火電廠“超潔凈排放”改造策略分析

袁國棟

摘 要： 現(xiàn)階段，我國工業(yè)科技迅猛發(fā)展，居民生活水平不斷提高。基于此背景，本文針對當(dāng)下我國火電廠除塵、脫硫、脫硝等煙氣治理技術(shù)存在的缺陷，提出了改造策略，以期為我國火電廠的健康發(fā)展提供一定參考。

關(guān)鍵詞： 火電廠;超潔凈排放;改造策略

【中圖分類號】X773 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.145

引言：火電廠主要用于城市供熱，它是社會發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施之一，但其主要依靠煤作為燃料，會對空氣造成一定污染，因此，筆者對火電廠“超潔凈排放”改造策略進(jìn)行分析與研究，以期促進(jìn)城市現(xiàn)代化的建設(shè)。

1 “超潔凈排放”背景概述

近年來，我國電力行業(yè)快速發(fā)展，且煙氣治理技術(shù)日益成熟。但隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)腳步的不斷加快，新時(shí)代又對煙氣治理技術(shù)提出了高標(biāo)準(zhǔn)與新要求。從當(dāng)前我國煙氣治理設(shè)施的運(yùn)行情況來看，大部分火電廠受到基礎(chǔ)設(shè)備管理、設(shè)備調(diào)試及設(shè)備運(yùn)行狀況等因素的影響，煙氣治理水平有待提高。

現(xiàn)有燃煤機(jī)組脫硫工藝通常是指濕法脫硫，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，濕法脫硫主要存在以下缺陷，第一，燃煤硫分與設(shè)計(jì)值差距過大，火電廠脫硫設(shè)施入口煙氣量和SO2濃度超標(biāo)，以致脫硫設(shè)備無法正常運(yùn)行;第二，脫硫吸收塔無法對入口煙氣進(jìn)行首次吸收，往往被作為第二級除塵器，大量煙塵堆積，堵塞脫硫塔，磨損脫硫設(shè)備，導(dǎo)致整體脫硫效果不佳;第三，煙氣換熱器（GGH）堵塞，通道堵塞，從而引發(fā)SO2超標(biāo)。

當(dāng)前，脫硝的主流工藝SCR即是選擇性催化還原法，此種方式所采用的脫硝系統(tǒng)存在液氨的安全性問題、脫硝技術(shù)國產(chǎn)化問題以及催化劑處置問題等。

2 “超潔凈排放”改造方案

針對當(dāng)前我國火電廠 “超潔凈排放”的相關(guān)要求，相關(guān)環(huán)保部門對二氧化硫、煙塵等的排放進(jìn)行了深入分析與研究，其改造技術(shù)路線大致如下：

2.1 脫硝改造技術(shù)

由于火電廠普遍采用煤作為燃料，因此會產(chǎn)生大量二氧化硫與氮氧化物，很多火電廠常采用氮氧化物脫除技術(shù)來處理這些排放物，氮氧化物脫除技術(shù)主要包括：選擇性催化還原（SCR）技術(shù)和非選擇性催化還原（SNCR）技術(shù)，隨著居民對供熱量的需求不斷上漲，排放量亦隨著與日俱增，因此僅采用SNCR技術(shù)對排放物進(jìn)行處理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要想使硫化物及氮氧化物的滿足“超潔凈排放”標(biāo)準(zhǔn)，就必須選擇低氮燃燒技術(shù)與SCR技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線。

當(dāng)前，我國SCR脫硝技術(shù)已相對完善，可保證脫硝效率高達(dá)90%，但隨著時(shí)代的變遷，SCR脫硝技術(shù)仍出現(xiàn)了一定問題，如低溫投運(yùn)效率低下、催化劑失活、排放管堵塞等。

2.2 脫硫改造技術(shù)

當(dāng)前，石灰石—石膏濕法脫硫工藝是火電廠較為常見的脫硫改造技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)操作簡單、適用范圍廣、脫硫效率高，因此在電力領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。但隨著科技快速發(fā)展，新時(shí)代又對脫硫改造技術(shù)提出了高標(biāo)準(zhǔn)與新要求。針對脫硫技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)，我們主要采取的改造措施有：增加液氣比、增加托盤、單塔雙循環(huán)等。

增加液氣比的改造措施指的是通過擴(kuò)容的方式來提高氧氣含量，并結(jié)合使用噴淋層邊界強(qiáng)化裝置，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，但此種方式耗能較大;吸收塔內(nèi)增設(shè)托盤能均衡塔內(nèi)煙氣含量，增加漿液停留時(shí)間，從而導(dǎo)致整體工作效率不高;單塔雙循環(huán)技術(shù)能將反應(yīng)區(qū)與結(jié)晶區(qū)漿液分隔開，在很大程度上提高了脫硫效率。

2.3 除塵改造技術(shù)

環(huán)保問題永遠(yuǎn)是一個(gè)全球不懈研究的課題，火電廠作為一種供熱設(shè)備，其煙塵排放問題需得到群眾及國家的高度重視?，F(xiàn)階段，我國火電企業(yè)普遍采用脫硝系統(tǒng)對入口煙塵進(jìn)行處理，但相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，脫硫系統(tǒng)出口煙塵成分主要是未參與反應(yīng)的石灰石顆粒以及其他副產(chǎn)物，脫硫出口煙塵含量主要與煙氣流速、催化劑活性以及噴淋層噴淋漿液細(xì)度等因素相關(guān)，在現(xiàn)階段，我國火電廠除塵改造技術(shù)去除PM2.5等細(xì)顆粒物的效果還有待提高，因此，相關(guān)研究部門應(yīng)對脫硫系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造，提高脫硫效率，降低排放量。

為滿足“超潔凈排放”的相關(guān)要求，除塵改造技術(shù)開始借助濕式電除塵器對大顆粒排放物進(jìn)行處理與排放，因該設(shè)備屬于除塵末端設(shè)備，因此它需裝置在脫硫系統(tǒng)之后，從而促進(jìn)系統(tǒng)除塵效率的提高。

3 結(jié)論與評價(jià)

隨著我國電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，各種新型“超潔凈排放”技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)低排放的相關(guān)要求，脫硝改造技術(shù)、脫硫改造技術(shù)以及除塵改造技術(shù)將趨于綠色環(huán)保方向發(fā)展?；诖?，本文對火電廠“超潔凈排放”改造策略進(jìn)行論述，旨在促進(jìn)我國電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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