近日從華中科技大學獲悉，由煤燃燒國家重點實驗室張軍營教授團隊一項研究表明，運用我國發明的團聚強化除塵新技術對燃煤電廠進行超低排放改造，不但確保煙塵達到超低排放標準，而且可高效協同脫除煙氣中三氧化硫，三氧化硫脫除率高達90%。研究成果在1月28日出版的權威學術期刊《中國電機工程學報》上發表。
這篇題為《超低排放燃煤電廠SO3生成及控制的試驗研究》論文表示，2014年國務院常務會議決定在2020年前，對燃煤電廠全面實施超低排放改造。事實上，我國燃煤煙氣汙染是複合型的，真正意義上的「超低排放」除要求限制的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等之外，還應重視三氧化硫汙染的排放問題。三氧化硫在爐內燃燒過程和選擇性催化還原（SCR）脫硝系統中均可生成，對設備運行和環境造成危害。
據了解，三氧化硫比二氧化硫的毒性高十多倍，且具有強腐蝕性，煙氣中的三氧化硫冷凝形成亞微米級的酸霧，排放後會與大氣中的鹼性物質反應，生成大量的二次硫酸鹽細顆粒物，這些硫酸鹽細顆粒物在大氣中具有很強的消光效應，是造成能見度降低和霧霾加劇的重要原因。此外，三氧化硫還是電廠有色煙羽的罪魁禍首，排入大氣形成酸雨。
為了掌握超低排放燃煤電廠三氧化硫生成和排放控制情況，研究團隊選取有代表性的江西國電豐城電廠三臺34萬千瓦超低排放改造機組進行試驗研究，探究了該燃煤電廠三氧化硫的生成轉化規律，對溼式靜電除塵技術和化學團聚強化除塵技術在不同機組不同負荷下對三氧化硫的脫除效果開展了研究。
研究團隊進行長達一個月的現場測試，其中，1、2號機組採用溼式靜電除塵技術進行超低排放改造，溼式靜電除塵裝置安裝於二級脫硫塔頂部；3號機組採用化學團聚強化除塵技術改造，化學團聚裝置設於靜電除塵器之前。為研究超低排放改造後三氧化硫的生成及控制，在50%負荷、70%負荷及100%滿負荷下對脫硝前、靜電除塵器前、脫硫前及煙囪入口的三氧化硫進行多次重複採樣測試。
通過對電廠系統測試和研究，結果表明，在煤粉燃燒和脫硝過程中均會產生三氧化硫，燃煤電廠3臺34萬千瓦機組經超低排放改造後，爐內三氧化硫的轉化率為0.8%-1.4%；選擇性催化還原裝置中三氧化硫的轉化率為0.8%-1.3%。溼式靜電除塵器和化學團聚系統超低排放改造均能夠明顯提高燃煤電廠三氧化硫的脫除率。溼式靜電除塵器對三氧化硫的脫除率達80%以上，化學團聚系統三氧化硫的脫除率受負荷影響較小，最高可達90%。
團聚強化除塵技術是張軍營教授發明的一種除塵新技術，不同於靜電除塵等物理除塵技術，團聚強化除塵技術是一項主動性、革命性的技術，標誌著我國除塵技術從物理除塵時代進入化學除塵時代，變被動除塵為主動除塵。該技術原理是通過特殊的團聚劑，讓粉塵細顆粒潤溼、絮凝、團聚變成「大胖子」落網,從而有效提高電除塵和袋式除塵對粉塵細顆粒物的捕集效率。同時，團聚劑對三氧化硫酸霧也有明顯的團聚作用，促進三氧化硫酸霧長大。由於細顆粒物脫除率的提高附著在細顆粒物上三氧化硫等脫除率也會得到提高，因此化學團聚技術能協同脫除三氧化硫、重金屬等汙染物，實現「近零排放」。
論文第一作者、華中科技大學能源學院碩士研究生李高磊表示，近年來，我國在燃煤電廠脫硫脫硝方面取得了很大進展，而脫硫主要是脫除二氧化硫，但是由於大量燃用高硫煤及選擇性催化還原脫硝系統的安裝，三氧化硫濃度明顯升高，局部地區有色煙羽排放增加，大氣中PM2.5前驅體—三氧化硫氣溶膠排放濃度增加。而目前我國「超低排放」只追求二氧化硫的減排，卻忽視了三氧化硫的汙染問題。希望研究導師張軍營教授發明的新的化學除塵技術對三氧化硫的脫除情況，為國家制訂控制三氧化硫排放標準提供科學數據。
李高磊的導師、華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室張軍營教授表示，目前三氧化硫脫除手段主要為溼法脫硫技術、溼式靜電除塵技術以及低低溫電除塵技術等。溼法脫硫裝置對三氧化硫的脫除率不高於50%，溼式靜電除塵技術改造成本較高，而化學團聚系統改造成本低，適用性廣，協同脫除三氧化硫等汙染物能力強，能夠顯著提高協同脫除率，應對不同煙氣條件下的三氧化硫脫除。這次試驗結果再次證實了化學團聚技術對於三氧化硫排放控制的優越性。團聚強化除塵技術協同脫除三氧化硫效率最高達到90%，且不同負荷下三氧化硫的排放濃度均低於每立方米10毫克，因此對研究結果比較滿意。
張軍營教授表示，國家對燃煤電廠三氧化硫排放沒有標準，電廠沒有相關數據記錄和措施，只有部分研究人員做過一點研究。然而三氧化硫危害比二氧化硫要大，而且並未引起國家層面的重視，因此這項研究對防治霧霾有十分重要的現實意義。國內也有專家研究表明，假設我國燃煤平均含硫量1%，則一臺30萬千瓦燃煤機組排放的三氧化硫的量至少為每小時57.8公斤，全國火電機組三氧化硫排放量71.94萬噸/年，強調三氧化硫對霧霾的貢獻值遠高於「超低排放」二氧化硫的減排值，重視三氧化硫的減排、多汙染物協同治理是我國空氣汙染治理的大勢所趨。如果全國火電機組均安裝化學團聚系統，按三氧化硫的脫除率提高60%計算，可以使三氧化硫排放量減少43.16萬噸/年，這對藍天保衛戰是一個不小的貢獻。（中國日報湖北記者站）
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