燃煤电厂超低排放改造技术

燃煤电厂超低排放改造技术

齐晖

河北大唐国际唐山热电有限责任公司 063000

摘要：随着社会发展的不断进步和人们对生活环境质量要求的逐步提高，我国在生态环境保护方面的政策法规、标准及要求是日趋严格，然而我国又是一个以燃煤发电为主要能源供应的国家，因此，全面实施燃煤电厂超低排放改造，推进煤电清洁高效化利用已成为当前改善大气环境质量的重要举措。因此文章结合实例，就燃煤电厂超低排放改造技术展开分析。

关键词：燃煤电厂；超低排放；技术改造

随着我国经济的发展以及社会的进步，能源消耗逐渐增大，随之引发的环境问题也日益严重，社会对烟气中污染物的排放和治理也逐渐重视起来。目前，我国主要采用燃煤机组脱硝-脱硫-除尘相结合的方式来实现超低排放技术的工程设计，并根据适合社会发展的技术方法进行分析和对比，这也是控制污染效果的主要途径。除此之外，化石原料消耗量的增加也会引发能源危机，这些都会给人们的身体健康和生活质量带来消极的影响。

1超低排放概述

煤电厂颗粒物排放依然是我国大气PM2.5主要贡献来源之一，燃煤发电目前依然是我国电力供应的主力，并将在未来较长时间内继续保持电力供应的主体地位，因此燃煤电厂的排放污染治理依然是我国环保行业重点治理对象之一。目前全国燃煤机组的超低排放改造已经接近尾声，其中针对颗粒物排放浓度要控制在10mg/m³以内，重点地区要控制5mg/m³以内，除了要对现有电除尘器系统进行提效改造外，还需要提效湿法脱硫装置进行协同控制以确保颗粒物脱除效率，必要时还需要增设湿式电除尘器以确保颗粒物排放浓度稳定在较低水平。超低排放是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合燃煤机组排放限值，即NOx≤30mg/m³、SO₂≤25mg/m³、烟尘≤5mg/m³。

2 电厂“超洁净排放”工艺流程

在电厂中使用“超洁净排放”工艺主要包含锅炉、低氮燃烧、SCR脱硝、静电除尘、布袋除尘、单塔双循环湿法脱硫、湿式电除尘器和烟囱多个流程。在具体实施过程中，首先从电厂锅炉排放的烟气，这些烟气在锅炉中已进行低氮燃烧处理，之后还会进行SCR脱硝。其次，相关工作人员还要对烟气进行静电除尘以及布袋除尘多项措施，进而利用引风机来实现除尘处理。第三，工作人员需要加入一定量的石灰石粉，这样才能进行单塔双循环湿法脱硫处理。最后，经过湿法电除尘就很容易完成对烟气的深度除尘，这样排放出的烟气才会符合环境保护的要求。处理好的烟气才能通过烟囱排放出去。除此之外，在进行低氮燃烧处理时，还需要相关工作人员在锅炉底部建立废弃物收集仓，对产生的干渣进行处理。另外，在低氮燃烧的过程中，也需要使用催化还原的方式实现脱硝处理。如图1所示。

图 1 电厂“超洁净排放”工艺流程

3 燃煤电厂超低排放技术实践分析

3.1基本概况

某电厂2 号机组，装机容量为600MW，采用的技术路线为电除尘器(高频电源)+石灰石－石膏湿法脱硫(双塔双循环)+湿式静电除尘器。

3.2 超低排放技术实践

3.2.1双循环脱硫配合湿电除尘技术

在脱硫塔后的高湿烟气条件下，湿式电除尘器增强了对颗粒物荷电的能力，从而显著提升了烟气中颗粒物及脱硫塔二次携带的石膏、石灰颗粒的脱除效率。湿法脱硫后安装湿式电除尘器的技术路线，可以稳定控制颗粒物排放浓度在较低水平，对于部分颗粒物排放限值要求在1mg/m³的电厂，装备湿式电除尘器可能是必然选择。该电厂最大颗粒物排放浓度仅为1.5mg/m³，其全部颗粒物排放数据均分布在5mg/m³以内，其中93.8%的颗粒物排放数据分布在1mg/m³以下。采用双塔双循环湿法脱硫及湿式电除尘器工艺，其93.8%的颗粒物排放浓度小于1mg/m³，100%的颗粒物浓度小于3mg/m³，双塔双循环湿法脱硫及湿式电除尘器工艺具有更强的工艺适应能力，对颗粒物控制能力非常稳定高效。有学者研究结论认为双塔双循环工艺，相对于单塔脱硫对颗粒物具有更好的脱除能力，尤其对粒径相对较大的颗粒物具有更高效的脱除效果。通过工艺及数据对比，双塔双循环湿法脱硫及湿式电除尘器工艺是一种可以将颗粒物浓度稳定控制在1mg/m³的技术路线。

3.2.2除尘技术

（1）电除尘器振打引起的二次扬尘，是电除尘工艺运行必然会产生的现象，位于总排口的颗粒物监测仪是否能准确捕捉到二次扬尘产生的峰值，也是判断颗粒物监测仪灵敏度及准确性的重要依据。位于总排口的 PCME 181WS 颗粒物监测仪在 3 家试验电厂都准确捕捉到了电除尘振打引起的扬尘峰值。其中在该电厂的双塔双循环湿法脱硫及湿式电除尘器工艺条件下，181WS颗粒物监测仪在排口测量到的电除尘器振打扬尘峰值仅约0.5mg /m³左右。（2）双塔双循环湿法脱硫工艺对比单塔双循环来说具有更高的协同除尘效率，装备有湿式电除尘器可提高整个除尘系统的除尘峰值荷载能力，有效降低电除尘器振打的扬尘峰值，同时双塔双循环+湿式电除尘器也是一种可靠的将颗粒物排放浓度降低到1 mg / m

³的技术路线。

3.2.3脱硝技术

耦合湿式氨法脱硫脱硝技术是现如今性价比最高的脱硫脱硝技术之一，其是烟气湿法脱硫进一步研究的成果，实现了二氧化硫和氮氧化合物的同时高效脱除，是一种经济效益非常高的技术。它的基本原理是在低温条件下将一氧化氮氧化为二氧化氮，然后与水中的亚硫酸钠相结合，在两级反应器当中同时脱去了二氧化硫和氮氧化合物。在耦合湿式氨法脱硫脱硝的技术当中需要同时包括配气系统、等离子体氧化系统、吸收反应系统和尾气净化系统四个部分。耦合湿式氨法脱硫脱硝技术是现在研究较为成功的方法之一，如果选择对了合适的参数，那么二氧化硫和氮氧化合物的脱除效率会大大增加，同时会大幅提高企业的经济效益。

总之，在进行燃煤机组烟气超低排放改造时，可以重点做好以下几点：

①选择超低排放改造技术路线时，要进行具体问题具体分析，根据电厂实际燃煤情况和机组实际运行情况来选择合适的超低排放改造技术；②选择超低排放改造技术时，不仅要考虑技术的可靠性、稳定性和先进性，同时也要兼顾技术的经济性，尤其要首先选择具有节能潜力的超低排放改造技术；③选择超低排放改造的技术适应性是一方面，重要的是提高管理和运行水平，不能把所有的问题都依托于技术手段实现，如果在采用适当技术手段的情况下，同时提高管理和运行水平，超低排放改造会更加经济，效果会更好。

参考文献

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