汞是一种对环境和人类健康有害的重金属元素,为国内外极为关注的优先控制污染物。煤燃烧引起的汞排放已经成为最大的人为汞污染排放源。中国是世界上少数能源消耗以煤为主的国家,燃煤引起的环境污染十分严重,控制燃煤汞排放已成为我国急需解决的环境问题。燃煤电厂烟气中汞的形态分布特征及现有烟气净化设备的除汞效果,都对提出行之有效的控制汞排放的技术具有极其重要的意义。Ontario Hydro Method(OHM,安大略法)被认为是采集和分析燃煤烟气中不同形态汞的最精确方法之一。但该法设备多、装置大,不适合在部分采样空间狭小的电厂采样。因此,本论文基于OHM的原理,研究了一种小型便携的燃煤烟气汞采样和测定方法,并利用该法在燃煤电厂净化设备的进出口进行气态汞和颗粒汞的取样分析,初步研究了电厂烟气中汞的形态分布特征和净化设备协同除汞的效果,为提出经济有效的控汞方法提供了理论依据。首先,建立了实验室Ontario Hydro标准方法和简化便携烟气汞采样法,两种方法的对比表明:二者各形态汞及总汞的回收率接近;高汞煤烟气中汞的采集适合采用6个小瓶的简化法,5个小瓶的简化法适合低汞煤;实验室采用的两种煤样燃烧后烟气中汞的形态分布规律相似,都是颗粒态汞较少,主要以气态汞形式存在,其中又以元素汞为主。其次,利用简化便携烟气汞采样法对3个电厂各净化设备的进出口和1个汞废弃物回收处置厂的排放尾气进行了汞浓度的测试,结果表明:煤种不同,烟气中汞的形态分布不同,电厂1和电厂2烟气中汞的排放以气态元素汞为主,电厂3以气态氧化态汞和元素汞排放为主,颗粒态汞很少;静电除尘器(ESP)对颗粒态汞的去除率接近100%,湿法烟气脱硫装置(WFGD)对Hg2+的去除作用显著;小型汞废料回收处置厂的测定结果初步证实简化便携烟气汞采样法可在冶炼行业使用。最后,结合实验结果探讨了煤中汞的含量、烟气中汞形态分布的特征及影响因素,结果表明:电厂燃用煤样中汞的含量变化较大,煤中灰分的含量与烟气中颗粒态汞的含量呈现出正相关,煤中氯的含量与烟气中氧化态汞含量也呈现出正相关;汞在3个电厂的排放特性是:在飞灰和底灰中的含量较低,在石膏中富集;电厂1和电厂2各净化设备出口中以气态元素汞为主,电厂3以气态氧化态汞和元素汞为主;3个电厂烟气净化设备对总汞的脱除率分别为73.51%、84.87%、54.37%;烟气中控汞的关键是控制元素汞的排放,可以考虑在颗粒控制装置之前向烟气中喷入载卤素活性炭或在脱硫装置中添加可使Hg0氧化的材料,以提高汞的去除率。