环评过程中低热值煤电厂烟尘超低排放可行方案研究

蒙耀谊

【摘  要】随着我国现代化建设进程的逐渐推进，电力行业所面临的环保形势日趋严峻。如何能在保证煤炭资源利用率的前提基础上创新低热值煤“超低排放”技术，便成为当今电力企业发展所需要着重考虑的问题。基于此，本文将重点探讨当前阶段比较普遍的低热值煤电厂废气治理措施，探究环评过程中低热值煤电厂烟尘超低排放的可行方案。

【关键词】环评;低热值煤;电厂烟尘;超低排放

引言

随着时代的发展和技术的进步，为了解决日趋紧张的能源紧张和环境污染问题，电力企业的工作人员逐渐将发展目光投向了煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤资源上。但客观来说，虽然我国电力企业近些年来在低热值煤资源的利用方面取得了一定成就，但整体发展还面临设备磨损过快、机组效率偏低以及不必要的资源损耗问题，很难真正满足低热值煤转化的需求。因此，电力企业必须立足于能源高效利用以及生态环境保护等两项基本原则，推动低热值煤电厂烟尘超低排放，促进企业的可持续发展。

一、低热值煤超低排放概述

结合我国目前低热值煤的应用情况来说，煤矸石、煤泥、洗中煤等是最主要的低热值煤燃料，主要来源于煤炭的生产过程。在使用低热值煤能源的过程中，由于燃料中的灰份较高，所以电力企业往往会选择石灰石-石膏湿法对燃料进行脱硫处理，但是从某种角度来说，该方法的应用会使粉尘产生量大幅度增加，所以凭借已有的技术水平还很难彻底实现超低排放。根据国家颁布的相应节能减排改造行动标准，相关部门专门针对低热值煤的超低排放发布了排放限制。在中部地区，新建燃煤发电机组的大气污染物排放浓度不能超过燃气轮机组的排放限制，具体来说也就是在6%的基准氧含量下，燃料燃烧所产生的二氧化硫浓度不得高于35毫克每立方米，氮氧化物排放浓度不得高于50毫克每立方米，而对于烟尘排放浓度的限制则在10毫克每立方米。但是一般情况下，燃煤电厂所在区域的大气环境质量相对来说较差，所以推动低热值煤，电厂烟尘超低排放已然刻不容缓。在制定超低排放方案的过程中，电厂方面要尽可能将烟尘的排放浓度控制在5毫克每立方米以下，以此作为超低排放的基准，而氮氧化物和二氧化硫的排放浓度则依旧按照国家标准来限制。

二、参数选择

在制定低热值煤超低排放的可行方案时，电厂企业的相关负责人员必须综合考虑飞灰性质以及锅炉特性的重要参数，确保此类参数不存在丝毫疏漏。具体来说，在考虑锅炉特性的过程中，应该意识到低热值煤燃烧所使用的为循环流化床锅炉，这类锅炉的燃烧温度通常不低于850摄氏度，不高于950摄氏度，并始终保持在这个区间范围内，其中热力型氮氧化物的量相对较少，燃料型氮氧化物的含量较多。所谓燃料型氮氧化物指的是低热值煤燃料中的氮在600摄氏度以上高温的作用下被氧化所形成的氧化物。原料中本身具有的氮化物会在高温作用下被分解原料中本身具有的氮化物会在高温作用下被分解成氨气等中间产物，在缺氧的条件下，含有氮元素的中间产物会经过多次结合最终生成氮气;而在氧气相对比较充足的情况下，含有氮元素的中间产物会逐渐氧化成一氧化氮。

低热值煤燃料中的粉煤灰成分包含二氧化硅、三氧化二铝、二氧化碳、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、五氧化二磷等多种成分。因此在考虑飞灰的性质时，电力企业应该对同种燃料来源的电厂数据进行类比。一般情况下，通过对飞灰性质等参数的考虑，可以判断电力企业是否适合静电除尘和电袋除尘。但是低热值煤电厂的校核收到基灰分和设计煤种收到基灰分都较高，考虑到国家所发布的《燃煤电厂除尘技术路线指导意见》以及实质的燃料灰分较高问题，电厂方面应该切实结合实际情况设置合理的评价指标，精准分析对不同煤种的除尘难易程度，切实保障各类除尘设施的运行稳定性。所以，电力企业可以通过对飞灰性质的分析来选择袋除尘工艺等除尘方式。

