(宁波正源电力有限公司)
摘要：本文首先论述了某厂的运营情况、生产设备情况和生产工艺，然后环境质量要求分析了锅炉烟气改造项目的技改方案；通过对施工期环境影响和营运期环境影响的探讨，总结出改造后的成效和项目的可行性，可供同类工程参考。
关键词：生产工艺；锅炉烟气；除尘技术
一、现状分析
1、项目概况
某厂位于宁波象山县爵溪镇北塘工业区，总占地面积66666m2，总建筑面积约22000m2。全厂采取热电联产工艺，1998年正式投运，后经两次扩建形成了目前4炉3机生产规模，即4台75t/h次高压链条锅炉(1#、 2#、 3#、 4#锅炉)，2台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组(1#、 2#汽机)，1台6MW背压式汽轮发电机组，另在岛上自建1个500吨级自备卸煤码头，与镇海煤码头直接联系，通过海上运输解决原煤运输。该厂现有机组总供热能力200t/h，管网总供热能力160t/h 。根据原环评批复，项目烟气排放标准为，即SO2≤1200mg/m3、NOx2≤650mg/ m3、烟尘≤200mg/m3。根据2015年环保新标准要求，该厂目前所排的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等大气污染物浓度较高，难以达到锅炉大气污染物排放标准要求。该标准要求SO2 2≤200mg/ m3 、NOx2≤200mg/ m3、烟尘2≤30mg/ m3。因此该厂拟投资5000万元建设本次改造项目。
2、主要生产系统
该厂现有4炉3机，包括: 一期3×75t/h链条炉+2×1.5MW抽凝汽轮发电机组：二期1×75t/h链条炉+1×7.5MW背压汽轮发电机组。除尘：1#、2#锅炉采用刮板出渣机，3#、4#炉采用圆盘出渣机。设有1#、2#干煤棚，采用单路皮带运输。
3、生产工艺
该厂采用热电联产。原煤由水运至专用码头，从煤码头通过卡车运送到干煤棚，经筛分、破碎、计量后通过输煤皮带送入炉顶煤仓，最终经抛煤机送入炉膛燃烧。燃烧释放的热能将水加热成高温高压蒸汽，用于汽轮机膨胀做功，带动发电机发电输出电能，同时在汽轮机分级抽低压蒸汽通过输热管线提供热用户，乏汽经冷凝后进入除氧器中被加热除氧，最后返回锅炉。
二、环境质量要求
项目所在区域空气环境质量符合《环境空气质量标准》(GB3095-2012 )中的二级标准。项目附近水质超过GB3097-1997《海水水质标准》中的二类水质。项目所在区域声环境符合GB3096-2008《声环境质量标准》中的3类标准。
三、工程建设分析
本项目为锅炉烟气改造项目，主要改造内容为：
本次锅炉烟气治理改造方案是将原有锅炉烟气治理设备全部拆除重新布置。新烟气处理工艺流程为：炉内(CSNCR+SCR) 耦合脱硝+布袋除尘器+湿式石膏法脱硫。设计总脱硝效率)80%(其中SCR为一层)，氮氧化物<200 mg/Nm3，除尘效率可达>99.95%，至少达到尘<30mg/Nm3;脱硫效率)97.5%，SO2 < 200mg/Nm3。各个污染物处理改造方案见下：
1、脱硝技术改造的具体方案
将现有锅炉尾部光管省煤器拆除改用膜式省煤器可缩小省煤器体积，同时改变尾部烟气流程，留出二层SCR脱硝的空间一层使用一层备用。在锅炉的炉内燃烧区范围内加装SNCR喷射装置，氨水经过喷射装置喷入炉内分解出氨气与NOx发生反应，还原成N2. SNCR阶段未完全反应的氨和烟气进入尾部烟道在省煤间的SCR系统催化剂作用下进一步将气体中的NOx还原成N2.SCR反应器设置一层催化剂(备用一层)采用蜂窝式催化剂并设有两套声波吹灰器，耦合脱硝运行可确保脱硝达80%，确保烟气出口NOx<200mg/ m3;同时氨逃逸小于2.5mg/m3。
2、除尘技术改造的具体方案
在炉后采用布袋除尘器。将原有的麻石除尘设备全部拆除，更换布袋除尘器规格型号3700m2，并增设干灰输送系统送至400m3的干灰库中。
3、脱硫的技术改造的具体方案
脱硫是在原锅炉后部与干煤棚之间的空地上新建一套，石膏一湿法脱硫装置，供四台锅炉使用，因石膏法脱硫的排烟温度在50℃左右，烟气为湿烟气，原有烟囱为干烟囱将不能使用，所以烟气脱硫经过主脱硫塔后经原有烟囱排放。
石膏法脱硫的主要工艺:烟气经布袋除尘器后进入脱硫系统。本工程采用四炉1塔按3台锅炉最大烟气量设计，吸收塔内设置四层喷淋层，烟气逆向与喷淋下的石灰石浆液接触反应，与SO2反应并形成主要产品亚硫酸钙，下落至塔底浆液池被高压风机送出的高压风从池底强制氧化生成硫酸钙。同时消耗吸收剂石灰石粉。
补充的石灰石粉浆液进入吸收塔浆液区，与硫酸钙浆液混合。混合浆液由循环泵再循环，每台循环泵对应一层喷淋层，共设四层喷淋层，四台循环泵。
