150323-漏网之鱼SO3.ppt

漏网之鱼-SO3马果骏2015.03我们知道的事实_PM2.5n n霾是当前大气污染治理的重中之重；n nPM2.5是造成霾的主要原因；n n并非所有的PM2.5颗粒都会造成大气能见度的下降，只有0.4-0.7um的颗粒才会对可见光进行有效的散射，形成霾；n n所以治霾必先治PM2.5；n n燃煤烟气对大气中PM2.5的贡献率，根据所在地区的不同，在20%-40之间。我们知道的事实_PM2.5n n由燃煤烟气排放的由燃煤烟气排放的PM2.5PM2.5可分为：可分为：可过滤颗粒可过滤颗粒物物；n n机械性机械性颗粒较大颗粒较大1-2.51-2.5；可凝结颗粒可凝结颗粒物物；n n在在烟囱内未排放时为气体、蒸汽状态；烟囱内未排放时为气体、蒸汽状态；n n在在被排出到大气被排出到大气环境中环境中会立刻会立刻生成二次生成二次PMPMn nSO3/H2SO4SO3/H2SO4n n未经超低排放处理的烟气中，未经超低排放处理的烟气中，可过滤颗粒与可凝结颗粒的可过滤颗粒与可凝结颗粒的比例约为比例约为1:1:4 4；n n美国美国MATSMATS最终文版中没对可凝结物的浓度作出规定，对最终文版中没对可凝结物的浓度作出规定，对可过滤颗粒物的规定是可过滤颗粒物的规定是36mg/Nm336mg/Nm3；n n美国各州正在考虑对全颗粒物美国各州正在考虑对全颗粒物PM2.5PM2.5的浓度作出规定。的浓度作出规定。我们知道的事实_SO2n n大气污染学研究表明：燃煤排烟中约大气污染学研究表明：燃煤排烟中约10%10%的的SO2SO2，经过大气中紫外线、水分和重金属微粒的催化，经过大气中紫外线、水分和重金属微粒的催化，被氧化为被氧化为SO3SO3。其余。其余90%90%的的SO2SO2通过干沉降和湿通过干沉降和湿沉降返回到地面上；沉降返回到地面上；n n氧化生成的氧化生成的SO3SO3与大气中水分反应生成硫酸雾滴，与大气中水分反应生成硫酸雾滴，并与大气中的正离子（主要是并与大气中的正离子（主要是NH3NH3），生成直径），生成直径在在0.4-0.7um0.4-0.7um的硫酸铵颗粒；的硫酸铵颗粒；n nSO2SO2在大气中进行上述过程的寿命期大约为在大气中进行上述过程的寿命期大约为4-74-7天；天；我们知道的事实_SO3n n燃煤排烟中几乎燃煤排烟中几乎100%100%的的SO3SO3，在排入大气之前，在排入大气之前已经转换成了硫酸雾滴（气溶胶），因此在进入已经转换成了硫酸雾滴（气溶胶），因此在进入大气之后立即就可以与大气中的正离子反应，生大气之后立即就可以与大气中的正离子反应，生成硫酸铵颗粒，无需等待被催化、氧化的过程；成硫酸铵颗粒，无需等待被催化、氧化的过程；n n硫酸气溶胶的直径在硫酸气溶胶的直径在0.3um0.3um左右，对可见光有很左右，对可见光有很好的散射能力，是造成蓝烟好的散射能力，是造成蓝烟/黄烟的主要原因；黄烟的主要原因；n n所以所以SO3SO3造成的大气污染是近地污染，而造成的大气污染是近地污染，而SO2SO2是是远地污染和污染物输送的主要贡献者；远地污染和污染物输送的主要贡献者；n n根据燃煤烟气中根据燃煤烟气中SO3SO3的源和汇的计算，可以推算的源和汇的计算，可以推算出出1%1%含硫量的煤燃烧后的烟气经过含硫量的煤燃烧后的烟气经过SCRSCR、除尘、除尘、湿法烟气脱硫后，烟气中湿法烟气脱硫后，烟气中SO3SO3的浓度为的浓度为10ppm10ppm左左右。右。硫酸气溶胶引起蓝烟问题SO3/H2SO4引起的蓝烟山东某电厂的黄烟SO3脱除之前SO3脱除之后我们知道的事实_SO3n n烟气中的烟气中的SO3SO3是以硫酸雾滴的形式排入大气的；是以硫酸雾滴的形式排入大气的；n n由于硫酸雾滴的高腐蚀性，对人体的呼吸道的影由于硫酸雾滴的高腐蚀性，对人体的呼吸道的影响远比响远比SO2SO2形成的颗粒物硫酸铵的危害性大形成的颗粒物硫酸铵的危害性大 美国美国AEPAEP公司的公司的GavinGavin电厂电厂SO3SO3污染事件；污染事件；伦敦烟雾事件；伦敦烟雾事件；日本四日烟雾事件；日本四日烟雾事件；西方各国发现烟气脱硫、脱硝后，人群中呼吸道疾病西方各国发现烟气脱硫、脱硝后，人群中呼吸道疾病的发病率并没有明显降低；的发病率并没有明显降低；动物实验表明动物实验表明SO3SO3的毒性更大。