燃煤電廠煙氣超低排放技術路線研究

孫振宇

摘 要：工業在生產的過程中，勢必會對大氣造成一定的影響，而燃煤電廠是造成大氣污染的一個污染大戶，燃煤電廠在運行的過程中會排放一定量的二氧化硫、氮化物和粉塵等，本文針對燃煤煙氣污染物超低排放技術的發展路線做出一些簡單的研究。

關鍵詞：燃煤電廠；超低排放；煙氣

在工業生產中，煤炭的加工利用是一項不可或缺的能源，隨著工業的不斷發展，對煤炭的需求量也在不斷的增加，但是煤炭在燃燒的過程中會產生大量的煙氣污染物，比如二氧化硫、粉塵和氮化物等，經研究發現，燃煤電廠煙氣污染物中的二氧化硫、粉塵和氮化物的排放量達到總排放量的89%、79%和67%，這些煙氣污染物不僅會對大氣造成污染，還會嚴重的危害到人類的身心健康問題，所以就要提高燃煤煙氣污染物超低排放的技術，通過對燃煤電廠煙氣污染物進行凈化后再利用，采取先進的、系統的煙氣污染物超低排放技術以達到煙氣污染物的超低排放。

1 燃煤煙氣污染物超低排放技術發展現狀

隨著《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的發布，對燃煤電廠煙氣污染物的排放限值的要求越來越嚴格，2014年國家能源局、國家發改委和環保部三家聯合頒布了《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014～2020年）》，要求燃煤機組超低排放的煙氣污染物的限值要達到含量為6%的基準氧，二氧化硫、煙塵和氮化物的排放濃度分別要低于35mg/m3、10mg/m3和50mg/m3的指標，目前我國燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術主要是針對單一污染物進行單一的治理，各種治理煙氣污染的超低排放技術之間沒有實現協同處理，目前我國燃煤電廠在進行除塵時所用的設備大多是電除塵器，運用最廣泛的除塵技術有靜電除塵方式、利用高效的阻擋過濾器式進行除塵以及機械除塵器，根據煤炭燃燒的狀況，可以把煙塵的脫硫技術分為三個階段，即燃燒前、燃燒中和燃燒后進行脫硫，燃燒前的脫硫方法主要是通過物理的技術手段去除部分的黃鐵礦硫以及進行燃煤時60%的灰分。燃燒鍋爐的類型決定了燃煤中的脫硫技術，目前主要用的鍋爐類型有層燃爐和循環流花床鍋爐。在燃燒后進行脫硫技術主要分為三種形式，即濕法、干法以及半干法三種形式。脫硝技術也分為燃燒前、燃燒中和燃燒后三個階段，燃燒前也是通過物理手段進行優質選煤。燃燒中的脫硝技術主要是通過對燃燒的條件和方式進行控制從而降低由氮元素轉向氮化物的概率。燃燒后的脫硝技術手段主要是通過電子束處理法、活性炭的處理方法和脈沖電暈的化學方法進行處理。

2 燃煤煙氣污染物超低排放技術

通過對燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術的現狀進行分析可知，我國的煙氣除塵方式大多數為電除塵器，結合國外先進的除塵技術，為了緩解大氣污染的問題，實現煙氣污染物的超低排放，可以采取協同治理煙氣的技術路線，即以低低溫電除塵技術為核心的技術路線，采用協同治理燃煤煙氣的技術路線實現了各設備之間的協同作用，通過綜合考慮除塵、脫硫以及脫硝三種裝置之間的協同關系，每個裝置的脫除效果除了可以處理掉目標污染物外還可以處理掉其他的污染物，不能除去的還可以為下一階段的脫除創造一些有利的條件。

以低低溫電除塵技術為核心的技術協同治理的路線可以概括為以下流程，先通過脫硝裝置到熱回收器，到低低溫形式的電除塵器，再到采用濕法形式的煙氣污染物脫硫裝置，最后可根據要求的燃煤煙塵的排放限值來選擇是否增加濕式的除塵和再加熱器。我單位采用的是由東方鍋爐工程有限公司設計制造的66萬直流鍋爐，現簡單介紹超低排放技術中的脫硝技術和脫硫技術。

脫硝技術采用的脫硝裝置是選擇性的氧化還原反應裝置，主要的技術是將氮化物進行高效脫除，在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間設置反應器，采用的催化劑為蜂窩式，這種高灰型的布置方式可以在鍋爐BMCR工況和50%THA之間的負荷進行使用，在省煤器的出口下方和反應器出口煙道的轉彎處設置灰斗，在每臺反應器中設置“2+1層”的催化劑層，若鍋爐在100%BMCR工況條件下，可以使脫硝裝置的脫硝率達到80%以上。

脫硫技術采用的是濕法形式的煙氣污染物脫硫裝置，這種裝置的主要功能是高效脫除SO2，采用的技術為單塔或是組合式的分區吸收技術，主要是通過控制鈣硫比、液漿液的PH值、液氣比、漿液的霧化粒徑等這些參數來優化塔內的煙氣流場，另外還可以通過改變氣液傳質的平衡條件、改善噴淋層和改善除霧器的性能等措施來提高脫硫的效率。

3 超低排放技術值得關注的問題及建議

當燃煤機組的排放值低于燃氣輪機組規定的標準排放限值時被稱為超低排放，為了實現燃煤電廠盡可能少的排放煙氣污染物，就要對超低排放技術做進一步的研究，在執行超低排放技術時還要根據實際情況進行治理，要采取因爐制宜、因地制宜和因煤制宜的原則，要全面考慮到各設備之間的協同作用。低低溫的電除塵技術雖然被廣泛關注，但是其技術實際運行的經驗還不足，還缺乏工程的測試和應用等相關經驗，運行過程還存在二次揚塵或低溫煤腐蝕的問題，還需要采取措施避免此類問題出現。

現如今關于濕式除塵技術有很多，各企業采取的技術水平也不一致，其技術有各自的優缺點，但是如果要實現主流的高效的、穩定的以及可以長期運行的技術，就要杜絕粗制濫造和低價競爭的情況，以維持市場秩序的良好發展，同時對濕式除塵技術的提升也有一定的幫助。為了實現煙氣污染物的超低排放，國家發展改革委、國家能源局和環境保護部門已經聯合下發了關于超低排放的有關政策，規定從今年1月1日起，對已經并網運行的機組施行電網加價每千瓦時一分錢的政策，對從今年1月1日之后的新建機組施行電網加價每千瓦時0.5分錢的政策，可見國家對超低排放的重視。

4 結語

本文簡單介紹了燃煤電廠煙氣污染物超低排放技術的現狀，提出了關于燃煤電廠煙氣污染物超低排放的新型技術，并提出了幾點關于超低排放技術存在的問題以及建議等，希望本文的一些觀點可以為超低排放技術的發展提供一些價值的參考。

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