摘要：随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，社会各界对于环境保护，特别是燃煤电厂烟尘排放对大气环境污染等方面的关注度越来越高。近年来，我国大面积区域性雾霾天气频发，给人们的生产生活和身体健康等造成了巨大伤害。因此，国家相关部门出台了一系列环境保护与治理方案，地方政府与电力集团也积极响应国家号召，大力推动节能减排工作的进行，从根本上解决环境污染问题。
关键词：燃煤电厂；烟气；超低排放技术
1引言
近年来，我国频繁发生大面积区域性雾霾，对人民的身体健康和生活环境造成了严重影响，环保形势十分严峻。燃煤类型电厂在运行阶段中为社会输送了大量的电力能源，但同时受到发电模式、发电设备、烟气处理工艺的影响，导致燃煤类型电厂在运行中也会排放出大量烟气，对环境安全构成威胁。燃煤类型电厂运行阶段中烟气问题已经成了有影响社会环保发展的重要因素，因此环保岛类型烟气超低排放工艺在当代燃煤电厂发展中显得越发重要。
2超低排放技术的概念
随着我国社会经济不断的快速发展，各种新型的化工生产技术脱颖而出，更新换代的速度非常快，而面对日益严重的环境污染问题，燃煤电厂烟气污染物超低排放的技术备受社会各界关注。超低排放是指燃煤电厂锅炉在发电运行、尾端处理等过程中，采用多种污染物高效协同除尘集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合我国制定出环境保护的法律法规
3常规烟气治理技术及弊端
GB.13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制性标准。从不断升级的标准可以看出，我国燃煤电厂烟气治理经历了除尘、除尘脱硫、除尘脱硫脱硝、除尘脱硫脱硝脱汞等阶段，由于环保标准不断提高，燃煤电厂的环保设施也不断增加、改造。由于历史原因，环保设施除尘、脱硫、脱硝都是单独考虑，没有进行整体规划，常规烟气治理技术路线存在以下问题。第一，没有充分利用各设备间的协同工作效应。第二，在达到相同处理效率的情况下，投资大、占地面积大、运行费用高、可靠性差。第三，各系统的布置缺乏整体统筹，烟气流场设计不合理，导致综合能耗偏高。第四，各系统之间相互留裕量，接口限制条件多，造成上下游系统和装置设计不合理，处理难度大；机组运行条件变化时，各个系统分包商之间扯皮多，找不到责任人。第五，除尘、脱硝、脱硫分别控制，运行人员各管一段，做不到最优化运行。
4燃煤电厂环保岛烟气超低排放治理流程
环保岛的烟气超低排放治理流程主要包括从锅炉省煤器的出口部分直至烟囱之间全部污染物的减排管理设备，主要治理内容为除尘、脱硝、脱硫和后续脱汞等其他环节。因为炉后烟气的治理环节需要整体考虑相关内容，所以，在实际烟气超低排放治理过程中，需要协调管理各个环节，从而有效降低污染排放量。根据不同的污染物排放标准和相应的环保设备配置，综合考量运行费用、施工周期和投资标准等因素，可以优化烟气综合治理的工艺和流程。例如，我国某地区的燃煤电厂利用了低低温电除尘器作为核心烟尘处理设备，配合脱硫装置制定出相应的治理流程，即：①在锅炉内部实现低氮燃烧，选用合适的催化剂进行还原脱硝；②利用低低温电除尘器，配合引风机实现氨法脱硫；③利用烟气再热器进行相关处理，通过烟囱实现对环境污染较小的烟尘的安全排放。
5燃煤电厂环保岛烟气超低排放技术要点
5.1低电除尘设备
低温类型除尘技术主要包含了两种设备，也就是无泄漏类型的管式加热器以及低温类型电除尘设备，这一除尘技术的突出优势是在实现烟尘高效去除的同时还能将三氧化硫一同去除。低温类型除尘技术在实际运用中的优势也较为明显。首先，通过这项技术运用使飞灰比电阻数值，也降低了烟气的实际流速，能让除尘的效率得到提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在协同脱除三氧化硫技术的辅助下，烟气的温度一旦降到酸露点以下，气体状态的三氧化硫就会直接变为液态状态，同时还会伴随酸雾产生，这种酸雾会直接附着在粉尘中。再次，出口结构的粉尘通过凝聚的方式会在空气中发生变大的事实，这对湿法类型脱硫设备除尘性能提升来说是一个好的辅助条件。另外，这项技术在使用中还能达到节能以及降耗的目标。但这种低温类型的除尘技术在使用阶段中也存在不足，这一技术在使用中如果燃煤当中的含硫量过高，那么需要能考虑到煤灰硫比例数值，避免出现腐蚀量不足的情况。
