此外，為了將煙氣溫度控制在煙氣酸露點(diǎn)以下，且在煙氣中水蒸氣、酸性氣體的露點(diǎn)之上，使得三氧化硫與煙氣發(fā)生分離，測(cè)試方法要求螺旋離心管須通過水浴加熱至65~75 °C。考慮到測(cè)試點(diǎn)位不同，基本的測(cè)試環(huán)境亦不同，特別是煙氣溫度差異較大。當(dāng)煙氣溫度較高時(shí)，螺旋離心管溫度上升，此時(shí)，需要調(diào)節(jié)水浴溫度以避免螺旋離心管溫度過60高，當(dāng)煙氣溫度較低時(shí)，螺旋離心管溫度下降，此時(shí)需要提高水浴溫度。因此，在測(cè)試過程中，需要實(shí)際測(cè)定螺旋離心管溫度，以便控制在合理的范圍內(nèi)，這可以通過調(diào)節(jié)水浴溫度或者水浴流量來實(shí)現(xiàn)。

此外，由于控制冷凝法是依靠降溫使得三氧化硫形成硫酸霧被捕集，因此，在測(cè)試之前，螺旋離心管必須經(jīng)過徹底干燥，否則其管壁上存在的液態(tài)水滴會(huì)對(duì)煙氣中的酸性成分，特別是二氧化硫產(chǎn)生吸收。被吸收的二氧化硫在后續(xù)過程中發(fā)生氧化，生成硫酸根離子，將使測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生誤差。

2.2 離子色譜法分析結(jié)果

本文使用離子色譜法對(duì)控制冷凝法采樣得到的樣品進(jìn)行分析。

圖2以SCR入口處的采樣溶液分析結(jié)果為例展示了測(cè)試過程中的離子色譜分析譜圖。

                                  圖2 控制冷凝法采樣-離子色譜法分析結(jié)果示例

可見，在本研究實(shí)驗(yàn)條件下，高純水清洗液中包含的離子成分主要有氟離子、氯離子和硫酸根離子3種。

控制冷凝法的基本原理是通過控制采樣溫度在煙氣酸露點(diǎn)以下，使得煙氣中的三氧化硫發(fā)生凝結(jié)，形成硫酸霧，由于離心力的作用被捕集在螺旋離心管的管壁。當(dāng)采樣溫度控制較高時(shí)，三氧化硫無 法凝結(jié)捕集，而當(dāng)采樣溫度較低時(shí)，除了三氧化硫凝結(jié)形成硫酸霧以外，煙氣中的水蒸氣和酸性氣體也會(huì)發(fā)生凝結(jié)，形成霧滴，被螺旋離心管管壁捕集，霧滴會(huì)使煙氣中的二氧化硫發(fā)生溶解，形成亞硫酸溶液，然后在氧氣存在的情況下發(fā)生氧化，生成硫酸根，對(duì)三氧化硫的測(cè)試結(jié)果造成影響。考慮到煙氣中HF、HCl等酸性氣體在水中的溶解度遠(yuǎn)大于SO2，因此，如果采樣過程中水蒸氣發(fā)生凝結(jié)，產(chǎn)生霧滴，那么HF、HCl等酸性氣體將被大量捕集，最終得到的采樣溶液中將含有較高濃度的氟離子和氯離子。

這說明，采樣得到的清洗溶液中的氟離子、氯離子等酸性氣體的離子濃度能夠在一定程度上作為采樣控制溫度是否合適的標(biāo)志，也從一個(gè)方面反映了測(cè)試誤差的大小。

但是，由于煙氣環(huán)境復(fù)雜多變，酸性氣體的含量也不盡相同，使得煙氣中水蒸氣和酸性氣體的凝結(jié)溫度和三氧化硫的凝結(jié)溫度有可能發(fā)生接近，甚至重疊，造成采樣溫度的準(zhǔn)確控制困難，采樣清洗溶液中不可避免的會(huì)含有一些酸性氣體離子。在這種情況下，控制冷凝法的測(cè)定準(zhǔn)確性會(huì)受到影響。此外, 由于并不能保證煙氣中的鹵素離子全部被捕集，因此，這里測(cè)定的氟離子、氯離子等濃度并不能作為煙氣中HF、HCl濃度的計(jì)算依據(jù)。

2.3燃煤電廠煙氣三氧化硫遷移轉(zhuǎn)化

測(cè)試得到的燃煤電廠4個(gè)不同采樣點(diǎn)位煙氣三氧化硫濃度如圖3所示。

                                            圖3燃煤電廠煙氣三氧化硫測(cè)試結(jié)果

SCR前、SCR后、空預(yù)器后和除塵器后煙氣中三氧化硫的濃度分別為0.94、3.79、0.52和 0.56mg/m3。

可以看到，SCR對(duì)于煙氣中的三氧 化硫濃度影響很大。

煙氣中的二氧化硫在通過SCR催化劑床層時(shí)，部分二氧化硫被催化氧化成為三氧化硫，煙氣中的三氧化硫濃度提高了大約3倍。SCR催化劑中的釩元素對(duì)煙氣中的二氧化硫氧化起主要作用，釩元素含量越高，轉(zhuǎn)化溫度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。

因此，開發(fā)對(duì)二氧化硫低催化氧化效率的SCR催化劑是實(shí)現(xiàn)三氧化硫控制的重要途徑。

煙氣在經(jīng)過空預(yù)器時(shí)，約86%的三氧化硫被去除。在空預(yù)器中，煙氣溫度不斷下降， 氣態(tài)三氧化硫發(fā)生冷凝，形成硫酸霧，且由于此時(shí)煙氣中含有大量的飛灰，在顆粒物參與的情況下， 三氧化硫形成的硫酸霧可能被顆粒物吸附，從而提高了三氧化硫的冷凝效率。但是，被去除的三氧化硫會(huì)黏附在空預(yù)器表面，一方面提高了飛灰的黏附性，造成空預(yù)器表面積灰變得嚴(yán)重，影響傳熱效率，另一方面，硫酸會(huì)對(duì)空預(yù)器表面產(chǎn)生腐蝕，影響空預(yù)器的使用壽命。本文靜電除塵器前后的三氧化硫濃度并未發(fā)生明顯變化，這可能是由于三氧化硫濃度較低造成的。

3結(jié)論

(1)采樣過程中的過濾裝置和螺旋離心管對(duì)采樣準(zhǔn)確性有重要影響，控制冷凝采樣過程中宜采用撞擊除塵與過濾除塵相結(jié)合的方式,冷凝溫度控制宜實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整，精確控制。

(2)控制冷凝-離子色譜法采樣溶液中含有的鹵素離子部分反映采樣誤差大小，可以根據(jù)其濃度相對(duì)高低來調(diào)整冷凝溫度以降低采樣誤差。

(3)SCR能夠強(qiáng)烈氧化煙氣中的二氧化硫生成三氧化硫,其濃度升高約3倍，空預(yù)器對(duì)三氧化硫的去除效率約為86%。目前控制冷凝法采樣過程的誤差仍較大，有待進(jìn)一步改進(jìn)。