摘要：在燃煤電廠超低排放改造技術(shù)路線的運(yùn)用中，要形成多樣化的綜合技術(shù)運(yùn)用，圍繞燃煤電廠超低排放技術(shù)路線的優(yōu)化創(chuàng)新，更好的推動(dòng)整個(gè)技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：燃煤火電廠；超低排放；改造技術(shù)

燃煤電站超低排放改造的重點(diǎn)和關(guān)鍵在于粉塵的達(dá)標(biāo)排放，按照實(shí)現(xiàn)粉塵達(dá)標(biāo)排放的不同技術(shù)分類(lèi)，將超低排放改造技術(shù)路線分為：污染物末端治理理念的超低排放改造技術(shù)路線、污染物協(xié)同控制理念的超低排放改造技術(shù)路線。

1、脫硝技術(shù)

1.1低氮燃燒技術(shù)

低氮燃燒技術(shù)包括低氮燃燒器技術(shù)、空氣分級(jí)技術(shù)、燃料再燃技術(shù)等，是根據(jù)NOx的生成機(jī)理，通過(guò)控制燃燒溫度或改變物料分布來(lái)破壞NOx的生成環(huán)境，從而抑制NOx的產(chǎn)生。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，各種低氮燃燒技術(shù)常常以組合的方式出現(xiàn)。其中，空氣分級(jí)技術(shù)+低氮燃燒器技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。

低氮燃燒技術(shù)初期一次性投入較大，但后續(xù)無(wú)運(yùn)行成本，僅進(jìn)行必要的維護(hù)即可，因此是國(guó)內(nèi)外燃煤鍋爐控制NOx排放的優(yōu)先選用方法。但必須注意到，NOx減排和安全穩(wěn)定燃燒恰好構(gòu)成了一對(duì)矛盾，各種低氮燃燒方法對(duì)爐內(nèi)火焰穩(wěn)定性和燃料的完全燃燒程度都有明顯不利的影響，因此選擇NOx控制措施時(shí)必須兼顧燃燒的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

1.2煙氣脫硝技術(shù)

比較常用的煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原（SCR）技術(shù)和選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)。SCR技術(shù)是催化劑存在的條件下，利用還原劑將NOx還原成N2和H2O，是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。其中，催化劑是SCR反應(yīng)器的核心元件，通過(guò)增加催化劑和噴氨量，可以有效地提高脫硝效率，減少NOx的排放，但運(yùn)行成本較高。

SNCR技術(shù)又被稱(chēng)為熱力脫硝，是沒(méi)有催化劑作用的條件下，利用爐內(nèi)高溫（900℃—1200℃）驅(qū)動(dòng)來(lái)完成還原反應(yīng)。與SCR技術(shù)相比，由于不使用催化劑，運(yùn)行成本相對(duì)較低，但NH3的逃逸量較多，脫硝效率也不高。隨著NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，低氮燃燒+SNCR+SCR的組合路線開(kāi)始受到關(guān)注。

前期的低氮燃燒可減輕后續(xù)系統(tǒng)的脫硝壓力，而SNCR和SCR的組合，將SNCR的還原劑直噴爐膛技術(shù)同SCR利用逸出NH3進(jìn)行催化反應(yīng)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行兩級(jí)脫硝，降低成本的同時(shí)獲得了較高的脫硝效率，減少了NH3的逃逸。

2、脫硫技術(shù)

2.1原塔提效方案

為達(dá)到要求的吸收塔脫硫效率，可通過(guò)增加噴淋層數(shù)來(lái)增大液氣比，也可通過(guò)增加合金托盤(pán)來(lái)增加傳質(zhì)效率，或兩種方式一起使用。相應(yīng)的，原塔的石膏氧化時(shí)間需重新進(jìn)行核算，如原塔漿池能滿(mǎn)足改造后的石膏氧化時(shí)間的要求，原塔漿池可無(wú)需改造，如原塔漿池不能滿(mǎn)足改造后的需要，則可對(duì)漿池加高或采用增設(shè)塔外漿液箱的方式來(lái)滿(mǎn)足石膏氧化時(shí)間的要求。

根據(jù)國(guó)內(nèi)電廠超低排放改造的效果來(lái)看，達(dá)到脫硫目標(biāo)一般都不存在問(wèn)題，主要是對(duì)吸收塔內(nèi)協(xié)同除塵的要求。在吸收塔達(dá)到脫硫效率的前提下，如果吸收塔入口粉塵濃度處在合理范圍內(nèi)，則在考慮不增加后續(xù)的濕式電除塵器的條件下，通過(guò)均布?xì)饬鳌⑻岣邍娏芨采w度及優(yōu)化除霧器布置等技術(shù)完全能將出口粉塵降低到5mg/Nm3以下。

