火电企业超低排放改造：燃煤烟气三氧化硫脱除控制技术解析

　　SO3是形成酸雨的主要原因，也是大气PM2.5的重要来源之一，因此随着环保标准越来越严格，燃煤电厂对SO3的管控应提上日程。目前，中国上海地区发布的《大气污染物控制标准》要求燃煤电厂硫酸雾排放限值为5mg/m3，可以作为其他区域电厂控制SO3标准的参考。随着国家全面实施燃煤电厂超低排放，有条件的地区在进行改造时应统筹考虑SO3的控制，避免进行二次改造。

　　国内燃煤电厂对SO3性能试验依据的检测标准主要有：DL/T998-2006石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范、GB/T21508-2008燃煤烟气脱硫设备性能测试方法、HJ544-2009固定污染源废气：硫酸雾的测定离子色谱法（暂行），采样方法均为冷凝控制法，见表1：

　　SO3单独控制技术

　　a.炉内喷入碱性物质，如氢氧化钙、氢氧化镁等，但是炉内喷钙法适用于循环流化床锅炉，主要是为了脱除SO2。在炉膛中喷入氢氧化镁可以有效脱除SO3，据数据显示，当Mg/SO3摩尔比为7时，SO3脱除率可达90%。

　　b.脱硝反应器（SCR）内控制。国外有研究表明，V2O5、WO3对SO2的氧化有促进作用，SiO2、BaO对SO2氧化过程抑制明显。因此在保证脱硝效率的前提下可以通过适当在催化剂中添加SiO2来降低SO2转化率。有研究表明，减小催化剂壁厚可以减少SO2转化率。也有研究表明，将SCR内温度控制在350℃可以减少SO2氧化同时兼顾对氨逃逸的影响。

　　c.在省煤器后、SCR后或空预器后喷入碱性物质可有效降低SO3的浓度，碱性物质有：MgO、NaHSO3、Na2CO3、NH3等，喷入的形式可以是粉末或浆液，碱性物质与SO3的比为1.5-2.0。有试验证明，在空预器与电除尘之间喷入碱性物质对SO3脱除率高达95%，并且生成的硫酸盐可对飞灰进行调质，提高电除尘器的性能，但是不能缓解空预器的堵塞问题，在省煤器后或SCR后喷入碱性物质效果次之，但是可以避免SO3进入空预器生成硫酸氢铵造成空预器堵塞。

　　由于设备改造及运行成本较高，SO3单独控制技术在国内应用较少，若电厂加装脱硝设施后发生空预器堵塞的情况，主要还是通过空预器离线冲洗和脱硝喷氨优化来调整。

　　SO3协同处理技术

　　目前国内绝大部分火电厂并未安装专门针对脱除SO3的环保设施，由于硫酸雾极易吸附在烟尘颗粒表面，因此对于目前火电企业超低排放改造来说，在改造时可以统筹考虑SO3和烟尘的协同脱除。

　　1、低低温电除尘器协同脱除

　　低低温电除尘器由低温省煤器和电除尘器组成。该技术是在电除尘器上游设置换热器，使电除尘器入口烟温降低至酸露点（90℃）左右，此时SO3形成硫酸雾吸附在烟尘颗粒表面，在电除尘器中被除去。回收的热量可用于再加热进入烟囱的烟气，防止烟囱腐蚀，也可用于加热锅炉补给水或汽机凝结水，换热采用的媒介是水。

　　通过低低温电除尘器，可以除去烟气中90%以上的SO3。但是低低温电除尘器对于煤质存在适用范围，目前主要采用灰硫比的技术指标进行判定，灰硫比为燃煤烟气中烟尘量与SO3量之比。研究表明：我国大部分煤种灰硫比都在50以上，适合低低温电除尘器技术改造。

　　2、湿式电除尘器协同脱除

　　湿式电除尘器是布置在烟气处理设施末端的设备，其与干式电除尘器主要区别是清灰方式不同，湿式电除尘器利用水膜清灰，可以高效脱除吸附在颗粒物表面的硫酸雾，其对SO3脱除率可以高达95%。

　　但两种方式各有优缺点，低温省煤器可以实现节能的目的，但对燃煤灰硫比有要求，湿式电除尘器为烟气处理设施末端的精处理设备，但产生废水量较多，电厂可以根据燃煤煤质、场地条件、改造费用、废水处理方式等选择合适的改造工艺。