燃煤烟气污染物超低排放技术及运用研究

2017-05-19倪吴忠葛国建

资源节约与环保 2017年4期

关键词：电除尘氮氧化物除尘

倪吴忠葛国建

（1.浙江省排污权交易中心浙江杭州310015；2.浙江环境监测工程有限公司浙江杭州310012）

燃煤烟气污染物超低排放技术及运用研究

倪吴忠1葛国建2

（1.浙江省排污权交易中心浙江杭州310015；2.浙江环境监测工程有限公司浙江杭州310012）

燃煤电厂实施烟气超低排放后，使得污染物排放得到控制，排放浓度大幅下降。本文将依照现有理论，重点剖析超低排放基本技术，探讨技术路线。提出燃煤电厂落实超低排放工作后，可有效控制污染物排放总量，从而实现污染减排和环境质量改善的目标。

燃煤；烟气污染物；超低排放；技术；运用

我国燃煤电厂现下主要应用除尘、脱硫和脱硝等不同的净化技术，存在功能单一和整体系统设计不合理等问题，在某种程度上加大了运行成本。与此同时，现有燃煤电厂污染物排放标准控制较高，排放总量大且污染较重。基于此，我们应结合基本现状，探索优良的超低排放技术，经由烟气净化技术提升和系统构建，达到多种污染物协同处置，实现污染减排。

1 烟气超低排放基本技术

1.1 二氧化硫超低排放技术

1.1.1 双塔串联技术

双塔串联技术是通过两级石灰石与石膏湿法喷淋空塔之间的串联运行方式，烟气经由一级塔，脱除烟气内部的部分二氧化硫，再利用二级塔，经由两次叠加，使得脱硫效率超过98%。该方法在锅炉负荷波动方面具有优良的适应性，可有效控制二氧化硫浓度达到超低排放要求。

1.1.2 托盘塔技术

托盘塔技术是在脱硫喷淋塔内布置穿流孔板托盘，让烟气合理分布到每一个喷淋塔截面中，烟气与脱硫浆液相互混合，出现泡沫层，以此来达到高效脱硫的技术。

1.2 烟尘超低排放技术

1.2.1 增效干式除尘

干式除尘技术能够大面积处理烟气，且除尘效率优良、设备阻力不高、便于使用。

1.2.2 低低温电除尘

通过换热器进行热交换，使进入电除尘器的运行温度由通常的低温状态(130℃-170℃)下降到低低温状态(90℃左右)，实现提高除尘效率的目的。除尘效率可达99.8%以上。

1.2.3 湿式电除尘技术

该技术基本原理为：烟气经由金属方电线内部的直流高电压，出现电离，被荷电后的粉尘经由电场力的作用涌向集尘极，通过冲洗水将其除去。湿式电除尘可以有效去除烟气中的烟尘微粒、PM2.5、SO3微液滴、汞及烟气中携带的脱硫石膏雾滴等污染物。

1.3 氮氧化物超低排放技术

1.3.1 低氮燃烧技术

通过制约燃烧环节氮氧化物的生成，降低反应速率，减少氮氧化物产生。该技术一定要围绕低氮燃烧技术实施全面探究，进而减小锅炉出口部位氮氧化物的排放浓度，缓解SCR设施的工作压力。

1.3.2 SCR脱硝技术

SCR的基本工作原理为：特定条件下，经由催化剂作用，让氨气和氮氧化物发生反应，以此来实现脱硝。在SCR反应器中，催化器为核心元件。在超低排放改造过程中，可通过增加脱硝催化剂体积提高SCR脱硝效率。现阶段，催化剂生产在技术与原材料上都对国外表现出很大的依赖性，价格偏高，进而提升了脱硝成本。

1.3.3 SNCR/SCR联合脱硝技术

SNCR/SCR联合脱硝是将SNCR工艺的脱硝还原剂喷入炉膛技术与SCR工艺利用逸出氨进行催化反应结合起来，从而进一步脱除NOx。它是把SNCR工艺的低费用的特点同SCR工艺的高脱硝率及低氨逃逸率有效结合。

2 技术路线

为满足超低排放技术要求，一定要围绕烟气治理技术实施全面的整合，深入开发不同的技术潜力，让各技术的优点能够全面发挥，实现烟气资源的综合利用，达到综合治理，以此来构建一体化体系，达到超低排放标准。为完成超低排放，应明确煤质条件，常规条件下，硫和灰较低、挥发性优良和热值适宜的烟煤相对理想一些。本文以600MW机组为例，针对其超低排放展开探讨，具体见图1。

图-1超低排放路线

为调整氮氧化物的浓度，应引入低氮燃烧这一技术，在提升锅炉稳定性的基础上，全面减小锅炉出口部位氮氧化物的浓度，再通过SCR脱硝工艺完成超低排放，和一般的SCR脱硝进行对比发现，最大的差异是氨烟混合系统得到升级，且催化剂用量有所调整。该机组主要涉及双尺度低氮燃烧与SCR这两项技术，具体是指在炉内借助燃烧过程对应的空间与过程尺度的真正优化获得超低氮生成这一理想效果，把燃烧器出口部位的氮氧化物浓度调整在适宜范围，每立方米不超过200mg，以此来降低SCR催化剂的实际用量和喷氨量，增加经济性。

烟气经由低温电除尘将粉尘与颗粒汞等进行过滤，并经由烟气余热完成回收利用，控制电煤消耗，减小烟气量，控制石膏雨问题，再经由湿式静电除尘不仅让烟气含尘量满足超低排放标准，而且对不同的污染物一起净化，控制石膏雨问题。