2.2增設(shè)新塔方案

當(dāng)原單塔的脫硫效率不能滿(mǎn)足排放要求時(shí)，可考慮新建串聯(lián)或并聯(lián)吸收塔。新建串聯(lián)塔，是目前國(guó)內(nèi)大型火力發(fā)電廠針對(duì)高硫煤的比較成熟的脫硫技術(shù)。煙氣通過(guò)一級(jí)塔后，由煙氣出口進(jìn)入二級(jí)塔，進(jìn)行二次脫硫。

兩級(jí)吸收塔工作的側(cè)重點(diǎn)不同，一級(jí)塔低pH值運(yùn)行，重氧化，二級(jí)塔高pH值運(yùn)行，保效率。新建并聯(lián)塔，主要通過(guò)煙氣分流減少進(jìn)入原吸收塔的煙氣量，使得原吸收塔出口煙氣達(dá)標(biāo)排放，新建吸收塔則用于處理剩余部分煙氣量。

2.3單塔雙循環(huán)方案

單塔雙循環(huán)是結(jié)合原塔提效和增設(shè)新塔兩種方案的優(yōu)點(diǎn)衍生出的新工藝。單塔雙循環(huán)的吸收系統(tǒng)與傳統(tǒng)的單塔不同，而是分為上層漿液循環(huán)和下層漿液循環(huán)兩個(gè)部分，下層循環(huán)的漿液經(jīng)過(guò)噴淋吸收后返回到吸收塔漿池，上層循環(huán)的漿液通過(guò)上層受液盤(pán)將上層噴淋的漿液收集，通過(guò)重力自流到塔外漿池。

從實(shí)質(zhì)上看，單塔雙循環(huán)和串塔工藝的流程基本相同，只是將串塔中間的聯(lián)絡(luò)煙道省略，達(dá)到脫硫效率的同時(shí)節(jié)省成本。但該工藝存在吸收塔高度較高的問(wèn)題，給吸收塔的設(shè)計(jì)和加固都帶來(lái)了不小的影響。

3除塵技術(shù)

電除塵技術(shù)是利用強(qiáng)電場(chǎng)電暈放電使煙氣電離、粉塵荷電，在電場(chǎng)力的作用下將粉塵從煙塵中分離出來(lái)的技術(shù)。袋式除塵器是利用纖維狀編織物做成的袋式過(guò)濾元件來(lái)捕集煙塵的技術(shù)，與電除塵相比，該技術(shù)對(duì)煙塵適應(yīng)性較大，受鍋爐負(fù)荷變化影響也較小，除塵效率也較高，但是它阻力較大，并且由于需要定期更換濾袋，因此運(yùn)行成本也較大。

因此，為了兼顧除塵效率和運(yùn)行成本，一些公司提出了電袋復(fù)合除塵技術(shù)，煙氣首先通過(guò)電除塵，然后再經(jīng)過(guò)袋式除塵器，這種設(shè)計(jì)兼顧了兩種除塵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并在一定程度上克服了兩者的缺點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用效果。該技術(shù)不僅適用于新建項(xiàng)目，也適用于現(xiàn)有設(shè)備的提效改造，具有較好的除塵效果，并且較單獨(dú)采用電除塵或者袋式除塵器投資較低。

除塵技術(shù)形成了兩種技術(shù)路線，一種是對(duì)傳統(tǒng)除塵技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造，其典型代表是低低溫電除塵技術(shù)。低低溫電除塵技術(shù)是通過(guò)降低進(jìn)入電除塵器的煙氣溫度，從而降低煙塵比電阻，從而提高除塵效率，同時(shí)還可脫除吸附在灰塵中的汞和SO3。

另一種是濕式電除塵技術(shù)。濕式電除塵器的收塵原理與干式電除塵器相同，靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場(chǎng)力的作用下到達(dá)集塵板/管，然后采用定期沖洗的方式，使粉塵隨著沖刷液的流動(dòng)而清除，避免引起二次揚(yáng)塵。在吸收塔出口接濕式電除塵器，可將煙塵排放限值控制在5mg/Nm3甚至更低水平，消除“石膏雨”現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分別在85%、70%和60%左右。

4、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)不同的排放標(biāo)準(zhǔn)、鍋爐爐型和燃煤煤質(zhì)，可采用的技術(shù)路線并不唯一，燃煤電廠應(yīng)綜合考慮各種因素，制定出符合自身實(shí)際情況的改造方案，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔化利用。隨著超低排放技術(shù)的逐步推廣，這將產(chǎn)生十分巨大的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]羅凱。電袋組合式除塵器的運(yùn)行與調(diào)整［J］.湖北電力，2015(10)：69.

[2]黃永琛，等。燃煤電廠煙塵超凈排放技術(shù)路線探討［J］.能源與節(jié)能，2015(3)：126.

[3]王志明，程樹(shù)康.提高火力發(fā)電廠除塵效率的方法［J］.發(fā)電設(shè)備，2016(3)：186-189.

作者簡(jiǎn)介：李建平（1980.9--），男，陜西咸陽(yáng)，本科，助理工程師，長(zhǎng)期從事燃煤火力發(fā)電廠運(yùn)行工作。