環，而下游的凈化裝置則可捕集部分Hg²⁺和(Hg_p)⁰。因此，空氣污染控制(Air Pollution Control, APC)裝置的除汞能力很大程度上受到煙氣中汞的形態的影響。

隨著含汞氯堿業的淘汰，含汞危險廢棄物的分類管理、垃圾焚燒場的規范化操作等，許多行業已不再是主要的人為汞排放源，但燃煤電廠的汞排放卻由于燃煤量的大幅增加而不斷上升，成為治理的盲點。美國環境保護局(EPA)研究發現，發電量>300GW的燃煤電廠是美國城市范圍內的主要人為汞排放源。2005年3月15日，美國EAP公布了世界上首個限制燃煤電廠汞排放量的法規—《清潔空氣汞排放法規》( Clean Air Mercury Rule , CAMR ) ，將控制燃煤電廠汞排放問題正式提上了議事日程。

CAMR的公布，為EPA更好地管理和限制城市范圍內的大氣汞排放點源提供了法律保障，也使美國成為了全球唯一1個針對燃煤電廠汞排放而制定專項法規的國家。該法規中明確要求，第1階段的排放限額為38t，并且從2010年開始將排放量從48t削減至31t，第2階段將繼續加大減排目標，并最終減少至15t。為實現該目標，美國從技術、法律和管理層面上，對燃煤電廠汞污染控制措施、法律法規的修訂和管理保障體制進行了革新，推出了一些具有實用價值的新型除汞技術(例如投加PAC或氧化劑)，配套制定了《清潔大氣州際法規》、《新建和現有燃煤鍋爐的汞排放
標準》，進行了大規模的信息采集和分析。盡管新的除汞技術仍處于現場小試階段，但在現有APC裝置的基礎上，加裝專門的除汞設施將是燃煤電廠汞排放控制的主要方向。而CAMR也為美國的空氣質量改善提供了1個多污染物控制策略。

本文利用歷年的統計數據和美國環境保護局的經驗值篩選出汞排放的影響因子，粗略估算了上海燃煤分析了空氣污染控制裝置的除汞效果及其改進方法。
 

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