【摘 要】
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我国燃煤电站已全面完成超低排放改造,二氧化硫、氮氧化物和烟尘常规污染物得到大幅消减。非常规污染物SO3和重金属如汞、砷等在超低排放条件下的变化规律、排放特征及控制,已成为大气污染物控制领域的研究热点。本文围绕典型超低排放燃煤电站,开展了全烟气流程的SO3、汞和砷的全方位测试,考察了不同超低排放环保设施运行条件下SO3、汞和砷的迁移转化特征,评估了不同环保设施对SO3、汞和砷的协同脱除效率,估算了
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我国燃煤电站已全面完成超低排放改造,二氧化硫、氮氧化物和烟尘常规污染物得到大幅消减。非常规污染物SO3和重金属如汞、砷等在超低排放条件下的变化规律、排放特征及控制,已成为大气污染物控制领域的研究热点。本文围绕典型超低排放燃煤电站,开展了全烟气流程的SO3、汞和砷的全方位测试,考察了不同超低排放环保设施运行条件下SO3、汞和砷的迁移转化特征,评估了不同环保设施对SO3、汞和砷的协同脱除效率,估算了 SO3、汞和砷的大气排放量。采用美国环境保护署推荐的方法8,对某660MW超低排放燃煤电站满负荷工况下的烟气、飞灰、炉渣进行了 SO3含量的检测。结论如下:（1）选择性催化还原脱硝（SCR）前烟气中,SO3浓度为二氧化硫的0.46%,二氧化硫在SCR催化剂的氧化率为0.58%;空气预热器后,气态SO3浓度显著降低,气态SO3高达74.33%转化为颗粒态进入灰中。颗粒态SO3在LT-ESP得到脱除,低温电除尘（LT-ESP）细灰中SO3含量为粗灰1.38倍。超低排放环保设备对SO3总脱除效率为71.86%,SO3大气排放浓度为1.5 mg/Nm3。（2）基于煤耗的SO3大气排放因子为17.13 mg/kg,基于电量的SO3大气排放因子为4.41mg/kW.h。依据测试数据,计算660MW燃煤电站2021年SO3大气排放量为11.77t/a。估算2021年我国燃煤电站SO3排放总量为4.81万t/a。开展了不同汞检测方法的对比试验,方法30B与Hg-CEMS测试数据一致性较好,OH法烟气汞浓度测试结果均低于方法30B。研制了基于方法30B的改性活性炭吸附管,改性活性炭吸附管贯穿率、分析偏差等技术指标满足方法30B的要求。采用美国环境保护署方法30B和美国材料协会OH法,对超低排放燃煤电站燃煤、烟气、飞灰、炉渣、石膏和废水进行了汞的测试。结论如下:（1）660MW超低排放F燃煤电站SCR前烟气,汞主要为单质游离态,SCR催化剂对Hg0具有氧化作用,约为20.98%;低温省煤器出口烟气温度为90℃工况,低温电除尘总汞脱除效率最高为84.4%,出口烟气中Hg0和Hg2+浓度最低。（2）分析了我国20个省份自治区燃煤电站动力煤的汞含量,平均值为88.54μg/kg,低于我国煤中汞含量均值。现场测试了 6座典型超低排放燃煤电站,按煤计脱汞效率在75.45～99.67%之间,汞大气排放浓度在0.82～0.95μg/Nm3之间。（3）6座典型超低排放燃煤电站基于煤耗计算的汞大气排放因子在1.42～9.79μg/kg之间,基于电量计算的汞大气排放因子在0.49～3.30μg/（kw.h）之间。估算2021年我国典型超低排放燃煤电站大气汞排放量4.27吨。A燃煤电站超低排放改造后,汞的大气排放因子显著降低,降幅达70%以上。采用美国环境保护署推荐的方法29,对某300MW超低排放燃煤电站燃煤、烟气、飞灰、炉渣、石膏和废水进行了砷的检测。结论如下:（1）300MW超低排放燃煤电站燃烧后砷的挥发比例为99.01%,煤燃烧时更多的砷留在了灰中,SCR后烟气中颗粒砷占比高达99.98%,颗粒砷绝大部分在电除尘得到协同脱除。环保设备对砷脱除效率低温电除尘＞湿法脱硫＞SCR,分别为99.94%,75.44%,5.15%。超低排放电站环保设施降低了砷的大气排放,砷大气排放浓度为0.28μg/m3。（2）依据测试数据,计算300MW超低排放燃煤电站基于煤耗计算的砷大气排放因子为2.24μg/kg,基于电量计算的砷大气排放因子为0.79μg/（kw.h）,2021年砷大气排放量为1.06kg/a。估算2021年我国典型超低排放燃煤电站大气砷排放量为482.80千克。
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