我国能源禀赋和经济社会发展决定了以煤为主的能源结构在较长时期内不会改变，持续实施燃煤电站大气污染物减排对于改善我国生态环境和保障能源安全具有重大意义。随着近零排放或超低排放技术的推广应用，燃煤发电机组烟尘、SO2、NOx减排取得了显著效果，但对于以汞为代表的重金属污染物，现有环保设施难以实现深度稳定脱除，且由于其毒害性强、严重威胁人类健康和生态环境，已得到国内外广泛关注

当前我国汞排放量世界第一，对全球人为大气汞排放贡献率为30-40%，其中55%来源于燃煤，2012年我国燃煤电站大气汞排放量约100吨，汞减排压力巨大。环保部2011年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》中首次规定了汞及其化合物排放限值（30μg/m3），但与国际先进标准相比还有很大差距（脱汞效率90%或折算汞排放浓度≤0.39μg/m3（非低阶煤）和≤5.2μg/m3（低阶煤））。目前国际上以美国活性炭喷射脱汞为主，技术成熟，但在国内推广难度大，一方面活性炭制备耗费大量水资源，且需要外购，运输距离远，导致运行成本高（1kg汞脱除成本>3万美元）；另一方面，脱汞后的活性炭进入飞灰中，影响飞灰综合利用。因此，迫切需要研发具有自主知识产权的高效低成本燃煤烟气汞控制技术

针对我国燃煤发电机组煤质多变、环保技术多样、运行工况复杂的特征，在系统研究并掌握汞在烟气净化过程中的迁移转化和协同控制规律基础上，开展了经济高效的深度脱汞技术装备研究和开发。在实施过程中，构建了一套“高效组织、精细管理、精准支撑”的创新管理体系，实现了体系内各制度间的互相支撑、有机衔接、内在协调、彼此配套，组建了一支多学科交叉、老中青搭配、产学研用相结合的复合型人才团对联合攻关、协同创新，在理论研究、技术开发、装备研制、系统集成等方面取得重大突破，具体创新亮点如下

（1）创建了经济高效的燃煤电站重金属汞深度脱除技术路线，发明了飞灰吸附剂“在线改性、均匀喷射、即时吸附”一体化脱汞技术，实现燃煤烟气中汞的深度脱除

（2）揭示了溴化耦合机械改性方法提高飞灰强化吸附汞等重金属的作用机制，开发了高效低成本改性飞灰脱汞吸附剂，解决了活性炭喷射脱汞技术成本高、飞灰难以综合利用等难题

（3）研制了工业规模的改性飞灰吸附剂在线制备、均匀喷射技术及成套装备，开发了基于物料平衡、吸/脱附过程、流动特性的工程设计软件包，建成世界首个300MW和首个1000MW燃煤电站改性飞灰脱汞示范工程

在工程示范中，建立了脱汞装备的精细化管理体系，以管理制度化、制度流程化、流程表单化、表单信息化为原则，形成了“全方位、全过程、全覆盖”的设备管理网络，保障了脱汞系统的高效稳定运行以及重金属汞的深度稳定脱除，汞综合脱除效率达到90%以上，排放浓度低至0.29μg/m3，仅为我国《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中汞排放限值的1%，达到世界最严排放标准，同时该技术能够实现砷、硒、铅等重金属的协同深度脱除，综合脱除效率超过90%

创新成果采用我国排放量最大的固体废弃物之一的电站飞灰代替价格高昂且影响飞灰综合利用的活性炭作为燃煤电站脱汞吸附剂，一方面实现了飞灰的资源化利用，达到了“以废治污、循环利用”的目的；另一方面，避免了活性炭等吸附剂的离线制备和运输，过程封闭无泄露，但成本仅为活性炭喷射脱汞技术的10-15%，经济效益、社会效益和生态效益显著。以郝吉明、岳光溪、苏义脑三位院士领衔的鉴定委员会一致认为：项目研究成果突出，示范项目成效显著，具有自主知识产权，改性飞灰脱汞技术达到国际领先水平

创新成果适应性强，可推广应用到不同煤种、不同炉型的燃煤发电机组，实现汞的高效低成本深度脱除以及砷、硒、铅等重金属的协同深度脱除，具有广阔的应用前景