淺析中小型燃煤電廠超低排放的技術(shù)措施

張先中

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，我國(guó)提出來嚴(yán)格的燃煤電廠超低排放要求，燃煤機(jī)組務(wù)必達(dá)到天然氣輪機(jī)組的排放限定值標(biāo)準(zhǔn)。該文將針

對(duì)中小型燃煤電廠，對(duì)比當(dāng)前國(guó)內(nèi)開發(fā)的新除塵技術(shù)及其應(yīng)用效果，進(jìn)而選擇合理的處理技術(shù)，來進(jìn)行除塵、脫硫、脫硝處理，以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的超低排放的要求。

關(guān)鍵詞：中小型燃煤電廠 超低排放 除塵 脫硫 脫硝

中圖分類號(hào)：TU993 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（b）-0037-02

在我國(guó)，絕大部分的發(fā)電廠主要是以燃燒煤炭發(fā)電為主。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境也越來越重視起來，因此，相關(guān)部門發(fā)布了燃煤電廠大氣污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)，并且將“清潔高效發(fā)展煤電”作為能源發(fā)展計(jì)劃的關(guān)鍵任務(wù)之一，這就使得能源清潔化以及保護(hù)環(huán)境的壓力比較大，而中小型燃煤電廠要達(dá)到有關(guān)部門要求，實(shí)現(xiàn)超低排放，就需要集成各種先進(jìn)并且高效的除塵技術(shù)、脫硫技術(shù)以及脫硝技術(shù)[1]。

1 中小型燃煤電廠除塵技術(shù)的選擇

1.1 除塵技術(shù)介紹

1.1.1 干式電除塵器提效技術(shù)

干式電除塵器提效是一種比較成熟的除塵技術(shù)，其基本原理是使煙氣中的灰塵帶上電荷，然后在利用電除塵器進(jìn)行捕獲收集。其能夠處理大量的煙氣，并且具有很高的除塵效率，此外其適用范圍很廣，成本以及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，不會(huì)造成二次污染[2]。

1.1.2 袋式除塵技術(shù)

袋式除塵技術(shù)是通過將纖維濾料制成袋狀，然后來對(duì)煙氣中的粉塵進(jìn)行捕獲。其優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高，并且適用于各類粉塵，對(duì)于亞微米級(jí)的粉塵具有很好的捕獲效果，然而其受到的阻力比較高，因此濾袋的使用壽命不長(zhǎng)。

1.1.3 濕式電除塵技術(shù)

濕式電除塵技術(shù)的原理同干式電除塵技術(shù)比較相似，濕式電除塵技術(shù)是利用水霧將煙氣中的粉塵凝聚，然后再使粉塵在電場(chǎng)中共同荷電，一起被捕獲，并且聚集在極板上的水汽將會(huì)形成一層水膜，使得極板保持清潔，再通過水流將灰塵沖洗，由于不需要振動(dòng)設(shè)備，所以也不會(huì)產(chǎn)生二次灰塵，具有較高的除塵效率。

1.2 除塵技術(shù)的選擇

通過上面對(duì)3種主要除塵技術(shù)的分析，袋式除塵技術(shù)在使用過程中由于受到的阻力很大，通常濾袋的使用壽命不長(zhǎng)，這會(huì)增加除塵的成本，不適合中小型燃煤電廠。另外，濕式電除塵技術(shù)雖然具有較高的除塵效率，但一般用在大型的燃煤發(fā)電廠作為綜合型的治理設(shè)備，一次成本高，也不適合中小型燃煤電廠。而干式電除塵器提效技術(shù)能夠處理大量的煙氣，并且具有很高的除塵效率，此外其適用范圍很廣，成本以及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，不會(huì)造成二次污染，基于以上優(yōu)點(diǎn)，中小型燃煤電廠可以選擇干式電除塵器作為其除塵的首選。

2 中小型燃煤電廠脫硫技術(shù)的選擇

2.1 脫硫技術(shù)介紹

2.1.1 濕法煙氣脫硫技術(shù)

濕法煙氣脫硫技術(shù)的特點(diǎn)是整個(gè)脫硫過程都是在濕態(tài)下進(jìn)行，因此在脫硫過程中，整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)溫度均不高于露點(diǎn)，然后脫硫以后的煙氣再通過煙氣再熱器（GGH）加熱后排放或者經(jīng)過濕煙囪再排放。因?yàn)闈穹煔饷摿虻恼麄€(gè)反應(yīng)過程是在氣-液相中反應(yīng)，所以該技術(shù)的脫硫反應(yīng)速度相對(duì)的快，并且脫硫的效率很高。

2.1.2 干法煙氣脫硫技術(shù)

