近日從華中科技大學(xué)獲悉，由煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張軍營教授團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)研究表明，運(yùn)用我國發(fā)明的團(tuán)聚強(qiáng)化除塵新技術(shù)對燃煤電廠進(jìn)行超低排放改造，不但確保煙塵達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，而且可高效協(xié)同脫除煙氣中三氧化硫，三氧化硫脫除率高達(dá)90%。研究成果在1月28日出版的權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《中國電機(jī)工程學(xué)報》上發(fā)表。
這篇題為《超低排放燃煤電廠SO3生成及控制的試驗(yàn)研究》論文表示，2014年國務(wù)院常務(wù)會議決定在2020年前，對燃煤電廠全面實(shí)施超低排放改造。事實(shí)上，我國燃煤煙氣污染是復(fù)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(yīng)重視三氧化硫污染的排放問題。三氧化硫在爐內(nèi)燃燒過程和選擇性催化還原（SCR）脫硝系統(tǒng)中均可生成，對設(shè)備運(yùn)行和環(huán)境造成危害。
據(jù)了解，三氧化硫比二氧化硫的毒性高十多倍，且具有強(qiáng)腐蝕性，煙氣中的三氧化硫冷凝形成亞微米級的酸霧，排放后會與大氣中的堿性物質(zhì)反應(yīng)，生成大量的二次硫酸鹽細(xì)顆粒物，這些硫酸鹽細(xì)顆粒物在大氣中具有很強(qiáng)的消光效應(yīng)，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?zhǔn)祝湃氪髿庑纬伤嵊辍?/span>
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(tuán)隊(duì)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(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)研究，探究了該燃煤電廠三氧化硫的生成轉(zhuǎn)化規(guī)律，對濕式靜電除塵技術(shù)和化學(xué)團(tuán)聚強(qiáng)化除塵技術(shù)在不同機(jī)組不同負(fù)荷下對三氧化硫的脫除效果開展了研究。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行長達(dá)一個月的現(xiàn)場測試，其中，1、2號機(jī)組采用濕式靜電除塵技術(shù)進(jìn)行超低排放改造，濕式靜電除塵裝置安裝于二級脫硫塔頂部；3號機(jī)組采用化學(xué)團(tuán)聚強(qiáng)化除塵技術(shù)改造，化學(xué)團(tuán)聚裝置設(shè)于靜電除塵器之前。為研究超低排放改造后三氧化硫的生成及控制，在50%負(fù)荷、70%負(fù)荷及100%滿負(fù)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(jìn)行多次重復(fù)采樣測試。
通過對電廠系統(tǒng)測試和研究，結(jié)果表明，在煤粉燃燒和脫硝過程中均會產(chǎn)生三氧化硫，燃煤電廠3臺34萬千瓦機(jī)組經(jīng)超低排放改造后，爐內(nèi)三氧化硫的轉(zhuǎn)化率為0.8%-1.4%；選擇性催化還原裝置中三氧化硫的轉(zhuǎn)化率為0.8%-1.3%。濕式靜電除塵器和化學(xué)團(tuán)聚系統(tǒng)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。濕式靜電除塵器對三氧化硫的脫除率達(dá)80%以上，化學(xué)團(tuán)聚系統(tǒng)三氧化硫的脫除率受負(fù)荷影響較小，最高可達(dá)90%。
團(tuán)聚強(qiáng)化除塵技術(shù)是張軍營教授發(fā)明的一種除塵新技術(shù)，不同于靜電除塵等物理除塵技術(shù)，團(tuán)聚強(qiáng)化除塵技術(shù)是一項(xiàng)主動性、革命性的技術(shù)，標(biāo)志著我國除塵技術(shù)從物理除塵時代進(jìn)入化學(xué)除塵時代，變被動除塵為主動除塵。該技術(shù)原理是通過特殊的團(tuán)聚劑，讓粉塵細(xì)顆粒潤濕、絮凝、團(tuán)聚變成“大胖子”落網(wǎng),從而有效提高電除塵和袋式除塵對粉塵細(xì)顆粒物的捕集效率。同時，團(tuán)聚劑對三氧化硫酸霧也有明顯的團(tuán)聚作用，促進(jìn)三氧化硫酸霧長大。由于細(xì)顆粒物脫除率的提高附著在細(xì)顆粒物上三氧化硫等脫除率也會得到提高，因此化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)能協(xié)同脫除三氧化硫、重金屬等污染物，實(shí)現(xiàn)“近零排放”。
論文第一作者、華中科技大學(xué)能源學(xué)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(jìn)展，而脫硫主要是脫除二氧化硫，但是由于大量燃用高硫煤及選擇性催化還原脫硝系統(tǒng)的安裝，三氧化硫濃度明顯升高，局部地區(qū)有色煙羽排放增加，大氣中PM2.5前驅(qū)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污染問題。希望研究導(dǎo)師張軍營教授發(fā)明的新的化學(xué)除塵技術(shù)對三氧化硫的脫除情況，為國家制訂控制三氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)數(shù)據(jù)。
李高磊的導(dǎo)師、華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張軍營教授表示，目前三氧化硫脫除手段主要為濕法脫硫技術(shù)、濕式靜電除塵技術(shù)以及低低溫電除塵技術(shù)等。濕法脫硫裝置對三氧化硫的脫除率不高于50%，濕式靜電除塵技術(shù)改造成本較高，而化學(xué)團(tuán)聚系統(tǒng)改造成本低，適用性廣，協(xié)同脫除三氧化硫等污染物能力強(qiáng)，能夠顯著提高協(xié)同脫除率，應(yīng)對不同煙氣條件下的三氧化硫脫除。這次試驗(yàn)結(jié)果再次證實(shí)了化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)對于三氧化硫排放控制的優(yōu)越性。團(tuán)聚強(qiáng)化除塵技術(shù)協(xié)同脫除三氧化硫效率最高達(dá)到90%，且不同負(fù)荷下三氧化硫的排放濃度均低于每立方米10毫克，因此對研究結(jié)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(biāo)準(zhǔn)，電廠沒有相關(guān)數(shù)據(jù)記錄和措施，只有部分研究人員做過一點(diǎn)研究。然而三氧化硫危害比二氧化硫要大，而且并未引起國家層面的重視，因此這項(xiàng)研究對防治霧霾有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。國內(nèi)也有專家研究表明，假設(shè)我國燃煤平均含硫量1%，則一臺30萬千瓦燃煤機(jī)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(jī)組三氧化硫排放量71.94萬噸/年，強(qiáng)調(diào)三氧化硫?qū)F霾的貢獻(xiàn)值遠(yuǎn)高于“超低排放”二氧化硫的減排值，重視三氧化硫的減排、多污染物協(xié)同治理是我國空氣污染治理的大勢所趨。如果全國火電機(jī)組均安裝化學(xué)團(tuán)聚系統(tǒng)，按三氧化硫的脫除率提高60%計(jì)算，可以使三氧化硫排放量減少43.16萬噸/年，這對藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)是一個不小的貢獻(xiàn)。（中國日報湖北記者站）
來源：中國日報網(wǎng)
