烟气SO3监测控制冷凝法采样方法

烟气SO₃采样多采用控制冷凝法,因SO₃易凝结,捕集率仅有80%左右。参照GB/T 21508-2008所规定的控制冷凝法,对影响SO₃捕集率的主要因素,如蛇形盘管内径及总长、抽气流量、采样枪温度等进行实验研究,得到最佳盘管型式及控制参数。研究结果表明：采样枪的加热温度应≥280 ℃;对于内径4 mm的蛇形盘管,最佳抽气流量为20 L/min,蛇形盘管总长应为240 mm。在最佳条件下,控制冷凝法SO₃捕集效率可达97%以上,能够满足现场SO₃测试需要。将研究成果应用于某600 MW超低排放机组的监测,得到了烟气排放不同阶段SO₃排放浓度及各大气污染物治理设施对SO₃的脱除效率。     

燃煤烟气SO3测试捕集效率试验研究

燃煤烟气中的SO₃浓度低、化学性质活泼,一直是国内燃煤电厂污染物测试的难点。针对“控制冷凝法”测试SO₃捕集效率低的问题,依托自制的SO₃校准发生装置进行试验研究。结果表明：通过采用D型蛇形管+硼硅玻璃纤维滤膜过滤装置,采样流量为20 L/min以及精准控制采样管、过滤器、蛇形管和滤膜过滤装置的伴热温度,可以确保SO₃捕集效率达到90%以上,因而可保证烟气SO₃的捕集效率和测试结果的准确性。改进后的方法已在模拟试验（低尘、含湿、不同SO₃含量）中得到良好应用,进而可用于燃煤电厂烟气SO₃测量。     

燃煤电厂可凝结颗粒物（SO3）采样方法研究

现有的可凝结颗粒物（SO₃）采样方法存在弊端,对传统的采样单元进行优化改进,以提高SO₃捕集效率。分别对几种采样方案进行了比校,包括1级垂直式与水平式冷凝盘以及冷凝盘管与异丙醇吸收法。对于烟气中SO₃的捕集效果,特制的垂直式及水平式冷凝盘效果相当,2级冷凝盘管串联效果最好,异丙醇吸收法次之,1级冷凝盘管最差。据此,提出了2级垂直式冷凝盘管（65℃恒温水浴）+80%异丙醇吸收（0℃冰浴）的最佳捕集方案,并开展现场实测。结果表明,上述3个单元均对SO₃有所捕集,第1级盘管捕集量最大,之后依次递减,第2级盘管和异丙醇吸收单元所捕集的SO₃占比为26%~40%。     

典型燃煤电厂浆液冷却烟气消白设施SO3治理效果测试研究

分别采用控制冷凝法和异丙醇吸收法对某1 000 MW燃煤发电机组浆液冷却烟气消白设施的烟气SO₃控制效果开展测试。结果表明,机组烟气湿法脱硫设施对SO₃去除效率为62.50%（控制冷凝法）和64.63%（异丙醇吸收法）。烟气经现有超低排放设施协同治理后SO₃质量浓度低于3 mg/m³。浆液冷却设施对SO₃的去除效率仅为6.68%（控制冷凝法）和5.55%（异丙醇吸收法）,烟气SO₃控制效果和环境效益相对较低。建议基于科学论证审慎实施燃煤电厂烟气消白工作,应进一步开展高效SO₃治理技术、测试标准和环境管理政策研究。     

燃煤电厂烟气中SO3协同控制情况及排放现状

燃煤电厂锅炉燃烧中SO₂/SO₃的转化率为0.5%~5%；超低排放条件下，SCR脱硝中SO₂/SO₃的转化率控制在1%以内。运行中为控制SO₃在脱硝催化剂下层和空预器中的消耗，应尽量减少H₂SO₄和NH₄HSO₄的冷凝吸附，保证催化剂的活性及空预器的安全运行。理论上低低温电除尘器（LL-ESP）对SO₃脱除效果显著，但不同工程实测表明，LL-ESP对SO₃的脱除效率差别较大，介于1.8%~96.6%之间。此外，研究认为，电袋复合除尘器对SO₃脱除效率为74.3%~85.9%。超低排放工况下，除空塔脱硫和海水脱硫技术外，大部分湿法脱硫技术对SO₃的脱除效率高于50%；SO₃在湿式电除尘器中的脱除效率也大于50%，但整体上与国外成熟案例相比稍有差距。总体而言，超低排放条件下，燃煤硫分低于1.5%时，燃煤电厂全流程环保净化设备对SO₃的综合脱除效率高于90%，大部分机组的SO₃排放浓度低于5 mg/m³。     

燃煤电厂烟气中SO3排放控制中试研究

燃煤电厂SO₃排放造成严重环境问题,本文利用某电厂污染物脱除中试平台对神华煤燃烧烟气中的SO₃的生成和脱除特性进行了系统研究。结果表明,采用选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）的脱硝反应器中烟气SO₂/SO₃的转化率随反应器入口烟气温度的增大而增大。低低温电除尘器（low-low temperature electrostatic precipitator,LLT-ESP）对SO₃的脱除效率随入口烟气温度的增加而减小;湿法脱硫系统（wet flue gas desulfurization,WFGD）的喷淋量达到一定程度后,继续增加喷淋量对提升烟气中SO₃的脱除效果并不明显。当SCR反应器、LLT-ESP入口烟气温度分别为290℃和130℃,WFGD系统3层喷淋层运行时,SO₃的脱除效率稳定在75%~80%,此时,NO_x和SO₂排放浓度远低于超低排放要求。     

