中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北秦皇岛066000
摘要：我国环境保护已取得积极进展，但环境形势依然严峻。2014年9月，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，要求新建和现役燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到或接近燃气轮机组排放限值，即在基准氧含量6%条件下，NOX、SO2、烟尘排放浓度分别不高于50、35、10mg/Nm3。针对“行动计划”，国内火力发电集团和部分省市更是提出了超低排放要求，即在基准氧含量6%条件下，NOX，SO2和烟尘的排放浓度分别低于50、35、5mg/Nm3。
关键词：燃煤锅炉；超低排放；技术；分析
1导言
以煤为主的能源结构并且通过直接燃烧的方式加以利用是造成我国大气污染的主要原因之一。因此，必须引入先进的污染物治理技术控制燃煤机组的污染物排放总量，并执行更为严格的排放标准。在2014年9月印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》中，要求燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到或接近燃气轮机组排放限值，即在基准氧含量6%条件下，NOX、SO2、烟尘排放浓度分别不高于50mg/Nm3、35mg/Nm3、10mg/Nm3。在2015年12月印发的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》里，要求东部、中部和西部地区分别在2017年，2018年和2020年前基本完成超低排放改造。
2烟尘治理技术改造
现阶段，本工程在运行石灰石一石膏湿法烟气脱硫系统为回转式运行模式，虽然环绕效率高，但也存在漏风率高、低温腐蚀问题严重、运行能耗高等问题而新型管式石灰石一石膏湿法烟气脱硫系统则具有无泄漏、堵灰粘结可能性小、以及冲洗维护方便等优势，值得应用故在本工程燃煤锅炉超净排放技术改造中，烟气治理采取引人管式石灰石一石膏湿法烟气脱硫系统的改造方案其基本流程如图1所示燃煤锅炉运行过程中，借助于原烟气热量，通过烟气冷却器换热管对热媒介质进行加热，加热后热媒介质循环至烟气加热器换热管，起到加热净烟气并抬高排放净烟气温度的目的同时，在烟气换热器装置上设置有独立运行的旁路装置，在整个石灰石一石膏湿法烟气脱硫系统长期停机后投运前以及启动前期可作为管道清洗使用在系统低负荷运行条件下，烟气冷却器人口部位烟气温度明显降低，热媒介质所吸收热量无法将净排烟气温度提高至30.00l:的标准，因此需要在热媒辅助器加热处理以达到巩固超净排放效果的目的
图1管式石灰石一石膏湿法烟气脱硫系统流程图
3烟气污染物治理技术
3.1NOX脱除技术
目前，用于控制NOX排放的主要途径有低氮燃烧技术（LNB）和烟气脱硝技术。因低氮燃烧技术能够有效降低炉膛出口烟气的NOX浓度，节省SCR脱硝技术的投资、运行费用，因此普遍采用LNB结合选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术的方式来控制NOX的排放。就目前已完成超低排放改造的燃煤电厂而言，脱硝改造方案基本类似，多为系统优化、低氮燃烧改造及增加SCR催化剂。
3.2SO2脱除技术
为了实现SO2的超低排放，国内各大环保企业在原有脱硫技术基础之上相继提出了各自的高效脱硫技术，主要包括沸腾式泡沫脱硫除尘一体化技术(YD-BFI)、单塔一体化脱硫除尘深度净化技术(SPC-3D)、高效脱硫除尘托盘塔技术等。截至目前，各项技术均已取得一定数量的工程应用业绩。对于燃用高硫煤（St,ar＞3%）的锅炉，远达环保的单塔双循环技术也已取得了应用业绩。综上，我国现有脱硫技术已然能够满足SO2的超低排放需求，各新建或改造项目可通过技术经济对比，选取合适的脱硫技术方案。
3.3烟尘脱除技术
烟尘的脱除主要有干式除尘、湿法脱硫协同除尘和湿式电除尘(WESP)。目前，电厂大多采用多个除尘技术协同除尘。在湿法脱硫系统中，脱硫塔在实现高效脱硫的同时，凭借浆液对烟尘的惯性碰撞、拦截、扩散等作用实现对烟尘的捕集。在前述高效脱硫技术中，沸腾式泡沫脱硫除尘一体化技术(YD-BFI)等正是国内环保企业出于提升脱硫塔协同除尘能力的考虑研发出来的自主技术。使用YD-BFI脱硫除尘技术的南京金陵电厂为国内首台在不采用湿式电除尘技术的情况下实现烟尘超低排放的百万机组。WESP用于国外燃煤电厂烟尘的治理由来已久，排放浓度普遍控制在5mg/Nm3以内。为了满足国内燃煤机组烟尘的超低排放需求，远达环保、西安热工研究院等企业也都相继研发或引进了各自的湿式电除尘技术，并均已取得工程应用业绩。
4污染物治理技术
4.1NOX及SO2的治理
目前，燃煤锅炉NOX的超低排放大多通过炉内低氮燃烧与SCR脱硝相结合的方式来实现。为了使SO2的排放浓度低于35mg/Nm3，国内各大环保企业陆续提出了沸腾式泡沫脱硫除尘一体化技术（YD-BFI）、双循环U型塔、串联塔、单塔一体化脱硫除尘深度净化技术（SPC-3D）等高效脱硫技术。截至目前，各项技术均已取得一定数量的工程应用业绩，且均能满足SO2的超低排放要求。综上，我国现有脱硝、脱硫技术已然能够满足NOX、SO2的超低排放需求，各项目可通过技术经济比选选取合适的技术方案。
4.2烟尘的治理
烟尘的脱除技术主要有干式除尘技术、湿法脱硫协同除尘和湿式电除尘技术。由于单一的除尘技术很难实现烟尘的超低排放，因此，燃煤电厂大多采用多个除尘技术组合而成的整体除尘方案。为了实现烟尘的超低排放，降低后续装置的除尘压力，使用较多的干式除尘技术主要有高频电源静电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘等高效干式除尘技术。由于能够高效脱除燃煤烟气中的PM2.5、SO3等污染物，湿式电除尘技术用于国外燃煤电厂烟尘的治理由来已久，包括日本碧南电厂1-5号机在内的多个燃煤机组的烟尘排放浓度普遍控制在5mg/Nm3以内。为了满足国内燃煤机组烟尘的超低排放需求，远达环保、西安热工研究院、国电龙源等企业也都相继研发或引进了各自的湿式电除尘技术，并均已取得工程应用业绩。其中，远达环保自主研发的具有自主知识产权的远达蜂窝管式湿式电除尘技术（YD-HTW），在实现烟尘、尤其是微细粉尘高效脱除的同时，凭借高效电极的成功研制、导电玻璃钢材质收尘极的应用以及与脱硫塔一体化布置的工艺创新，有效解决了高烟气流速下的结构稳定性问题、本体结构的耐腐蚀问题，同时减轻了本体重量，降低了系统阻力，实现了废水的“零”排放。截至目前，YD-HTW已在陕西渭河、习水二郎和上海漕泾等项目中获得应用，实现了烟尘的超低排放。
5结论
在十一五至十二五期间，电力行业所取得的节能减排效益是非常可观的进一步深化火电机组燃煤锅炉清洁排放工作进程，降低大气污染物排放总量，已成为本行业相关人员高度重视的课题本文以上分析中针对燃煤锅炉主要污染物超净排放技术改造的措施与方案进行研究，望能够通过对在役技术环保技改的方式促进电力行业节能减排空间的进一步扩大
参考文献
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