燃煤電廠煙氣超低排放技術(shù)路線研究

孫振宇

摘 要：工業(yè)在生產(chǎn)的過程中，勢必會對大氣造成一定的影響，而燃煤電廠是造成大氣污染的一個污染大戶，燃煤電廠在運(yùn)行的過程中會排放一定量的二氧化硫、氮化物和粉塵等，本文針對燃煤煙氣污染物超低排放技術(shù)的發(fā)展路線做出一些簡單的研究。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；超低排放；煙氣

在工業(yè)生產(chǎn)中，煤炭的加工利用是一項(xiàng)不可或缺的能源，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對煤炭的需求量也在不斷的增加，但是煤炭在燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的煙氣污染物，比如二氧化硫、粉塵和氮化物等，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，燃煤電廠煙氣污染物中的二氧化硫、粉塵和氮化物的排放量達(dá)到總排放量的89%、79%和67%，這些煙氣污染物不僅會對大氣造成污染，還會嚴(yán)重的危害到人類的身心健康問題，所以就要提高燃煤煙氣污染物超低排放的技術(shù)，通過對燃煤電廠煙氣污染物進(jìn)行凈化后再利用，采取先進(jìn)的、系統(tǒng)的煙氣污染物超低排放技術(shù)以達(dá)到煙氣污染物的超低排放。

1 燃煤煙氣污染物超低排放技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）的發(fā)布，對燃煤電廠煙氣污染物的排放限值的要求越來越嚴(yán)格，2014年國家能源局、國家發(fā)改委和環(huán)保部三家聯(lián)合頒布了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014～2020年）》，要求燃煤機(jī)組超低排放的煙氣污染物的限值要達(dá)到含量為6%的基準(zhǔn)氧，二氧化硫、煙塵和氮化物的排放濃度分別要低于35mg/m3、10mg/m3和50mg/m3的指標(biāo)，目前我國燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術(shù)主要是針對單一污染物進(jìn)行單一的治理，各種治理煙氣污染的超低排放技術(shù)之間沒有實(shí)現(xiàn)協(xié)同處理，目前我國燃煤電廠在進(jìn)行除塵時所用的設(shè)備大多是電除塵器，運(yùn)用最廣泛的除塵技術(shù)有靜電除塵方式、利用高效的阻擋過濾器式進(jìn)行除塵以及機(jī)械除塵器，根據(jù)煤炭燃燒的狀況，可以把煙塵的脫硫技術(shù)分為三個階段，即燃燒前、燃燒中和燃燒后進(jìn)行脫硫，燃燒前的脫硫方法主要是通過物理的技術(shù)手段去除部分的黃鐵礦硫以及進(jìn)行燃煤時60%的灰分。燃燒鍋爐的類型決定了燃煤中的脫硫技術(shù)，目前主要用的鍋爐類型有層燃爐和循環(huán)流花床鍋爐。在燃燒后進(jìn)行脫硫技術(shù)主要分為三種形式，即濕法、干法以及半干法三種形式。脫硝技術(shù)也分為燃燒前、燃燒中和燃燒后三個階段，燃燒前也是通過物理手段進(jìn)行優(yōu)質(zhì)選煤。燃燒中的脫硝技術(shù)主要是通過對燃燒的條件和方式進(jìn)行控制從而降低由氮元素轉(zhuǎn)向氮化物的概率。燃燒后的脫硝技術(shù)手段主要是通過電子束處理法、活性炭的處理方法和脈沖電暈的化學(xué)方法進(jìn)行處理。

2 燃煤煙氣污染物超低排放技術(shù)

通過對燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可知，我國的煙氣除塵方式大多數(shù)為電除塵器，結(jié)合國外先進(jìn)的除塵技術(shù)，為了緩解大氣污染的問題，實(shí)現(xiàn)煙氣污染物的超低排放，可以采取協(xié)同治理煙氣的技術(shù)路線，即以低低溫電除塵技術(shù)為核心的技術(shù)路線，采用協(xié)同治理燃煤煙氣的技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)了各設(shè)備之間的協(xié)同作用，通過綜合考慮除塵、脫硫以及脫硝三種裝置之間的協(xié)同關(guān)系，每個裝置的脫除效果除了可以處理掉目標(biāo)污染物外還可以處理掉其他的污染物，不能除去的還可以為下一階段的脫除創(chuàng)造一些有利的條件。

