摘要：近年来，随着我国可持续发展理念提出，我国的环境发展得到了改善，其中，燃煤火电厂在传统的运行中还会出现大量废气排放，这给我国的环境污染带来了较大的压力，同时为环境的优化和治理带来了负面的影响。所以，本文就对超低排放技术在燃煤火电厂中的应用措施进行分析。
关键词：超低排放；技术；火电厂；应用
面对我国越来越严峻的环境形势，国家和地方相继制定和修订了一系列的法律法规、技术规范、地方政策和实施意见，对火电厂排放的大气污染物做出了严格的限制。这也坚定了火电厂对于超低排放改造的决心，推动了火电厂超低排放改造的进程。电力行业作为我国大气污染物排放大户，如果能最大限度地降低污染物的排放，对我国的大气环境治理具有重大的意义。
1、超低排放的具体内涵
超低排放的全称是烟气污染物超低排放，又有低于燃机排放标准排放、近零排放、超净排放、趋零排放之名，其具体标准是参考《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的文件要求，要求我国东部沿海地区新建的燃煤发电机组烟气污染物排放浓度基本达到燃气轮机的排放浓度限值，即在基准氧含量百分之六的条件下，NO2、SO2和烟尘的排放浓度必须低于50mg/m3、35mg/m3、10mg/m3，维持此水平的排放浓度即为超低排放。现阶段来看，我国大部分燃煤电厂在生产中所使用的污染物脱除设备，因改造装备的时间不尽相同，功能单一且功效参差不齐，各组成单元的设备使用缺乏整体性和协同性，对各项污染物脱除有一定作用但远远低于日常生产活动减排所需标准，存在一定资源损失和浪费问题。此外，在有些对污染物进行脱除的过程中，产生了新的的污染物，例如“石膏雨”现象，出现了新的污染问题。因此，为燃煤火电厂超低排放技术的应用规划设计出更加科学合理的技术路线，控制NO2、SO2和烟尘的同时减排，实现节能减排系统的稳定运行十分有必要。
2、超低排放改造主要技术
2.1脱硝技术
燃煤电站脱硝主要是除去烟气中的NOx，脱硝方法主要有燃烧前脱除、燃烧中脱除和燃烧后脱除。燃烧前脱除主要是控制燃料中的氮含量，但是根据我国的燃料特性，采用这种方法难度较大成本较高，因此还有待于进一步研究。目前，主要采用的脱硝方法有燃烧中脱除和燃烧后脱除。燃烧中脱除主要是采用低氮燃烧器控制燃料燃烧过程中NOx的生成，该技术原理是控制燃烧过程中过量空气量，使烟气中的过量氧减少，从而降低燃烧过程中NOx的生成量。该技术工艺成熟，投资和运行费用较低，已在火电厂得到了广泛的应用。燃烧后脱除主要是指烟气脱硝技术，即把生成的NOx还原为N2从而脱除烟气中NOx，目前主流的燃烧后脱除技术为SCR脱硝技术，在一些电厂也有采用SNCR技术或者SCR+SNCR混合脱硝技术。SCR脱硝技术是在一定温度条件和催化剂作用下利用NH3将NOx还原成N2从而达到脱硝的目的。该技术的关键是催化剂的选型和设计，催化剂的设计不仅要满足脱硝效率需求还要兼顾氨逃逸问题。SCR脱硝技术是国内应用最多、技术最成熟的烟气脱硝技术之一。为了满足旧的环保标准，火电厂在SCR脱硝设计时都预留了催化剂备用层，因此在进行超低排放改造时只需要增加一层催化剂，即可达到超低排放的标准。SNCR技术是在没有催化剂的情况下，在一定温度窗口内将NOx还原成N2和H2O，该技术工艺与SCR类似，但是脱硝效率较低，大约为30%～50%，并且需要对反应温度进行精确控制，若控制不好容易造成较大的氨逃逸。由于不需要催化剂，SNCR投资较低，比较适用于环保改造要求不高的机组，或者与SCR进行联合进行脱硝。
2.2燃煤脱硫技术
