超低排放燃煤电厂有色烟羽成因及治理技术的经济与环境效益分析

SO3 喷碱脱除可分为炉内喷射和炉后喷射两种，其中炉后喷射可在省煤器至脱硫塔之间的位置喷入，常用碱性吸收剂有 C a ( O H ) 2、M g ( O H ) 2、N a H S O 3、N a 2C O 3等，与SO3 发生选择性反应脱除SO3，该技术对SO3 的脱除效率可达90% 以上。该方法目前在国内应用很少。

2.3 蓝色烟羽治理的经济性分析

目前已经安装有低低温电除尘器、湿式电除尘器等装置的电厂，SO3 的排放浓度一般较低，不需要大规模改造。对于燃煤硫分高、缺少低低温电除尘器及湿式电除尘器等高效脱除SO3 装置的电厂，SO3 排放浓度较高(甚至超过30 mg/m3)，需要进行改造。根据实际情况不同，改造的投资造价在20~50 元/kW(见表3)。

对SO3 治理的经济效益主要体现在减少电厂炉后设施的腐蚀， 减少下游设备检修维护工作量。取决于各电厂的煤质、设备的不同，产生的经济效益也有较大差异。需要特别强调的是采用烟气加热技术是无法治理蓝色烟羽的，因为加热后的烟气温度远低于硫酸的露点温度，SO3 仍以硫酸气溶胶的形式存在。

2.4 蓝色烟羽治理的环境效益

SO3 在脱硫后的烟气中主要以硫酸雾的形式存在，出现蓝色烟羽时烟气中的SO3 浓度一般在36 mg/m3 以上，通过治理可以下降到3.6 mg/m3，这意味着以SO3 形式存在的硫酸雾浓度下降了32.4 mg/m3，因其排入大气后会形成硫酸盐，相当于排放硫酸盐细颗粒物的质量浓度超过53 mg/m3，远远超过超低排放颗粒物排放质量浓度10 mg/m3 的要求，其对环境空气中PM2.5 的影响是较为明显的。因此，凡是有蓝色烟羽现象的电厂，应进行SO3 的深度减排，没有出现蓝色烟羽的电厂，也应对烟气中的SO3 进行监测，分析其对周围大气质量的影响。从国内外已有经验看，SO3 的排放质量浓度小于5 mg/m3 对环境空气质量的影响较小。

3 白色烟羽的危害及治理的经济与环境效益

3.1 白色烟羽的危害燃煤电厂的白色烟羽(湿烟羽)是由于烟气通过烟囱排入大气后因温度下降，烟气中的气态水凝结引起的可见烟羽。凝结水是没有污染的，所以白色烟羽的危害取决于烟气中自身的污染物。烟气中的污染物可以分为常规污染物和非常规污染物两类。

常规污染物即目前日常监测的SO2、NOx 和烟尘，其中烟尘实际上是指可过滤颗粒物(FPM)，即燃煤产生的飞灰以及湿法脱硫产生的石膏等，这部分物质可被滤膜捕集并烘干后称重测量。超低排放后燃煤电厂的常规污染物排放浓度已经很低，对环境的影响很小。

非常规污染物主要有Hg 等重金属及其化合物，Hg 等重金属及其化合物多数以颗粒态形式存在于可过滤颗粒物中而被脱除，但也有少数以气态形式存在的较难脱除。

可凝结颗粒物(CPM)是指烟气在烟囱内以气相(包括雾状颗粒)形式存在，但排入大气环境后由于温度下降会在很短的时间内凝结成颗粒物，主要由SO3 气溶胶、挥发性有机物(即VOC) 、SCR 装置逃逸的微量NH3 以及雾状液态水携带的溶解性总固体等污染物组成。

溶解性总固体主要有SO42 –、Cl–、F–、NO3–、Ca2+、Mg2+等离子组成的无机盐，燃煤电厂超低排放改造完成后溶解盐的质量浓度在0.15~2 mg/m3。挥发性有机物主要由燃烧过程产生的酯类、烷烃类以及少量苯环类物质组成，有机物组分在可凝结颗粒物中所占的比重在4.6%~27.7% 之间。SO3 在脱硫后的烟气中主要以硫酸雾形式存在，超低排放改造后质量浓度均值从23 mg/m3 降低到8.9 mg/m3。

有测试结果显示，湿法烟气脱硫工艺和湿式电除尘器对CPM 的脱除效率分别达到57.59%、69.92%。低低温电除尘技术对CPM 也有较高的脱除效率。尽管非常规污染物浓度比常规污染物浓度低很多，但少量的非常规污染物对环境的影响也不容忽视， 如酸雾、Hg 及其化合物的污染当量值分别为0.6、0.000 1。因此，需要重视Hg、CPM 等非常规污染物对环境的影响，必要时应当进行深度减排。

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