以低低溫電除塵技術(shù)為核心的技術(shù)協(xié)同治理的路線可以概括為以下流程，先通過脫硝裝置到熱回收器，到低低溫形式的電除塵器，再到采用濕法形式的煙氣污染物脫硫裝置，最后可根據(jù)要求的燃煤煙塵的排放限值來選擇是否增加濕式的除塵和再加熱器。我單位采用的是由東方鍋爐工程有限公司設(shè)計制造的66萬直流鍋爐，現(xiàn)簡單介紹超低排放技術(shù)中的脫硝技術(shù)和脫硫技術(shù)。

脫硝技術(shù)采用的脫硝裝置是選擇性的氧化還原反應(yīng)裝置，主要的技術(shù)是將氮化物進(jìn)行高效脫除，在鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間設(shè)置反應(yīng)器，采用的催化劑為蜂窩式，這種高灰型的布置方式可以在鍋爐BMCR工況和50%THA之間的負(fù)荷進(jìn)行使用，在省煤器的出口下方和反應(yīng)器出口煙道的轉(zhuǎn)彎處設(shè)置灰斗，在每臺反應(yīng)器中設(shè)置“2+1層”的催化劑層，若鍋爐在100%BMCR工況條件下，可以使脫硝裝置的脫硝率達(dá)到80%以上。

脫硫技術(shù)采用的是濕法形式的煙氣污染物脫硫裝置，這種裝置的主要功能是高效脫除SO2，采用的技術(shù)為單塔或是組合式的分區(qū)吸收技術(shù)，主要是通過控制鈣硫比、液漿液的PH值、液氣比、漿液的霧化粒徑等這些參數(shù)來優(yōu)化塔內(nèi)的煙氣流場，另外還可以通過改變氣液傳質(zhì)的平衡條件、改善噴淋層和改善除霧器的性能等措施來提高脫硫的效率。

3 超低排放技術(shù)值得關(guān)注的問題及建議

當(dāng)燃煤機(jī)組的排放值低于燃?xì)廨啓C(jī)組規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)排放限值時被稱為超低排放，為了實(shí)現(xiàn)燃煤電廠盡可能少的排放煙氣污染物，就要對超低排放技術(shù)做進(jìn)一步的研究，在執(zhí)行超低排放技術(shù)時還要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行治理，要采取因爐制宜、因地制宜和因煤制宜的原則，要全面考慮到各設(shè)備之間的協(xié)同作用。低低溫的電除塵技術(shù)雖然被廣泛關(guān)注，但是其技術(shù)實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)還不足，還缺乏工程的測試和應(yīng)用等相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行過程還存在二次揚(yáng)塵或低溫煤腐蝕的問題，還需要采取措施避免此類問題出現(xiàn)。

現(xiàn)如今關(guān)于濕式除塵技術(shù)有很多，各企業(yè)采取的技術(shù)水平也不一致，其技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但是如果要實(shí)現(xiàn)主流的高效的、穩(wěn)定的以及可以長期運(yùn)行的技術(shù)，就要杜絕粗制濫造和低價競爭的情況，以維持市場秩序的良好發(fā)展，同時對濕式除塵技術(shù)的提升也有一定的幫助。為了實(shí)現(xiàn)煙氣污染物的超低排放，國家發(fā)展改革委、國家能源局和環(huán)境保護(hù)部門已經(jīng)聯(lián)合下發(fā)了關(guān)于超低排放的有關(guān)政策，規(guī)定從今年1月1日起，對已經(jīng)并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組施行電網(wǎng)加價每千瓦時一分錢的政策，對從今年1月1日之后的新建機(jī)組施行電網(wǎng)加價每千瓦時0.5分錢的政策，可見國家對超低排放的重視。

4 結(jié)語

本文簡單介紹了燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了關(guān)于燃煤電廠煙氣污染物超低排放的新型技術(shù)，并提出了幾點(diǎn)關(guān)于超低排放技術(shù)存在的問題以及建議等，希望本文的一些觀點(diǎn)可以為超低排放技術(shù)的發(fā)展提供一些價值的參考。

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