燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)改造研究

□苗博

(華能銅川照金電廠陜西銅川727100)

燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)改造研究

□苗博

(華能銅川照金電廠陜西銅川727100)

中國電力的發(fā)展主要得益于煤電的增長，其生產(chǎn)過程中存在著大量的環(huán)境污染和生態(tài)問題，對我國的可持續(xù)發(fā)展形成了巨大的壓力。為了進(jìn)一步大幅度消減燃煤電廠污染物總量，用環(huán)保技術(shù)目前最新發(fā)展水平，來推廣燃煤電廠超凈排放技術(shù)是發(fā)電行業(yè)為煤電的綠色發(fā)展提供的一條新思路。

燃煤鍋爐；煙氣污染；超凈排放

我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，迫切需求清潔高效、安全可靠的能源供應(yīng)。而如何發(fā)展超低排放、高效節(jié)能的燃煤發(fā)電技術(shù)，對于現(xiàn)時(shí)代的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 電廠大氣污染物排放現(xiàn)狀

近年來，全國范圍頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，特別是可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)微顆粒物（PM2.5）排放，引起政府部門、媒體和公眾的高度關(guān)注。對于固定源排放源的火電廠，雖然普遍采用了脫銷、除塵、脫硫等環(huán)保設(shè)備，但全國發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恳约叭济嚎偭枯^大，火電廠大氣污染物排放的總量也相對較大。為了進(jìn)一步大幅度消減燃煤電廠污染物總量，基于目前環(huán)保最新的技術(shù)發(fā)展水平之上，發(fā)電行業(yè)主動(dòng)提出將燃煤電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)向“燃?xì)廨啓C(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)”看齊，即：煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項(xiàng)排放限制分別為：5mg/ Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，在業(yè)內(nèi)將此限制定義為燃煤鍋爐“超凈排放”標(biāo)準(zhǔn)。為滿足國家環(huán)保政策新規(guī)定和新標(biāo)準(zhǔn)，目前燃煤電廠正在實(shí)施新一輪的環(huán)保改造，涉及鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造、煙氣脫銷、脫硫、除塵器技術(shù)改造，以及關(guān)聯(lián)的風(fēng)機(jī)改造、煙氣余熱利用、煙囪改造等。

2 煙氣超凈排放的技術(shù)路線

2.1 二氧化硫治理

對現(xiàn)有脫硫裝置實(shí)際運(yùn)行性能進(jìn)行全面評估分析，根據(jù)脫硫裝置入口SO2濃度超出實(shí)際處理能力的不同程度，進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)改造方案：

（1）可采用脫硫添加劑、塔內(nèi)積液板+管網(wǎng)式氧化風(fēng)管、塔外氧化漿池、串/并聯(lián)塔改造方案等。

（2）在脫硫裝置入口增設(shè)煙氣冷卻器，有效回收利用煙氣余熱，同時(shí)降低脫硫裝置入口煙氣溫度，從而降低塔內(nèi)煙氣流速并減少工藝水耗量以及運(yùn)行能耗。

（3）優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流速，采用管式除霧器或二級煙道除霧器造等提高除霧器性能，優(yōu)化噴淋層設(shè)計(jì)，減少除霧器出口霧滴含量，同時(shí)提高脫硫塔的除塵效率（70%）以上，有效減輕“煙囪雨”現(xiàn)象。

2.2 氮氧化物治理

2.2.1 鍋爐低氮燃燒。鍋爐燃燒過程中生成的氮氧化物主要由NO和NO2,通常把這兩種氮氧化物稱為NOx，其中NO占90%以上。根據(jù)燃煤電廠所在地區(qū)NOx排放限值規(guī)定，實(shí)際燃用的不同燃煤特性（煙煤、貧煤和褐煤等）以及不同的燃燒方式進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，優(yōu)化低氮燃燒系統(tǒng)，在保證鍋爐安全運(yùn)行以及鍋爐效率不明顯降低（主要是飛灰可燃物含量與鍋爐排煙中的CO含量不明顯升高）的前提下，最大限度地通過低氮燃燒技術(shù)改造控制NOx生成，從而降低SNCR、SCR的改造投資及運(yùn)行費(fèi)用。

2.2.2 煙氣脫銷技術(shù)。脫硝的方法較多，主要有：電子照射法、脈沖電暈法、濕式吸收法、活性炭吸附法等，目前大量使用的是選擇性非催化劑還原法和選擇性催化劑還原法，尤以后者脫硝率高，技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用，所以選擇性催化劑還原法是當(dāng)前主要的脫硝法。

由于爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性,使得NOx的排放不能達(dá)到令人滿意的程度,為了進(jìn)一步降低NOx的排放,必須進(jìn)行煙氣脫硝處理。目前通行的煙氣脫硝技術(shù)工藝大致可分為干法、半干法和濕法3類。其中干法包括選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、電子束聯(lián)合脫硫脫硝法;半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法;濕法有臭氧氧化吸收法等。

脫硝隨著環(huán)保的要求已是勢在必行。目前存在的困難是煙氣體積大，濃度低，NOX總量相對較大，吸收吸附脫硝后廢物最終處置難，費(fèi)用高。

結(jié)束語

火電廠是我國主要的電能產(chǎn)生方式之一，它不僅為我們的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供了足夠的能量，也給我們的日常生活帶來了方便。由于火電廠是以煤為主的各種燃料燃燒來發(fā)電的，而燃燒也會(huì)給壞境帶來極大的污染問題，也是重大的經(jīng)濟(jì)能源問題。通過脫銷、除塵、脫硫等環(huán)保措施，降低火電廠能量消耗，實(shí)現(xiàn)“環(huán)保、節(jié)能、降耗”的生產(chǎn)模式是當(dāng)前亟需研究的問題。

[1]翟德雙.燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)改造探討[J].華東電力,2014,10.

[2]劉向龍,等.鍋爐脫銷的原理和技術(shù)[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2006,3.

1004-7026（2016）12-0073-01

TM621.2

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.12.055

苗博,東北電力大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)畢業(yè),從事火電廠節(jié)能環(huán)保運(yùn)行監(jiān)督工作十年，現(xiàn)工作于陜西省銅川市坡頭鎮(zhèn)華能銅川照金電廠運(yùn)行部。