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加熱爐煙氣氧量分析系統(tǒng)

如圖2所示，給出了煙路沿程中SOx的變化情況。以5t/h凝結(jié)液滴量估算[10]，煙塵出口處硫酸根的質(zhì)量為8200 mg/L×5t=41kg，SO2分子量64，硫酸根分子量96，不考慮脫硫塔出口處硫酸霧的濃度影響，硫酸根質(zhì)量折合到SO2質(zhì)量為41/96×64=27.3kg，按2×106Nm3/h的煙氣流量估算，轉(zhuǎn)換為硫酸根的SO2濃度值折合為27.3kg/(2×106)Nm3 =13.65 mg/Nm3，該計(jì)算結(jié)果從量級(jí)上基本符合氣態(tài)SO2大部分轉(zhuǎn)換為硫酸霧的分析推斷，從而也進(jìn)一步印證了煙氣中氣態(tài)的SO2基本上轉(zhuǎn)換為硫酸霧的推斷。

潘丹萍等[15]研究發(fā)現(xiàn)，石灰石-石膏濕法脫硫塔之后的細(xì)顆粒物與脫硫之前相比，大部分粒徑范圍內(nèi)的細(xì)顆粒物濃度有所下降，其中粒徑在10μm附近顆粒物質(zhì)量濃度下降幅度更加明顯，而PM2.5所占比例增加，脫硫后細(xì)顆粒物粒徑分布向小粒徑方向遷移。

濕法脫硫本身也會(huì)形成新的細(xì)顆粒物，其主要成份為碳酸鈣。PM2.5以下的細(xì)顆粒物和硫酸霧結(jié)合，更容易形成硫酸鹽氣溶膠。經(jīng)過(guò)超低排放改造后，煙氣中煙塵的濃度能夠控制在5 mg/Nm3以內(nèi)，煙氣中細(xì)顆粒物的質(zhì)量濃度顯著下降，但是細(xì)顆粒物的數(shù)量并未顯著減少[13]，這些細(xì)顆粒物在水汽凝結(jié)過(guò)程中起到凝結(jié)核的作用，在亞硫酸氧化生成硫酸過(guò)程中起到催化劑作用。

綜上所述，濕煙囪條件下，燃煤電廠煙囪出口處煙氣中的SOx主要以硫酸霧的形態(tài)排放。微小的硫酸霧液滴，加之煙氣中攜帶的細(xì)顆粒物，是大氣中硫酸鹽氣溶膠的重要來(lái)源物，而硫酸鹽氣溶膠是構(gòu)成霧霾的重要組成部分，加之燃煤電廠耗煤量巨大，冬季是燃煤電廠發(fā)電供熱高峰期，外界環(huán)境溫度比較低，可以進(jìn)一步推斷，濕煙囪條件下，燃煤電廠排放煙氣中的硫酸霧和細(xì)顆粒物是中國(guó)北方冬季致霾的重要來(lái)源。

若能實(shí)測(cè)到燃煤電廠濕煙囪出口處的氣態(tài)SO2濃度，便可以進(jìn)一步印證上述論斷的正確性。只要濕煙囪出口處的氣態(tài)SO2濃度顯著低于現(xiàn)有CEMS系統(tǒng)測(cè)得的氣態(tài)SO2濃度，上述論斷即被印證成立。這也是作者將要進(jìn)一步研究的課題。

5 煙氣深度脫硫是解決濕煙囪條件下硫酸霧排放的根本手段

硫酸霧的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣態(tài)SO2。燃煤電廠的煙氣排放量巨大，一臺(tái)630MW機(jī)組在滿發(fā)的情況下，每小時(shí)的煙氣排放量超過(guò)兩百萬(wàn)立方米，排放煙氣中的SOx以硫酸霧的形態(tài)排放，其整體對(duì)于環(huán)境污染的危害相當(dāng)大。在氣象條件不好的情況下，燃煤電廠經(jīng)濕煙囪排放的硫酸霧和細(xì)顆粒物會(huì)成為霧霾的重要成因。

對(duì)于濕煙囪條件下硫酸霧的治理，需要基于對(duì)硫酸霧的成因進(jìn)行分析，并采取針對(duì)性的治理措施。顯然，SO2轉(zhuǎn)化為硫酸霧需要有SO2、氧氣和水。對(duì)于這三個(gè)條件，阻斷任何一個(gè)均能減少或避免SO2轉(zhuǎn)化生成硫酸霧。

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