电除尘专栏第20期 国外燃煤电厂污染控制技术路线-以美国为例

SO3对后部设备和烟道的影响：

①过低的SO3浓度对ESP运行不利，过高的SO3会产生腐蚀问题；

②布袋除尘器滤料堵塞和金属件的腐蚀；

③烟道、脱硫系统和烟囱的腐蚀；

④烟气浊度超标，蓝烟/黄烟问题。

脱除SO3可消除蓝烟，降低烟气酸露点，可降低空预器出口烟温，每降低20℃，锅炉效率增加1%；可减少催化剂的用量和减少在低负荷时停SCR的次数；减少布袋除尘器的腐蚀和清灰次数；减少锅炉设备的腐蚀；减少SCR对空预器的ABS沾污。

因此对SO3的脱除是非常有必要的，于是SBS技术应运而生，美国SBS工艺已成功应用于30多个锅炉，总装机容量超过17000MW。在空气预热器上游或SCR反应器上游采用该工艺的项目可使SO3的脱除率能稳定保持在95%到99%的效率。

根据美国某电厂的估计，一台500MW的机组，应用SBS技术，每年可以节约运行费用500万美元。

SBS技术与WFGD+WESP工艺的比较

WFGD对于硫酸气溶胶的脱除效率很低，约20%~50%；WFGD+WESP对于硫酸气溶胶和细颗粒有很高的脱除效率，可达到90%以上；WESP作为SO3的末端处理设备，对解决SCR运行带来的ABS堵塞空预器问题、脱硫设备和下游烟道腐蚀问题以及SO3干扰脱汞问题没有帮助；投资高，约占ESP系统的70~80%；电耗高约为0.5%；腐蚀问题；耗水量大，而且需要废水处理。

2.5活性炭烟气脱汞工艺

在火电厂烟气脱汞技术发展方面，美国也是走在世界前列的，通过对煤中重金属进行分析，对其中一部分电厂采用活性炭脱汞工艺。美国已有169个机组完成烟气脱汞工程应用。

之前，美国环保署对新源排放标准进行修订，规定了自2004年1月30日以后新建的燃煤电站锅炉汞排放限值如下表所示。

表3美国新建燃煤电厂汞排放限值

为了达到汞排放限值要求，同时考虑自身脱汞需要，几乎所有电厂脱汞技术的思路都是促进元素汞向氧化态或颗粒态转化，走复合式污染控制之路：

（1）促进元素汞转化为颗粒吸附态，再利用除尘器回收脱除；

（2）促进元素汞转化为氧化态，利用氧化汞的水溶性，在湿法烟气脱硫装置中脱除。

主要技术：未处理的吸附剂，例如活性炭；特殊处理的吸附剂，如溴化活性炭。

例如：美国威斯康辛Weston电厂4号机组：容量为580MW，安装有SCR，半干法烟气脱硫和布袋除尘器。

当采用CaBr2+微ACI技术时能获得92%的脱汞率，只消耗很少量CaBr2和活性炭。

表4不同技术汞脱除率比较

从以上几种技术的介绍可以得到，自从2006年提出PM2.5控制要求后，美国提出了除传统尘硫氮以外的PM2.5、SO3及汞的脱除要求，进而提出了：低NOX燃烧器+SCR+脱SO3（可选项）+脱汞（可选项）+高效除尘器+WFGD+WESP（可选项）的技术路线。

2.6美国劣煤治理技术路线案例

以上介绍了美国劣煤治理技术路线中常用的一些污染物脱除设备，下面将介绍美国劣煤治理技术路线应用案例。

美国TrimbleCounty电厂2号机组湿式电除尘器的应用（2011年投运）

该电厂是美国燃高硫煤最环保的电厂之一。

2号机技术路线：低NOx燃烧器+SCR（NOx综合脱除率达90%）+喷射CaOH2系统（脱除SO3）+ESP+活性炭脱汞装置+FF+WFGD（SO2脱除率达98%）+WESP

图4美国TrimbleCounty电厂–820MW水平喷淋板式湿式电除尘器

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电除尘专栏第19期 以湿式电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线

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