摘要：随着我国经济的快速发展，用电量需求不断增加，然而在我国的发电过程当中还以火力发电厂为主，火力发电一直被认为是污染物排放的主要环节，在这一过程当中会产生二氧化硫和氮氧化物和烟尘等大气污染物。针对上述问题，国家不断更新火力发电厂的环保排放标准，确保发电企业加大环保方面的改造力度，但是在燃煤发电厂当中污染物的排放污染物含量仍然高于其他清洁能源，制约了我国“能源节约型和环境友好型”社会的建设。为了满足我国相关部门的用电需求与社会环保的要求，本文针对600MW超临界燃煤机组超低排放改造进行分析。
关键词：600MW超临界燃煤组；超低排放；改造分析
一、引言
在火力发电厂燃煤锅炉的运行、末端治理过程当中，针对各种污染物采取高效协同的脱硫集成系统技术，确保排放到大气当中的尾气中各项污染物的指标符合国家规定的排放标准。
在汕尾电厂当中的一期工程建设2*600MW+2*660MW等级机组，第一期工程分两步建设，第一步于2008年完成了一、二号机组的商业运行，第二部于2011年完成三、四号机组的商业运行。在一期工程的建设过程当中，同步建设烟气治理工程中除尘脱硫工程。
对于除尘、脱硫工程当中组烟尘、SO2、NOx 的排放浓度执行《火电厂大气污染物排 放标准》（GB13223-2011）规定的一般地区排放限值要求即：烟尘排放浓度＜30mg/Nm3（干 基，6%氧）；SO2 排放浓度＜100mg/Nm3（干基，6%氧）；NOx 排放浓度＜100mg/Nm3（干 基，6%氧）。
二、改造内容
在汕尾电厂一期的机组当中，每台炉配备了两台SCR脱销系统及石灰石-石膏湿法烟气脱硫反应器，按照相应的标准规定，需要将设计入口的氮氧化物浓度控制在400mg/Nm3，并且保证脱硝效率大于80%。为了确保每台机组的除尘效果，在每台炉上配备了福建龙净环保股份有限公司生产的双室四电场静电除尘器，设计入口含尘浓度 15.62g/Nm3（设计煤种），25.10g/Nm3（校核煤种），设计保证除尘效率≥99.52%；为了确保每台机组的脱硫效果，在每台机组当中配备了浙江浙大网新机电工程有限公司承建的石灰石-石膏湿法烟气脱硫设施，设计入口SO2浓度 1500mg/Nm3（设计煤种），1970mg/Nm3（校核煤种），设计脱硫效率不小于 90%。
三、改造方案比选
为了实现超临界燃煤机组超低排放改造的目的，改变现有环保设备无法实现该项目标的现实，那么需要在现有先进技术的基础上挖掘新的设备，提高整个系统的净化效率。
1.降低氮氧化物排放的方案
为了有效地降低氮氧化物的排放量，一般采用SCR系统，并且可以通过增加SCR催化剂的数量来降低氮氧化物排放量的含量。但是一味的增加SCR的数量，会导致改造方案的降低，严重时还会带来一些副作用，比如说空预器冷端堵塞等问题。因此应当确保低含量氮氧化物燃烧与SCR脱销协调设计使用的方法，从整体上做好设计方案的综合优化。
在SCR系统当中，存在着反应温度的限制，因此，在现有的脱硝设备当中，为了考虑设备的整体性能，满足其在低荷作用下还原剂对于设备的性能要求，需要提高烟气的温度，从而确保SCR催化剂入口烟温度高于最低投运温度。
2.降低烟尘排放方案
为了降低火电厂当中排放烟气的含量，一般采用常规静电除尘器，利用该种方法能够将出口粉尘的排放量降低到15_20mg/Nm3，但是为了进一步提高排放标准，使得粉尘的排放量达到10mg/Nm3以下，那么就需要更加先进的除尘工艺。
