(中铝宁夏能源集团马莲台发电厂 宁夏省灵武市 750411)
摘要：电厂的污染物排放量巨大，对环境造成极大的威胁。新形式下的环保要求迫使企业纷纷加大减排力度。本文结合电厂中的超低排放技术的应用，对该技术的具体实现进行分析介绍，以期提升超低排放技术的应用和推广。
关键词：超低排放燃煤电厂环保
1引言
燃煤电厂产生的污染物巨大，且对于环境的影响程度较高。新形式下，国家对于环境保护力度的加大，电厂纷纷采取“超低”排放技术来减轻企业对于环境的污染程度。“超低”排放技术即在原来脱硫、脱硝和除尘的基础之上进行协同脱除技术，并在传统技术基础之上进行提效，减少电厂的排放量。本文结合电厂中的实际应用，对超低排放的技术进行分析探析，以促进该技术的使用和推广。
2烟气污染物排放标准及超低排放特点
随着国家持续推进燃煤电厂的超低排放改造，在出台了脱硫、脱硝、除尘等电价补贴政策的同时，排放标准也渐趋严格。在减排重压下，燃煤电厂也在不断加大环保资金的投入。超低排放技术主要追求脱硝、脱硫及除尘过程的协同作用，使得相关的排放物达到超低排放标准。协同作用的策略可以简要概括为：氮氧化物的脱除：炉内低氮氧化物燃烧和SCR技术协同应用。粉尘脱除策略：干式电除尘+湿法脱硫+湿法电除尘器。二氧化硫的脱除策略：煤硫分控制+湿法脱硫+GGH技术。目前，我国超低排放技术研究和应用逐步加强，但低成本的超低排放技术仍是未来研究和应用的重点。
3电厂烟气超低排放技术发展现状
3.1脱硫技术
燃煤烟气中二氧化硫的控制途径主要是通过燃烧工艺、改进烟气净化系统。鉴于我国大量使用煤作为燃料燃烧的基本国情，脱除烟道气中硫的含量具有重要的意义。依据脱硫时煤炭处于燃烧的位置不一样，将脱硫过程分为三类：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。其中燃烧后的脱硫技术在电厂中的应用最广，下文主要介绍燃烧后脱硫相关技术。
目前烟道气脱硫的方法主要有干法、半干法、湿法以及各种新型高效的方法。
(1)干法脱硫
干法脱硫主要是利用粉状、粒状、吸附剂、分子筛或者催化剂来吸附烟道气中的硫实现硫的脱除。干法脱硫的主要优点是工艺相对简单、无污水等二次污染物存在、能耗低。其缺点是效率低，设备相对庞大，占地较多，操作要求较低。
(2)湿法脱硫
湿法脱硫是一种气液反应，整个过程发生在烟道末端、除尘器之后。反应温度在露点以下，因此脱硫后的气体应该加热后再排空。由于脱硫过程是气液反应，是一个化学反应过程，因此，脱硫速度快，效率高。此种方法的缺点是存在废水处理，前期投入较大等特点，运行费用也较高。由于烟道气中存在二氧化碳和二氧化硫，可以比较二者的酸性，选择合适的碱性溶液选择性去除二氧化硫，提高脱硫效率。湿法脱硫主要工艺方法有石灰石-石膏法脱硫、胺法脱硫等，是湿法脱硫工艺是目前应用最为广泛的工艺方法。
3.2脱硝技术
目前，常使用的脱硝工艺分为选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术。
SCR烟气脱硝技术就是利用还原剂选择性地将烟气中的NOx反应生成对环境无害的无机小分子物质氮气和水。SCR烟气脱硝技术中应用的还原剂一般为碳氢化合物，应用较多的是氨气，由于燃煤烟气中的NOx主要为NO，因此SCR烟气脱硝反应中主要发生上述的第一个反应。在没有催化剂的条件下，NOx和NH3也可以发生化学反应，不过只能在相对较窄的温度范围内进行，一般在930℃左右。通过选择合适的催化剂，有效的降低反应温度，提升反应的效率，在使用催化剂的条件下，反应可以在电厂的合适温度范围内反应(300℃-400℃)。
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选择性非催化还原脱硝方法是不利用催化剂的，直接将还原剂喷入高温的烟气中进行还原反应，从而将NOx脱除。
3.3除尘技术
