循环流化床锅炉烟气超低排放改造

宋竹根

(安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽临泉 236400)

随着国家经济发展，人民群众对美好生活追求日益增强，环保要求也所提高，2018年安徽省提出《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，要求“2020年二氧化硫[1]、氮氧化物排放总量各比2015年下降16%，PM2.5浓度比2015年下降18%以上”。

安徽晋煤中能化工股份有限公司(简称晋煤中能)坚持“安全第一、环保第二、效益第三”的原则，树立“实施清洁生产，营造绿色生活”的理念，优先实行技术创新，以实现锅炉烟气超低排放。

1 运行状况

晋煤中能热电车间内1台130 t/h中温次高压循环流化床锅炉于2008年3月投产，2台150 t/h高温高压循环流化床锅炉于2011年10月投产。 2012年，2台150 t/h高温高压循环流化床锅炉采用氨法烟气脱硫、选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术达到GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》，实现烟气中二氧化硫质量浓度不超过200 mg/m3、氮氧化物质量浓度不超过200 mg/m3、烟尘质量浓度不超过30 mg/m3。2014年，130 t/h中温次高压循环流化床锅炉采用氨法烟气脱硫、SNCR脱硝技术也实现上述排放标准。为达到安徽省要求，对高温高压循环流化床锅炉进行改进。

2 改进措施

针对高温高压循环流化床锅炉采用多种污染物高效脱除技术，使其大气污染物排放浓度符合《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划(2014—2020年)要求》超低排放限值。中部地区新建燃煤机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，即二氧化硫质量浓度不超过35 mg/m3、氮氧化物质量浓度不超过50 mg/m3、烟尘质量浓度不超过10 mg/m3。

2.1 氮氧化物

为实现氮氧化物质量浓度不超过50 mg/m3的指标，针对循环流化床锅炉进行脱硝改造，增加选择性催化还原技术(SCR)脱硝工艺。根据锅炉炉膛出口NOX质量浓度条件，确定采用SNCR+SCR 联合脱硝工艺，脱硝效率为60%～80%。SCR反应器催化剂设计为2层(装1层、预留1层)。采用蜂窝式催化剂[2]，布置于循环流化床锅炉尾部烟道内的高、中省煤器之间。

2.2 二氧化硫

为实现二氧化硫质量浓度不超过35 mg/m3的指标，对脱硫塔进行改造。脱硫塔采用复合塔结构[3]，塔内设置烟气洗涤降温区、SO2吸收区、颗粒物及氨逃逸控制区等，不同功能区用塔盘分隔。烟气洗涤降温区内喷淋层设计为5层，其中SO2吸收区为3层；每个喷淋层设置1台独立的泵。SO2吸收区空塔工况烟气流速不高于3.5 m/s，吸收塔本体进出口压力不大于1 800 Pa。吸收区上部设置水洗及高效除雾装置，控制颗粒物和氨逃逸。在吸收塔顶部设置三级除雾器。

2.3 烟尘

为实现烟尘质量浓度不超过10 mg/m3的指标，对脱硫塔进行改造。将电除尘器改为电袋除尘器，采用脱硫塔出口加湿电除尘器协同电袋除尘器技术[4]，实现颗粒物超低排放。

3 改造效果

分析循环流化床锅炉进行烟气超低排放改造后的结果，分别取改造前和改造后各3个月平均值进行比较，结果见表1。

表1 循环流化床锅炉烟气超低排放改造结果比较

从表1可以看出：改造后，烟气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放大幅度降低，达到超低排放要求。

改造后，直接经济效益可观。按目前运行状况，硫酸铵日回收量为 8 t，每吨按300元计算，一年(按300 d)可增加经济效益为72万元。

4 结语

对高温高压循环流化床锅炉的脱硝工艺进行改造，提高了锅炉烟气的脱硝效率；对脱硫塔进行改造，提高了脱硫效率，同时减少了颗粒物和氨逃逸，提前实现了中部地区燃煤锅炉烟气超低排放的目标。