本文论述了当前国内外燃煤电厂的汞排放和形态转化研究现状，着重描述了燃煤烟气中气态单质汞的均相氧化和气固吸附作用。并进一步总结了当前污染物控制装置的脱汞特性和多种污染物联合脱除的新方法。 基于当前国内燃煤电厂汞排放和形态转化规律研究和数据匮乏之现状，选取了六个我国具有代表性的燃煤电厂，使用OHM和HydryAA等方法及设备进行燃煤电厂的汞排放和形态转化规律研究。通过比较得到了燃煤电厂煤种、锅炉燃烧方式、锅炉容量、运行负荷和污染物控制装置型式等因素对汞形态转化的影响规律。煤中的Cl和S等元素是影响气态单质汞Hg0(g)均相氧化的主要成分；Cl元素及其化合物是影响除尘装置脱汞效率的最主要因素，飞灰残碳也起到重要的作用；循环流化床锅炉比煤粉锅炉更有利于控制汞的气态排放；随着锅炉容量增大，煤粉炉的大气汞排放量增加；机组运行负荷降低，气态汞排放比例总体呈降低趋势。这与容量和负荷的改变所造成的飞灰含碳量的高低有关。 使用DMA80全自动测汞仪对六个电厂除尘器灰中汞含量进行测定，并结合激光粒度分析仪、N2吸附仪、扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析仪(EDX)等仪器的分析，得到了汞在固态产物中的富集规律及其影响因素。研究发现，随着取样地点接近烟道下游，烟气温度降低，固态产物中汞的富集因子总体呈升高趋势，明显带有物理吸附的特征；静电除尘器的各电场灰中，汞富集因子从一电场到三电场逐渐增大，三电场处达到最大值，而四电场则有所减小；飞灰残碳、烟气中氯及其化合物含量、飞灰孔结构特性是影响汞富集因子的最直接因素，而飞灰残碳是最主要因素。 在模拟烟气固定床吸附及催化氧化试验台系统上，利用不同电场灰及钙基类吸附剂在不同温度和气氛条件下进行了气态单质汞Hg0(g)的固定床吸附及催化氧化反应特性试验研究。建立了含汞模拟烟气在流经吸附剂料层时的形态转化模型，用以对试验数据进行处理。发现所选取的大部分吸附剂对气态单质汞Hg0(g)都同时具有吸附能力和催化氧化能力，并且随温度和气氛而有所变化，吸附率的大小跟表面特性和温度有关，催化氧化率则与吸附剂表面成分与气氛有关。 选取新式整体脱硫工艺(NID)半干法烟气脱硫装置为研究对象，对其入炉煤样、底渣、预除尘器灰、新鲜脱硫剂、循环脱硫混合灰和烟气等进行了取样分析研究，获得了汞排放浓度数据，得到了NID系统的汞平衡。研究了NID系统不同运行工况条件下的硫、汞联合脱除特性，探讨了系统的脱汞机理。实验发现NID系统脱硫效率在84.86％～97.28％之间，脱汞效率可达86.6％～92.2％，且随着水钙比、消化水温以及生石灰品质的提高，系统的脱硫效率以及脱硫灰中汞的富集系数都有增大的趋势。脱硫塔内85℃左右的温度使得在吸附剂表面形成良好的脱硫氛围，更加有利于脱硫反应的进行；高的循环倍率不仅使得吸附剂具有很高的利用率，而且脱硫塔内部的颗粒密度很高，再加上流化床传质良好的特点，使烟气中的硫、汞等污染物可以被高效地脱除。 综合考虑吸附作用和吸附剂中活性位(催化剂)在O2气氛条件下对气态单质汞Hg0(g)的催化氧化作用，建立了固定床单质汞吸附及催化氧化数学模型。该模型由吸附子模型和催化氧化子模型组成。在吸附动力学子模型中，考虑了颗粒内外的传质控制过程和表面反应过程的综合作用；在催化氧化子模型中，认为气态单质汞Hg0(g)和O2两种反应物质在催化剂表面上进行的是双分子不可逆反应(即遵循Langmuir-Hinshelwood机理)。采用该模型对飞灰和活性炭在不同操作条件下的吸附过程和Ca(OH)2以及两种不同飞灰的吸附及非均相催化反应进行了模拟计算，并预测了在吸附剂和反应温度不变的条件下改变固定床系统的操作工况时，气态单质汞Hg0(g)及氧化汞HgO(g)的穿透曲线变化规律。模型计算结果与试验数据基本吻合。