燃煤电厂的除尘技术方法主要有电除尘技术和布袋除尘技术两种。
(1)电除尘技术
电除尘技术就是利用高压电使得气体发生电力，从而产生电晕放电。空气中通入高压电后，气体中的颗粒就会带有电荷。在电场力的作用下，使得带有电荷的颗粒发生位移，从而与气体进行分离。分离后的颗粒通过捕集装置进行搜捕。电除尘技术一般效率较高，但需要持续耗能。
(2)布袋除尘技术
将带有颗粒的气体通入到布袋中，气体经过布袋的过滤作用实现气体与颗粒分离的方法即布袋除尘技术。新布袋投入使用后，会首先在布袋中产生一层颗粒，该层颗粒称为初层，初层和后续粉尘颗粒层都能起到拦截颗粒的作用，使得布袋截留的颗粒逐渐增加。待达到一定厚度时，进行布袋的清灰工作，清灰时一般保留初层颗粒层，保证下次布袋投运时，能够拥有较好的除尘效果。
4燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线
4.1脱硫超低排放技术
该机组的脱硫工艺采取石灰石-石膏脱硫法，脱硫塔形式为单塔脱硫法，脱除率大于95%，但此时烟气中的硫含量不能满足超低排放的要求。因此，需要对其进行改造。目前，高效脱硫技术主要有单塔双循环、双塔双循环和单塔单循环方法，脱除率均可达到98%以上。按照98%脱除效率计算，最终烟气中的硫含量为35mg/m3,可以满足超低排放标准。考虑到原来工艺为单塔脱硫设备，并且综合考虑场地、投资改造成本及配套设备的升级改造等因素，选择单塔双循环工艺进行超低排放改造。具体的实现过程为在吸收塔内增加托盘，将脱硫塔分为上下两个脱硫循环区，将二氧化硫的吸收和氧化过程分为两个阶段，各自形成一个循环回路。更换喷淋层喷嘴、内部强化构件、塔外增加浆罐等组合方案，在不对原来脱硫设备进行大幅改动的情况下，通过内部构件的补充实现超低排放的改造。
4.2脱硝超低排放技术
电厂脱硝工艺采取SCR脱硝技术和炉内低氮氧化物燃烧技术。整个脱硝系统配置2层催化剂，此外预留1层作为备用，整体为2+1布设。对于脱硝超低技术的改造只需增加一层催化剂即可，即在原来2+1的基础之上增设一层催化剂。脱硝效率可以达到85%，其中氮氧化物的排放量低于48mg/m3,可以满足超低排放标准。
4.3除尘超低排放技术
电厂采取的除尘工艺为静电除尘，采用高频电源将烟尘脱除到38mg/m3,此后进入湿法脱硫塔中。但烟气经过脱硫系统时，烟气会在上升过程中夹带浆液，即便存在除雾器，也不能完全将浆液脱除，因此，烟气中的石膏以及原有的烟尘脱硫后易产生“石膏雨”，影响系统的除尘效果。为保证烟尘的超低排放，需要在脱硫塔后增设除尘器，以避免“石膏雨”的出现。目前，应用效果的除尘工艺有低温静电除尘器技术、低低温静电除尘器技术、湿式电除尘技术。由于该机组的除尘器的除尘效果较好，可以实现出口烟尘含量小于38mg/m3,因此综合经济性和投资成本，选择在脱硫系统后增设低温静电除尘器+导电玻璃钢电极湿式电除尘技术。
5结语
燃煤电厂在我国国民经济发展中具有重要的支撑地位，由于燃煤电厂发电过程中产生较多对于环境存在危害的污染物，因此需要对其烟气进行处理。为保证和促进电厂的环保工作，必须对相关污染物的处理技术进行分析研究。通过本文对脱硫脱硝及除尘技术的超低排放技术进行改造分析，可以更好地促进相关技术的应用和推广，有利于环境保护的有效实现。
参考文献:
[1]朱法华,许月阳,王圣.燃煤电厂超低排放技术重大进展回顾及应用效果分析[J].环境保护,2016,44(6):59-63.
[2]吴来贵,刘玉海,徐庆国,等.燃煤电厂烟气超低排放与深度节能综合技术研究及应用[J].中国电力,2017,50(4):150-156.
论文作者:钱建民
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
标签：技术论文; 超低论文; 烟气论文; 电厂论文; 湿法论文; 布袋论文; 燃煤论文; 《电力设备》2017年第27期论文;