汞治理亮起信號燈
《火電廠大氣污染物排放標準》(二次征求意見稿)中，首次增加了火電廠大氣汞污染物排放標準。火電行業是汞排放量較大的單一污染源，由于目前我國現有燃煤電廠大氣汞控制的科研基礎薄弱、控制技術無法產業化等問題，標準中加入汞的限值，最大意義在于搭建我國汞治理的框架。無論限值是高還是低，都邁出了重要一步。
燃煤火電行業在汞污染控制上，從規劃試點到實質性推進還有多遠的路要走？能否避免類似脫硫產業發展過程中出現的無序競爭等問題？
全球行動統一治汞：作為汞的生產與消費大國，中國應積極參加全球汞污染防治公約談判，實現環境效益最大化
近年來，汞污染防治已日益成為全球關注的環境熱點問題。2009年2月在肯尼亞召開的聯合國環境規劃署(UNEP)第25屆理事會上，關于汞污染防治應形成具有全球約束力的法律文件問題已經達成共識。由聯合國建立的談判進程從2010年開始，并力求在2013年前后完成制訂法律文件的相關工作，這標志著汞污染防治的全球行動已納入日程。
根據2002年UNEP的評估報告，中國是全球范圍內汞污染較嚴重的地區之一。目前，我國正處在工業化和城市化進程的快速發展階段，能源消耗急驟增加，城市生活垃圾產生量與日俱增，由此所致的汞污染危機將日趨嚴峻。我國是世界產煤大國，煤炭產量占世界的37％，同時也是一個燃煤大國，能源消耗主要以煤炭為主，能源結構中煤的比例高達75％，燃煤產生的硫化物和氮氧化物早已引起人們的廣泛關注。現在燃煤造成的痕量元素(如Hg、Pb、As、Se等)污染問題也正在引起人們的重視。而燃煤電站現有的除塵設備和污染物控制裝置又很難有效地控制其排放，因而針對燃煤電站汞的排放規律和控制機理的研究，成為近年來國際上研究的熱點。
中國作為世界上汞的生產與消費大國，如何加強汞污染防治工作，積極參加乃至引導全球汞污染防治公約談判進程，維護我國權益，實現環境利益最大化，將是一個新課題。
從2005年起，環境保護部與意大利開展了汞污染防治的國際合作和技術交流項目，成功實施了“中國燃煤大氣汞排放控制與管理能力建設”。合作項目主要針對汞排放重點源和重點地區，進行了汞污染源識別、排放強度、排放特征調查研究，開展了能力建設，評價各種汞排放削減政策、減排技術的費用效益，評估當地汞污染的狀況及其對環境和社會經濟的影響，提出有效的汞污染控制政策，增加我國控制汞污染的能力，為環境管理和決策提供數據依據和技術支持。研究發現，現行大氣污染控制手段對汞的協同減排效果明顯，安裝常規煙氣除塵和脫硫裝置將會使火電廠的大氣汞排放量減少50％～70％。
現行技術對汞有協同處置作用： 常規煙氣除塵和脫硫裝置會使火電廠汞排放量減少50％~70％
目前，我國相關政府部門及行業尚未正式對外發布過燃煤電廠汞排放的數據。《中國燃煤電廠2010年大氣污染物控制現狀》報告中引用《中國燃煤電廠大氣汞排放》項目的數據顯示，2008年中國燃煤電廠大氣汞排放量比2005年降低10％左右，主要因為脫硫機組占煤電機組的比例由2005年的14％快速提高到2008年的60％，脫硫裝置對汞具有協同脫除作用。
本次修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》中增加了汞的排放指標，規定我國火電廠汞的排放限值為0.03毫克/立方米。在采訪中，一些專家提出新標準中對汞的排放要求太低了。
目前，火電廠的煙氣凈化裝置本身就有很強的脫汞效果，經過脫硫、脫硝、除塵的協同控制以后，脫汞率可以達到70％~85％，即最后的濃度約為0.01毫克/立方米，已經低于初步設定的限值，所以這一限值存在的意義并不大。既然已經能夠達到0.01毫克/立方米的標準，為什么要制定0.03毫克/立方米這樣幾乎沒有約束性的指標呢？
業內人士認為，中國對大氣汞污染的認識不足，缺乏基礎性的汞污染調查研究，電廠汞污染控制技術經驗也還很有限，這是現實狀況。而電力行業整體比較抗拒汞排放標準值的出臺，主要緣于對未來汞控制越來越嚴、需要采取成本高昂的專門措施的擔心。正式公布的《火電廠大氣污染物排放標準》中如果能夠增加汞排放控制標準，其意義在于釋放了一個長期政策信號，既可以促進火電大氣汞污染控制技術的基礎研究，也可以為未來中國與全球大氣汞排放減排同步做好準備。
電廠脫汞有哪些技術可行？除塵器加脫硫裝置可實現汞的脫除效率75％，若加上SCR裝置，汞脫除率可達90％，還有吸附技術、氧化技術
研究基礎仍很薄弱，缺乏經濟可行的替代和減排技術，技術支持能力不足是我國汞污染治理難的一個癥結。
據了解，我國現有燃煤電廠大氣汞控制的科研基礎薄弱，實際排放數據和普查資料缺乏，對汞的控制技術也未完全掌握，因此制訂思路和限值借鑒了國外的研究成果和排放限值。通過研究美國、歐盟的火電廠排放標準，確定我國火電廠汞的排放限值為0.03毫克/立方米。這一限值與德國2004年修訂的《大型燃燒裝置法》(GFAVO)中的限值相同。
