燃煤电厂SO3排放特征及其脱除技术

目前，国内大唐托克托电厂采用Ca(OH)2干粉作为吸收剂，碱硫比4:1时，脱除率约40%；大唐信阳电厂采用Na2CO3干粉作为吸收剂；娄彤等基于某1000MW机组空预器出口引出旁路烟气的中试平台，开展Ca(OH)2干粉喷射脱除SO3实验研究，碱硫比1:1时，Ca(OH)2干粉喷射+袋式除尘器的SO3脱除率可达88.78%。

4.1.2 碱基溶液喷射脱除SO3技术

碱基溶液喷射脱除SO3机理主要分为蒸发结晶段和气固反应段，碱基溶液经过双流体喷枪雾化后喷入高温烟气，溶液在很短的时间内（＜0.1s）就会蒸发结晶，形成细小的碱基颗粒，并与气态SO3发生气固反应。蒸发结晶生成的颗粒粒径更细，且溶液喷射较干粉喷射更容易实现在烟气内扩散的均匀性，因此，在相同的碱硫比条件下，碱基溶液喷射脱除SO3的效果要优于干粉。

碱基溶液的喷射位置同干粉，典型的工艺流程如图16所示。

图16 碱基溶液喷射工艺流程图

目前，碱基溶液喷射普遍采用Na2CO3溶液。相关实验研究表明，采用Na2CO3溶液喷射，当碱硫比4:1、停留时间3.66s时，SO3脱除率可达96.4%；目前，国内谏壁电厂8号机组采用Na2CO3溶液作为吸收剂，碱硫比1.7~1.9时，脱除率约80%。

4.1.3 碱基干粉和溶液喷射技术对比

对碱基干粉和溶液喷射脱除SO3技术进行技术经济性对比，对比结果如表1所示。

表1 碱基干粉和溶液喷射技术对比

4.2 烟气冷凝相变凝聚脱除SO3技术

烟气冷凝相变装置一般布置在湿法脱硫装置后，利用氟塑料或钛管等进行换热降低烟气温度，工作原理如图17所示。湿法脱硫出口烟气为饱和湿烟气，降温过程中实现烟气中水蒸气的冷凝，且凝结过程属于非均相成核过程，会优先在酸雾气溶胶等细颗粒物表面核化、生长，促进细颗粒物的成长。且凝聚器内布置较多换热管束，对流场起到扰流作用，在流场拽力、换热断面非均匀温度场的温度梯度力等多场力作用下，颗粒物间、液滴间及颗粒与液滴间发生明显的速度或方向差异而发生碰撞，鉴于颗粒被液膜包裹，颗粒间一旦接触，会被液桥力“拉拢”到一起，团聚成更大粒径颗粒，继而被后续管壁上的自流液膜或高效除雾器脱除，从而实现脱除SO3+除尘+收水+余热回收等多重功能。

图 17 相变凝聚器（PCA）工作原理下载原图

采用氟塑料管作为换热管束的烟气冷凝相变技术已在浙江某280t·h-1机组、江苏某630MW机组、上海某1000MW机组实现工程应用，烟气温度分别从54℃降至51℃、53.7℃降至52.2℃、53.1℃降至47.8℃，对应的SO3脱除率如图18所示。

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