江苏省30万千瓦以上燃煤电厂汞排放水平研究

[摘要]对江苏省燃煤电厂汞排放现场数据进行采集，通过统计分析，探讨了江苏省燃煤电厂汞排放总量、排放水平和区域分布特征。

[关键词]江苏省 燃煤电厂 汞 排放水平

[中图分类号] X51 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-153-2

汞作为重点控制的重金属之一，其主要排放来源于化石燃料的燃烧，尤其是煤炭的燃烧，使得燃煤电厂成为向大气中排放汞的最大源头。由于汞及其衍生物有机汞在环境中具有持久性、易迁移性、高度的生物富集性和高生物毒性等特点，严重影响生态环境及人类健康。江苏省在燃煤电厂数量上在全国占有重要比例，因此我省燃煤电厂汞排放水平的研究具有重要的意义。

1江苏省燃煤电厂烟气中汞排放总量核算

本课题对10家燃煤电厂烟气中的汞排放情况进行了研究，为了对我省装机容量30万千瓦以上燃煤电厂汞排放的总体情况进行判定，采用已有的10家电厂机组年汞排放量的数据和相关研究结论进行评估核算。江苏省目前装机容量30万千瓦以上燃煤电厂共有133台机组，其中单机容量30万千瓦以上机组105台。

本研究采用美国研究燃煤汞排放的燃煤电站汞排放量预测模型进行估算：

式中，Mcoal：煤消耗量（t/年）；CHg：煤中汞含量（mg/kg）；ccf：煤清洁系数；ΠEMFi：各个有效修正因子EMF的乘积；MHg：汞的年排放量（t/年）。

由于机组负荷的不同会对汞排放量造成一定的影响，为了更准确的评估我省30万千瓦以上燃煤机组年汞排放总量，根据所研究的10个电厂的基础数据，对30万千瓦以上电厂不同机组容量机组的年汞排放量，采用公式（1）估算模型进行分级估算，从而计算出我省装机容量30万千瓦以上燃煤电厂年汞排放水平。

由于本次测试所采集煤样为入炉前煤粉，因此模型计算时煤清洁系数（cff）为1。江苏省30万千瓦以电厂均采用静电除尘设施，静电除尘器对汞排放的影响因子采用美国EPA 研究结果0.760。通过本研究，南京化工园热电脱硫入口烟气中汞含量两组测量数据分别为4.26ug/m3（均值），经脱硫设施后汞含量在1.96ug/m3（均值），汞去除率为54%；铜山华润电厂脱硫入口烟气汞排放水平为16ug/m3（均值），经脱硫岛后汞去除率为81%，烟囱入口汞含量降低至3.04ug/m3（均值）。由汞去除率结果可知，江苏省燃煤电厂脱硫设施对汞排放的影响因子约为0.675，为了提高燃煤电厂年汞排放量准确性，计算中采用本研究结果。通过对江苏省境内燃煤电厂年运行时间进行统计，机组年平均运行时间约为5500小时。通过计算可以得出表2的结果。

由表2可以看出江苏省2102年装机容量30万千瓦以上燃煤电厂烟气中汞排放总量为7.541吨，比2008年的9.89吨有所下降。这主要与最近几年各个电厂加大各项环保设施的投运力度及关停小机组、电厂安装烟气脱硫、脱硝等一系列措施有关，另外还有部分总装机容量不足30万千万燃煤电厂的汞排放量没有纳入本次统计结果，对数据的降低也有一定的贡献。

2江苏省燃煤电厂汞排放区域特征分析

为了能充分反应江苏省区域范围内不同燃煤电厂机组容量分布情况和汞释放具体分布情况，对我省各市不同燃煤电厂机组和汞释放进行了分析。结果见表3。

由于汞的释放对生态环境和人类健康存在着一定的潜在威胁，对汞释放及扩散进行评价和研究能为燃煤电厂汞排放控制提供明确的依据，从而提高汞释放控制的效果。为此，本研究利用“等距权重模型”对江苏省境内各市燃煤电厂年汞排放量进行空间插值，从而对江苏省燃煤机组汞释放大致分布、以及可能的扩散情况及空间影响进行了直观的分析，具体结果如图1。

由图1，从整体上看江苏省燃煤电厂年汞释放情况，西部明显高于东部，苏中和除徐州市以外的苏北各市年汞释放量相对较低。从各市燃煤电厂汞释放情况来看，徐州、南京、苏州和无锡明显较高，这主要是在这几个市工业相对较为发达、人口密度较大，用电量量较大，相应的发电机组较多造成的。燃煤电厂汞释放进入空气后，会扩散到周边区域，由图1可以发现，苏北、苏中地区年汞释放和扩散对周边区域造成的潜在威胁明显小于苏南地区。由于影响汞扩散的因素较多，本图只能粗略的对汞扩散情况和区域影响进行评价，但分析结果对江苏省未来燃煤电厂汞排放控制仍具有一定的指导作用。

3结论

通过对江苏省燃煤电厂汞排放水平的研究发现，江苏省2102年装机容量30万千瓦以上燃煤电厂烟气中汞排放总量为7.541吨。从江苏省燃煤电厂年汞释放情况看，西部明显高于东部，苏中和除徐州市以外的苏北各市年汞释放量相对较低。工业发达、人口密度较大的城市汞释放量明显较高。

参考文献

[1]苏立，李玉林，路迈西.原煤中汞分布赋存规律的测定与分析[J].煤炭科学技术，2009（37）：121～123.

[2]任建莉，周劲松，骆仲泱等.燃煤电站汞排放量的预测模型[J].动力工程，2005（25）：587-592.

[3]任建莉.燃煤过程汞析出及模拟烟气中汞吸附脱除试验和机理研究[D].2003.