的毒性更大。超低不低，超净不净n n燃煤烟气超低排放对污染物的排放限值分别为：NOxNOx50mg/NM350mg/NM3SO2SO235mg/Nm335mg/Nm3颗粒物颗粒物 5mg/Nm35mg/Nm3n n为什么没有SO3的限值？n nSO3的限值应该包括在粉尘的，因为它是以颗粒的形式排放的；超低不低，超净不净n n实施超低排放后燃煤烟气中的主要污染物的成分如下（假实施超低排放后燃煤烟气中的主要污染物的成分如下（假定煤的含硫量为定煤的含硫量为1%1%）：）：NOxNOx=50mg/Nm3=50mg/Nm3 SO2=35mg/Nm3SO2=35mg/Nm3 SO3/H2SO4=10ppm xSO3/H2SO4=10ppm x（80/22.480/22.4）=36mg/Nm3=36mg/Nm3 颗粒物颗粒物=5mg/Nm3=5mg/Nm3n n如前所述，等量如前所述，等量SO3SO3对于对于PM2.5PM2.5的贡献是的贡献是SO2SO2的的1010倍；倍；n n本例中本例中SO3SO3的浓度是颗粒物的的浓度是颗粒物的6 6倍；倍；n n这样的超低排放烟气还算是超低排放吗？这样的超低排放烟气还算是超低排放吗？n n庆父不死，鲁难未已！一味追求颗粒物超低排，用时尚的庆父不死，鲁难未已！一味追求颗粒物超低排，用时尚的话来说是：抓了苍蝇，放了老虎话来说是：抓了苍蝇，放了老虎超低不低，超净不净n n超低排放中颗粒物限值是否包括了超低排放中颗粒物限值是否包括了SO3/H2SO4SO3/H2SO4的份额呢的份额呢？显然不可能！？显然不可能！n nSO2SO2的限值中也没有包括的限值中也没有包括SO3SO3；n n排烟中的排烟中的NOxNOx会形成硝酸根，由于其很高的水溶性，合理会形成硝酸根，由于其很高的水溶性，合理地推断只有总量的地推断只有总量的10%10%左右会生成对霾有贡献的左右会生成对霾有贡献的PM2.5PM2.5；n n显然，显然，SO3SO3是燃煤烟气造成大气能见度下降的不可忽视的是燃煤烟气造成大气能见度下降的不可忽视的原因，尤其是污染源附近更为明显；原因，尤其是污染源附近更为明显；n n目前对目前对SO3SO3的排放完全处于失控、无人监管状态！的排放完全处于失控、无人监管状态！n n庆父不死，鲁难未已！降低庆父不死，鲁难未已！降低SO3SO3排放是实施目前的跛子超排放是实施目前的跛子超低排放后第一要务！低排放后第一要务！SO3怎么脱除？n n湿法喷淋洗涤脱硫（湿法喷淋洗涤脱硫（WFGDWFGD）对于硫酸气溶胶的）对于硫酸气溶胶的脱除效率很低，约脱除效率很低，约20%-50%20%-50%；n nWFGD+WESPWFGD+WESP对于硫酸气溶胶和细颗粒有很高对于硫酸气溶胶和细颗粒有很高的脱除效率；的脱除效率；WESPWESP作为作为SO3SO3的末端处理设备，对解决的末端处理设备，对解决SCRSCR运行带运行带来的来的ABSABS堵塞空预器问题、脱硫设备和下游烟道腐蚀堵塞空预器问题、脱硫设备和下游烟道腐蚀问题以及问题以及SO3SO3干扰脱汞问题没有帮助；干扰脱汞问题没有帮助；投资太高，约投资太高，约ESPESP系统的系统的70-80%70-80%；电耗高：电耗高：0.5%0.5%；腐蚀问题；腐蚀问题；废水处理；废水处理；WESP投运效果SO3怎么脱除？n n低低温除尘器低低温除尘器对于提高低低温除尘器对于提高ESPESP的除尘效率是明显的除尘效率是明显有效的；有效的；低低温除尘器脱除低低温除尘器脱除SO3SO3的机理要求有足够的灰的机理要求有足够的灰硫比，同时受到飞灰性质和燃烧工况的影响；硫比，同时受到飞灰性质和燃烧工况的影响；从对实际投运案例的测试来看，低低温除尘器从对实际投运案例的测试来看，低低温除尘器对对SO3SO3的脱除效果不理想、不稳定甚至出现有的脱除效果不理想、不稳定甚至出现有浓度倒置的现象；浓度倒置的现象；美国同行认为效果不可靠，所以至今美国没有美国同行认为效果不可靠，所以至今美国没有一台实际案例。一台实际案例。SO3怎么脱除？n nCFB和SDA脱硫塔可脱除绝大部分SO3；n nDSI+布袋除尘器可脱除绝大部分SO3；n nDSI+WFGD可脱除绝大部分SO3，同时DSI吸收剂可在湿法洗涤塔中脱除SO2；n n在空预器前脱除SO3可以增加空预器的传热效率以及减轻ABS对空预器的污染；n n如果SO3气溶胶是包括在全颗粒物排放中的，那么就要求有非常高的SO3脱除率，有可能要采用多种工艺组合的办法。