摘 要： 针对燃煤发电厂烟气处理的问题，详细分析了烟气深度处理技术，并将烟气深度处理技术成功应用于350MW燃煤机组，实现了烟气近零排放的目标。
关键词：350MW机组；烟气处理；脱硝处理；除尘及脱硫处理；近零排放；
一、研究背景
国家能源集团公司为响应海南省“先行一步，努力建设好国家生态文明试验区，为全国生态文明建设做出表率”的号召，同时为体现“煤炭也是清洁能源”，充分发挥清洁高效的燃煤发电机组作为海南生态建设中的环保治理平台的作用，提出在国电海南乐东电厂两台350MW机组在已经实现超低排放的基础上，以烟囱出口 NOx、SO2、烟尘排放浓度分别按 10、10、1mg/m3”为目标进行深度环保治理。
二、技术路线的应用
1.脱硝处理装置的实施
（1）增加催化剂体积，将 SCR 脱硝催化剂运行层数由 2 层改为 4 层运行。原 SCR 脱硝装置的催化剂层按 2+1 设计，2 层运行 1 层备用， 在利用原催化剂备用层的同时，通过流场优化并新增一层催化剂，实现 4 层催化剂同时填装运行。单台机组脱硝催化剂用量由改造前的 274m3 增加至 554m3,脱硝效率从 87.5%提高到超过 96%。SCR 加装备用层催化剂及新增一层催化剂后，保证脱硝效率达到本次改造设计要求的 96%。
（2）进行脱硝流场优化。调整脱硝反应器入口导流板布置，增加喷氨装置下游烟道导流板设置，提高烟气混合均匀性，减小 SCR 反应器截面的速度、温度和催化剂入射角偏差。
（3）为解决脱硝装置喷氨不均匀性，对脱硝喷氨系统进行精细化优化，采用新型的分区驻涡混合喷氨装置，提高对脱硝来流的抗干扰能力，同时具备精细化分区调整喷氨量的能力；改造原单排涡流混合喷氨为多排混合喷氨，进一步提高喷氨均匀性，降低 SCR 反应器截面的氨氮摩尔比偏差，使氨氮摩尔比偏差由常规脱硝的±5%降至±2-3%。
（4）采用基于稀释法采样、化学发光法分析的 NOx 分区精确测量技术，具有精度更高，时效性更好的特点，提高测量的准确性，为脱硝装置整体优化创造条件；采用智能喷氨控制系统，通过 SCR 进出口烟道设置的 NOx 分区测量参数对喷氨量进行分区控制，实现喷氨量的精准调节，进一步提高反应器截面的氨氮均匀性，降低脱硝装置氨逃逸。
通过喷氨装置的改进、测量系统的升级、控制系统的优化， 提高出口 NOx 时间上稳定性和空间上的均匀性。在确保环保指标的前提下，使氨逃逸最低，从而实现整个脱硝系统的优化运行。所采用的驻涡氨喷射装置是龙源环保公司专有技术。
同时，通过增设高温烟气旁路（部分烟气从低过出口直接旁路至 SCR 反应器入口），保证 SCR 脱硝反应烟气温度，实现机组并网即投入SCR 脱硝装置。
2.除尘及脱硫处理装置的实施
采用龙源环保公司专利技术-塔内水洗除尘技术（DUC除尘技术）。水洗除尘是一种机械除尘方式，就是在脱硫塔水洗段填装除尘冷凝用填料，烟气自下而上与自上而下的烟气除尘用循环水逆流接触，烟气中的微尘在填料区被除尘循环水洗涤除去。本改造通过调整水洗除尘循环水量控制湿电除尘器入口烟尘含量，结合湿式电除尘的运行，粉尘最终排放浓度控制在1.0 mg/m3以下。烟气深度除尘冷凝一体化系统流程示意如图3。
（1）进行脱硫吸收塔改造，加装DUC水洗除尘装置。为加装水洗除尘装置和新增的屋脊式除雾器，吸收塔需要进行截塔顶升，需要增加吸收塔高度8m左右。
（2）增设水洗除尘循环水系统，提供除尘循环水。在原除雾器上部安装水洗除尘装置和精细除雾器。在水洗深度除尘装置上部新增一级屋脊式精细除雾器，实现对含水烟气的精细除雾。配置水洗除尘用除尘循环水供水泵和供排水管道。
3.机组整套试运行
将烟气深度处理技术应用于乐东发电有限公司两台350MW机组。于2018 年 11 月 1 日 1 号机组停机开始改造施工；2018 年 12 月 5 日 1 号机组改造施工完成；1#机组 于2018 年 12 月 9 日点火，12 月 10 日并网投运，成功实现“1、10、10”的排放目标；2号机组于2019年01月28日20：04时点火，01月28日22:49时并网发电，同时成功实现“1、10、10”的排放目标。
三、效果对比
以1号机组实施前后数据为例进行效果比较。实施前后效果对比图。
将1号机组实施前2018年9月及实施后2019年1月监测数据进行对比，如下图，从图中明显看出，实施后，颗粒物、SO2和NOx排放浓度比实施前均明显降低，且均达到了目标值1.0mg/m3、10.0mg/m3、10.0mg/m3。
四、取得的社会效益
本项烟气深度处理技术的应用，具有很强的示范效应。以中科院郝吉明院士为首的“国家能源集团乐东燃煤电厂烟气超超低排放科技示范项目”专家评价组认为：“海南乐东燃煤电厂烟气深度减排技术为国际首创，实现了电厂颗粒物、SO2和NOx排放浓度分别小于1.0mg/m3、10.0mg/m3、10.0mg/m3，烟气污染物排放达到国内外最先进水平，对于大型燃煤发电机组清洁绿色运行起到了重要的科技创新示范作用”
超前实现了国际能源署提出的2030年实现燃煤电厂污染物排放的目标：烟尘、SO2 和NOx 排放浓度分别小于 1mg/m3、10mg/m3、10mg/m3 ，具有极大的社会效益。真正使国电乐东电厂成为世界上最清洁燃煤电厂，为把海南建设成国家生态文明示范区贡献自己的力量。
参考文献：国电海南乐东发电有限公司2×350MW机组环保协同提标改造示范工程技术方案
论文作者:徐晓辉
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/23
标签：烟气论文; 机组论文; 装置论文; 催化剂论文; 燃煤论文; 深度论文; 反应器论文; 《科技新时代》2019年5期论文;