干法煙氣脫硫技術(shù)指的是脫硫過程中得到的最終反應(yīng)產(chǎn)物都是干態(tài)的，而加入到鍋爐尾部煙道中的脫硫劑可以為干態(tài)也可以是濕態(tài)，其特點(diǎn)是當(dāng)煙氣流過反應(yīng)器時(shí)反應(yīng)器會(huì)進(jìn)行噴水，對(duì)煙氣進(jìn)行增濕，達(dá)到第二次脫硫的效果，提高了鈣的利用率以及總脫硫效率。

2.1.3 煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)

煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)[3]將循環(huán)流化床技術(shù)引入到煙氣脫硫中來，利用吸收劑對(duì)煙氣的多次循環(huán)吸收，能夠提高對(duì)脫硫吸收劑的利用率。如圖1為煙氣循環(huán)流化床的系統(tǒng)示意圖，其特點(diǎn)在于能夠過噴水將床溫控制在最佳反應(yīng)溫度下，從而保證最佳的脫硫效率。

2.2 脫硫技術(shù)的選擇

通過上面對(duì)3種主要煙氣脫硫技術(shù)的分析，進(jìn)行濕法煙氣脫硫需要GGH，而GGH的成本高，維修和保養(yǎng)費(fèi)用昂貴，不適合中小型燃煤電廠。干法煙氣脫硫技術(shù)需要對(duì)鍋爐進(jìn)行改造，施工時(shí)間長(zhǎng)，并且脫硫效果相比其他方法偏低，并且國(guó)內(nèi)也沒有成熟應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，故中小型燃煤電廠也不適用。煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)維護(hù)工作量和費(fèi)用低，電耗量與耗量低，并且工藝簡(jiǎn)單可靠，不受燃煤含硫量限制。所以中小型燃煤電廠在脫硫過程中可以選取煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)。

3 中小型燃煤電廠脫硝技術(shù)的選擇

3.1 脫硝技術(shù)的介紹

3.1.1 高效低氮燃燒技術(shù)

高效低氮燃燒技術(shù)是利用低氮燃燒器將煤質(zhì)、制粉系統(tǒng)快速燃燒，使得氮氧化物濃度降低，其具體實(shí)施方法為在爐內(nèi)施加合適的燃燒溫度以及停留時(shí)間，使煤粉快速著火、欠氧燃燒，并且在燃燒過程中，利用產(chǎn)生的氨基中間產(chǎn)物來抑制氮氧化物的產(chǎn)生，或者已經(jīng)生成的氮氧化物進(jìn)行還原。

3.1.2 SCR脫硝裝置

通常情況下，SCR脫硝裝置按60%～70%的脫硝效率來進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過增加催化劑用量和采用高效催化劑來實(shí)現(xiàn)脫硝的處理。

3.1.3 SNCR-SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)

SNCR脫硝技術(shù)的特點(diǎn)是把NH3與尿素等噴入鍋爐的爐內(nèi)高溫區(qū)，高溫區(qū)溫度約為850 ℃～1 100 ℃，然后讓NH3、尿素和氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)，但是其效果受到很多因素的影響。而SNCR-SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)是利用兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，在系統(tǒng)前端是SNCR系統(tǒng)，后端是SCR系統(tǒng)，前端利用還原劑與氮氧化物反應(yīng)，后端再對(duì)煙氣進(jìn)一步脫硝，極大提高了脫硝效率，并且使得SCR反應(yīng)容積減少，節(jié)省了催化劑用量，還減少了投資和運(yùn)行費(fèi)用。

3.2 脫硝技術(shù)的選擇

通過上面對(duì)3種主要脫硝技術(shù)的分析，SNCR-SCR脫硝技術(shù)采用了新型的聯(lián)合脫硝技術(shù)，脫硝效率高，同其他兩種技術(shù)相比較，其成本低，催化劑的用量少，運(yùn)行費(fèi)用也少，因此，對(duì)于中小型燃煤電廠而言，SNCR-SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)是更加合適的。

4 結(jié)語

對(duì)于中小型燃煤電廠而言，在缺乏資源與資金的情況下，要達(dá)到除塵、脫硫、脫硝的要求，應(yīng)當(dāng)對(duì)各類技術(shù)進(jìn)行比較，充分考慮各種污染物間相互影響，利用治理污染物的協(xié)同效應(yīng)來進(jìn)行處理，以達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳玉生.燃煤電廠煙塵超低排放技術(shù)路線比選研究[J].能源與節(jié)能，2016（4）：5-7.

[2] 肖創(chuàng)英.促進(jìn)燃煤電廠煙塵超低排放[J].科技導(dǎo)報(bào)，2014（33）：12.

[3] 陳永輝，李軍，李習(xí)臣.中小型燃煤電廠煙氣脫硫改造工藝技術(shù)路線的確定[J].能源工程，2008（6）：50-54.

[4] 中國(guó)華電集團(tuán)公司.中國(guó)華電集團(tuán)公司火電廠煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則[M].中國(guó)水利水電出版社，2010.