本文通過對燃煤電廠濕煙囪條件下SOx排放形態分析指出，煙氣中SOx在煙囪出口處基本以硫酸霧形態排放，硫酸霧和煙氣中的細顆粒物是大氣中硫酸鹽氣溶膠的重要來源物，也是致霾重要來源，采用GGH提高煙氣溫度能夠有效控制煙氣中SO2轉化為硫酸霧，深度脫(tuo)硫(liu)(liu)是有(you)效降低(di)硫(liu)(liu)酸霧排放(fang)濃度的根本(ben)措施。

主(zhu)題詞(ci)：濕(shi)煙囪(cong)， SOx， 排放形(xing)態 ，霧霾治理

燃煤(mei)電(dian)廠經過超(chao)低(di)排放(fang)改(gai)造(zao)之后，煙(yan)氣(qi)中的SO2濃度(du)能夠達到不超(chao)過35 mg/ Nm 3(6%基準氧量，下(xia)同)，向大氣(qi)中排放(fang)的SO2量顯著下(xia)降，對于改(gai)善(shan)大氣(qi)環(huan)境(jing)起到了積極作用(yong)。燃煤(mei)電(dian)廠多采(cai)用(yong)石灰石-石膏(gao)濕法脫硫工藝處理煙(yan)氣(qi)中的SOx，早期通常配(pei)套建設GGH(Gas-Gas-Heater，煙(yan)氣(qi)換熱器)。

因為GGH易堵塞、易腐(fu)蝕(shi)、故(gu)障率高、建(jian)設和運行(xing)費用(yong)高，目前(qian)國(guo)內很多電廠取(qu)消或(huo)不建(jian)設GGH，在采(cai)(cai)取(qu)必要防(fang)腐(fu)措施(shi)的(de)情況(kuang)下(xia)，濕(shi)法脫(tuo)硫(liu)后的(de)煙(yan)氣采(cai)(cai)用(yong)濕(shi)煙(yan)囪(cong)排放(fang)。研(yan)究(jiu)濕(shi)煙(yan)囪(cong)排放(fang)條件下(xia)煙(yan)氣中的(de)SOx究(jiu)竟(jing)以什(shen)么(me)樣的(de)形態排出煙(yan)囪(cong)，有針對(dui)性(xing)地(di)采(cai)(cai)取(qu)措施(shi)控制污(wu)染(ran)物排放(fang)，降低污(wu)染(ran)物危害水(shui)平(ping)有著重要的(de)意義。

本文經(jing)分析論證(zheng)認為，濕煙囪(cong)出口處SOx主要(yao)以硫(liu)酸霧的形態(tai)排放(fang)，而不(bu)是(shi)以氣態(tai)SO2形態(tai)排放(fang)，硫(liu)酸霧和煙氣中的細顆粒物是(shi)大(da)氣中硫(liu)酸鹽氣溶膠的重要(yao)來(lai)源物，也是(shi)致(zhi)(zhi)霾的重要(yao)來(lai)源。采用GGH提高煙氣溫度、深度脫(tuo)硫(liu)等(deng)措施，是(shi)減(jian)小燃煤電廠煙氣濕煙囪(cong)排放(fang)硫(liu)酸霧致(zhi)(zhi)霾的重要(yao)治理方法。

1 煙氣脫硫濕煙囪排放的現狀

濕法脫(tuo)硫(liu)后的煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)排放是否裝設GGH，沒(mei)有(you)強制性規定。一般(ban)要求，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)系統(tong)宜裝設煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)熱器，設計工況下，脫(tuo)硫(liu)后煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)入口的煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度一般(ban)應達到80℃及以上排放。在滿足環保要求且(qie)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)和(he)煙(yan)(yan)(yan)道有(you)完善的防腐和(he)排水措施，經技術經濟比較合理時(shi)，也可(ke)以不設煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)熱器[1]。若考慮不設置煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)熱器，應通(tong)過建設項目(mu)環境影響報(bao)告書審查批準[2]。

一般認為，設置GGH有(you)(you)三個作用[3]：1)提(ti)高凈煙(yan)(yan)(yan)氣的(de)(de)溫(wen)度和(he)抬升煙(yan)(yan)(yan)氣高度，有(you)(you)利于污(wu)染物(wu)的(de)(de)擴散，降低污(wu)染物(wu)落地濃(nong)度;2)減(jian)輕煙(yan)(yan)(yan)氣冒白煙(yan)(yan)(yan)現象;3)降低脫硫系統的(de)(de)水耗。在采用濕煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)排(pai)放的(de)(de)情況下(xia)，主要考(kao)慮(lv)的(de)(de)是如(ru)何解決(jue)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)、煙(yan)(yan)(yan)道防腐(fu)問(wen)題，沒有(you)(you)考(kao)慮(lv)GGH對于煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)出口處SOx排(pai)放形態的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)，更沒有(you)(you)考(kao)慮(lv)濕煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)條件下(xia)SOx的(de)(de)排(pai)放形態對于大氣環境的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)。

國際上關于是(shi)否取消(xiao)GGH，目前尚無統一(yi)結論(lun)。其中，日(ri)本由于是(shi)一(yi)個面積小、地形狹長的(de)島國，為了減輕對(dui)其本土的(de)污染，一(yi)直采用高(gao)煙溫排(pai)放(fang)，以(yi)增強煙氣的(de)擴散能(neng)力。因(yin)此，在日(ri)本幾乎所有的(de)濕法煙氣脫硫系統全部(bu)安(an)裝了GGH [3]。

我(wo)國(guo)是(shi)火電(dian)(dian)(主要是(shi)燃煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)廠)占比非常(chang)高(gao)的(de)(de)(de)國(guo)家，根(gen)據(ju)中國(guo)電(dian)(dian)力(li)網(wang)公(gong)布的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)[4]，2015年(nian)全(quan)國(guo)全(quan)年(nian)發電(dian)(dian)量(liang)(liang)51536億千(qian)瓦時，其中火電(dian)(dian)占總(zong)發電(dian)(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)75.3%以上(shang)。根(gen)據(ju)國(guo)家統(tong)計局官網(wang)公(gong)布的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)[5]，2014年(nian)，全(quan)國(guo)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)消(xiao)費(fei)總(zong)量(liang)(liang)411613.50 萬噸，電(dian)(dian)力(li)、熱力(li)的(de)(de)(de)生產和(he)供應(ying)業(ye)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)消(xiao)費(fei)總(zong)量(liang)(liang)176097.73萬噸，燃煤(mei)(mei)(mei)發電(dian)(dian)所消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)占國(guo)內煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)消(xiao)費(fei)總(zong)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)43%。

