江苏省燃煤电厂入炉煤汞含量水平浅析_燃煤烟气中汞的含量
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江苏省燃煤电厂入炉煤汞含量水平浅析
[摘要]煤中汞含量由于在样品数量、所选煤种、分析方法等方面的选择存在差异，不同研究结果给出的煤中汞含量差异较大。本文基于江苏省9家燃煤电厂入炉煤相关实测的数据，得出了江苏省燃煤电厂入炉煤中汞含量在0.0545～0.297mg/kg，并对影响煤中汞含量的因素进行了分析。
[关键词]燃煤电厂 入炉煤 汞
[中图分类号] TQ533 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-265-2
1前言
煤中汞含量是影响大气汞排放的重要参数之一，不同地区、不同煤种的煤含汞量是不同的。现有的研究结果由于在样品数量、所选煤种、分析方法等方面存在差异，导致煤中汞含量的测试结果有所差异。根据美国新泽西环境保护组织（NJ DEPE）（1993）统计表明煤中汞的平均含量在0.12～0.28mg/kg范围内。根据中国矿业大学张军营990个样品的测试结果，我国煤中汞含量在0.003～10.5mg/kg范围内，算术平均值为0.158mg/kg[1]；王启超等人也对我国主要产煤省份煤炭的汞含量进行了测定，结果表明我国的煤炭中平均含汞量为0.22mg/kg[2]；浙江大学任建莉认为，我国大多数煤中自然含汞量不高，平均汞含量取0.15mg/kg为宜[3]。
江苏省现有装机容量30万千瓦以上燃煤电厂共43家133台机组，不论机组数量还是装机总量都位于全国前列。因此，选择具有代表性的燃煤电厂进行入炉煤的测试对判断江苏省燃煤电厂的煤中汞含量情况具有重要意义。
2研究对象的选择
为了保证研究结果具有代表性，选取了9家分布于江苏省境内的南京、扬州、无锡、泰州、徐州等不同区域的电厂作为研究对象，单机容量涵盖50MW、135MW、300MW、320MW、600MW、1000MW等机组，能全面表征江苏省境内燃煤机组煤中汞含量情况，研究对象具体分布见图1。
3入炉煤中汞含量的分析
对所选择的9家燃煤电厂的入炉煤进行取样，煤粉样品采自炉前煤，炉前煤为经过破碎研磨的煤粉。样品采集后装入自封袋编号送上海市环境监测中心进行分析，分析仪器采用RA-915M汞分析仪，该仪器不使用汞齐法，而是采用塞曼效应背景校正原子吸收光谱技术，使用更方便更可靠。每份样品进行平行样分析，分析结果见表1。
江苏省燃煤电厂的燃煤来源主要有内蒙的神华煤、山西、印尼、安徽淮北淮南、山东、江苏徐州、陕西、山东、河南等省及部分国外进口煤炭。燃煤来源较多且每家电厂的燃煤构成也不同，往往一家电厂从几个地方采购煤炭混合使用，这样就造成入炉煤质不稳定，无法精确的统计和辨别入炉煤的确切来源和比例。表1中所列举的燃煤来源为该电厂所用燃煤比例最高的煤炭产地。
从统计结果可以看出，不同电厂选用的燃煤中汞含量存在一定的差异，煤中汞含量最低为0.0545mg/kg，最高为0.297mg/kg，符合我国多数煤汞含量的分布范围0.003～1.0mg/kg。
据资料统计：世界范围内煤中汞含量平均为130 ng/g，我国煤中汞平均为220 ng/g。江苏省9家燃煤电厂煤中汞含量在54.5～297 ng/g，平均为139 ng/g，见图2。
4影响煤中汞含量的因素
汞是稀有的分散元素，地壳中汞含量平均为77ng/g，煤中汞含量相对富集。不同植物中汞含量差别很大，陆生植物中汞含量为0.0002～0.086ug/g，水生和湿地植物中汞含量为
从表1可以看出，宜兴协联热电有限公司所发电使用的安徽淮南、淮北煤中汞含量为国内最低，为63.5 ng/g；而徐矿发电有限公司和徐州??城电力有限公司主要的燃煤来源同为江苏本地，但是煤中汞的含量差异较大，分别为104 ng/g和297 ng/g。这说明即使同一地区，由于成煤植物的不同，煤中汞的含量也会存在较大的差异。从分析结果看，铜山华润电力有限公司和江苏扬州发电有限公司所用的山西省煤中汞含量比较稳定，分别为128ng/g和130ng/g，这个数据也与清华大学的研究结果较为一致（150ng/g）。
从同一煤粉两组分析结果来看，同一种煤样测定结果也存在很大差异这也表明煤粉中汞含量存在分布不均匀现象，这与煤炭的组成结构存在一定的关系。
宁成浩等人利用煤的浮沉实验结果表明，硫化物含量一般随灰分样密度的增大而增大，并在大于1.8g/cm3密度段富集，而高密度段（>2.0g/cm3）显著富集，因此硫铁矿在煤种的分布是不均匀的[4]。由于煤中汞主要是赋存于黄铁矿中，并且司荣军等研究发现，汞在黄铁矿中的分布是不均匀的，所以汞在黄铁矿中的存在形式不是固溶体，而是细小的机械包裹物（辰砂）。在进行煤样的测量过程中由于煤样的机械研磨颗粒粒径较大，很难将汞平均分配与测试样中，因此，即使同一种煤在进行汞测试过程中也会存在一定差异。
5结论
通过对江苏省9家燃煤电厂的入炉煤进行分析得出，苏省9家燃煤电厂煤中汞含量在54.5～297 ng/g，平均为139 ng/g，符合我国多数煤中汞含量的分布范围0.003～1.0mg/kg，平均值低于全国煤中汞220 ng/g的平均值。
参考文献
[1]张军营，任德贻，许德伟，等.煤中汞及其对环境影响[J].环境科学进展，1999，7（3）：100-104.[2]王起超，康淑莲，陈春，等.东北、内蒙古东部地区煤炭中微量元素含量及分布规律[J].环境化学，1996，15（1）： 27-35.[3]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（4）：587-591.[4]宁成浩，陈贵锋.我国煤矿低浓度瓦斯排放及利用现状分析[J].能源环境保护，2005，19（4）1-4.