火電廠煙氣在脫硝、除塵和脫硫的同時，可對汞產生協同脫除的效應。歐盟《大型燃燒裝置的最佳可行技術參考文件》建議汞的脫除優先考慮采用高效除塵、煙氣脫硫和脫硝協同控制的技術路線。采用電除塵器或布袋除塵器后加裝煙氣脫硫裝置，平均脫除效率在75％(電除塵器為50％，煙氣脫硫為50％)，若加上SCR裝置可達90％，燃用褐煤時脫除效率在30％~70％。
燃煤電廠爐前添加鹵化物脫汞技術就是在電廠輸煤皮帶上或給煤機里加入鹵化物，也可直接將溶液噴入鍋爐爐膛。在煙氣中鹵化物氧化元素汞形成二價汞，SCR煙氣脫硝裝置可加強元素汞的氧化，形成更多的二價汞。二價汞溶于水從而被脫硫裝置捕獲，進而達到除汞目的。這種技術對安裝了SCR和脫硫裝置的燃煤電廠脫汞效果好，成本低。由于加入煤里的鹵化物遠少于煤里本身含有的氯，所以添加到煤里的鹵化物不會加重對鍋爐的腐蝕。
煙道噴入活性炭吸附劑技術主要利用煙氣濕法脫硫裝置，能有效地控制汞排放，而且噴射系統簡單，除汞成本低。唯一值得注意的是，脫除的汞都進入煙氣濕法脫硫排出的石膏或廢水里，需要二次處理。但由于除汞成本低，這一技術對現今裝備了SCR和濕法脫硫裝置的電廠吸引力非常大。
煙道噴入活性炭吸附劑是將含有鹵化物的活性炭在靜電除塵器或布袋除塵器前噴入，煙氣里的汞和活性炭中的鹵化物反應并被活性炭吸附，然后被靜電除塵器所捕集。飛灰里被收集下來的汞不會再次釋放，從而達到除汞的目的。吸附劑占粉煤灰中的比例取決于噴射率和燃煤的灰分含量，一般為0.1％~3％。
煙道噴入活性炭吸附劑技術包括選擇和生產吸附劑、吸附劑儲存和噴射、汞測量3個環節。含鹵化物的活性炭吸附劑從生產工廠運送到電廠，儲存于貯料罐中。壓縮空氣將吸附劑分別壓到噴射器的進料注入導管，再通過噴嘴噴射到煙氣中，連續汞監測儀將煙氣中的汞含量記錄下來。
吸附劑是這一技術的核心。優化的噴射系統可以將吸附劑顆粒均勻地噴射在煙氣中，讓吸附劑顆粒涵蓋所有的煙道空間，以最快的速度和煙氣混合，使吸附劑顆粒與汞化合物最大限度地接觸和反應，大大提高吸附劑的脫汞效率并降低成本。
吸附法脫汞緣何難以產業化？增加除塵負荷，成本居高不下，利用現有脫硫脫硝設備脫汞是火電廠首選
相比燃燒前和燃燒中脫汞，燃燒后脫汞是一種有效可行的燃煤煙氣脫汞途徑。目前，大部分煙道氣脫汞研究都是針對吸附法進行的，但迄今沒有實現產業化。
一位業內專家分析認為，技術方面的主要原因在于:由于熱電廠產生的煙氣量大，煙氣中汞含量低于10μg/m3，采用吸附法必須向煙氣中噴入大量吸附劑才能有效去除煙氣中的汞，增加了除塵負荷，導致成本居高不下。現有工作大多只研究如何設計構造一個好的吸附劑去吸附汞，很少研究吸附后的汞從吸附劑上解吸的過程，以確保汞不再蒸發，否則長期堆積在吸附劑上的汞仍然會蒸發造成二次污染及局部更強的污染。未進行真實體系下吸附劑的壽命及再生周期的評估，大部分研究都忽略了吸附劑的再生與活化問題，沒有考慮對吸附的汞進行回收，致使吸附法脫除煙道氣汞的技術成本過高。如何處理吸附汞后的吸附劑是一個新的環境問題。
氧化法中應用的氧化劑，比如溴單質、酸性高錳酸鉀等本身對環境就有污染而且價格高昂，很難大范圍應用。目前的有關研究都是在實驗室方式下進行的，尚沒有系統性地將各單元技術進行集成且未考慮設備的因素，比如設備型式、設備效應、設備操作及設備內的流體力學行為對汞脫除效率的影響等。
但是，吸附脫汞從技術層面上而言無疑可行性很高，在一定的設備下進行吸附脫汞研究同時考慮吸附后汞的處理、轉化以確保其不再解吸和蒸發并考察吸附劑的回收、再生，是燃煤煙道氣脫汞技術產業化實現的重要途徑和發展方向。
利用現有脫硫脫硝設備脫汞是目前大型火電廠脫汞技術的首選，也符合我國煙氣控制政策。在現有脫硫設備基礎上增加脫硝設備，不僅可以脫硫脫硝，而且可以脫汞，不必單獨增加脫汞設備。目前的任務是進一步加強能對汞高效催化氧化的SCR催化劑研究。其他技術尚處于小型設備或實驗階段，使用效率低或需結合其他技術使用，離實際推廣應用還有一段距離。
正如一位專家在接受記者采訪時所言，新標準中加入汞限值的最大意義在于搭建中國對汞治理的框架，無論限值高低，都是邁出了重要的一步。
中投顧問環保行業研究員侯宇軒指出，從“十二五”規劃透露的信息分析，污染物的聯合防治將成為后期發展的主要方向。
中投顧問研究總監張硯霖指出，火電廠的規模在整個電力行業中占有絕對比重，因此，汞污染治理同樣會迎來發展的高峰。從脫硫產業的發展可以看出，脫硫產業暴發性的增長態勢曾一度引發行業競爭無序等情況。以此為鑒，燃煤火電行業在汞污染控制上應當避免發生類似的情況。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