中國(guo)是(shi)世(shi)界(jie)(jie)上煤(mei)(mei)炭(tan)使用量最大的(de)(de)(de)國(guo)家，根據2016《BP世(shi)界(jie)(jie)能(neng)源(yuan)統計年(nian)鑒》[6]，2015年(nian)世(shi)界(jie)(jie)煤(mei)(mei)炭(tan)產量為78.61億噸，中國(guo)占世(shi)界(jie)(jie)總產量的(de)(de)(de)47.7%，中國(guo)是(shi)煤(mei)(mei)炭(tan)凈進口(kou)國(guo)，占全世(shi)界(jie)(jie)煤(mei)(mei)炭(tan)消(xiao)耗(hao)量的(de)(de)(de)將(jiang)近一半(ban)。中國(guo)燃煤(mei)(mei)電廠燃煤(mei)(mei)消(xiao)耗(hao)量占全球消(xiao)費量的(de)(de)(de)近1/4，研(yan)究清楚(chu)濕(shi)煙(yan)囪出口(kou)處的(de)(de)(de)SOx排放形態(tai)，研(yan)究和(he)實(shi)現更理(li)想的(de)(de)(de)SOx超低排放，對于改善大氣環境和(he)治理(li)霧霾具(ju)有十分重大的(de)(de)(de)意義。

2 濕煙囪條件下，煙囪出口處SOx基本以硫酸霧形態排放

煙氣經(jing)過石灰石-石膏濕法脫硫塔之后，煙氣中的含水量基(ji)本是飽和態[3]。在脫硫塔除霧器的脫除作用下，煙氣中的含水量通(tong)常(chang)不高于50mg/Nm3 [7]。經(jing)過超低排(pai)放改造(zao)后，為保證排(pai)放合格，并留有(you)調節裕度，SO2排(pai)放濃度一般控制在20 ~30mg/ Nm 3左右。煙氣成(cheng)分連(lian)續監測系(xi)統CEMS通(tong)常(chang)安裝在脫硫塔后水平煙道末端、煙囪(cong)之前，新建機(ji)組CEMS通(tong)常(chang)安裝在煙囪(cong)內部40～60m高度，如(ru)圖1所(suo)示。

脫硫塔到煙(yan)(yan)囪(cong)的(de)水(shui)(shui)(shui)平煙(yan)(yan)道通常(chang)很短，水(shui)(shui)(shui)平煙(yan)(yan)道內(nei)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)變化不(bu)大(da)(da)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)冷卻程度(du)(du)不(bu)大(da)(da)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)下降很小，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中飽和水(shui)(shui)(shui)汽形(xing)成的(de)凝結水(shui)(shui)(shui)量(liang)不(bu)多，SO2溶(rong)入凝結液滴的(de)量(liang)就比(bi)較少，大(da)(da)部分(fen)SO2仍以(yi)氣(qi)(qi)態存在，因此，在CEMS系(xi)統安裝處，能夠比(bi)較準(zhun)確地測(ce)得(de)氣(qi)(qi)態SO2的(de)濃(nong)度(du)(du)。

氣態SO2是無色透明、有毒氣體。強氧化劑可將SO2氧化成SO3，僅在催化劑存在時，氧氣才能使SO2被氧化為SO3 [8] 。因此，一般認為濕煙囪出口處SO2仍以氣態形式排放到大氣環境中。我們認為，濕煙囪出口處SO2不是以氣態形式排放到大氣中，在濕煙囪條件下，SO2和煙氣中飽和水汽冷凝生成的大量H2O液滴反應生成H2SO3，再被O2氧化生成硫酸霧，最終以硫酸霧方式擴散到大氣中。

濕煙囪內生成大量的凝結液滴。燃(ran)煤電廠(chang)煙囪(cong)的(de)(de)高(gao)度通常(chang)在200m以(yi)上，煙囪(cong)高(gao)度遠(yuan)遠(yuan)大于水平煙道長(chang)度。飽和濕煙氣(qi)在煙囪(cong)內(nei)的(de)(de)上升(sheng)過程中，會發生明顯的(de)(de)溫(wen)(wen)降(jiang)，包括(kuo)在煙囪(cong)內(nei)煙氣(qi)絕熱(re)膨(peng)脹(zhang)引(yin)起的(de)(de)溫(wen)(wen)降(jiang)、溫(wen)(wen)度較高(gao)的(de)(de)煙氣(qi)和溫(wen)(wen)度較低的(de)(de)煙囪(cong)內(nei)壁接(jie)觸(chu)換(huan)熱(re)引(yin)起的(de)(de)溫(wen)(wen)降(jiang)。

濕(shi)煙(yan)(yan)氣在(zai)煙(yan)(yan)囪(cong)內會(hui)因明(ming)顯的(de)溫降而形成大量(liang)的(de)凝(ning)(ning)結(jie)液(ye)滴(di)，液(ye)滴(di)直徑大約(yue)在(zai)1μm左(zuo)右(you)[3]。曾(ceng)庭華[9] 研究發現，濕(shi)煙(yan)(yan)囪(cong)壁溫度(du)(du)明(ming)顯低(di)于(yu)脫硫后的(de)煙(yan)(yan)氣平(ping)均(jun)溫度(du)(du)，且煙(yan)(yan)囪(cong)高度(du)(du)越低(di)，該溫差越顯著，在(zai)煙(yan)(yan)囪(cong)內50m以(yi)下存在(zai)因溫降產生大量(liang)凝(ning)(ning)結(jie)水現象。凝(ning)(ning)結(jie)液(ye)滴(di)通常會(hui)以(yi)煙(yan)(yan)氣中的(de)粉塵細顆粒物為凝(ning)(ning)結(jie)核(he)。

