当前我国大气环境污染形势十分严峻,节能减排依然是能源行业相当长一段时间内的主题。而在全国燃煤电厂即将全面实现常规烟气污染物超低排放的形势下,SO₃排放由于其所导致的生态环境危害,已引起广泛重视,对其排放特性与控制策略进行深入研究是下一步制定相关政策以及实施排放控制工作的基础。本文针对215台燃煤机组开展了563项现场性能测试工作,对燃煤电厂SO₃排放现状、全过程影响特性以及相应的控制策略及技术路线进行了系统研究,得到的主要研究结果如下。第一,研究了燃煤电厂超低排放对于烟气SO₃协同控制与排放水平的影响,结果表明研究涉及的148台机组在实现超低排放前后SO₃平均排放浓度降低了51.8%,SO₃排放控制水平得到了有效提升。但不同超低排放技术路线的SO₃综合脱除效率差异较大,在26.9⁹4.8%之间。第二,研究了催化剂V₂O₅含量、WO₃/MoO₃含量、壁厚、入口烟温、入口SO₂浓度、面速度等因素对脱硝装备SO₂/SO₃转化的影响,结果表明SO₂/SO₃转化率随着催化剂V₂O₅含量、WO₃含量以及入口烟温的升高而增大,而随着MoO₃含量、入口SO₂浓度以及面速度的升高而减小。各种影响因素中,V₂O₅含量影响权重最大,达到30.6³3.6%;SO₂/SO₃转化率对烟温的敏感性最强,达到±42.4%。在役催化剂的SO₂/SO₃转化率一般随催化剂活性降低而降低,再生过程中需要重点清除催化剂表面促进SO₂/SO₃转化的沉积物。第三,研究了液气比、塔内烟气停留时间、入口SO₃浓度、入口烟温、入口烟尘浓度等因素对湿法脱硫装备协同脱除SO₃性能的影响,结果表明SO₃脱除效率在31.0⁸0.9%范围内,平均值为53.1%,超低排放改造后SO₃脱除效率提升约5.89%,串塔较单塔效率高约8.69%。除入口烟温外,其他参数均与SO₃脱除效率呈正相关性,且塔内烟气停留时间与液气比影响权重相对较大,分别达到27.4%与23.1%。SO₃脱除效率对入口烟温的敏感性最强,达到±23.1%。第四,研究了除尘装备的SO₃脱除性能以及比集尘面积、烟气流速、入口SO₃浓度、入口烟温、入口烟尘浓度等因素对湿式电除尘器协同脱除SO₃性能的影响,结果表明常规干式除尘装备的SO₃脱除效率在20%左右,而低低温电除尘器可达到70%以上,且与入口烟温呈显著相关性。湿式电除尘装备SO₃脱除效率在50.9%⁹1.8%之间,平均值为76.9%。各影响因素中,比集尘面积影响权重最大,达到38.4⁴2.4%。SO₃脱除效率对入口烟温的敏感性最强,其次是比集尘面积,分别达到±18.9%与±7.1%。第五,在对各环保装备SO₃控制关键影响因素研究的基础上,分别针对SCR脱硝装备建立了多元线性回归模型,干式除尘装备建立了一元非线性回归模型,湿法脱硫装备建立了指数回归模型,湿电装备建立了二次多项式模型,最终形成燃煤电厂全流程SO₃排放及控制预测模型及预测软件。在此基础上,分析了不同超低排放技术路线应对不同SO₃排放控制要求的适应性以及148台样本机组的达标排放能力,并分别针对煤粉炉、循环流化床锅炉以及W火焰炉,燃煤硫分小于1%、1².5%以及大于2.5%,排放限值5、10以及20 mg/m³,提出了以充分发挥超低排放环保设施协同脱除SO₃能力为基础的燃煤电厂SO₃排放控制技术路线。最后,针对当前高硫煤机组SO₃排放控制的难题,提出一种将碱基吸收剂烟道喷射与低低温电除尘器技术有机结合的一体化协同脱除SO₃技术,技术经济性论证结果表明可在实现常规污染物超低排放的基础上,充分利用低低温电除尘器、湿法脱硫的SO₃协同脱除作用,有效控制碱基吸收剂耗量并提高其运行可靠性,较常规技术的SO₃排放控制能力更强,经济性更优,为后续高硫煤机组实现超低排放与SO₃协同控制提供了一项解决方案。