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

2.2燃煤火电机组低低温电除尘器开展的研究工作

2009年我国的专家们就已与日本三菱公司进行过谈判，探讨低低温电除尘器在中国应用可行性，三菱公司提出当时要与美国开展合作，在燃煤机组完成低低温电除尘器项目，其后美国公司也确实开展了一些研究和试验。

下图即是当时以低低温电除尘器为主要设备的技术路线的流程图。

图1美国某项目采用的技术路线

美国南方电力公司通过PM浓度/H2SO4雾浓度来评价腐蚀程度，当低低温电除尘器采用含硫量为2.5%的燃煤时，灰硫比在50～100可避免腐蚀，当采用含硫量更高的燃煤时，为避免腐蚀，灰硫比应大于200。

图2美国某项目评价腐蚀方法

2.3湿式电除尘器在美国燃煤火电机组的发展

美国在2006年废除了PM10要求，专门对PM2.5提出控制要求。此后在燃煤火电机组建了8台左右湿式电除尘器。

其采取的除尘工艺路线主要是：布袋除尘器（电除尘器）+湿法烟气脱硫装置+湿式电除尘器。下表介绍了美国一些火电项目采用的烟气处理技术。

表2美国部分火电厂烟气处理技术

美国燃煤机组安装湿式电除尘器目的

（1）满足美国环保排放法规的要求。

美国2011年5月颁布的新的污染物控制标准，对燃煤机组颗粒物排放浓度控制要求折成我们用的单位为12.3mg/m3，因此首先应满足该要求。

（2）满足控制PM2.5、硫酸雾及脱汞要求。

2.4烟气脱SO3工艺

图3火电厂SO3产生流程图

（1）流程图展示了炉膛燃烧SO3产生：

SO2转化为SO3主要发生在辐射受热段和对流段，转化率大约在1％。对于一个典型的炉膛，如果烟气中的SO2的浓度为2000ppm（5720mg/Nm3)，那么在省煤器出口处的烟气中，SO3的浓度大约为20ppm（74mg/Nm3)。

（2）流程图同时也展示了使用催化剂后SO3的产生：

SCR的催化剂会将部分SO2氧化为SO3，增加了烟气中的SO3含量；在安装了SCR后，更多的电厂会出现蓝烟问题；据美国EPA估计，约75%的安装了SCR+湿法FGD的电厂会受到蓝烟问题的困扰；PM2.5与蓝烟之间的关系受到公众的关注。

在SCR中使用的是钒基催化剂，会将部分SO2氧化为SO3。转换率取决于催化剂的种类和烟气的温度，温度越高，产生的SO3就越多。一般转换率大约为0.5~1.5％，对于SO2含量为2000ppm的烟气，会在SCR的出口增加20ppm的SO3。

假定某电厂的燃煤含硫量为1%。烟气中的SO2的浓度大约为800ppm。烟气中的SO2/SO3转换率按1%计算，SO3浓度为8ppm。如果SCR的转换率为平均1%，那么SCR出口的SO3浓度为约8ppm。空预器的SO3脱除率假定为10%，静电除尘器的脱除率为10%，湿法除尘器的脱除率为30%，总的脱除率为45%。烟囱的入口的SO3/硫酸浓度为8.8ppm（33mg/Nm3）。

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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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