歐陽(yang)麗華等在“燃煤電廠濕煙(yan)(yan)囪(cong)降雨(yu)成因(yin)分析”[10]一文中(zhong)給出實(shi)例，220米(mi)高煙(yan)(yan)囪(cong)，濕煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)53℃，外(wai)界溫度(du)13.6℃，2×630MW機組共帶850MW負荷，煙(yan)(yan)氣(qi)量(liang)2×106Nm3/h(該煙(yan)(yan)氣(qi)量(liang)較實(shi)際值偏小，但不影響最終(zhong)分析結(jie)果(guo))，煙(yan)(yan)囪(cong)內徑13m，計算得到濕煙(yan)(yan)氣(qi)的(de)凝結(jie)水量(liang)為約(yue)5t/h。

這些凝(ning)結水(shui)大(da)部(bu)分以(yi)微小液滴方式隨煙氣(qi)排放到(dao)大(da)氣(qi)中，少量(liang)的(de)凝(ning)結水(shui)會(hui)(hui)在煙囪內(nei)壁(bi)上積聚，部(bu)分會(hui)(hui)被煙氣(qi)二次卷起攜帶，部(bu)分被疏導到(dao)地面，而(er)實測地面疏水(shui)量(liang)僅約300L/h，遠遠低(di)于(yu)理論凝(ning)結水(shui)量(liang)。當環(huan)境溫度降低(di)時，煙囪出口煙溫和環(huan)境溫度的(de)溫差進(jin)一步增大(da)，則(ze)煙氣(qi)含水(shui)量(liang)更(geng)容易過飽和，凝(ning)結水(shui)量(liang)更(geng)大(da)。

氣態SO2在濕煙囪內溶于凝結液滴中，并反應生成H2SO3。氣(qi)態(tai)SO2在水中的溶解度(du)很高，在40℃、標準大氣(qi)壓條件下，SO2的溶解度(du)為(wei)(wei)(wei)65g/L[8]。5t/h的凝結液(ye)滴量吸收SO2的能力為(wei)(wei)(wei)5t×65g/L=325kg。煙氣(qi)中的SO2濃度(du)以20mg/Nm3計(ji)算，在煙氣(qi)量為(wei)(wei)(wei)2×106Nm3/h情況下，SO2的量為(wei)(wei)(wei)20mg/Nm 3×2×106Nm3/h=40kg，SO2在凝結液(ye)滴中遠未達(da)到飽和狀態(tai)。

在濕煙(yan)(yan)囪內，存(cun)在SO2溶解(jie)于凝(ning)結(jie)(jie)液(ye)滴(di)中(zhong)(zhong)，并生成H2SO3的有利(li)條件：凝(ning)結(jie)(jie)液(ye)滴(di)量(liang)大(da)，凝(ning)結(jie)(jie)液(ye)滴(di)的粒徑很小，凝(ning)結(jie)(jie)液(ye)滴(di)表面(mian)積非常大(da);煙(yan)(yan)氣溫度低于50℃，SO2溶解(jie)度高(gao);較高(gao)的煙(yan)(yan)囪高(gao)度提(ti)供了較長的吸收反應時間;煙(yan)(yan)囪可以(yi)(yi)當(dang)作一個(ge)巨大(da)的吸收SO2反應容器，容器長度在200m以(yi)(yi)上，直(zhi)徑在10m以(yi)(yi)上，反應空間巨大(da);煙(yan)(yan)氣中(zhong)(zhong)凝(ning)結(jie)(jie)液(ye)滴(di)、SO2的分布比較均勻。

在這樣的條(tiao)件下，煙(yan)氣沿(yan)煙(yan)囪內(nei)筒(tong)上升過(guo)程中，煙(yan)氣中的氣態SO2大(da)部分(fen)會被凝結液(ye)滴吸收，并和H2O反應(ying)(ying)生成H2SO3，其反應(ying)(ying)式為(wei)SO2+H2O= H2SO3。可以推斷，煙(yan)囪出口處煙(yan)氣中的氣態SO2濃度將(jiang)顯著(zhu)低于CEMS系(xi)統測得的氣態SO2濃度。

H2SO3在濕煙囪內以及排入大氣后，生成硫酸霧和硫酸鹽氣溶膠。煙氣中含氧(yang)量比較豐富(fu)，通常在7～8%左右。氧(yang)氣微(wei)溶于(yu)水(shui)，在40℃、標準(zhun)大氣壓(ya)下，氧(yang)氣溶解度為6.41mg/L[11]，凝結(jie)液(ye)滴(di)的整體表面積非常大，凝結(jie)液(ye)滴(di)的含氧(yang)量相對比較高。

凝結液(ye)滴(di)(di)中的亞硫(liu)酸在液(ye)滴(di)(di)中的細顆粒物催化作用下，能(neng)夠由亞硫(liu)酸氧(yang)化為硫(liu)酸[12]。即使不(bu)能(neng)在煙囪內(nei)完成(cheng)氧(yang)化反(fan)應(ying)，在排(pai)入(ru)大氣(qi)后，大氣(qi)中的含氧(yang)量(liang)更(geng)高，亞硫(liu)酸液(ye)滴(di)(di)仍會被氧(yang)化生成(cheng)硫(liu)酸，在大氣(qi)中以硫(liu)酸霧(wu)和(he)硫(liu)酸鹽(yan)氣(qi)溶膠的形式存(cun)在。其反(fan)應(ying)式為2H2SO3+O2=2H2SO4。

歐陽麗華[10]等對脫硫塔之后(hou)煙(yan)道中(zhong)沿(yan)程疏水的硫酸(suan)根(gen)質量(liang)濃(nong)(nong)度變化的研究可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)佐(zuo)證。沿(yan)程疏水的pH值逐步(bu)降(jiang)低(di)，硫酸(suan)根(gen)濃(nong)(nong)度顯(xian)著增加，煙(yan)氣含水量(liang)急劇(ju)增加，可(ke)以(yi)推斷(duan)凝結水中(zhong)的硫酸(suan)根(gen)的質量(liang)急劇(ju)增加。

以引文中#2機組數據為(wei)(wei)(wei)例，脫硫(liu)(liu)塔內，脫硫(liu)(liu)漿(jiang)液pH值(zhi)為(wei)(wei)(wei)5.08，硫(liu)(liu)酸根濃度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)54995mg/L;近除霧器處疏水(shui)pH值(zhi)約為(wei)(wei)(wei)1.8，硫(liu)(liu)酸根濃度(du)(du)約為(wei)(wei)(wei)3000mg/L，煙氣中的(de)含水(shui)量(liang)低于50mg/Nm3;煙道疏水(shui)pH值(zhi)約為(wei)(wei)(wei)1.3，硫(liu)(liu)酸根濃度(du)(du)約為(wei)(wei)(wei)5500mg/L;煙囪(cong)降雨pH值(zhi)約為(wei)(wei)(wei)1.2，硫(liu)(liu)酸根濃度(du)(du)約為(wei)(wei)(wei)8200mg/L，煙氣中5t/h的(de)凝結(jie)水(shui)折合煙氣含水(shui)量(liang)為(wei)(wei)(wei)5t/(2×106Nm3)=2500mg/Nm3。

