循環流化床鍋爐煙氣超低排放改造

宋竹根

(安徽晉煤中能化工股份有限公司，安徽臨泉 236400)

隨著國家經濟發展，人民群眾對美好生活追求日益增強，環保要求也所提高，2018年安徽省提出《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，要求“2020年二氧化硫[1]、氮氧化物排放總量各比2015年下降16%，PM2.5濃度比2015年下降18%以上”。

安徽晉煤中能化工股份有限公司(簡稱晉煤中能)堅持“安全第一、環保第二、效益第三”的原則，樹立“實施清潔生產，營造綠色生活”的理念，優先實行技術創新，以實現鍋爐煙氣超低排放。

1 運行狀況

晉煤中能熱電車間內1臺130 t/h中溫次高壓循環流化床鍋爐于2008年3月投產，2臺150 t/h高溫高壓循環流化床鍋爐于2011年10月投產。 2012年，2臺150 t/h高溫高壓循環流化床鍋爐采用氨法煙氣脫硫、選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術達到GB 13271—2014《鍋爐大氣污染物排放標準》，實現煙氣中二氧化硫質量濃度不超過200 mg/m3、氮氧化物質量濃度不超過200 mg/m3、煙塵質量濃度不超過30 mg/m3。2014年，130 t/h中溫次高壓循環流化床鍋爐采用氨法煙氣脫硫、SNCR脫硝技術也實現上述排放標準。為達到安徽省要求，對高溫高壓循環流化床鍋爐進行改進。

2 改進措施

針對高溫高壓循環流化床鍋爐采用多種污染物高效脫除技術，使其大氣污染物排放濃度符合《國務院辦公廳關于印發能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)要求》超低排放限值。中部地區新建燃煤機組原則上接近或達到燃氣輪機組排放限值，即二氧化硫質量濃度不超過35 mg/m3、氮氧化物質量濃度不超過50 mg/m3、煙塵質量濃度不超過10 mg/m3。

2.1 氮氧化物

為實現氮氧化物質量濃度不超過50 mg/m3的指標，針對循環流化床鍋爐進行脫硝改造，增加選擇性催化還原技術(SCR)脫硝工藝。根據鍋爐爐膛出口NOX質量濃度條件，確定采用SNCR+SCR 聯合脫硝工藝，脫硝效率為60%～80%。SCR反應器催化劑設計為2層(裝1層、預留1層)。采用蜂窩式催化劑[2]，布置于循環流化床鍋爐尾部煙道內的高、中省煤器之間。

2.2 二氧化硫

為實現二氧化硫質量濃度不超過35 mg/m3的指標，對脫硫塔進行改造。脫硫塔采用復合塔結構[3]，塔內設置煙氣洗滌降溫區、SO2吸收區、顆粒物及氨逃逸控制區等，不同功能區用塔盤分隔。煙氣洗滌降溫區內噴淋層設計為5層，其中SO2吸收區為3層；每個噴淋層設置1臺獨立的泵。SO2吸收區空塔工況煙氣流速不高于3.5 m/s，吸收塔本體進出口壓力不大于1 800 Pa。吸收區上部設置水洗及高效除霧裝置，控制顆粒物和氨逃逸。在吸收塔頂部設置三級除霧器。

2.3 煙塵

為實現煙塵質量濃度不超過10 mg/m3的指標，對脫硫塔進行改造。將電除塵器改為電袋除塵器，采用脫硫塔出口加濕電除塵器協同電袋除塵器技術[4]，實現顆粒物超低排放。

3 改造效果

分析循環流化床鍋爐進行煙氣超低排放改造后的結果，分別取改造前和改造后各3個月平均值進行比較，結果見表1。

表1 循環流化床鍋爐煙氣超低排放改造結果比較

從表1可以看出：改造后，煙氣中二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放大幅度降低，達到超低排放要求。

改造后，直接經濟效益可觀。按目前運行狀況，硫酸銨日回收量為 8 t，每噸按300元計算，一年(按300 d)可增加經濟效益為72萬元。

4 結語

對高溫高壓循環流化床鍋爐的脫硝工藝進行改造，提高了鍋爐煙氣的脫硝效率；對脫硫塔進行改造，提高了脫硫效率，同時減少了顆粒物和氨逃逸，提前實現了中部地區燃煤鍋爐煙氣超低排放的目標。