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传统的静电除尘剂采用的是电机在烟气中放电的形式，从而确保粉尘能够负上电荷，并且能够在电力厂的作用下向电机移动，最终被集尘极所捕获的过程。由于粉尘的特性是不可改变的，为了降低粉尘的排放量就只能通过调整静电除尘器的设计参数，确保其能够最大化的复合除尘效果，如果在改变设计参数之后还不能够将粉尘的排放量降低到标准值，那么就应当根据粉尘的特性选取相应的辅助手段。
粉尘和烟气的物理特性比较敏感，为了降低粉尘和烟气的排放量，那么需要有效地利用该像物理特性。下面针对具体的操作展开深入的分析：
2.1配置高频电源
高频电源最初作为一种节能设备被广泛的应用于市场当中，并且随着高频电源研究的深入，因此能够引入到进电除尘当中。在传统的静电除尘器当中需要在第一电厂配置高频电源，从而起到强化粉尘电荷、减轻后续电场和电压力的目的，并且随着该项技术的研究深入，使得高频电源成为了静电除尘器设备选型的标准配置，高频电源逐渐应用于静电除尘器的全部电场当中。
2.2配置脉冲电源
脉冲电源采用的是特殊电源生成高压脉冲，因此与高频电源具有一定的相似性。采用脉冲电源能够实现电场峰值电压与平均电压的提高，并且能够确保电场不被击穿。虽然说脉冲电源与高频电源具有一定的相似性，但是两者也存在着根本的技术性区别：
1）高频电源普遍的应用于第一电场，并且，应当根据不同的需求，在后续的电场当中增加高频电源的数量，从而增强对于粉尘和烟气的处理效果。然而脉冲电源从最末电场开始设置，并且根据需求从末端向前端增加脉冲电源的数量。
2）高频电源能够对传统的电源进行取代，从而独立的在电厂当中发挥起作用。脉冲电源能够实现与常规电源的叠加，从而实现双电源的工作形式。
3）在高含尘的电厂当中，需要优先配置高频电源，其不仅能够取到强化荷电的作用，还能够针对返电晕现象进行削减。然而在低含尘的电场当中，优先配置脉冲电源，脉冲电源不仅能够强化荷电，还能够增高颗粒的理论趋近速度。
3.降低二氧化硫排放的方案
为了有效降低火电厂当中对于二氧化硫的排放，一般采用石灰石-石膏湿法脱硫，并且该种方法对于大容量机组来说不光能够保障脱硫的效率，还能够将二氧化硫的排放降低到一个相对较低的标准，一般脱硫率在95%以上。但是为了更进一步达到脱硫的效果，则需要在该种方法上进行优化。
在整个烟气脱硫系统当中，二氧化硫吸收系统是整个系统当中的核心，主要包括括吸收塔、搅拌器、喷淋层、除雾器、循环浆液泵和氧化风机等设备。还包括辅助的放空、排空设施为了实现脱硫系统的改造技术，降低二氧化硫的排放量，那么需要采用高效湿法脱硫技术。高效施法脱硫技术主要包括：旋汇耦合技术、托盘技术、FGDplus 技术、单塔双循环技术、双塔双循环、新型托盘技术等。
四、结语
为了实现对于600MW超临界燃煤机组超低排放改造，需要相关的技术部门能够认清到我国现阶段关于排放限制当中的不足，以此应当对国际上一些发达国家当中的成功典例进行分析与学习，通过增加SCR催化剂含量，确保低含量氮氧化物燃烧与SCR脱销协调设计使用；加强高频电源与脉冲电源的使用量，从而改变烟气排放的设计参数，优化烟气的排放效果；还能够运用各种先进的除硫技术。从而实现对于燃煤机组的超低排放改造。
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论文作者:柯爱周
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/28
标签：电源论文; 烟气论文; 机组论文; 粉尘论文; 脉冲论文; 电场论文; 排放量论文; 《电力设备》2017年第2期论文;