硫(liu)酸(suan)根質(zhi)(zhi)(zhi)量的(de)急劇增加只能來自于煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)。煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)對于疏水硫(liu)酸(suan)根濃度有(you)影響的(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)(zhi)只有(you)細顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)的(de)硫(liu)酸(suan)鹽(yan)和(he)(he)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)SOx。煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)，細顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)硫(liu)酸(suan)鹽(yan)的(de)主要成(cheng)分是(shi)硫(liu)酸(suan)鈣，王琿(hun)[13]等研(yan)究(jiu)發現(xian)，燃(ran)煤電廠濕法脫(tuo)硫(liu)系統(tong)出口細顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)除去飛灰(hui)(hui)顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)外，還包(bao)含有(you)約7.9%的(de)石膏(gao)顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)和(he)(he)47.5%的(de)石灰(hui)(hui)石顆(ke)粒(li)物(wu)(wu)。

按照凈煙氣中(zhong)煙塵(chen)濃度為5 mg/Nm3計算(suan)，硫酸(suan)(suan)(suan)鈣的含量約為0.4 mg/Nm3，折(zhe)合到硫酸(suan)(suan)(suan)根(gen)(gen)濃度更低。故細顆粒物中(zhong)硫酸(suan)(suan)(suan)根(gen)(gen)對于疏水(shui)中(zhong)硫酸(suan)(suan)(suan)根(gen)(gen)濃度的影響可以忽(hu)略不計，疏水(shui)中(zhong)的硫酸(suan)(suan)(suan)根(gen)(gen)基本上來源于煙氣中(zhong)的SOx。

3 脫硫塔出口處硫酸霧的來源問題

濕法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔出(chu)口(kou)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)SOx中(zhong)，除(chu)了有(you)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔未能(neng)脫(tuo)(tuo)除(chu)的(de)(de)(de)氣(qi)態(tai)SO2，還有(you)部分硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)。該處(chu)(chu)煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)含(han)水量基(ji)本是飽和(he)態(tai)，故不會有(you)氣(qi)態(tai)形式的(de)(de)(de)SO3。關于(yu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)塔出(chu)口(kou)處(chu)(chu)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)(de)(de)來源問(wen)題，有(you)兩種不同的(de)(de)(de)解釋。蘭新生[14]等認為(wei), 石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏(gao)濕法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系統對氣(qi)態(tai)SO3和(he)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)有(you)極強的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)除(chu)能(neng)力，基(ji)本能(neng)脫(tuo)(tuo)除(chu)干凈原(yuan)煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)氣(qi)態(tai)SO3和(he)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)。

凈煙氣中的(de)(de)硫(liu)(liu)酸霧是(shi)未脫(tuo)(tuo)(tuo)除的(de)(de)氣體SO2溶入煙氣攜帶的(de)(de)微小(xiao)液(ye)滴中形成亞(ya)硫(liu)(liu)酸，在液(ye)相中亞(ya)硫(liu)(liu)酸及其鹽很(hen)容(rong)易(yi)被氧(yang)化為硫(liu)(liu)酸及其鹽形成的(de)(de)。該認(ren)識可(ke)以很(hen)好地解釋雙脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔串聯(lian)方式(shi)下，前一級(ji)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔的(de)(de)三氧(yang)化硫(liu)(liu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)除率(lv)比較高，后(hou)一級(ji)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)漿液(ye)的(de)(de)pH值更高，但(dan)是(shi)對于SO3幾乎沒有脫(tuo)(tuo)(tuo)除效(xiao)果(guo)的(de)(de)現象。

潘(pan)丹萍[15]等(deng)認為，石(shi)灰(hui)石(shi)-石(shi)膏濕法脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝對于(yu)SO3脫(tuo)除(chu)率(lv)比較低，一般在30%～65%左右，其中(zhong)雙塔串聯(lian)脫(tuo)除(chu)效率(lv)高于(yu)單(dan)塔。脫(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)統入口(kou)煙氣(qi)中(zhong)的氣(qi)體SO3來源于(yu)燃燒(shao)過程及SCR脫(tuo)硝過程中(zhong)SO2的氧(yang)化。當煙氣(qi)進入濕法脫(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)統時，由于(yu)煙氣(qi)被急劇冷(leng)卻降溫(wen)至(zhi)酸露點以下(xia)，形成大量亞微米級硫(liu)(liu)酸氣(qi)溶膠。

脫硫漿液(ye)對SO3的(de)(de)吸收速率(lv)(lv)遠(yuan)小于其冷(leng)卻速率(lv)(lv)，同時形(xing)成的(de)(de)硫酸氣(qi)(qi)溶膠粒徑細小，難以通過脫硫漿液(ye)洗滌有效(xiao)脫除。潘丹萍(ping)等并提(ti)出雙塔(ta)(ta)串聯脫除SO3效(xiao)率(lv)(lv)高于單塔(ta)(ta)。文獻(xian)15給出的(de)(de)分析例中，雙塔(ta)(ta)機組(zu)的(de)(de)脫硫塔(ta)(ta)入口原煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的(de)(de)SO3濃度高于使(shi)用單塔(ta)(ta)機組(zu)情(qing)形(xing)，出口凈煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中SO3濃度兩種情(qing)形(xing)接近。

我們認為，該分析結論忽略了原煙氣中SO3濃度對脫硫效率的影響。如果單塔機組脫硫塔入口的濃度更高，可能會得出相反的結論。而單塔和雙塔出口凈煙氣SO3濃度接近的現象，和蘭新生等的研究現象一致，可以印證蘭新生等的結論，即脫硫塔出口處的硫酸霧是由SO2反應生成的，而不是原煙氣中的SO3生成的。我們認為蘭新生等的認識能夠更好地解釋脫硫塔出口處硫酸霧的來源。

