2青岛曼泺俐电力有限责任公司 山东省滨州市 256600）
摘要：随着近年来我国经济的发展，对能源的需求量也在不断提升。我国提出了建设坚强智能电网的规划，并积极推进低碳、环保、高效的电网规划和建设。然而，目前我国能源格局以燃煤为主，电厂以燃煤发电形式为主，具有较大的污染性，因此，积极探讨脱硫超低排放技术的应用，对于减少电厂燃煤污染、提升空气质量、建设智能电网有重要意义。
关键词：脱硫；超低排放技术；电厂；应用
一、燃煤电厂超低排放技术方法
1.1NOx控制技术
1.1.1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术，包括低氮燃烧技术、空气分级技术、燃料再燃技术，在实际生产过程中，各种低氮燃烧技术常常以组合的方式出现。其中，空气分级技术+低氮燃烧器技术应用最为广泛。低氮燃烧技术在一次投资的初期是大的，但没有运行成本，仅进行必要的维护即可，因此是国内外燃煤锅炉控制NOx排放的优先选用方法。必须指出，降低NOx排放和安全稳定燃烧构成矛盾，有各种低NOx燃烧方法对火焰稳定性和燃油炉燃烧明显不利的影响，所以NOx必须考虑燃烧控制措施的经济性和安全性。
1.1.2烟气脱硝技术
目前，常用的烟气脱硝技术包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）。SCR技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。SNCR技术，也被称为热脱硝，没有催化剂，高温条件下（900摄氏度到1200摄氏度）的驱动来完成还原反应。与SCＲ技术相比，由于不使用催化剂，运行成本相对较低，但氨的逃逸量较多，脱硝效率不高。随着排放标准的不断提高，低氮燃烧+SNCR+SCR的结合开始受到关注。前期的低氮燃烧可以减轻后续系统的脱硝压力，SNCR和SCR相结合，进行两级脱硝，降低成本的同时获得了较高的脱硝效率，减少了氨的逃逸。
1.2烟尘控制技术
1.2.1电除尘高频电源改造
电除尘器的高频电源是由高频开关技术提供的一系列窄电流脉冲，采用工频交流高频交流脉动直流电源的能量转换形式。一些研究指出，使用高频电源的静电除尘器，粉尘排放浓度可降低40%～60%，与静电除尘器相比，除尘效率能达到99.80%～99.85%。与正常供电相比，高频电源在节能效果、电晕功率、电源适应性和火花控制特性等方面具有很大的优势，且成本低、效果明显的转变，已成为广泛使用在辅助除尘效率的改造方式超低排放的发电厂改造。
1.2.2电袋复合除尘
电袋复合除尘器是集静电除尘器和袋式除尘器为一体的有机组合，通过前级电场的预收尘、荷电作用和后级滤袋区过滤除尘的一种高效除尘器。充分发挥了静电除尘器和袋式除尘器的优点，并结合了两种除尘器的优点。该复合型除尘器具有效率高，性能稳定，可实现对除尘器小于20mg／m3的烟气集中排放。
1.2.3低温电除尘
低温电除尘是在电除尘前增设低温省煤器，以降低烟气入口温度（低于酸露点温度），提高除尘效率。有研究指出，随温度降低，粉尘比电阻降低，更易被捕集；同时，烟气体积流量下降，在电除尘通流面积不变的情况下，流速明显降低，在电除尘内部的停留时间增加，因此，除尘系统效率将会明显提高。另外，用低温电除尘降低吸收塔入口烟温，可减少吸收塔的蒸发量，节水效果明显。
1.2.4湿式电除尘器
湿式电除尘器是一种处理含微量粉尘和微颗粒烟气的新除尘设备，用于去除湿法脱硫后的粉尘和石膏浆液雾滴等，是复合处理的最终精细大气污染物控制系统。湿式电除尘器的除尘原理是干式电除尘器一样，通过高压科罗娜啤酒粉尘荷电、电场力的作用来达到集尘板/管后，在粉尘的电荷，然后用普通的洗涤方式，使流体流动清除灰尘，避免引起二次扬尘。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在吸收塔出口接湿式电除尘器，烟尘排放限值控制在5mg／m3，甚至更低的水平，消除“石膏雨”的现象，同时对一次PM2.5、SO3和Hg的去除率分别在85%、70%和60%左右。考虑到塔后增加湿式电除尘器达到超低排放标准和利用吸收塔协同除尘来达到超低排放标准两种技术路线的选择，需做好前端除尘器的选型论证，在保证前端的除尘器稳定达到环评和设计指标的同时，充分考虑湿法脱硫部分吸收塔的洗尘和除雾指标，在此基础上按照超低排放要求，考虑是否需要加装湿式电除尘器。
