浅析中小型燃煤电厂超低排放的技术措施

张先中

摘 要：随着我国经济的快速发展，生态环境遭到严重破坏，我国提出来严格的燃煤电厂超低排放要求，燃煤机组务必达到天然气轮机组的排放限定值标准。该文将针

对中小型燃煤电厂，对比当前国内开发的新除尘技术及其应用效果，进而选择合理的处理技术，来进行除尘、脱硫、脱硝处理，以达到国家规定的超低排放的要求。

关键词：中小型燃煤电厂 超低排放 除尘 脱硫 脱硝

中图分类号：TU993 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0037-02

在我国，绝大部分的发电厂主要是以燃烧煤炭发电为主。随着社会的不断发展，人们对环境也越来越重视起来，因此，相关部门发布了燃煤电厂大气污染物排放新标准，并且将“清洁高效发展煤电”作为能源发展计划的关键任务之一，这就使得能源清洁化以及保护环境的压力比较大，而中小型燃煤电厂要达到有关部门要求，实现超低排放，就需要集成各种先进并且高效的除尘技术、脱硫技术以及脱硝技术[1]。

1 中小型燃煤电厂除尘技术的选择

1.1 除尘技术介绍

1.1.1 干式电除尘器提效技术

干式电除尘器提效是一种比较成熟的除尘技术，其基本原理是使烟气中的灰尘带上电荷，然后在利用电除尘器进行捕获收集。其能够处理大量的烟气，并且具有很高的除尘效率，此外其适用范围很广，成本以及运行维护费用较低，不会造成二次污染[2]。

1.1.2 袋式除尘技术

袋式除尘技术是通过将纤维滤料制成袋状，然后来对烟气中的粉尘进行捕获。其优点是除尘效率高，并且适用于各类粉尘，对于亚微米级的粉尘具有很好的捕获效果，然而其受到的阻力比较高，因此滤袋的使用寿命不长。

1.1.3 湿式电除尘技术

湿式电除尘技术的原理同干式电除尘技术比较相似，湿式电除尘技术是利用水雾将烟气中的粉尘凝聚，然后再使粉尘在电场中共同荷电，一起被捕获，并且聚集在极板上的水汽将会形成一层水膜，使得极板保持清洁，再通过水流将灰尘冲洗，由于不需要振动设备，所以也不会产生二次灰尘，具有较高的除尘效率。

1.2 除尘技术的选择

通过上面对3种主要除尘技术的分析，袋式除尘技术在使用过程中由于受到的阻力很大，通常滤袋的使用寿命不长，这会增加除尘的成本，不适合中小型燃煤电厂。另外，湿式电除尘技术虽然具有较高的除尘效率，但一般用在大型的燃煤发电厂作为综合型的治理设备，一次成本高，也不适合中小型燃煤电厂。而干式电除尘器提效技术能够处理大量的烟气，并且具有很高的除尘效率，此外其适用范围很广，成本以及运行维护费用较低，不会造成二次污染，基于以上优点，中小型燃煤电厂可以选择干式电除尘器作为其除尘的首选。

2 中小型燃煤电厂脱硫技术的选择

2.1 脱硫技术介绍

2.1.1 湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术的特点是整个脱硫过程都是在湿态下进行，因此在脱硫过程中，整个系统的反应温度均不高于露点，然后脱硫以后的烟气再通过烟气再热器（GGH）加热后排放或者经过湿烟囱再排放。因为湿法烟气脱硫的整个反应过程是在气-液相中反应，所以该技术的脱硫反应速度相对的快，并且脱硫的效率很高。

2.1.2 干法烟气脱硫技术

干法烟气脱硫技术指的是脱硫过程中得到的最终反应产物都是干态的，而加入到锅炉尾部烟道中的脱硫剂可以为干态也可以是湿态，其特点是当烟气流过反应器时反应器会进行喷水，对烟气进行增湿，达到第二次脱硫的效果，提高了钙的利用率以及总脱硫效率。

2.1.3 烟气循环流化床脱硫技术

烟气循环流化床脱硫技术[3]将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，利用吸收剂对烟气的多次循环吸收，能够提高对脱硫吸收剂的利用率。如图1为烟气循环流化床的系统示意图，其特点在于能够过喷水将床温控制在最佳反应温度下，从而保证最佳的脱硫效率。

2.2 脱硫技术的选择

通过上面对3种主要烟气脱硫技术的分析，进行湿法烟气脱硫需要GGH，而GGH的成本高，维修和保养费用昂贵，不适合中小型燃煤电厂。干法烟气脱硫技术需要对锅炉进行改造，施工时间长，并且脱硫效果相比其他方法偏低，并且国内也没有成熟应用的经验，故中小型燃煤电厂也不适用。烟气循环流化床脱硫技术维护工作量和费用低，电耗量与耗量低，并且工艺简单可靠，不受燃煤含硫量限制。所以中小型燃煤电厂在脱硫过程中可以选取烟气循环流化床脱硫技术。

3 中小型燃煤电厂脱硝技术的选择

3.1 脱硝技术的介绍

3.1.1 高效低氮燃烧技术

高效低氮燃烧技术是利用低氮燃烧器将煤质、制粉系统快速燃烧，使得氮氧化物浓度降低，其具体实施方法为在炉内施加合适的燃烧温度以及停留时间，使煤粉快速着火、欠氧燃烧，并且在燃烧过程中，利用产生的氨基中间产物来抑制氮氧化物的产生，或者已经生成的氮氧化物进行还原。

3.1.2 SCR脱硝装置

通常情况下，SCR脱硝装置按60%～70%的脱硝效率来进行设计，通过增加催化剂用量和采用高效催化剂来实现脱硝的处理。

3.1.3 SNCR-SCR联合脱硝技术

SNCR脱硝技术的特点是把NH3与尿素等喷入锅炉的炉内高温区，高温区温度约为850 ℃～1 100 ℃，然后让NH3、尿素和氮氧化物进行反应，但是其效果受到很多因素的影响。而SNCR-SCR联合脱硝技术是利用两种技术的优点相结合，在系统前端是SNCR系统，后端是SCR系统，前端利用还原剂与氮氧化物反应，后端再对烟气进一步脱硝，极大提高了脱硝效率，并且使得SCR反应容积减少，节省了催化剂用量，还减少了投资和运行费用。

3.2 脱硝技术的选择

通过上面对3种主要脱硝技术的分析，SNCR-SCR脫硝技术采用了新型的联合脱硝技术，脱硝效率高，同其他两种技术相比较，其成本低，催化剂的用量少，运行费用也少，因此，对于中小型燃煤电厂而言，SNCR-SCR联合脱硝技术是更加合适的。

4 结语

对于中小型燃煤电厂而言，在缺乏资源与资金的情况下，要达到除尘、脱硫、脱硝的要求，应当对各类技术进行比较，充分考虑各种污染物间相互影响，利用治理污染物的协同效应来进行处理，以达到更好的经济效益。

参考文献

[1] 吴玉生.燃煤电厂烟尘超低排放技术路线比选研究[J].能源与节能，2016（4）：5-7.

[2] 肖创英.促进燃煤电厂烟尘超低排放[J].科技导报，2014（33）：12.

[3] 陈永辉，李军，李习臣.中小型燃煤电厂烟气脱硫改造工艺技术路线的确定[J].能源工程，2008（6）：50-54.

[4] 中国华电集团公司.中国华电集团公司火电厂烟气脱硝技术导则[M].中国水利水电出版社，2010.