基(ji)于蘭新生等的研究結論[14]，可以(yi)很好地(di)解釋煙(yan)(yan)(yan)(yan)路沿程疏水(shui)中(zhong)硫酸(suan)根顯著增加(jia)(jia)的問題。在(zai)脫硫塔除霧(wu)器(qi)后，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)凝結液滴量很少，SO2主要以(yi)氣(qi)(qi)體方(fang)式存在(zai);在(zai)封(feng)閉的煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪內(nei)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)凝結水(shui)量不斷(duan)增加(jia)(jia)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪內(nei)具有良好的SO2轉(zhuan)(zhuan)換為硫酸(suan)霧(wu)的反應條件(jian)，SO2持續轉(zhuan)(zhuan)換為硫酸(suan)霧(wu)，硫酸(suan)霧(wu)的濃度持續提高;在(zai)煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪出口處，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的含水(shui)量已經很大，SO2比較充(chong)分(fen)地(di)被凝結水(shui)吸收并轉(zhuan)(zhuan)換為硫酸(suan)霧(wu)。

如(ru)圖2所(suo)示，給(gei)出(chu)了煙(yan)路沿程中SOx的(de)變化(hua)情況。以(yi)5t/h凝結液滴量(liang)估(gu)算(suan)[10]，煙(yan)塵(chen)出(chu)口處硫(liu)(liu)酸(suan)根的(de)質量(liang)為(wei)(wei)8200 mg/L×5t=41kg，SO2分(fen)子量(liang)64，硫(liu)(liu)酸(suan)根分(fen)子量(liang)96，不考慮脫硫(liu)(liu)塔(ta)出(chu)口處硫(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)濃度(du)影響，硫(liu)(liu)酸(suan)根質量(liang)折(zhe)(zhe)合(he)到SO2質量(liang)為(wei)(wei)41/96×64=27.3kg，按2×106Nm3/h的(de)煙(yan)氣流量(liang)估(gu)算(suan)，轉(zhuan)換為(wei)(wei)硫(liu)(liu)酸(suan)根的(de)SO2濃度(du)值折(zhe)(zhe)合(he)為(wei)(wei)27.3kg/(2×106)Nm3 =13.65 mg/Nm3，該計算(suan)結果(guo)從(cong)量(liang)級(ji)上基(ji)本符合(he)氣態SO2大部分(fen)轉(zhuan)換為(wei)(wei)硫(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)分(fen)析推斷(duan)，從(cong)而也進一步印證(zheng)了煙(yan)氣中氣態的(de)SO2基(ji)本上轉(zhuan)換為(wei)(wei)硫(liu)(liu)酸(suan)霧(wu)(wu)的(de)推斷(duan)。

潘(pan)丹萍等[15]研究(jiu)發(fa)現，石灰石-石膏濕法脫硫(liu)塔之后(hou)的(de)細(xi)顆粒(li)(li)(li)物(wu)(wu)與(yu)脫硫(liu)之前(qian)相比(bi)，大部分粒(li)(li)(li)徑(jing)范圍(wei)內的(de)細(xi)顆粒(li)(li)(li)物(wu)(wu)濃度(du)有所下降，其(qi)中粒(li)(li)(li)徑(jing)在10μm附近顆粒(li)(li)(li)物(wu)(wu)質(zhi)量濃度(du)下降幅度(du)更加(jia)明顯，而(er)PM2.5所占比(bi)例增(zeng)加(jia)，脫硫(liu)后(hou)細(xi)顆粒(li)(li)(li)物(wu)(wu)粒(li)(li)(li)徑(jing)分布(bu)向(xiang)小(xiao)粒(li)(li)(li)徑(jing)方向(xiang)遷移。

濕法脫(tuo)硫本(ben)身也會形成新的(de)細(xi)顆粒(li)物(wu)(wu)，其主要成份為(wei)碳(tan)酸(suan)鈣。PM2.5以下(xia)(xia)的(de)細(xi)顆粒(li)物(wu)(wu)和硫酸(suan)霧(wu)結(jie)合，更容(rong)易(yi)形成硫酸(suan)鹽氣溶(rong)膠。經過(guo)超低(di)排放改造后，煙氣中(zhong)煙塵(chen)的(de)濃(nong)(nong)度能(neng)夠控(kong)制在5 mg/Nm3以內，煙氣中(zhong)細(xi)顆粒(li)物(wu)(wu)的(de)質量濃(nong)(nong)度顯著下(xia)(xia)降(jiang)，但(dan)是細(xi)顆粒(li)物(wu)(wu)的(de)數量并未(wei)顯著減少[13]，這些細(xi)顆粒(li)物(wu)(wu)在水汽凝結(jie)過(guo)程中(zhong)起(qi)到凝結(jie)核的(de)作用(yong)，在亞硫酸(suan)氧化生成硫酸(suan)過(guo)程中(zhong)起(qi)到催化劑作用(yong)。

綜上所述，濕(shi)煙囪(cong)(cong)條件下，燃煤(mei)(mei)電(dian)廠(chang)煙囪(cong)(cong)出(chu)口處煙氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)SOx主要以硫酸霧的(de)形態排放(fang)。微小的(de)硫酸霧液(ye)滴，加(jia)之(zhi)煙氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)攜帶的(de)細(xi)顆粒(li)物，是(shi)大(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)硫酸鹽(yan)氣(qi)溶膠(jiao)的(de)重(zhong)(zhong)要來(lai)源物，而硫酸鹽(yan)氣(qi)溶膠(jiao)是(shi)構成霧霾的(de)重(zhong)(zhong)要組成部分(fen)，加(jia)之(zhi)燃煤(mei)(mei)電(dian)廠(chang)耗(hao)煤(mei)(mei)量(liang)巨大(da)，冬季是(shi)燃煤(mei)(mei)電(dian)廠(chang)發電(dian)供熱高峰期，外界環境(jing)溫度比較(jiao)低，可(ke)以進一步推斷，濕(shi)煙囪(cong)(cong)條件下，燃煤(mei)(mei)電(dian)廠(chang)排放(fang)煙氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)硫酸霧和細(xi)顆粒(li)物是(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)國北方冬季致霾的(de)重(zhong)(zhong)要來(lai)源。

