摘要：在燃煤電廠超低排放改造技術(shù)路線的運用中，要形成多樣化的綜合技術(shù)運用，圍繞燃煤電廠超低排放技術(shù)路線的優(yōu)化創(chuàng)新，更好的推動整個技術(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和關(guān)鍵在于粉塵的達(dá)標(biāo)排放，按照實現(xiàn)粉塵達(dá)標(biāo)排放的不同技術(shù)分類，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)、空氣分級技術(shù)、燃料再燃技術(shù)等，是根據(jù)NOx的生成機理，通過控制燃燒溫度或改變物料分布來破壞NOx的生成環(huán)境，從而抑制NOx的產(chǎn)生。在實際生產(chǎn)過程中，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)無運行成本，僅進(jìn)行必要的維護(hù)即可，因此是國內(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)成了一對矛盾，各種低氮燃燒方法對爐內(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，但運行成本較高。

SNCR技術(shù)又被稱為熱力脫硝，是沒有催化劑作用的條件下，利用爐內(nèi)高溫（900℃—1200℃）驅(qū)動來完成還原反應(yīng)。與SCR技術(shù)相比，由于不使用催化劑，運行成本相對較低，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，進(jìn)行兩級脫硝，降低成本的同時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，可通過增加噴淋層數(shù)來增大液氣比，也可通過增加合金托盤來增加傳質(zhì)效率，或兩種方式一起使用。相應(yīng)的，原塔的石膏氧化時間需重新進(jìn)行核算，如原塔漿池能滿足改造后的石膏氧化時間的要求，原塔漿池可無需改造，如原塔漿池不能滿足改造后的需要，則可對漿池加高或采用增設(shè)塔外漿液箱的方式來滿足石膏氧化時間的要求。

根據(jù)國內(nèi)電廠超低排放改造的效果來看，達(dá)到脫硫目標(biāo)一般都不存在問題，主要是對吸收塔內(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，通過均布?xì)饬?、提高噴淋覆蓋度及優(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足排放要求時，可考慮新建串聯(lián)或并聯(lián)吸收塔。新建串聯(lián)塔，是目前國內(nèi)大型火力發(fā)電廠針對高硫煤的比較成熟的脫硫技術(shù)。煙氣通過一級塔后，由煙氣出口進(jìn)入二級塔，進(jìn)行二次脫硫。

兩級吸收塔工作的側(cè)重點不同，一級塔低pH值運行，重氧化，二級塔高pH值運行，保效率。新建并聯(lián)塔，主要通過煙氣分流減少進(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)兩個部分，下層循環(huán)的漿液經(jīng)過噴淋吸收后返回到吸收塔漿池，上層循環(huán)的漿液通過上層受液盤將上層噴淋的漿液收集，通過重力自流到塔外漿池。

從實質(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)到脫硫效率的同時節(jié)省成本。但該工藝存在吸收塔高度較高的問題，給吸收塔的設(shè)計和加固都帶來了不小的影響。

3除塵技術(shù)

電除塵技術(shù)是利用強電場電暈放電使煙氣電離、粉塵荷電，在電場力的作用下將粉塵從煙塵中分離出來的技術(shù)。袋式除塵器是利用纖維狀編織物做成的袋式過濾元件來捕集煙塵的技術(shù)，與電除塵相比，該技術(shù)對煙塵適應(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，因此運行成本也較大。

因此，為了兼顧除塵效率和運行成本，一些公司提出了電袋復(fù)合除塵技術(shù)，煙氣首先通過電除塵，然后再經(jīng)過袋式除塵器，這種設(shè)計兼顧了兩種除塵技術(shù)的優(yōu)點，并在一定程度上克服了兩者的缺點，具有較好的應(yīng)用效果。該技術(shù)不僅適用于新建項目，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，一種是對傳統(tǒng)除塵技術(shù)進(jìn)行升級改造，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而清除，避免引起二次揚塵。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，同時對一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分別在85%、70%和60%左右。

4、結(jié)語

針對不同的排放標(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，制定出符合自身實際情況的改造方案，實現(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)境效益和社會效益。

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作者簡介：李建平（1980.9--），男，陜西咸陽，本科，助理工程師，長期從事燃煤火力發(fā)電廠運行工作。