燃煤电厂烟气SO3迁移转化特性试验分析

对某电厂300 MW机组在不同煤种、不同负荷条件下,选择性催化还原（SCR）脱硝系统、空气预热器、低低温电除尘器、海水脱硫以及湿式电除尘器等装置中SO₃迁徙转化特性进行了试验分析。试验结果表明:低低温电除尘器对SO₃的脱除效率可达65%;海水脱硫对SO₃的脱除效率约为15%;湿式电除尘器对烟气中SO₃脱除效率约为5%;烟气经过SCR脱硝装置后SO₃明显增加,这是造成尾部烟气中SO₃质量浓度升高的主要原因;经低低温电除尘器、海水脱硫装置以及湿式电除尘器对烟气中SO₃的协同脱除,能实现最终SO₃排放质量浓度低于2 mg/m³。     

湿式电除尘器SO3、HCl、HF脱除效率试验研究

燃煤电厂湿法脱硫后烟气中含有SO₃、HCl、HF等强腐蚀性物质,虽然含量不高,但对烟囱抗腐蚀性能提出了更高的要求。湿法脱硫后加装湿式电除尘器,对SO₃、HCl、HF等有一定的脱除效果,为研究湿式电除尘器对其脱除效率,在某电厂330 MW机组金属极板式湿式电除尘器进出口对烟气进行采样,检测SO₃、HCL、HF的浓度,得出湿式电除尘器对这些强腐蚀性酸性气体的脱除效率分别为45%、85%及65%左右。结果表明湿式电除尘器可有效脱除烟气中的腐蚀性气体,降低其在烟囱入口浓度,因而可减缓烟囱腐蚀。     

燃煤烟气超低排放全流程协同削减三氧化硫效果分析

烟气三氧化硫（SO₃）是形成雾霾的前驱体之一,研究火电厂烟气污染物控制流程中SO₃的形态、浓度、排放水平以及影响因素很有必要。对容量300~1000MW的燃煤机组超低排放设施进行实测,并对1 000 MW机组开展了全流程测试,同时与常规污染物控制流程进行比较,表明超低排放设施对SO₃具有更好的控制效果,SO₃综合脱除效率可达到90%。对烟气流程各设备脱除SO₃机理与减排效果进行分析,结果表明：（1）SCR脱硝装置具有将SO₂催化氧化成SO₃的作用。（2）空气预热器烟温降低过程间接消耗SO₃,低低温电除尘器、湿法脱硫吸收塔与湿式电除尘器对SO₃有削减作用,各设备对SO₃的削减份额分别占SO₃总量的30%、40%、15%、5%。（3）空气预热器、电除尘器运行温度对SO₃脱除率有较大影响。（4）高效脱硫协同除尘一体化吸收塔具有更好的脱除SO₃效果。     

碱性吸收剂喷射脱除电厂烟气SO3技术及理论模型

碱性吸收剂喷射技术是一种高效脱除电厂烟气中SO₃的新型技术。为推动国内燃煤电厂烟气SO₃脱除技术的发展,介绍了该技术的特点、系统运行特征和原理,建立了SO₃脱除反应理论模型,并对理论模型进行了实践验证。此外,对加入的碱性吸收剂是否会影响脱硝催化剂的活性进行了论证。研究结果表明：（1）碱性吸收剂颗粒终端沉降速度在0.01~0.10m/s之间,远远小于烟气速度;（2）通过简化气固反应模型得到的理论SO₃脱除效率解析解,与工程实测值偏差在 ±5%以内;（3）SO₃脱除效率与烟气速度、烟气温度,吸收剂颗粒粒径、吸收剂与SO₃摩尔比等因素相关;（4）在工程设计过程中,将吸收剂与SO₃摩尔比设置在1.5以上,吸收剂粒径选择在30μm以下,吸收剂颗粒停留时间不小于4s,可保证SO₃脱除效率在80%以上;（5）碱基吸收剂亚硫酸钠对脱硝催化剂的负面影响可忽略不计。     

低低温电除尘器对粉尘特性和SO3脱除效果影响分析

分析了低低温除尘技术对粉尘特性和SO₃脱除效果的影响,说明低低温除尘器通过降低粉尘比电阻来改善粉尘的荷电能力,有效地提高了除尘效果;同时增大粉尘平均粒径,有利于提高脱硫系统协同除尘效果;另外湿法脱硫系统本身不具备较高的SO₃去除率,低低温电除尘器和湿式电除尘器对SO₃的去除率可达到80%左右,因此,低低温电除尘器和湿式电除尘器可作为控制SO₃的有效技术手段。     

电袋复合除尘器协同脱除SO3和Hg

电袋复合除尘技术具有粉尘排放长期稳定、煤种适应性广、投资省、占地少、运行费用低等优点,近年来在中国燃煤电厂得到广泛应用。电袋复合除尘器协同脱除SO₃的效率超过60%,喷射少量碱性吸附剂后,脱除效率可提高至80%以上;电袋复合除尘器脱除颗粒Hg的效率超过99%,对气态Hg和总Hg的脱除效率受到烟气Hg形态分布的影响,喷射吸附剂后可提高对气态Hg的脱除效率至90%以上。相比于其他污染物脱除设备,电袋复合除尘器在协同脱除SO₃和Hg等污染物方面具有效率高、成本低的显著优势。