5.2高效电袋除尘器
超低电袋（布袋）除尘器优点：不受煤、飞灰、粉尘质量浓度及粉尘比电阻的影响，出口粉尘排放质量浓度低且稳定，能保证实现烟尘质量浓度小于10mg/m3（标态）的排放目标。电袋（布袋）器除尘核心部件为滤袋，滤料材质和工艺可以做相应提升，做好滤袋材料的选型。滤袋的过滤精度直接影响电袋（布袋）除尘器出口烟尘排放值，而滤袋的核心是滤料，滤料过滤精度越高，实现超低排放就越可靠，适应工况变化能力也越强，而且中长期运行更平稳、阻力更低。烟尘排放质量浓度可长期稳定在10mg/m3（标态）以下，设备运行阻力小于1000Pa，滤袋使用寿命高于5年。与其他超低工艺技术路线相比，2台百万千瓦级机组可节约一次投资近亿元，减少占地面积1000m2以上。电袋复合除尘技术在一次投资和能耗上具有优势。
5.3二氧化硫超低排放技术
经过多年的发展，湿法脱硫技术已经相对成熟，脱硫设备、材料的国产化率达到95%以上。燃煤电厂应用最多的就是石灰石-石膏湿法脱硫工艺，这一工艺在其改造的主要集中与工艺研究、开展新型脱硫机理、扩大脱硫技术的应用研究等几个方面。另外，高效的脱硫催化剂的使用也是促进脱硫效率的关键手段。对于新型燃煤电厂而言，一般采用的都是单塔双循环技术、双塔串联技术、双塔并联技术及双托盘技术等新型设备。因此，脱硫技术要进行实际工作的同时要根据各方面因素进行综合考虑设备与脱硫技术之间的契合度。
5.4NOx控制技术
根据燃烧条件和生成途径的不同，烧结烟气中NOx分为热力型、瞬时型和燃料型。烧结过程中热力型和瞬时型NOx的生成量很少，主要为燃料型NOx，来源于燃料燃烧，其排放量与燃料性质和燃烧条件密切相关。研究表明，随着固体燃料中N含量，特别是挥发性N含量的增加，烧结烟气中NOx排放浓度增加。利用100%焦粉代替50%无烟煤+50%焦粉，可减少NOx排放浓度约40%。运行费用方面，以某烧结机而言，吨成品烧结矿需消耗26.5kg焦粉、26.5kg无烟煤，折合运行费用约40.5元/t烧结矿；若完全以焦粉作为固体燃料，综合考虑热值，折算运行费用约为42元/t烧结矿，仅增加1.5元/t烧结矿，远低于新增脱硝设备所带来的运行费用。因此，烧结固体燃料可考虑采用全焦粉，如使用无烟煤，尽可能选择挥发N低的无烟煤。同时应严格控制固体燃料用量，可采用厚料层烧结或烟气循环技术降低固体燃料用量。
6结束语
目前，燃煤电厂环保岛烟气超低排放技术已经得到了很多研究人员的重视，同时我国相关部门也开始对这项工作的研究立项进行了资金、技术、管理办法上的支持，此项工作开展至今天也取得了一些进展与成果。尤其是除尘、脱硝方面的新型技术研发方面，获得了污染物协同的综合性治理上的扩展。但是环境污染治理与防护工作任重而道远，无论是技术开发还是新兴技术研究都将需要更多的时间与资金投入作为支持，开发出更为环保的技术与控制手段，让烟气排放引发的环境问题得到根源性治理。
参考文献：
[1]徐哲炜.燃煤机组超低排放环保岛协同运行优化研究[D].浙江大学，2018.
[2]周洪光，王鹏，陈璟.神华集团燃煤电厂超低排放技术与工程应用[J].煤炭工程，2017，49（S1）：29-32.
[3]徐甸，周灿，吴贺之，顾胜楠.燃煤机组超低排放环保岛费效评估对比分析[J].能源工程，2016，（04）：56-62+73.
[4]刘兴传，郭力强.燃煤电厂蓝烟现象的成因、数学模型判定及解决方法[J].山西电力，2018，（04）：62-65.
论文作者:李延胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/12
标签：烟气论文; 电厂论文; 技术论文; 燃煤论文; 超低论文; 设备论文; 烟尘论文; 《基层建设》2018年第35期论文;