关于燃煤电厂锅炉超净排放技术改造分析

刘大华

摘 要：随着国民经济水平的不断，对能源的供应提出更高要求，不但保证能源的安全可靠，还需保证能源的高效清洁。为预防大气污染，提高燃煤发电清洁度，需加大环保技术的改造力度，间接对燃煤电厂污染物的处理提出更高要求，以实现最终的排放目标。本文从燃煤电厂锅炉超净排放技术出发，阐述治理方案、完善相应措施。

关键词：燃煤电厂 排放技术 措施

引言

随着农业、工业的持续发展，使排放污染物越来越多，严重影响到火电企业经济效益的提高，降低服务质量。这就需要探索合理、有效的改进技术，以保证燃机排放标准的同时，提高企业的经济效益。

1、烟尘的治理

1.1改造方案

近年来，相应电厂不断进行了高频供电电源、低温电除尘器等处理措施上的改革，烟尘的排放浓度处于10.0-20.0mg/Nm3范围内。通过对原有排放系统的改造，可使湿式的除尘效率提高76.0%以上，并保证其排放量达到燃机排放标准，通常处于5.0mg/Nm3左右。并且，通过管式烟气换热器的应用，还可提高烟气的超净排放温度，减少烟气的凝结，提高烟气的上升度，加快扩散速度，从根本上预防冒白烟、石膏雨等现象的发生，改善电厂及周围环境质量。

1.2管式烟气换热器

目前，将近一半以上的电厂使用的管式烟气换热器均属于回转式，虽能提高设备的运行效率，提高换热工作效率，但也存在一定的不足之处，如：易堵塞、漏风率高、运行过程中消耗的能量多等，造成严重影响。为从根本上符合排放标准，日本的三菱公司开发出无泄漏的管式烟气换热器，工作原理：通过对原有烟气热量的使用，将其转变为换热管的加热媒介，然后再用加热后的热煤介质循环至烟气的加热器中，便于加热净烟气，实现提高烟气温度的目标。从整个管式烟气换热器结构上来看，设备旁存在一个旁路，主要功能是保证设备的正常运行，清洗设备管道。报告显示，若管式烟气换热器在低负荷状态下运行，将降低烟气温度，需添加蒸汽辅助，并通过加热器的加热处理，再流入、再加热。从另一方面来说，管式烟气换热器的受热材料需耐低温的腐蚀性材料，当烟气温度处于200摄氏度以下后，烟气中的相应污染物将以蒸汽状态存在，一旦遇到换热面壁温度相对较低时，将凝结成酸溶液，严重腐蚀受热面。因管式烟气换热器冷端的温度相对较低，将增加烟气中水蒸气产生总量、凝结速度。同时，脱硫后的烟气中因大量腐蚀性物质的存在，易形成盐酸，腐蚀受热面。因此，管式烟气换热器制造过程中需选择防腐蚀性的材料。

1.3湿式电除尘

湿式的电除尘设备主要布置在脱硫吸收塔后，以更好的清除烟气中的污染物，和其他设备相比，是一种高效、静电的除尘器。工作原理：将水雾集中喷向设备的集尘板，从而形成相对强大的电晕场，然后分裂、雾化；电场力、水雾的相互碰撞、凝结，可共同捕捉烟尘粒子，最终在电场力的作用下到达集尘板，从而增加烟尘粒子的捕捉量。一般来说，湿式电除尘设备具有板式、管式两种类型，管式的除尘器仅适用于垂直性的流动烟气中，而板式的除尘器则适用于水平、垂直的烟气中。冶金、化工等行业所使用的除尘器通常都是垂直性的烟气处理设备，便于吸收更多污染物。

2、氮氧化物的治理

2.1脱销提效措施

目前，大多数的燃煤电厂锅炉都实施脱销、低氮燃烧器装置，且都在原有的系统上挖掘提效潜力，优化系统的低氮燃烧系统，实现最终的燃机排放标准。随着运行时间的不断增加，脱销设备工作效率逐渐降低，这就需要加强设备的管理力度，以延长使用寿命，提高工作效率。

2.1.1脱销催化剂加层

脱销设备安装、设计过程中，通常将催化剂留在预留层，可通过对原有催化剂性能上的分析，弄清设备运行效率，确定是否需要加装预留层。同时，还需认真考虑脱销设备的适度裕量，为保证燃机的排放量符合标准，需将脱销设备的工作效率提升至80.0%。

2.1.2锅炉低氮燃烧

相对典型的低氮燃烧技术包含这样两种：第一种，抑制生成，通过相应的技术手段抑制氮氧化物的生成；第二种，在锅炉内部还原已经生成的氮氧化物。一般来说，相应措施的实施是通过改造技术、优化措施实现的。锅炉使用的燃烧器为低氮氧化物的煤粉燃烧器，通常在低氧状态下运行，从而实现降低锅炉温度，减少氮氧化物生成总量的目标。在役机组工作效率的提高中，需摸底测试燃烧器，调整并优化锅炉燃烧技术，保证入口处的氮氧化物排放浓度低于250.0mg/Nm3。

2.2全负荷脱销技术

2.2.1省煤器水旁路

为减少换热面内的水流量，降低換热量，提高烟气温度，可借助水侧调节方法。但因水侧的换热系数相对较大，需省煤器水旁路掉相对较多的流量才能提高烟气温度。

2.2.2提高给水温度

为减少换热温度差，提高出口的烟气温度，可借助辅助蒸汽加热的方法。同时，还可通过省煤器出口、进口循环路线的设置提高给水温度。

3、二氧化硫的治理

3.1高效脱硫技术的应用

二氧化硫治理过程中所使用的高效脱硫技术相对较多，包括：（1）双托盘技术。烟气进入吸收塔后，可先通过塔下的托盘、液膜共同调整气体。故可通过吸收区域的整个高度实现相应气体、浆液之间的接触，从而提高吸收剂的利用率；（2）串联吸收塔工艺。借助分级方法脱硫，每个吸收塔都应具备空气系统、喷淋层，待两塔串联运行后，共同脱硫处理，满足排放标准。

3.2脱硫增效技术的改进方案

要想更好的改造机组技术，需认真、详细的评估脱硫装置的运行、设备情况，并制定行之有效的改进措施：增加喷淋层容量，提高液气比；增加塔内的液体高度，满足石灰石溶解需求；增加氧化风机系统容量，并根据实际的氧化情况增加搅拌器；增加壁流环、托盘，使烟气更加充分的反应。

4、结语

综上所述，燃煤电厂锅炉噶超净排放技术的改造，可通过低氮燃烧、脱硫提效、湿式电除尘、脱销催化剂加层等技术，以最大限度的减少锅炉内烟尘、氮氧化物、二氧化硫的排放总量，满足规定的大气污染排放标准。此外，设备的生产、运营过程中，还需严格控制煤炭的含硫量，适当调整运行方案，进而在提高环保水平的同时，实现最终的超净排放目的。

参考文献

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