若能實測到燃煤電廠濕煙(yan)囪出口處的氣態SO2濃(nong)度，便(bian)可以進一(yi)步印證上述論斷的正(zheng)確性。只要濕煙(yan)囪出口處的氣態SO2濃(nong)度顯著低于現有CEMS系統測得的氣態SO2濃(nong)度，上述論斷即(ji)被(bei)印證成立。這也是作者(zhe)將要進一(yi)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(suan)霧的(de)危害遠遠大(da)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)態SO2。燃煤(mei)(mei)電廠(chang)(chang)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)放(fang)(fang)(fang)量巨大(da)，一臺630MW機組在滿(man)發(fa)的(de)情況下(xia)，每小(xiao)時(shi)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)放(fang)(fang)(fang)量超過(guo)兩百萬立方米，排(pai)放(fang)(fang)(fang)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)SOx以硫酸(suan)霧的(de)形態排(pai)放(fang)(fang)(fang)，其整體對于(yu)環(huan)境污染的(de)危害相當大(da)。在氣(qi)(qi)(qi)象條件(jian)不好的(de)情況下(xia)，燃煤(mei)(mei)電廠(chang)(chang)經濕煙(yan)囪(cong)排(pai)放(fang)(fang)(fang)的(de)硫酸(suan)霧和細顆粒物會(hui)成為霧霾的(de)重要(yao)成因。

對(dui)于濕煙囪條件下硫酸(suan)霧的(de)治理，需要基于對(dui)硫酸(suan)霧的(de)成因(yin)進行(xing)分析，并(bing)采(cai)取針對(dui)性的(de)治理措施。顯然，SO2轉化(hua)為硫酸(suan)霧需要有SO2、氧(yang)氣和水。對(dui)于這三個條件，阻斷(duan)任何一個均能(neng)減少(shao)或避免SO2轉化(hua)生成硫酸(suan)霧。

在煙囪內(nei)，氧量無(wu)法(fa)有效(xiao)去除，因此(ci)降低煙氣(qi)含氧量不作為減(jian)少(shao)煙囪出口(kou)處硫酸霧(wu)排(pai)放濃度的主(zhu)要方向。

在煙(yan)囪(cong)前(qian)，通過煙(yan)氣(qi)加熱，能夠有(you)效減少煙(yan)囪(cong)內(nei)凝(ning)結液滴的生成。采用濕(shi)法脫(tuo)硫工藝并采用GGH，煙(yan)囪(cong)為半干煙(yan)囪(cong)條件，排放(fang)煙(yan)氣(qi)溫度提高至80℃以(yi)上，煙(yan)氣(qi)中的水(shui)蒸氣(qi)重(zhong)新達到(dao)不飽和狀(zhuang)態，使得(de)煙(yan)囪(cong)內(nei)的煙(yan)氣(qi)不產生凝(ning)結[3]。

盡(jin)管采(cai)用GGH有諸多(duo)問題，但其(qi)依然是(shi)有效(xiao)控制SO2在煙(yan)囪內轉化為(wei)硫酸霧的(de)(de)重要(yao)(yao)手(shou)段，而不僅(jin)僅(jin)是(shi)能提高(gao)煙(yan)氣的(de)(de)抬升和擴散能力。但是(shi)，煙(yan)氣中的(de)(de)SO2排入大(da)氣仍是(shi)一種主要(yao)(yao)的(de)(de)污染物;使(shi)(shi)用GGH并(bing)不能有效(xiao)減少脫硫塔(ta)出(chu)口處已經(jing)生成的(de)(de)硫酸霧，所以使(shi)(shi)用GGH沒(mei)有從根本(ben)上解決SOx排放量的(de)(de)問題。

在(zai)(zai)脫(tuo)硫塔(ta)之后布(bu)置(zhi)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，脫(tuo)硫塔(ta)出口處(chu)硫酸(suan)霧(wu)能夠(gou)被部分脫(tuo)除(chu)(chu)。濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)布(bu)置(zhi)在(zai)(zai)煙(yan)(yan)囪(cong)前(qian)的(de)煙(yan)(yan)道上，在(zai)(zai)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)安(an)裝處(chu)，煙(yan)(yan)氣中的(de)凝(ning)結液滴量比較少，SO2基本以(yi)氣態(tai)方式(shi)存(cun)在(zai)(zai)，濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)對(dui)SO2的(de)脫(tuo)除(chu)(chu)效果(guo)有限，SO2在(zai)(zai)煙(yan)(yan)囪(cong)內仍(reng)會轉換為硫酸(suan)霧(wu)。

在(zai)煙(yan)(yan)囪前，若(ruo)能深度(du)(du)脫除SOx，即(ji)使采用濕煙(yan)(yan)囪，也能夠(gou)有(you)效降(jiang)低硫酸霧(wu)的排放濃度(du)(du)，同(tong)時(shi)還能有(you)效減輕(qing)SOx對煙(yan)(yan)囪的腐(fu)蝕作用。因此(ci)，有(you)必要尋求一種能夠(gou)深度(du)(du)脫除SOx的方法，在(zai)煙(yan)(yan)氣進入煙(yan)(yan)囪前，脫除大(da)部分SOx，甚至于實(shi)現SOx的近(jin)零排放，這(zhe)是解決濕煙(yan)(yan)囪條件下硫酸霧(wu)排放問題的根本措施。

6 在常規濕法脫硫的基礎上增加鈉基溶液脫硫作二級脫硫，是實現深度脫硫的有效手段

常規(gui)的(de)(de)石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏濕(shi)法(fa)脫硫工(gong)藝，在SOx排放控(kong)制值(zhi)比較大的(de)(de)情(qing)況下，是一種非(fei)常成熟、經濟的(de)(de)脫硫手段。但采用該工(gong)藝，由于(yu)脫硫漿液的(de)(de)霧化粒徑不能過小、漿液的(de)(de)pH值(zhi)不能過高(gao)，導致其對(dui)于(yu)SOx深(shen)度脫除存在較大困難。

目(mu)前采(cai)用(yong)的(de)(de)各種改(gai)(gai)進方法，主要是圍繞著提高液氣(qi)比、改(gai)(gai)善反應條(tiao)件、改(gai)(gai)善流場(chang)條(tiao)件等方面著手，存在改(gai)(gai)擴(kuo)建投資大(da)、煙氣(qi)阻力(li)增大(da)和漿液循(xun)環泵的(de)(de)能耗增加等問(wen)題(ti)，成(cheng)本增加非常(chang)(chang)顯著。對低于10 mg/Nm3，甚(shen)至低于5mg/Nm3的(de)(de)深度(du)脫硫目(mu)標，常(chang)(chang)規(gui)脫硫工藝難以滿(man)足。另外，常(chang)(chang)規(gui)脫硫工藝還存在調節響應速(su)度(du)慢(man)，適應變工況的(de)(de)能力(li)弱(ruo)的(de)(de)問(wen)題(ti)。

