實現煙氣超低排放標準的技術應用分析

(浙江石油化工有限公司，浙江 舟山 316000)

0 引 言

浙江某公司已經建成煉化一體化項目，其煉油能力每年超過4 000萬t，已分兩期完成投產建設。動力中心是本煉化項目重要的公用工程之一，工程建設規模為7×670 t/h高壓煤粉鍋爐。順應節能減排的趨勢，執行浙江省地方燃煤電廠超低排放標準，動力中心作為項目基地的動力源，采用了先進煙氣處理技術，使各項指標排放濃度低于超低排放標準限值，現將各技術進行如下介紹。

1 低氮燃燒+SCR煙氣脫硝工藝

一般來說，對于煤粉鍋爐，控制氮氧化物主要采用爐內低氮燃燒+SCR煙氣脫硝工藝相結合的工藝[1]，動力中心鍋爐采用東方鍋爐廠有限公司制造的高溫超高壓煤粉鍋爐，配備直流式低氮燃燒器，同時采用分級配風，這些技術保證了原始的NOx排放濃度低于270 mg/Nm3(如圖1所示)。

圖1 SCR煙氣脫硝工藝流程圖

SCR系統由鍋爐廠配供，采用4層整體成型蜂窩式催化劑(預裝3層)，脫硝劑采用液氨。當鍋爐運行工況介于40%～100%BMCR負荷，SCR系統均可以滿足要求，且脫硝效率超過90%。降低N含量的根本控制方法是采用含氮量低的煤種，其次，生成的煙氣中的NOx可以通過SCR有效脫除，這兩種技術配合使用可達到良好的效果，使得鍋爐出口氮氧化物濃度小于35 mg/Nm3(干基，6%O2)。

2 低低溫靜電除塵器+濕式電除塵器二級除塵工藝

常規煤粉鍋爐，一般配備靜電除塵器，該技術在行業內廣泛應用，運行穩定可靠，除塵效率高，維護費用低。普通電除塵器，可保證排放小于30 mg/Nm3。而低低溫電除塵器，出口可以到達20 mg/Nm3以下。

低低溫靜電除塵的優勢在于多設置了一級低低溫省煤器，并將其安置在除塵器的進口處，可以實現對煙氣余熱的熱回收，并使煙溫下降至90 ℃左右，煙氣比電阻在此溫度下較小，從而煙氣處理量減少，電場擊穿電壓升高，使SO3和PM2.5的排放量大幅減少，能達到較高的除塵效率[2]。該技術在南昌發電廠1號機組[3]，上海某發電有限公司1 #爐1 000 MW機組，江西某電廠1#爐660 MW機組中得到了實際應用，效果良好。因此，本項目決定采用低低溫電除塵器。

本項目所使用的干式和濕式兩級除塵器設備是由浙江菲達環保有限公司提供的。第一級干式靜電除塵器煙氣入口溫度由134 ℃降低到90 ℃，冷卻用除鹽水由進水70 ℃升高到97 ℃。除塵器采用雙室五電場布置，設置高頻電源，除塵器的設計理論效率大于99.96%，并且出口位置處的粉塵濃度小于15 mg/Nm3。二級除塵模式設置1電場的濕式、臥式、板式靜電除塵器，設計效率不小于87.5%，除塵器輸出濃度不大于3 mg/Nm3(干基，6%O2)。

3 海水脫硫工藝

在目前，我國常用的脫硫技術有石灰石-石膏濕法脫硫、海水脫硫、半干法脫硫、氨水法脫硫(見表1)。對于該項目而言，身處海島環境，具有采用海水脫硫工藝的天然優勢。該項目電廠#4機組采用海水脫硫，2014年實現了超低排放，本項目參考其技術路線，優先采用海水脫硫(如圖2所示)。

圖2 海水脫硫流程圖

表1幾種脫硫方法的對比

海水脫硫指的是通過工藝手段將海水與煙氣進行充分的接觸反應，以實現脫硫效果。海水煙氣脫硫方法不需采購吸收劑，可以節省淡水資源，效率一般大于90%，無副產品產生，同時工藝簡便、運行維護所需費用低。本項目海水循環水場的取水量遠大于火電廠，有足夠的海水來平衡PH值，因此，動力中心海水脫硫對煤的含硫量適應范圍更大。

本項目采用北京龍源環保有限公司提供的海水脫硫系統，包括脫硫塔本體、脫硫泵房、氧化風機房、曝氣池等部分。該設備脫硫效率的設計值超過99.17%，排放的SO2濃度低至20 mg/Nm3以下(干基，6%O2)。

4 結束語

本項目煙氣處理工藝在選用時，考慮了業內主流工藝，并結合工程實際，采用了低氮燃燒+SCR+低低溫靜電除塵器+海水脫硫+濕式電除塵器的煙氣協同治理技術。煙塵設計排放值為3 mg/Nm3，NOx設計排放值為35 mg/Nm3，SO2設計排放值為20 mg/Nm3，各設計指標都低于“超低排放標準”限值。相信在這些先進的技術保障下，該項目基地綠色、環保的理念必將得到嚴格落實。