燃煤电厂烟气超低排放技术路线研究

孙振宇

摘 要：工业在生产的过程中，势必会对大气造成一定的影响，而燃煤电厂是造成大气污染的一个污染大户，燃煤电厂在运行的过程中会排放一定量的二氧化硫、氮化物和粉尘等，本文针对燃煤烟气污染物超低排放技术的发展路线做出一些简单的研究。

关键词：燃煤电厂；超低排放；烟气

在工业生产中，煤炭的加工利用是一项不可或缺的能源，随着工业的不断发展，对煤炭的需求量也在不断的增加，但是煤炭在燃烧的过程中会产生大量的烟气污染物，比如二氧化硫、粉尘和氮化物等，经研究发现，燃煤电厂烟气污染物中的二氧化硫、粉尘和氮化物的排放量达到总排放量的89%、79%和67%，这些烟气污染物不仅会对大气造成污染，还会严重的危害到人类的身心健康问题，所以就要提高燃煤烟气污染物超低排放的技术，通过对燃煤电厂烟气污染物进行净化后再利用，采取先进的、系统的烟气污染物超低排放技术以达到烟气污染物的超低排放。

1 燃煤烟气污染物超低排放技术发展现状

随着《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的发布，对燃煤电厂烟气污染物的排放限值的要求越来越严格，2014年国家能源局、国家发改委和环保部三家联合颁布了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》，要求燃煤机组超低排放的烟气污染物的限值要达到含量为6%的基准氧，二氧化硫、烟尘和氮化物的排放浓度分别要低于35mg/m3、10mg/m3和50mg/m3的指标，目前我国燃煤电厂烟气污染物超低排放技术主要是针对单一污染物进行单一的治理，各种治理烟气污染的超低排放技术之间没有实现协同处理，目前我国燃煤电厂在进行除尘时所用的设备大多是电除尘器，运用最广泛的除尘技术有静电除尘方式、利用高效的阻挡过滤器式进行除尘以及机械除尘器，根据煤炭燃烧的状况，可以把烟尘的脱硫技术分为三个阶段，即燃烧前、燃烧中和燃烧后进行脱硫，燃烧前的脱硫方法主要是通过物理的技术手段去除部分的黄铁矿硫以及进行燃煤时60%的灰分。燃烧锅炉的类型决定了燃煤中的脱硫技术，目前主要用的锅炉类型有层燃炉和循环流花床锅炉。在燃烧后进行脱硫技术主要分为三种形式，即湿法、干法以及半干法三种形式。脱硝技术也分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三个阶段，燃烧前也是通过物理手段进行优质选煤。燃烧中的脱硝技术主要是通过对燃烧的条件和方式进行控制从而降低由氮元素转向氮化物的概率。燃烧后的脱硝技术手段主要是通过电子束处理法、活性炭的处理方法和脉冲电晕的化学方法进行处理。

2 燃煤烟气污染物超低排放技术

通过对燃煤电厂烟气污染物超低排放技术的现状进行分析可知，我国的烟气除尘方式大多数为电除尘器，结合国外先进的除尘技术，为了缓解大气污染的问题，实现烟气污染物的超低排放，可以采取协同治理烟气的技术路线，即以低低温电除尘技术为核心的技术路线，采用协同治理燃煤烟气的技术路线实现了各设备之间的协同作用，通过综合考虑除尘、脱硫以及脱硝三种装置之间的协同关系，每个装置的脱除效果除了可以处理掉目标污染物外还可以处理掉其他的污染物，不能除去的还可以为下一阶段的脱除创造一些有利的条件。

以低低温电除尘技术为核心的技术协同治理的路线可以概括为以下流程，先通过脱硝装置到热回收器，到低低温形式的电除尘器，再到采用湿法形式的烟气污染物脱硫装置，最后可根据要求的燃煤烟尘的排放限值来选择是否增加湿式的除尘和再加热器。我单位采用的是由东方锅炉工程有限公司设计制造的66万直流锅炉，现简单介绍超低排放技术中的脱硝技术和脱硫技术。

脱硝技术采用的脱硝装置是选择性的氧化还原反应装置，主要的技术是将氮化物进行高效脱除，在锅炉省煤器和空气预热器之间设置反应器，采用的催化剂为蜂窝式，这种高灰型的布置方式可以在锅炉BMCR工况和50%THA之间的负荷进行使用，在省煤器的出口下方和反应器出口烟道的转弯处设置灰斗，在每臺反应器中设置“2+1层”的催化剂层，若锅炉在100%BMCR工况条件下，可以使脱硝装置的脱硝率达到80%以上。

脱硫技术采用的是湿法形式的烟气污染物脱硫装置，这种装置的主要功能是高效脱除SO2，采用的技术为单塔或是组合式的分区吸收技术，主要是通过控制钙硫比、液浆液的PH值、液气比、浆液的雾化粒径等这些参数来优化塔内的烟气流场，另外还可以通过改变气液传质的平衡条件、改善喷淋层和改善除雾器的性能等措施来提高脱硫的效率。

3 超低排放技术值得关注的问题及建议

当燃煤机组的排放值低于燃气轮机组规定的标准排放限值时被称为超低排放，为了实现燃煤电厂尽可能少的排放烟气污染物，就要对超低排放技术做进一步的研究，在执行超低排放技术时还要根据实际情况进行治理，要采取因炉制宜、因地制宜和因煤制宜的原则，要全面考虑到各设备之间的协同作用。低低温的电除尘技术虽然被广泛关注，但是其技术实际运行的经验还不足，还缺乏工程的测试和应用等相关经验，运行过程还存在二次扬尘或低温煤腐蚀的问题，还需要采取措施避免此类问题出现。

现如今关于湿式除尘技术有很多，各企业采取的技术水平也不一致，其技术有各自的优缺点，但是如果要实现主流的高效的、稳定的以及可以长期运行的技术，就要杜绝粗制滥造和低价竞争的情况，以维持市场秩序的良好发展，同时对湿式除尘技术的提升也有一定的帮助。为了实现烟气污染物的超低排放，国家发展改革委、国家能源局和环境保护部门已经联合下发了关于超低排放的有关政策，规定从今年1月1日起，对已经并网运行的机组施行电网加价每千瓦时一分钱的政策，对从今年1月1日之后的新建机组施行电网加价每千瓦时0.5分钱的政策，可见国家对超低排放的重视。

4 结语

本文简单介绍了燃煤电厂烟气污染物超低排放技术的现状，提出了关于燃煤电厂烟气污染物超低排放的新型技术，并提出了几点关于超低排放技术存在的问题以及建议等，希望本文的一些观点可以为超低排放技术的发展提供一些价值的参考。

参考文献：

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