關于燃煤電廠鍋爐超凈排放技術改造分析

劉大華

摘 要：隨著國民經濟水平的不斷，對能源的供應提出更高要求，不但保證能源的安全可靠，還需保證能源的高效清潔。為預防大氣污染，提高燃煤發電清潔度，需加大環保技術的改造力度，間接對燃煤電廠污染物的處理提出更高要求，以實現最終的排放目標。本文從燃煤電廠鍋爐超凈排放技術出發，闡述治理方案、完善相應措施。

關鍵詞：燃煤電廠 排放技術 措施

引言

隨著農業、工業的持續發展，使排放污染物越來越多，嚴重影響到火電企業經濟效益的提高，降低服務質量。這就需要探索合理、有效的改進技術，以保證燃機排放標準的同時，提高企業的經濟效益。

1、煙塵的治理

1.1改造方案

近年來，相應電廠不斷進行了高頻供電電源、低溫電除塵器等處理措施上的改革，煙塵的排放濃度處于10.0-20.0mg/Nm3范圍內。通過對原有排放系統的改造，可使濕式的除塵效率提高76.0%以上，并保證其排放量達到燃機排放標準，通常處于5.0mg/Nm3左右。并且，通過管式煙氣換熱器的應用，還可提高煙氣的超凈排放溫度，減少煙氣的凝結，提高煙氣的上升度，加快擴散速度，從根本上預防冒白煙、石膏雨等現象的發生，改善電廠及周圍環境質量。

1.2管式煙氣換熱器

目前，將近一半以上的電廠使用的管式煙氣換熱器均屬于回轉式，雖能提高設備的運行效率，提高換熱工作效率，但也存在一定的不足之處，如：易堵塞、漏風率高、運行過程中消耗的能量多等，造成嚴重影響。為從根本上符合排放標準，日本的三菱公司開發出無泄漏的管式煙氣換熱器，工作原理：通過對原有煙氣熱量的使用，將其轉變為換熱管的加熱媒介，然后再用加熱后的熱煤介質循環至煙氣的加熱器中，便于加熱凈煙氣，實現提高煙氣溫度的目標。從整個管式煙氣換熱器結構上來看，設備旁存在一個旁路，主要功能是保證設備的正常運行，清洗設備管道。報告顯示，若管式煙氣換熱器在低負荷狀態下運行，將降低煙氣溫度，需添加蒸汽輔助，并通過加熱器的加熱處理，再流入、再加熱。從另一方面來說，管式煙氣換熱器的受熱材料需耐低溫的腐蝕性材料，當煙氣溫度處于200攝氏度以下后，煙氣中的相應污染物將以蒸汽狀態存在，一旦遇到換熱面壁溫度相對較低時，將凝結成酸溶液，嚴重腐蝕受熱面。因管式煙氣換熱器冷端的溫度相對較低，將增加煙氣中水蒸氣產生總量、凝結速度。同時，脫硫后的煙氣中因大量腐蝕性物質的存在，易形成鹽酸，腐蝕受熱面。因此，管式煙氣換熱器制造過程中需選擇防腐蝕性的材料。

1.3濕式電除塵

濕式的電除塵設備主要布置在脫硫吸收塔后，以更好的清除煙氣中的污染物，和其他設備相比，是一種高效、靜電的除塵器。工作原理：將水霧集中噴向設備的集塵板，從而形成相對強大的電暈場，然后分裂、霧化；電場力、水霧的相互碰撞、凝結，可共同捕捉煙塵粒子，最終在電場力的作用下到達集塵板，從而增加煙塵粒子的捕捉量。一般來說，濕式電除塵設備具有板式、管式兩種類型，管式的除塵器僅適用于垂直性的流動煙氣中，而板式的除塵器則適用于水平、垂直的煙氣中。冶金、化工等行業所使用的除塵器通常都是垂直性的煙氣處理設備，便于吸收更多污染物。

2、氮氧化物的治理

2.1脫銷提效措施

目前，大多數的燃煤電廠鍋爐都實施脫銷、低氮燃燒器裝置，且都在原有的系統上挖掘提效潛力，優化系統的低氮燃燒系統，實現最終的燃機排放標準。隨著運行時間的不斷增加，脫銷設備工作效率逐漸降低，這就需要加強設備的管理力度，以延長使用壽命，提高工作效率。

2.1.1脫銷催化劑加層

脫銷設備安裝、設計過程中，通常將催化劑留在預留層，可通過對原有催化劑性能上的分析，弄清設備運行效率，確定是否需要加裝預留層。同時，還需認真考慮脫銷設備的適度裕量，為保證燃機的排放量符合標準，需將脫銷設備的工作效率提升至80.0%。

2.1.2鍋爐低氮燃燒

相對典型的低氮燃燒技術包含這樣兩種：第一種，抑制生成，通過相應的技術手段抑制氮氧化物的生成；第二種，在鍋爐內部還原已經生成的氮氧化物。一般來說，相應措施的實施是通過改造技術、優化措施實現的。鍋爐使用的燃燒器為低氮氧化物的煤粉燃燒器，通常在低氧狀態下運行，從而實現降低鍋爐溫度，減少氮氧化物生成總量的目標。在役機組工作效率的提高中，需摸底測試燃燒器，調整并優化鍋爐燃燒技術，保證入口處的氮氧化物排放濃度低于250.0mg/Nm3。

2.2全負荷脫銷技術

2.2.1省煤器水旁路

為減少換熱面內的水流量，降低換熱量，提高煙氣溫度，可借助水側調節方法。但因水側的換熱系數相對較大，需省煤器水旁路掉相對較多的流量才能提高煙氣溫度。

2.2.2提高給水溫度

為減少換熱溫度差，提高出口的煙氣溫度，可借助輔助蒸汽加熱的方法。同時，還可通過省煤器出口、進口循環路線的設置提高給水溫度。

3、二氧化硫的治理

3.1高效脫硫技術的應用

二氧化硫治理過程中所使用的高效脫硫技術相對較多，包括：（1）雙托盤技術。煙氣進入吸收塔后，可先通過塔下的托盤、液膜共同調整氣體。故可通過吸收區域的整個高度實現相應氣體、漿液之間的接觸，從而提高吸收劑的利用率；（2）串聯吸收塔工藝。借助分級方法脫硫，每個吸收塔都應具備空氣系統、噴淋層，待兩塔串聯運行后，共同脫硫處理，滿足排放標準。

3.2脫硫增效技術的改進方案

要想更好的改造機組技術，需認真、詳細的評估脫硫裝置的運行、設備情況，并制定行之有效的改進措施：增加噴淋層容量，提高液氣比；增加塔內的液體高度，滿足石灰石溶解需求；增加氧化風機系統容量，并根據實際的氧化情況增加攪拌器；增加壁流環、托盤，使煙氣更加充分的反應。

4、結語

綜上所述，燃煤電廠鍋爐噶超凈排放技術的改造，可通過低氮燃燒、脫硫提效、濕式電除塵、脫銷催化劑加層等技術，以最大限度的減少鍋爐內煙塵、氮氧化物、二氧化硫的排放總量，滿足規定的大氣污染排放標準。此外，設備的生產、運營過程中，還需嚴格控制煤炭的含硫量，適當調整運行方案，進而在提高環保水平的同時，實現最終的超凈排放目的。

參考文獻

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