依照環(huán)境保護部、國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》標準要求，通過對我廠現(xiàn)在煙氣排放與超潔凈排放目標差異分析，確定我廠“超潔凈排放”改造工程主要項目內容和方案，我廠兩臺300MW機組于2015年分別進行了脫硝、除塵和脫硫改造。本文對華潤登封電廠兩臺300MW機組超潔凈排放改造的方式，如何降低氮氧化物，脫硫和除塵改造工藝，對改造后的效果，以及改造后的效果和效益進行了分析。

【關鍵詞】超潔凈改造；氮氧化物；改造；工藝。

1.煙氣排放標準差異

1.1現(xiàn)有機組已執(zhí)行的標準

根據《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），即重點地區(qū)火力發(fā)電廠燃煤鍋爐大氣污染物排放規(guī)定的大氣污染物特別排放極值為：煙塵20mg/Nm3、氮氧化物（以NO2計）100mg/Nm3、二氧化硫50mg/Nm3。

1.2燃煤電廠超潔凈排放標準

根據環(huán)境保護部、國家發(fā)展改革委、國家能源局近日聯(lián)合發(fā)布的《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，要求在全國范圍內推廣燃煤電廠超低排放要求。到2020年，全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現(xiàn)超低排放(即在基準氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)。加快現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組超低排放改造步伐，將東部地區(qū)原計劃2020年前完成的超低排放改造任務提前至2017年前總體完成;將對東部地區(qū)的要求逐步擴展至全國有條件地區(qū)，其中，中部地區(qū)力爭在2018年前基本完成，西部地區(qū)在2020年前完成。

2.現(xiàn)有機組基本情況

河南華潤登封電廠300MW機組鍋爐為亞臨界壓力、四角切圓燃燒，自然循環(huán)汽包爐，單爐膛，一次中間再熱，平衡通風，固態(tài)排渣，全鋼架懸吊結構，“∏”型半露天島式布置，燃燒器為低氮燃燒器，三次風上層布置了燃盡風。煙氣脫硝裝置是采用選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置，除塵裝置采用FE型電袋復合式除塵器（一電場+三布袋），脫硫采用石灰石----石膏濕法、一爐一塔脫硫裝置。

3.超潔凈排放改造工程內容

3.1脫硝改造工程

本次脫硝改造內容為：(1)在原有備用脫硝催化劑層增加了一層催化劑，增大了煙氣與脫硝催化劑的反應面積，同時更換了脫硝噴氨格柵。

(2)2D制粉系統(tǒng)三次風部分并入一次風改造,從2D排粉風機出口，三次風循環(huán)管風門前引出一根母管，分設手動蝶閥和電動調閥，從母管上接8路支路分別至C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3、D4一次風（具體位置位于一次風速測量裝置前，以保證一次風速顯示正常），每路支管設手動蝶閥。2D制粉系統(tǒng)運行時可將部分三次風并入一次風，從而減少了爐膛上部三次風量，將部分三次風下移，一次風量相應減少，從而降低了脫硝入口氮氧化物，通過并入前后試驗證明脫硝入口氮氧化物能降低20～40mg/Nm3，具體改造方案如圖1所示。

3.2除塵和脫硫系統(tǒng)改造工程

除塵和脫硫系統(tǒng)改造采用在脫硫吸收塔內一體化改造，即在脫硫塔吸收塔內安裝管束式除塵器、高效噴淋層和旋匯耦合器。這三者組合形成北京清新環(huán)境公司的專利技術，最終保證煙氣中的煙塵、二氧化硫達到超低排放標準：煙塵≤5mg/Nm3；二氧化硫≤35mg/Nm3。

3.2.1管束式除塵器

管束式除塵器類似于鍋爐汽包中的旋風分離器，可使煙氣在高速旋轉、混合運動的過程中，將霧滴和粉塵脫除。在煙氣阻力基本不變的情況下，實現(xiàn)了高效除塵除霧，取代了原有的吸收塔除霧器。管束式除塵器的材質為聚丙烯塑料，耐溫程度與原除霧器相仿，管束式除塵器如圖2所示。


3.2.2高效噴淋層

噴淋層技改有如下特點：

1、噴淋層全部更換，并增加一層，共達四層；

2、所有噴嘴由螺旋型改為空心錐型；

3、支撐梁上安裝了防護板進行保護。

噴淋層安裝關鍵有兩項工作：一是噴淋主管的吊裝就位；二是管道接頭的手工粘接。前者屬高空作業(yè)，風險較大，后者重在預防火災事故，高效噴淋層如圖3所示。

3.2.3旋匯耦合器

旋匯耦合器也叫湍流器，是此次技改吸收塔內的新增設備。單個湍流器的形狀如軸流風扇，只不過葉片是焊死保持固定不動的。湍流器層布滿塔內整個水平斷面，位置在原煙道入口與噴淋層之間。它的主要作用是加強煙氣與漿液的混合，提高脫硫及除塵效率。其實際功效在華潤蒲圻、首陽山等多個項目都得到了很好的驗證，旋匯耦合器如圖4所示。


4.超潔凈排放改造效果及效益預測

通過這次超潔凈排放改造，從超潔凈試驗數(shù)據（表1）分析可以看出，此次改造達到了超潔凈排放要求，并且通過合理的方案選擇降低了設備投資，并減少了系統(tǒng)運行成本，為其它電廠超潔凈排放改造提供了很好的借鑒意義。2016年1月份，我廠兩臺300MW機組順利通過了環(huán)保局超潔凈排放改造驗收，兩臺機組年利用小時數(shù)可以增加200小時，上網電價上調1分錢，根據我廠2015年機組的負荷計算，實施超潔凈排放改造后，按照每度電0.36元計算，每年可以多產生收益3312.64萬元。


5.結論

本次“超潔凈排放”改造工程已全部完成，并且順利地通過了環(huán)保局超潔凈排放驗收，機組NOx、SO2、粉塵的年排放量將得到大幅度削減，我廠作為河南省300MW第一家完成超低排放改造的機組，對改善區(qū)域環(huán)境和實施“藍天”工程有重大貢獻，履行了節(jié)能環(huán)保社會職責，有利于建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會國策的貫徹實施。