1.3超低排放组合技术路线
1.3.1低氮改造/增加催化剂层+低低温电除尘+脱硫提效协同除尘
对降低NOx的浓度，低氮改造或增加催化剂层可以达到超低排放的要求；降低粉尘浓度，在空气预热器、电除尘器低温省煤器的加入，降低了烟气温度，具有较好的节能和提高静电除尘器的除尘效果，及部分SO3协同脱除，使除尘器出口烟尘浓度下降到25mg/m3，再经脱硫系统协同除尘达到烟尘超低排放要求。国内已有同类机组稳定达到烟尘排放浓度5mg/m3的运行业绩。
1.3.2低氮改造/增加催化剂层+电袋复合除尘器+脱硫提效协同除尘
将原电除尘器的后几个电场改造为袋式除尘器，用超细纤维过滤袋、电袋复合除尘器的形成，可以大大提高除尘效率，除尘器出口粉尘浓度小于或等于10mg／m3，随后进行脱硫系统烟气粉尘可实现超低排放的要求。国内已有同类机组稳定达到烟尘排放浓度5mg/m3的运行业绩。
1.3.3低氮改造/增加催化剂层+脱硫提效协同除尘+湿式电除尘器
即对原电除尘器不作改造，只进行检修并加强运行维护，确保除尘器出口粉尘浓度小于或等于60mg／m3，然后脱硫系统协同除尘后，达到烟尘的超低排放要求。国内已有同类机组稳定达到烟尘排放浓度5mg/m3的运行业绩。
二、超低排放技术的发展与组合
近几年在超低排放改造过程中，多种技术相继诞生，并在发电企业中实现推广应用，为发电企业机组实现超低排放助力。要符合超低排放的有关要求，需要在烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度等方面符合指标要求。①在脱硝改造中，目前主要有低氮燃烧器改造和脱硝催化剂增加备用层2种主要方式。通过这2种脱硝技术的应用，很多火电企业都取得了不错的改造效果。②相对于脱硝，脱硫改造的技术路线则更加丰富，包括单塔一体化脱硫除尘深度净化技术、单塔双分区高效脱硫除尘技术、双托盘技术、高效渐变分级复合脱硫塔技术、双塔双循环技术等多项技术工艺。在这些技术中，单塔一体化脱硫除尘深度净化技术是中国自主研发的专有技术，该技术可在一个吸收塔内同时实现二氧化硫浓度不超过35mg/Nm3、尘含量不超过5mg/Nm3，脱硫效率达99%以上，除尘效率可达90%以上。单塔双分区高效脱硫除尘技术与双塔双循环技术则属于异曲同工的2种脱硫方式，高效渐变分级复合脱硫塔技术则使超低技术有较宽的煤种适应性。③与脱硫改造技术相同，除尘技术也有多种技术工艺。目前，火电企业使用较多的技术包括：低低温电除尘、湿式电除尘、电袋复合式除尘、管束式除尘除雾等工艺。管束式除尘主要用于超低除尘，是利用烟气在离心管束中快速旋转上升形成的离心力和重力作用来实现高效除尘除雾。液滴在离心力作用下形成液膜并捕获尘颗粒后，二者在重力作用下从离心管束内壁脱除，从而达到除尘除雾的双重效果。因其利用烟气自身流动速度不需额外耗能，所以能够实现高效节能的目的。
结语
如今科学技术的发展脚步不断向前，相信随着电网技术的不断突破，各种新型的脱硫超低排放技术会不断涌现。目前，我国空气质量整体不高，含有害物质的气体、烟尘排放量很大，为了净化空气，应从源头进行控制，会有更先进的脱硫除尘器运用于发电厂脱硫超低排放领域。
参考文献：
[1]洪燕，李紫龙.“超低”排放技术在我国燃煤电厂的应用[J].中国资源综合利用，2016.
[2]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.
作者简介：
张军（1974.7-10），男，山东青岛人，山东省电力学校，单位：大唐山东电力检修运营有限公司，研究方向：电除尘器或者脱硫设备
陈建康（1991.08.05），男，山东德州人，青岛港湾职业技术学院毕业，单位：青岛曼泺俐电力有限责任公司，研究方向：电除尘或者脱硫设备
论文作者:张军,陈建康,范海涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：技术论文; 超低论文; 电除尘器论文; 除尘器论文; 烟气论文; 粉尘论文; 烟尘论文; 《电力设备》2018年第4期论文;