和 瑩,郭亞飛,周玉海
(1.陜西省環境監測中心站; 2.中國地質調查局西安地質調查中心,西安 710054)
目前,陜西省擁有單機裝機容量300MW以上的電廠17家為了更好的了解我省火電廠燃煤汞污染的排放情況,于2011年~2012年對陜西省17家火電廠的汞污染排放進行了監測,對煤中汞燃燒后的遷移轉化進行了分析,并提出防控重點。
煤粉被噴射進爐膛內,懸浮于爐膛中著火并燃燒。煤粉內的礦物質經歷分解,熔化,裂解,汽化,凝結等過程,一部分痕量元素揮發、氣化,存于氣相中,一部分存于爐渣中,一部分留在煙氣中的飛灰中。
煤質及灰、渣中汞按照煤中汞的測定方法(GB/T 16659-2008),儀器為測汞儀M6100。
假定煤燃燒后灰產物中飛灰占90%,渣占10%,除塵器除塵效率為99.0%,在此前提下計算1噸煤燃燒前后各元素在固態物質中的總量變化情況,通過統計檢驗方法“t”分布法檢驗燃煤燃燒前后汞元素總量之間差值d與理論差值d0=0之間有無顯著性差異,判斷元素在燃燒過程中的揮發特性。
入爐原煤、灰、渣中重金屬汞元素分析結果見下表。
將該組17組燃燒前在固體樣品中總量A與燃燒后在固體樣品中總量E進行t檢驗(成對數據差值d的t檢驗):
假定d0=0,即燃燒前總量與燃燒后總量差值為0;
取置信系數 α=0.05,查 t值表得 t=1.74 t計算> t 。
結論:該批差值數據與0存在顯著性差異,即可認為煤燃燒前汞含量與燃燒后飛灰、渣中汞總量有差異。煤質中汞在高溫下氣化隨煙氣排入大氣中,但在飛灰、爐渣中都有殘留。
根據重金屬元素揮發性可知汞為最具揮發性的微量元素,本項目實驗分析結果與煤中汞元素的性質及燃燒過程發生的遷移轉化分析結論完全一致。
對燃煤電廠煙氣中的汞進行進一步的監測分析,基于煤炭中的汞含量、煤炭消耗量、燃煤過程中汞的釋放率以及不同大氣污染控制措施的去除效率計算各燃煤電廠的汞排放量。

原煤、灰、渣中重金屬汞元素統計分析表
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