被吸收的SO2与石灰石粉浆液反应生成亚硫酸钙，经氧化生成硫酸钙，硫酸钙浆液达到一定浓度后送至制石膏房。经过旋流分离器分离出大部分水份后，再经过真空脱水机，脱水制成含水10%的石膏，可做建材使用。
脱硫后的烟气中含有石膏浆水雾，所以在塔的上部设有洗涤区。150℃左右的烟气经喷淋区烟气被冷却，不断蒸发循环浆液的水份，需不断进行工艺补水，其中一部分补充水用于清洗洗涤除雾器。烟气进入洗涤区通过二层除雾器，每级除雾器配备了喷淋管道及冲洗喷嘴。
吸收塔运行采用自动控制连续操作。
为保证石灰石粉浆液连续使用，需要建石灰石粉浆液制备系统。制作原材料石灰石粉品质要求250目(9.5%通过)，纯度为碳酸钙含量90%以上。采购进厂储存于石灰石粉仓内，仓顶设有除尘设备，仓库底部有称重放灰至浆液箱搅拌成浆由浆液泵输出，供吸收塔使用。
4、配套新增系统
由于水膜除尘器改为布袋除尘器，并新增了脱硫塔一座与炉内SCR催化剂一层，烟气阻力增加约2000Pam，原有的引风机将不能满足生产要求，本工程将更换4台锅炉引风机，型号为Y5-47-22D。
由于布袋除尘器除尘下来为干灰，所以需配套建设干灰输送系统与吹灰系统，相应配套压缩空气制备装置，配套压缩机2台，一开一备。
总之，经过以上的技术改造后，烟气排放可以达到，烟尘<30mg/Nm3 ；氮氧化物<200mg/N m3；二氧化硫<200mg/N m3，满足新的环保要求。
四、施工期环境影响分析
施工期间有噪声、扬尘等污染物排放，会对周围环境产生不利影响。为此施工期应做好防噪降噪工作，采用先进的施工机械与工艺，合理安排施工时间，严禁夜间施工，施工场界应达到的有关规定。要求使用商品混凝土，施工时用网罩围隔，工地出入口和围墙周围采取保洁措施，文明施工，及时妥善处置建筑渣土。
五、营运期环境影响分析
1废气
本项目为烟气提改造项目，本次锅炉烟气治理改造方案是将原有锅炉烟气治理设备全部拆除重新布置。新烟气处理工艺流程为:炉内(CSNCR+SCR ) 耦合脱硝+布袋除尘器+湿式石膏法脱硫。设计总脱硝效率)80 070(其中SCR为一层)，氮氧化物G200mg/N耐;除尘效率可达>>99.9_5 070，至少达到尘<30mg/Nm3;脱硫效率)97.5 %，SO2 < 200mg/Nm3。
通过这次改造，烟气中各污染物均大幅下降，因此本项目烟气经上述工艺处理后均能达到标准，减轻了对周边环境的影响。
石灰石储罐粉尘经罐顶的脉冲布袋除尘器除尘后，排放浓度<30mg/Nm3，满足颗粒物的排放标准，对周边环境影响较小。
项目氨水储罐需设定卫生防护距离50m，项目400m内无居民等环境敏感点，满足卫生防护距离要求。
2废水
烟气中含有微量的HC1与HF，石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统中的浆液在不断循环的过程中，会富集C1一等，影响石膏品质，因此烟气脱硫系统要排放一定量的脱硫废水，同时湿法脱硫系统产生的石膏通过压滤脱水后外卖，也产生一部分脱硫废水，合计脱硫废水产生量约1 m3/h，上述脱硫系统废水和石膏脱水废水均回用于煤堆场、栈桥等燃料系统的喷淋加湿，不外排。
3噪声
本项目主要噪声源为烟气治理设施运行噪声。据类比调查，运行的噪声值约为65dBA。该噪声经建筑物阻隔和距离衰减后，厂界噪声能做到达标排放，对周围环境影响不大。
4固体废物
本项目产生的固体废弃物主要是脱硫石膏，收集后全部外售给水泥厂制水泥。
六、成效及总结
1项目所在土地属于工业用地，根据《象山县生态功能区规划》，本地区生态功能区类型为优化准入区，本项目主要烟气改造项目，符合生态环境功能规划要求。因此，该项目的建设符合象山县的城市总体规划。
2本项目生产流程简单，消耗的能源和水资源不高，“三废”产生量较少，符合“节能、降耗、减污、增效”的思想，因此，其技术和装备基本能符合清洁生产要求。
3本项目产生的污染物在落实环保措施的前提下，均能达标排放。
4本次技改后所需SO2总量为420t/a，NOx总量420t/a。比技改前减少了SO2总量680t/a， NOx总量189t/a，满足总量控制指标。
5项目建成投产后，污染物将大幅下降，对当地环境质量有一定的提升作用。
综上所述，本项目如落实上述环保措施，确保“三同时”，其对环境的影响及周围环境对其自身影响可控制在允许的范围内，在环保方面可行。
论文作者:于江
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/17
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