太原锅炉集团有限公司
摘要：随着节能环保理念的不断深入，对大型火力发电厂环保工作也提出更高的要求。然而从当前大多火力发电厂经营现状看，在节能的环保效果上并不乐观，其直接导致整个电力工业跻身于国内“污染大户”行列中。在此背景下，便可考虑建设先进高效脱硫、脱硝和除尘设施，通过环保新技术的应用，帮助火力发电厂获得更多的经济效益、社会效益与环保效益。本文将对大型火力发电厂环保现状、火电机组污染减排技术以及火电机组污染物减排技术应用实证与建议进行分析。
关键词：环保新技术；低低温除尘系统；火力发电厂；应用
前言：电力工业作为我国经济发展的基础产业，近年来发展中取得较多突破性的成就，但其带来的污染问题也引起社会关注。尤其对于大型火力发电厂，在能源消耗上主要为煤炭，导致大气污染问题极为突出。从《火电厂大气污染物排放标准》相关规定便可发现，对污染排放给予更严格限制。此时，火电厂便需考虑引入环保新技术，实现可持续发展。因此，本文对环保新技术在大型火力发电厂中的应用研究，具有十分重要的意义。
1大型火力发电厂环保现状
近年来大型火力发电厂发展中取得较多突破性成就，特别在外部环境影响下，如电力体制的改革，整个行业中逐渐引入厂网分开、竞价上网等理念，要求电力企业做好创新工作，促进整体运营效率的提高。再如整个行业竞争中，提倡火电机组大容量、高参数，且逐步引入烟气脱硫、脱硝以及除尘等节能环保新技术，这种竞争环境很大程度为火力发电厂发展注入新鲜活力，竞争压力增大的同时也有较多新的发展机遇。同时，整个社会环境下对环保问题关注程度较高，火力发电厂面临的压力逐渐增大。尽管当前火力发电厂保持较快的发展步伐，但在环境效益获取方面仍存在一定不足之处，如能源转换效率低、污染物排放控制效果差、污染物利用能力不足等，这些都将当前火电厂环保方面的问题凸显出来。以其中污染物排放控制为例，氮氧化物、二氧化硫、烟尘以及汞与基化合物等都可作为主要污染物项目[1]。
2火电机组污染物减排技术研究
2.1低低温电除尘系统概述
本文在研究中所提及的环保新技术主要体现在低低温电除尘方面，其与火电厂大气污染物排放标准》相关规定吻合，强调在热回收器增设下，使除尘器入口温度得以控制，这样在温度降低下烟气体积流量会保持减小趋势，且粉尘比电阻也会逐渐下降。而在粉尘比电阻、温度下降下，更易捕集粉尘。一般电除尘器运行中，若可保持80～100℃温度范围，此时烟气流通中便会提高除尘系统效率。假若将加热器设置于吸收塔处，烟气温度将在烟气余热影响下提高，烟气泄漏问题得到解决，下游设备被腐蚀的可能性降低，且石膏雨、白烟都将被消除[2]。
2.2低低温电除尘系统运行原理
本文研究中提及的低低温电除尘系统，其在构成上主要以电除尘器、热回收器以及再加热器为主，其中烟囱、湿法脱硫间烟道位置布置的为再加热器（MGG-R/H），而在电除尘器与空预器间布置的为热回收器（MGGH-H/E）。系统运行中，二氧化硫、高浓度粉尘会从空预器流经，温度保持下降趋势，一般约为130℃，然后热回收装置对烟气继续降温，保持为90℃左右，在此基础上低低温除尘器便会执行除尘操作，此时的粉尘浓度将会得到最大程度的控制，保持为99.8的除尘效率。由于除尘后仍有部分烟气需排放，其会进入吸收塔中，该过程中烟气温度控制在50℃以内，但该温度烟气很可能腐蚀烟囱，所以由再加热器加热烟气，确保烟气温度保持为90℃左右，降低烟囱以及下游设备被腐蚀的可能性，最后烟囱会将烟气向大气中排放。国内目前许多火力发电厂都在低温省煤器方面进行改造，取得的节能效果极为显著。有研究表明，改造后除尘效率相比以往除尘系统，将提高30%～40%，烟囱入口粉尘浓度低于20mg/m³。