如果在常規的石(shi)灰(hui)石(shi)-石(shi)膏濕法脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝作為(wei)一級(ji)(ji)脫(tuo)硫(liu)的基(ji)礎上，增加(jia)采(cai)用(yong)(yong)鈉(na)(na)基(ji)溶液脫(tuo)硫(liu)劑(ji)的二(er)(er)級(ji)(ji)脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝，形成兩(liang)級(ji)(ji)脫(tuo)硫(liu)，就能夠(gou)很(hen)好(hao)地實現深度脫(tuo)硫(liu)目標。為(wei)此(ci)，我們提出和(he)設計了(le)二(er)(er)級(ji)(ji)脫(tuo)硫(liu)采(cai)用(yong)(yong)鈉(na)(na)基(ji)脫(tuo)硫(liu)劑(ji)的兩(liang)級(ji)(ji)脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝。系統示(shi)(shi)意圖如圖3所示(shi)(shi)，圖中(zhong)使用(yong)(yong)碳酸鈉(na)(na)作為(wei)脫(tuo)硫(liu)劑(ji)。

在脫(tuo)硫塔內(nei)一(yi)(yi)級(ji)脫(tuo)硫的脫(tuo)硫漿液頂(ding)層噴(pen)淋層和(he)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)級(ji)除(chu)霧器(qi)之(zhi)(zhi)間(jian)，或者在第(di)(di)(di)一(yi)(yi)級(ji)除(chu)霧器(qi)和(he)第(di)(di)(di)二級(ji)除(chu)霧器(qi)之(zhi)(zhi)間(jian)，布(bu)置(zhi)二級(ji)脫(tuo)硫噴(pen)霧裝(zhuang)置(zhi)。二級(ji)脫(tuo)硫劑(ji)溶液逆流霧化(hua)噴(pen)入煙氣中，噴(pen)射(she)覆蓋率控(kong)制在150～200%之(zhi)(zhi)間(jian)。二級(ji)脫(tuo)硫采用鈉基脫(tuo)硫劑(ji)，如碳(tan)酸鈉、碳(tan)酸氫(qing)鈉、氫(qing)氧化(hua)鈉、天然(ran)堿等(deng)，原料品質可以相對較低。

脫(tuo)硫(liu)劑用工藝(yi)水(shui)在溶(rong)解池(chi)(chi)內(nei)(nei)(nei)溶(rong)解，質(zhi)量(liang)密(mi)度控(kong)制(zhi)在5～20%之間(jian)，經高壓霧(wu)(wu)(wu)化(hua)，或者經壓縮空(kong)氣霧(wu)(wu)(wu)化(hua)噴(pen)入(ru)脫(tuo)硫(liu)塔內(nei)(nei)(nei)，霧(wu)(wu)(wu)化(hua)粒(li)徑控(kong)制(zhi)在200μm以內(nei)(nei)(nei)，反應(ying)后的(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)落入(ru)脫(tuo)硫(liu)塔內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)脫(tuo)硫(liu)漿液(ye)(ye)池(chi)(chi)內(nei)(nei)(nei)(所列舉的(de)(de)各項參(can)數為設計時的(de)(de)參(can)考(kao)數)。鈉基脫(tuo)硫(liu)劑溶(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)質(zhi)量(liang)濃(nong)度，依據(ju)脫(tuo)硫(liu)塔內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)水(shui)量(liang)平衡、脫(tuo)硫(liu)效率、除霧(wu)(wu)(wu)器的(de)(de)除霧(wu)(wu)(wu)能(neng)力等綜合考(kao)慮(lv)。

二(er)(er)級(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)的反應式為Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2; Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2。二(er)(er)級(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)的生(sheng)(sheng)成物(wu)主要是少量的亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)，落(luo)入(ru)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)漿(jiang)液池內，亞硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)被氧化生(sheng)(sheng)成硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)。硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)不會對石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏濕法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工藝產(chan)生(sheng)(sheng)明顯影(ying)響(xiang)。

在石膏(gao)漿(jiang)液(ye)脫(tuo)水(shui)過程(cheng)中，用清水(shui)沖洗石膏(gao)時，可以將(jiang)硫(liu)酸(suan)鈉(na)除(chu)(chu)去(qu)，對(dui)脫(tuo)硫(liu)石膏(gao)的(de)品質沒有影(ying)響(xiang)。鈉(na)基脫(tuo)硫(liu)劑溶(rong)解度(du)高(gao)，不致造(zao)成(cheng)除(chu)(chu)霧(wu)器(qi)(qi)結(jie)垢，除(chu)(chu)霧(wu)器(qi)(qi)能(neng)夠比較(jiao)好地(di)脫(tuo)除(chu)(chu)二級(ji)脫(tuo)硫(liu)形成(cheng)的(de)液(ye)滴，不致除(chu)(chu)霧(wu)器(qi)(qi)之后(hou)煙道內(nei)含水(shui)量過高(gao)。即使二級(ji)脫(tuo)硫(liu)劑液(ye)滴不能(neng)被(bei)除(chu)(chu)霧(wu)器(qi)(qi)完全(quan)脫(tuo)除(chu)(chu)，也不致對(dui)后(hou)部(bu)的(de)排煙通道造(zao)成(cheng)影(ying)響(xiang)。二級(ji)脫(tuo)硫(liu)由(you)于脫(tuo)硫(liu)劑溶(rong)液(ye)高(gao)度(du)霧(wu)化噴射，總體表面積很大，溶(rong)液(ye)的(de)pH值可以比較(jiao)高(gao)，二級(ji)脫(tuo)硫(liu)噴霧(wu)裝置(zhi)處煙氣溫度(du)較(jiao)低，有利(li)于深度(du)脫(tuo)除(chu)(chu)SOx。