DSI脱除SO3DSI脱除SO3DSI脱除SO3如何测量SO3？n n向各位求教，同行们是如何测量SO3浓度的？在线测量在线测量非在线测量非在线测量如何测量SO3和PM？_EPA方法如何测量PM？n n国内某超低排放烟气国内某超低排放烟气CEMSCEMS测量中有关粉尘测量测量中有关粉尘测量的内容的内容 烟尘监测仪：烟尘监测仪：由于烟尘浓度非常低，而且水分高，烟气温度低，因由于烟尘浓度非常低，而且水分高，烟气温度低，因此我们选用英国此我们选用英国 PCMEPCME公司的高温抽取法的前散射烟公司的高温抽取法的前散射烟尘监测仪；尘监测仪；通过把烟气抽取过来，然后高温气化，使得测量的烟通过把烟气抽取过来，然后高温气化，使得测量的烟气为高于气为高于 100100的烟气，然后使用高精度的前散射烟的烟气，然后使用高精度的前散射烟尘监测仪测量烟尘浓度，这样可以避免水分对烟尘浓尘监测仪测量烟尘浓度，这样可以避免水分对烟尘浓度的干扰，保证测量的准确性。该仪器目前已经在北度的干扰，保证测量的准确性。该仪器目前已经在北仑电厂、国华惠州应用，使用效果非常好。仑电厂、国华惠州应用，使用效果非常好。如何测量PM？n n上述测量方法中是否包括了硫酸气溶胶的浓度？硫酸气溶胶对于光会产生散射，因此理论上应硫酸气溶胶对于光会产生散射，因此理论上应该包括硫酸气溶胶，但是不包括该包括硫酸气溶胶，但是不包括SO3SO3；但是把抽样烟气加热到但是把抽样烟气加热到100C100C以上，来解决水以上，来解决水分干扰问题，是否会把一部分硫酸气溶胶脱水分干扰问题，是否会把一部分硫酸气溶胶脱水返回到返回到SO3SO3？需要证实？需要证实如何测量SO3/PM？n n美国曾经以排烟的林格曼黑度不超过美国曾经以排烟的林格曼黑度不超过20%20%来限制来限制SO3SO3的排放浓度；的排放浓度；n n但是对于湿法但是对于湿法FGDFGD后排放的烟气，无法猜烟囱外后排放的烟气，无法猜烟囱外部进行林格曼黑度测量，所以改为在烟道内进行部进行林格曼黑度测量，所以改为在烟道内进行测量浊度，主要是激光散射法；测量浊度，主要是激光散射法；n n由于水汽等干扰，烟道内测量浊度误差很大，与由于水汽等干扰，烟道内测量浊度误差很大，与质量法测量结果不一致，且明显偏大；质量法测量结果不一致，且明显偏大；n n目前美国多采用质量法进行微量粉尘的测量，使目前美国多采用质量法进行微量粉尘的测量，使用用BetaBeta射线吸收法较多；射线吸收法较多；Beta射线吸收法Beta射线吸收法Beta射线吸收法Beta射线吸收法Beta射线吸收法烟气中SO3的监测NDIR测量SO3/H2SO4NDIR测量SO3/H2SO4NDIR测量SO3/H2SO4NDIR测量SO3/H2SO4NDIR测量SO3/H2SO4小结n n超低排放的结果使得超低排放的结果使得SO3SO3成为当前解决煤烟排放成为当前解决煤烟排放污染治理的重中之重；污染治理的重中之重；n nSO3SO3的危害可以更为两部分：的危害可以更为两部分：对环境的污染对环境的污染n n烟羽变色烟羽变色n n近地污染近地污染n n严重危害人体健康严重危害人体健康 对电厂的危害对电厂的危害n n降低了降低了SCRSCR催化剂的寿命催化剂的寿命n n对汞脱除不利对汞脱除不利n n对空预器的对空预器的ABSABS堵塞不利堵塞不利n n降低了电厂的热效率降低了电厂的热效率n n下游设备和烟道、烟囱的腐蚀下游设备和烟道、烟囱的腐蚀小结n nSO3SO3立法的难点立法的难点 测量的不确定性测量的不确定性 公众对公众对SO3SO3危害的认识不足危害的认识不足n nSO3SO3脱除技术脱除技术 WESPWESP可以采用，但问题多多可以采用，但问题多多 低温除尘器对低温除尘器对SO3SO3的脱除效果不确定的脱除效果不确定 干法有多污染物脱除的天然优势，但还有许多技术问干法有多污染物脱除的天然优势，但还有许多技术问题需要解决题需要解决n nSO3SO3测量技术需要进一步探索测量技术需要进一步探索n n不解决不解决SO3SO3的问题，继续推行当前的超低、超净的问题，继续推行当前的超低、超净路线，对解决煤烟的路线，对解决煤烟的PM2.5PM2.5排放只是杯水车薪而排放只是杯水车薪而已。已。