3火电机组污染物减排技术应用实证与建议
3.1低低温电除尘系统应用实证
以国内某大型活力发电厂为例，其原有锅炉以Ⅱ型布置，整体构成为三分仓回转式空气预热器、内置式启动分离系统、全悬吊结构、全钢构架、固态排渣、平衡通风、旋流燃烧器、单炉膛，并有超临界参数变压直流本生型锅炉、直吹式制粉系统设置其中。机组运行中，以93.89%作为锅炉设计热效率，122.0℃为排烟温度，但在夏季炎热天气下，排烟温度很可能保持在150℃左右。这种温度环境下，除尘效率难以保证，排烟热损失较大，且需增加湿法脱硫装置喷水量，整个机组运行耗费的水资源极高。由于机组运行下电厂整体效益难以保证，便组织相关人员开展满负荷试验，最后得到40.67mg/Nm³出口烟尘浓度，99.66%除尘效率，与粉尘排放标准比较，出口排放浓度高出许多。对此现状，便考虑机组改造，将低温省煤器系统增设其中。改造后，发现150℃排烟温度被控制在酸露点以下，与排烟温度控制、节能改造要求相吻合。同时，在低温省煤器应用下，凝结水被烟气余热加热，其解决以往汽轮机抽汽问题，且在脱硫塔水资源消耗控制、除尘效率提高等方面都取得显著成效[3]。
3.2低低温电除尘系统应用建议
由低低温电除尘系统应用实证中可发现，环保新技术的应用效果极为明显，但在该系统运行下，也暴露出较多问题，如排烟温度可能低于酸露点温度，导致烟气粉尘发生变化，且常规除尘器运行方面也存在一定异常。对此，在低低温除尘系统应用中，应注意其他相关问题，具体表现为以下几方面。
第一，燃烧煤种问题。不同煤种应用下在硫化性质方面有一定差异，燃烧中所带来的影响也不同。如设计中进口水温保持在70℃左右，低于酸漏点，这样低温腐蚀问题便可能发生。而在含硫量较高煤种燃烧下，由于烟气内硫浓度过高，会提高酸露点温度，更易增强烟气腐蚀性。所以燃烧煤种问题应作为环保新技术应用下考虑的主要内容。
第二，灰斗堵灰问题。粉尘中黏附的硫物质很容易被碱性物质吸收，其直接造成灰难以快速流动，带来烟道堵塞问题。对此应在常规设计中，做好灰斗卸灰角度的控制。
除此之外，如二次扬尘振打情况也应引起注意，可考虑在低低温电除尘系统应用的基础上将离线振打技术、移动电极电除尘技术等引入其中，以此达到二次扬尘排放量控制目标[4]。
结论：环保新技术的应用是解决当前大型火力发电厂环保问题的关键所在。本文研究中所提及的低低温除尘系统，可满足当前火电厂污染物排放相关标准，对污染物的控制效果极为显著，若辅以其他如离线振打技术等，更能实现节能环保目标，推动火力发电厂经济效益、环境效益与社会效益的共同提高。
参考文献：
[1]郭大朋.大型火力发电厂设备检修工程标准化管理策略研究[D].大连海事大学，2013.
[2]吴捷彪.大型火力发电厂环保新技术总结[J].科技创新与应用，2015，07：67.
[3]郑鹏.影响火力发电厂建设项目竣工环保验收的常见问题探讨[J].环境与可持续发展，2016，01：36-37.
[4]张明智.BOT投融资模式在火力发电厂环保脱硫产业的应用研究[D].对外经济贸易大学，2015.