鈉基脫(tuo)硫(liu)劑(ji)相對(dui)于碳酸鈣而(er)言，成本相對(dui)較高。為降(jiang)低二(er)級(ji)脫(tuo)硫(liu)鈉基脫(tuo)硫(liu)劑(ji)的(de)使用成本，一(yi)級(ji)脫(tuo)硫(liu)需要(yao)承(cheng)擔絕大部(bu)分的(de)脫(tuo)硫(liu)任務，在(zai)(zai)超低排放改造的(de)基礎上，經一(yi)級(ji)脫(tuo)硫(liu)后，煙(yan)氣中(zhong)的(de)SO2濃度(du)控(kong)制在(zai)(zai)30mg/Nm3以(yi)內(nei)(nei)。經二(er)級(ji)脫(tuo)硫(liu)后，煙(yan)氣中(zhong)的(de)SO2濃度(du)控(kong)制在(zai)(zai)10mg/Nm3以(yi)內(nei)(nei)，甚至(zhi)可控(kong)制在(zai)(zai)5mg/Nm3以(yi)內(nei)(nei)。由于二(er)級(ji)脫(tuo)硫(liu)需要(yao)脫(tuo)除(chu)的(de)SOx量(liang)很(hen)少(shao)，脫(tuo)硫(liu)劑(ji)的(de)使用量(liang)也相應很(hen)少(shao)，因(yin)此增加(jia)二(er)級(ji)脫(tuo)硫(liu)的(de)代價很(hen)小。

在運行控制上，保持一級脫硫的脫硫效率，主要通過調整補充的石灰石漿液量，以控制脫硫漿液pH值;二級脫硫系統控制，則是根據脫硫塔出口煙氣的SO2濃度和控制目標的差值，調整鈉基脫硫劑溶液流量，保持SO2排放濃度平穩，并滿足控制要求。二級脫硫的響應速度可以非常快，進入二級脫硫系統的煙氣含硫量比較低，高pH值、高度霧化的脫硫劑溶液和SOx發生中和反應，因此其調節特性好。此外，二級脫硫還具有進一步除塵和脫除煙氣中的HCl、HF等酸性氣體的作用。

7 其它措施和影響

在(zai)脫硫(liu)(liu)塔之前(qian)，若(ruo)布置(zhi)袋式除(chu)塵(chen)器(qi)或電袋除(chu)塵(chen)器(qi)，相對于(yu)電除(chu)塵(chen)方式，能夠(gou)顯著降低(di)進入脫硫(liu)(liu)塔煙氣(qi)中(zhong)的(de)煙塵(chen)濃(nong)度，提(ti)高(gao)脫硫(liu)(liu)塔的(de)脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率，提(ti)高(gao)脫硫(liu)(liu)石膏的(de)品質[3]。在(zai)電除(chu)塵(chen)器(qi)前(qian)，若(ruo)布置(zhi)煙氣(qi)冷卻器(qi)，使(shi)煙氣(qi)溫度降低(di)到(dao)接(jie)近露(lu)點溫度或以下，SO3更容易(yi)吸附于(yu)粉塵(chen)顆(ke)粒表面，能夠(gou)改善粉塵(chen)的(de)荷電特性，提(ti)高(gao)電除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)率，并在(zai)除(chu)塵(chen)階段產生良好的(de)脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)果，煙氣(qi)溫度降低(di)也能提(ti)高(gao)脫硫(liu)(liu)塔的(de)脫硫(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率[7]。

由于細顆粒物在凝結液滴中對亞硫酸的氧化起到催化作用[12]，所以若能夠有效降低細顆粒物濃度，也能夠一定程度減少硫酸霧的生成，減少硫酸鹽氣溶膠的生成。

在(zai)深度脫除SOx的(de)情況(kuang)下，煙囪(cong)內(nei)壁上(shang)的(de)凝(ning)結液滴的(de)pH值將(jiang)顯著提升，這對于煙囪(cong)防腐(fu)、延壽能夠起到非常顯著的(de)作用。

濕煙囪對于NOx排(pai)放(fang)(fang)基(ji)(ji)本(ben)(ben)沒有(you)影響。SCR脫(tuo)硝裝置(zhi)的(de)(de)生成物為(wei)氮氣和水(shui)，逃(tao)逸的(de)(de)少量(liang)氨氣在除塵、濕法脫(tuo)硫環(huan)節基(ji)(ji)本(ben)(ben)能夠(gou)被完(wan)全吸收，未能完(wan)全脫(tuo)除的(de)(de)NOx的(de)(de)主要成分為(wei)NO，NO基(ji)(ji)本(ben)(ben)不溶于水(shui)，因此(ci)，濕煙囪條件下，對于NOx排(pai)放(fang)(fang)基(ji)(ji)本(ben)(ben)沒有(you)影響。

對于硫酸霧排放問題，上海市已經有了明確要求[16]，硫酸霧的最高允許排放濃度為5.0mg/ m3，最高允許排放速率為1.5kg/h。上海市對于硫酸霧排放控制雖然尚未實施，但是說明硫酸霧排放的控制問題已經引起了社會和政府部門的足夠重視。

8 結語

本文的主要(yao)研究結(jie)論是(shi)：

(1)濕煙(yan)囪條件下，煙(yan)囪出口處(chu)SOx基本以硫(liu)酸霧形態排放，氣態SO2含量很(hen)少;

(2)推斷燃煤電廠濕煙囪排放煙氣是中國北方冬季致霾的重要來源；

(3)設(she)置(zhi)GGH能夠有效降低煙囪中凝(ning)結水的生成量，從而減(jian)少SO2轉化為(wei)硫酸霧的量;

(4)煙氣深度(du)脫硫是濕煙囪條件(jian)下(xia)解決硫酸霧排放的根本措施;

(5)在常規濕法脫(tuo)(tuo)硫(liu)之后，設計增加鈉基溶液為脫(tuo)(tuo)硫(liu)劑的(de)二(er)級(ji)(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)，形成兩(liang)級(ji)(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)，是實(shi)現深度脫(tuo)(tuo)硫(liu)的(de)有(you)效手段;

(6)深度(du)脫(tuo)硫(liu)能(neng)夠降(jiang)低SOx的(de)排放量，減少煙囪內的(de)硫(liu)酸(suan)霧的(de)生成量，提高(gao)煙囪的(de)使用壽命，降(jiang)低煙囪煙道的(de)防腐費用;

(7)濕(shi)煙囪(cong)對于NOx的排放沒有明顯影響。