国内燃煤电厂脱硫技术经仅今年技术的发展，现主要分为单塔双循环技术、双塔双循环技术、双托盘脱硫技术和单塔多喷淋技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单塔双循环技术主要是指让待处理的烟气首先通过以及循环，经过预吸收去除HF、HC、粉尘和部分SO2，以达到控制循环浆液PH值，进行初步脱硫的目的；一级循环处理后的烟气随后进入到设备中继续进行二级循环，与石灰石进行反应，控制循环浆液的PH值进一步增大。双塔脱硫技术主要设备是通过管道将脱硫塔与逆流喷淋吸收塔的循环浆池进行连接，双塔对PH值进行差别控制。双塔双循环技术可以根据原有的脱硫装置进行改造，节省资金。但双塔双循环技术对场地面积有一定要求。以上两种双循环脱硫技术的脱硫效率都可达到百分之九十八左右。双托盘脱硫技术技术主要是通过两层托盘，使待处理烟气借助托盘产生的阻力与塔截面上的浆液充分接触，进行反应，以保证较高的脱硫效率。但具有能耗较大的缺点。单塔多喷淋技术主要是通过增加喷淋层数或加大喷淋密度两种方法，增加吸收塔的液气比，增加液气接触面积，提高脱硫效率，但是同样具有能耗较大的缺点。
2.3除尘技术
干式电除尘技术和湿式电除尘是为了达到超低排放技术，从传统除尘技术改造衍生而来的。电除尘技术是一种利用强电场电晕放电使烟气电离、粉尘荷电从而将粉尘与烟尘分离，达到除尘效果。该技术通常被运用于高温场合，阻力较低，且电阻对除尘效率有较大的影响。但是该技术在应用过程中投资较大。与电除尘相比，袋式除尘器主要是利用纤维状编织物做成的袋式过滤元件来捕集烟尘的技不仅对烟尘适应性较高，同时受锅炉负荷变化小，除尘效率较高。但是在其运行中由于需要进行滤袋的定期更换，所以运行成本较高。与上述两种技术不同的是电袋复合除尘技术在运用的过程中能够有效克服两者的缺点进行进一步优化，在兼顾除尘目的的同时避免资金的大量投入，加大除尘效率，同时适用于现阶段设备的改造提升，因此通常会被广泛运用于除尘技术应用中。为了更好的实现除尘目标，相关技术人员在现有基础上进行了技术线路改造升级，如：低低温电除尘技术、湿式电除尘技术。
3、超低排放改造技术路线对比分析及选择建议
目前，燃煤电厂进行超低排放改造已经成为共识，各大发电集团和发电厂都在积极进行超低排放改造。超低排放改造技术路线主要分为两种，一种是基于末端治理技术，一种是基于污染物协同脱除思路。前者主要是在脱硫塔后增加了湿式电除尘器，该技术路线从长期运行来看，技术稳定性较好，并且除尘效果也较好，但是由于湿式电除尘技术引进国内时间较短，一些核心技术还没有完全国产化，采用该技术投资成本较高，同时在运行过程中耗水量也大，还需要配置一套废水处理装置，因此运行成本也相对较高。后者主要是增加低温电除尘器同时对脱硫塔进行升级改造，提高脱硫塔协同脱除粉尘能力。该技术投资和运行成本相对较低，从短期来看，该技术可以满足超低排放改造的排放要求，但是由于其除尘性能和脱硫塔以及锅炉运行情况有非常密切的关系，因此当前面工况变化时，对除尘效果影响较大，并且其长期稳定运行效果还有待于进一步研究。在基于对超低排放改造技术研究以及现场调研的基础上，对燃煤电厂超低排放改造技术选择提供以下三点建议。1）在选择技术路线时，要具体问题具体分析，要根据电厂自身燃煤情况和机组情况来选择适合的超低排放改造技术。2）超低排放改造技术选择不仅要考虑技术的先进性，同时要兼顾技术经济性，尤其要选择具有节能潜力的超低排放改造技术。3）通过提高管理和运行水平，作为超低排放改造的技术补充。为了实现超低排放的目的，技术是主要方面，但是管理和运行水平也是很重要的一方面，不能把所有的问题都依托于技术手段实现，如果在采用适当技术手段的情况下，同时提高管理和运行水平，超低排放改造会更加经济，效果会更好。
4、结束语
以上超低排放改造技术已得到各大火电厂广泛使用，改造后出现浆液循环泵切换时出口二氧化硫降为0mg/Nm3的现象，也有电厂为避免此现象的发生采用变频式浆液循环泵，更有效、更经济、更可控的运行。
参考文献:
【1】朱国宇.脱硫运行技术问答1100题[M].北京：中国电力出版社，2015.
【2】曾庭华.火电厂二氧化硫超低排放技术及应用[M].北京：中国电力出版社，2017.
【3】电力行业职业技能鉴定指导中心.脱硫值班员[M].北京.中国电力出版社，2017
论文作者:吴宇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：技术论文; 超低论文; 火电厂论文; 烟气论文; 燃煤论文; 双循环论文; 污染物论文; 《电力设备》2019年第8期论文;