1、PM2.5基本概念
近年來，中國(guó)成為世界上霧霾現(xiàn)象＊嚴(yán)重的地區(qū)之一，PM2.5濃度居高不下。根據(jù)國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院教授級(jí)高工、世界銀行煙氣脫硫項(xiàng)目顧問馬果駿先生的研究報(bào)告，燃煤電廠在降低PM2.5上還有很多優(yōu)化空間。
PM2.5：空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5微米的顆粒物；
PM2.5來自于自然和人為的污染源；
且PM2.5不是一種單一成分的空氣污染物，是由大量不同化學(xué)成分組成的一種復(fù)雜又可變的大氣污染物
PM2.5的主要成分是硫酸、硫酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨、元素碳C和有機(jī)碳。由污染源直接排出的PM2.5成為“一次粒子”；由污染源排出的氣態(tài)污染物經(jīng)過冷凝或在大氣中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而生成的PM2.5稱為“二次粒子”。
為保障2008年北京奧運(yùn)會(huì)空氣質(zhì)量開展的“北京市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)戰(zhàn)略研究” 表明，北京市的PM2.5 的組成：
- 29%工業(yè)燃煤
- 15%生物質(zhì)燃燒
- 13%二次硫酸鹽
- 10%機(jī)動(dòng)車
- 9%二次硝酸鹽
- 8%揚(yáng)塵
- 16%其它
2、PM2.5的影響
2.1 PM2.5對(duì)健康的危害
- ·PM 2.5可被直接進(jìn)入人體肺泡， 又稱可入肺顆粒物；
- PM2.5會(huì)引起三種呼吸系統(tǒng)的疾病：
- PM2.5作為病毒、病菌的載體，引起感冒、肺結(jié)核和肺炎；
- PM2.5會(huì)引起呼吸系統(tǒng)的過敏，如哮喘病、肺泡炎；
- PM2.5會(huì)引起免疫力降低，增加肺癌的發(fā)生率。
2.2 PM2.5對(duì)大氣能見度的影響
大氣能見度是有大氣中顆粒物對(duì)光的散射和吸收決定的：
如果完全沒有顆粒物，大氣分子對(duì)光的散射是很小的，能見度可達(dá)到100-300km；在極干凈的城空氣中能見度可以達(dá)到30km；當(dāng)大氣能見度下降到l0km，大氣的相對(duì)濕度低于80%時(shí)，定義為霾。
3、燃煤煙氣與PM2.5
燃煤煙氣對(duì)PM 2.5 的貢獻(xiàn)，根據(jù)地域不同約在10%-25%之間。
燃煤煙氣排放的特點(diǎn)：
固定點(diǎn)源；煙氣排放量大；有組織排放；可控排放；
合理推論：燃煤企業(yè)又將成為嚴(yán)控“領(lǐng)頭羊” 。
由燃煤煙氣排放的PM 2.5可分為：
可過濾顆粒（一次PM)：機(jī)械性顆粒；顆粒較大，1~ 2.5μm;
可凝結(jié)顆粒（ 二次PM’ )：氣體、蒸汽狀態(tài)；在環(huán)境中生成二次PM。
可過濾顆粒與可凝結(jié)顆粒的比例約為1:3~1:1。
目前沒有專門針對(duì)PM 2.5的控制技術(shù)。工業(yè)部門現(xiàn)有的、己成熟運(yùn)行的APC都有脫除PM2.5 的能力；但效率或容量均有限制。
4、SCR煙氣脫硝系統(tǒng)
SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的影響：
SCR催化劑在還原煙氣中NOx的同時(shí)，會(huì)將煙氣中約1~ 3%的SO2催化氧化成為SO3，這會(huì)使含硫量較高的燃煤煙氣中可凝結(jié)硫酸氣溶膠增加；過量氨的逃逸會(huì)增加煙氣中氨鹽的濃度。
減少SCR生成的SO3對(duì)PM2.5的影響，有以下方法：
選用對(duì)SO2氧化能力較低的催化劑；缺點(diǎn)：價(jià)格貴、對(duì)煙氣脫汞不利；
在空預(yù)器前設(shè)置DSI裝置脫除煙氣中的SO3，缺點(diǎn)：需要增加投資，吸收劑價(jià)格貴，運(yùn)行費(fèi)用較高。
5、布袋除塵器
2003年Lillieblad對(duì)一個(gè)芬蘭燃煤電廠的高氣布比的布袋除塵器的PM2.5和汞排放進(jìn)行了測(cè)試，布袋材質(zhì)為有PTFE涂層的PPS（聚苯硫醚），已使用了31000小時(shí)， 狀況良好；試驗(yàn)結(jié)果如表所示：
測(cè)試結(jié)果表明：
布袋除塵器出口的煙氣中，PM1.0為3～6%，PM2.5為15～20%，PM10為79～88%。被測(cè)試的布袋除塵器的亞微米級(jí)顆粒排放的增加是由于布袋的覆膜具有約0.4μm直徑的小孔的緣故。
結(jié)論是：布袋除塵器的捕集效率在顆粒直徑為0.2 – 3μm范圍內(nèi)，大約為99.5%。
6、可凝結(jié)顆粒物
6.1 氣溶膠與有色煙羽
燃煤煙氣可凝結(jié)顆粒物的主要來源是SOx和NOx，以SOx為主。煙氣中SO3與煙氣中水分結(jié)合，形成硫酸氣溶膠，粒徑＜0.3μm；硫酸氣溶膠排出煙囪先進(jìn)入大氣后與環(huán)境中的正離于反應(yīng)生成二次PM2.5（近地污染）。煙氣中的SO2在環(huán)境中因光化學(xué)氧化、液相氧化和顆粒氧化等過程被氧化為SO3，并生成硫酸鹽氣溶膠。SO2在大氣環(huán)境中的壽命為數(shù)天，而硫酸鹽氣溶膠卻可遷移1000km 以上（遠(yuǎn)程污染）。
干式ESP和布袋除塵器無法脫除可凝結(jié)PM2.5!
6.2 濕式洗滌器
常規(guī)濕法FGD不能有效脫除微細(xì)顆粒物：常規(guī)濕法FGD會(huì)因帶出漿液中的固體物而增加排放顆粒的濃度；常規(guī)濕法FGD不能有效脫除SO3。
因此，煙氣脫硫的濕法洗滌器對(duì)于PM2.5的脫除效率不高；濕法脫硫還可能增加顆粒物的排放，且氨法脫硫更增加了氨逃逸的風(fēng)險(xiǎn)。降低濕法FGD出口煙氣中PM2.5的有效措施：
1）在FGD的下游安裝WESP，容量有限，且對(duì)氨法脫硫效果很差；
2）在FGD 的上游安裝干法FGD。
6.3 干法FGD
干法FGD在脫除SO2 的同時(shí)，可以有效脫除SO3、HCl和HF等酸性氣體；大部分干法FGD的終端設(shè)備是除塵器，如果采用布袋除塵器，一次PM2.5的排放問題得到解決。
艾爾環(huán)保引進(jìn)****的蘇打制造商比利時(shí)索爾維公司的干法FGD產(chǎn)品，結(jié)合自身豐富的大氣治理工程技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，已在國(guó)內(nèi)建設(shè)了數(shù)十套干法FGD裝置并可靠運(yùn)行，為中國(guó)的大氣環(huán)境治理事業(yè)做出了一份努力!