循環(huán)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(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民群眾對(duì)美好生活追求日益增強(qiáng)，環(huán)保要求也所提高，2018年安徽省提出《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)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(jiǎn)稱晉煤中能)堅(jiān)持“安全第一、環(huán)保第二、效益第三”的原則，樹立“實(shí)施清潔生產(chǎn)，營(yíng)造綠色生活”的理念，優(yōu)先實(shí)行技術(shù)創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)鍋爐煙氣超低排放。

1 運(yùn)行狀況

晉煤中能熱電車間內(nèi)1臺(tái)130 t/h中溫次高壓循環(huán)流化床鍋爐于2008年3月投產(chǎn)，2臺(tái)150 t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐于2011年10月投產(chǎn)。 2012年，2臺(tái)150 t/h高溫高壓循環(huán)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(shù)達(dá)到GB 13271—2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫質(zhì)量濃度不超過(guò)200 mg/m3、氮氧化物質(zhì)量濃度不超過(guò)200 mg/m3、煙塵質(zhì)量濃度不超過(guò)30 mg/m3。2014年，130 t/h中溫次高壓循環(huán)流化床鍋爐采用氨法煙氣脫硫、SNCR脫硝技術(shù)也實(shí)現(xiàn)上述排放標(biāo)準(zhǔn)。為達(dá)到安徽省要求，對(duì)高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行改進(jìn)。

2 改進(jìn)措施

針對(duì)高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐采用多種污染物高效脫除技術(shù)，使其大氣污染物排放濃度符合《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)要求》超低排放限值。中部地區(qū)新建燃煤機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值，即二氧化硫質(zhì)量濃度不超過(guò)35 mg/m3、氮氧化物質(zhì)量濃度不超過(guò)50 mg/m3、煙塵質(zhì)量濃度不超過(guò)10 mg/m3。

2.1 氮氧化物

為實(shí)現(xiàn)氮氧化物質(zhì)量濃度不超過(guò)50 mg/m3的指標(biāo)，針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行脫硝改造，增加選擇性催化還原技術(shù)(SCR)脫硝工藝。根據(jù)鍋爐爐膛出口NOX質(zhì)量濃度條件，確定采用SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝工藝，脫硝效率為60%～80%。SCR反應(yīng)器催化劑設(shè)計(jì)為2層(裝1層、預(yù)留1層)。采用蜂窩式催化劑[2]，布置于循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)的高、中省煤器之間。

2.2 二氧化硫

為實(shí)現(xiàn)二氧化硫質(zhì)量濃度不超過(guò)35 mg/m3的指標(biāo)，對(duì)脫硫塔進(jìn)行改造。脫硫塔采用復(fù)合塔結(jié)構(gòu)[3]，塔內(nèi)設(shè)置煙氣洗滌降溫區(qū)、SO2吸收區(qū)、顆粒物及氨逃逸控制區(qū)等，不同功能區(qū)用塔盤分隔。煙氣洗滌降溫區(qū)內(nèi)噴淋層設(shè)計(jì)為5層，其中SO2吸收區(qū)為3層；每個(gè)噴淋層設(shè)置1臺(tái)獨(dú)立的泵。SO2吸收區(qū)空塔工況煙氣流速不高于3.5 m/s，吸收塔本體進(jìn)出口壓力不大于1 800 Pa。吸收區(qū)上部設(shè)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(shè)置三級(jí)除霧器。

2.3 煙塵

為實(shí)現(xiàn)煙塵質(zhì)量濃度不超過(guò)10 mg/m3的指標(biāo)，對(duì)脫硫塔進(jìn)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(xié)同電袋除塵器技術(shù)[4]，實(shí)現(xiàn)顆粒物超低排放。

3 改造效果

分析循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行煙氣超低排放改造后的結(jié)果，分別取改造前和改造后各3個(gè)月平均值進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。

表1 循環(huán)流化床鍋爐煙氣超低排放改造結(jié)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(dá)到超低排放要求。

改造后，直接經(jīng)濟(jì)效益可觀。按目前運(yùn)行狀況，硫酸銨日回收量為 8 t，每噸按300元計(jì)算，一年(按300 d)可增加經(jīng)濟(jì)效益為72萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐的脫硝工藝進(jìn)行改造，提高了鍋爐煙氣的脫硝效率；對(duì)脫硫塔進(jìn)行改造，提高了脫硫效率，同時(shí)減少了顆粒物和氨逃逸，提前實(shí)現(xiàn)了中部地區(qū)燃煤鍋爐煙氣超低排放的目標(biāo)。