三、方案制定

为了切实保障低热值煤电厂超低排放达到国家规定标准，电厂方面应该在专业的脱硫系统前放置电袋除尘器，基本每台锅炉至少要配置两台电袋除尘器，每个店区至少设置两个电场，并在适当的位置放置超净滤袋。客观来说，在电厂中放置的电袋除尘器的除尘效率在理论上不应该低于99.97%。与此同时，在每一台锅炉的脱硫系统出口处，相关负责人员也应该结合实际情况安排一台电厂湿式静电除尘器，并做好相应的预备工作，确保静电除尘器的除尘效率始终维持在80%以上。在系统实际运行的过程中，脱硫洗涤塔的除尘率大约能够达到50%，所以几乎能够保证整个系统的除尘率高于99.99%.而在燃用设计煤种和校核煤种的过程中，烟尘排放浓度虽然不尽相同，但是基本都稳定在3～3.5毫克每立方米左右，能够满足超低排放所要求的5毫克每立方米以下的排放要求。

为了保证低热值煤的脱硫效率，电厂方面不仅要借助循环流化床锅炉开展炉内脱硫作业，还应该在锅炉后续作业中特别设置石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，或者是打造一炉一塔方案。也就是说使用单塔双区石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，对锅炉内的烟尘进行全面的脱硫处理。在炉内细节设置方面，既然是采用单塔双区模式，那么应该尽量在塔中设置5个喷淋层，但是就不需要在烟气系统中设置烟气旁路和增压风机等。总的来说，在实际方案制定的过程中，低热值煤电厂既要考虑到方案的适应性，也要考虑到该方案的投资成本和运行成本，尽可能在满足国家要求标准的前提基础上，为企业创造更高的经济效益。

四、除尘方案要点

（一）电袋除尘

结合我国现阶段各低热值煤电厂的循环流化床锅炉执行超低标准排放的情况来说，环保验收结果相对来说不容乐观。因此，在展开电袋除尘作业的过程中，相关负责人员务必要保证出口烟尘浓度设计值、电设置、袋设置、袋区过滤风速以及电出口浓度等各设计参数都考虑到位，结合实际情况选择效率最高的脱硫工艺和除尘工艺，保障脱硫效率和除尘效率。

（二）湿式静电除尘

在低热值煤超低排放的过程中，电厂方面可以结合实际情况对燃炉机组进行恰当的改造，比如说对机组进行实施电除尘器环保改造，限制湿式电除尘器设计入口的烟尘，令其始终低于20毫克每立方米的浓度，并将烟气的流速控制在三米每秒以下，最终对机组的整体运行状态进行测试报告，以保障湿式电除尘器出口烟尘浓度和湿式电除尘器的除尘效率，都能够达到让人满意的状态，大幅度提升低热值煤烟尘超低排放方案的可行性，促使低热值煤燃烧网更加环保的方向发展。

（三）脱硫

在电厂方面使用单塔双驱脱硫工艺的过程中，应该结合实际需要选择单塔双区石灰石-石膏湿法，在塔中适当的位置设置5个喷淋层，并且结合除硫的实际需求合理安排机组规模，保障低热值煤烟气的整体脱硫率，提高单塔双驱脱硫工艺的环保性和稳定性，促进低热值煤电厂的可持续发展。

五、结束语

综上所述，在低热值煤电厂践行烟尘超低排放可行方案时，电厂方面应该注意设置合理数量的电袋除尘器，合理控制电厂排布，确保除尘效率，满足国家所发布的相关标准。同时，可以综合采用单塔双驱石灰石-石膏湿法，进一步提高除尘脱硫的作业效率，降低烟尘排放量，实现低热值煤燃烧的环保发展。

參考文献：

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（作者单位：陕西能源麟北发电有限公司）