燃煤熱電企業環保升級改造技術

韋啟康

（廣西方元電力服務有限公司來賓電廠 廣西來賓 546138）

燃煤熱電企業環保升級改造技術

韋啟康

（廣西方元電力服務有限公司來賓電廠 廣西來賓 546138）

本文介紹了燃煤電廠環境保護政策的國家，以及國內燃煤電廠環境改造技術，通過對各種環境改造技術的比較和分析，燃煤電廠環境升級優先使用新技術，并提出了火電廠環境升級措施。

熱電廠；環保改造；技術路線；火電企業

1 引言

2011中國修訂了《大氣污染防治法”和“火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），并根據重點領域和關鍵領域提供了更為嚴格的二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放濃度限值，標準已于2014年7月1日正式實施。目前，火電廠，原來的除塵，脫硫設施很多已經無法滿足新的排放標準的要求，所以我們必須改造原有的環保設施。

2 國家對燃煤電廠的環保政策和要求（略）

3 國內燃煤電廠煙氣排放技術

（1）國務院“節能在第十二個五年計劃”的要求，積極推進電力行業脫硫脫硝和大氣細顆粒污染物減排（可入肺顆粒物）治理；加大工業煙粉塵污染防治力度，火電、鋼鐵、水泥等高排放行業和煤炭燃燒工業鍋爐，除塵改造的實施，2015火電行業的規劃要求，二氧化硫和氮氧化物的排放量是8億t和7億5000萬t的排放量，比2010減少16%和29%。

（2）國務院的“大氣污染防治十措施”的要求，重點行業加快脫硫脫硝除塵改造，大力推進清潔生產，重點行業的主要空氣污染物的排放強度2017年底下降30%以上。

（3）“火電廠大氣污染物排放標準，環境保護部”（GB13223-2011）已于2014年7月1日實施，重點區域實施特別排放限值。

（4）國家發展和改革委員會、環境保護部、煤的節能減排行動的升級和改造方案滿足國家能源局（2014-2020）的要求，新的燃煤發電機組（包括在建項目和已納入國家電力建設規劃單位）應先進的同步建設高效脫硫、脫硝和除塵設施應設置煙氣旁路通道。在東部11省市新的燃煤發電機組大氣污染物濃度排放達到燃氣輪機排放限值（即基準氧含量6%的條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度均低于10mg/m3，35mg/m3，50mg/m3）。新單位的中心區的原則上接近或達到燃氣輪機設置排放限值，西部地區鼓勵新單位接近或達到燃氣輪機排放限。支持同步空氣污染物減排，減少三，二氧化硫和砷等污染物的排放。

3.1 污染物排放控制技術

3.1.1 低溫靜電除塵

在靜電除塵器布置為加熱裝置時，煙氣溫度降低到接近或低于酸露點溫度，減少飛灰比電阻和減少氣量，能有效防止靜電除塵器的反電暈，提高除塵效率，除塵效率最高可達99.9%。

3.1.2 布袋除塵

含塵煙氣通過過濾袋和灰塵附著在袋表面，當煙霧和灰塵在袋表面粘附一定程度上，清洗系統和抖掉附著的灰沉積在過濾袋的表面，灰塵落入儲料斗，以達到過濾煙霧的目的。煙塵排放可穩定20mg/Nm3下長時間的濃度，而不是由灰分含量和成分含量的影響。

3.1.3 電袋除塵

綜合靜電除塵器和布袋除塵器的優點，在使用靜電除塵器除塵前80%、90%、后袋除塵器的使用。除塵器的排放濃度可穩定在20mg/m3很長一段時間，而不是由灰分含量和組成的影響。

3.1.4 旋轉電極除塵

靜電除塵器的最后一個階段的陽極板分為多個矩形板，鏈是用來連接和旋轉和移動，使用旋轉刷連續去除陽極板粉塵，可以消除二次粉塵和防止反電暈現象，提高除塵效率。煙塵排放濃度可穩定在30mg/Nm3以下。

3.1.5 濕式靜電除塵

塵埃粒子通過電場力的作用吸附到除塵器上，并將平板上的灰塵沖進料斗中，通過噴霧。同時，要在水中噴煙，可以捕捉到微小的灰塵和塵埃，可以降低電阻率，有利于板塊移動。該裝置通常位于后端的脫硫系統，除塵效率達到70～80%，能有效去除可入肺顆粒物微粒和石高微液滴。

3.1.6 雙循環脫硫

與常規單周脫硫的原理基本上是相同的，不同的是吸收塔循環漿液分為2個獨立反應池，形成2個循環，每個循環運行在不同的pH值，在理想條件下脫硫反應。可采用單塔雙循環或雙塔雙循環，雙循環脫硫效率高達98.5%。

3.1.7 低氮燃燒

采用先進的低氮燃燒技術，能顯著降低氮氧化物的濃度。在爐膛出口氮氧化物濃度可控制在200mg/Nm3。

3.2 國內燃煤電廠煙氣排放普遍采用的技術

國內燃煤電廠通常采用可控硅脫硝技術，脫硝效率為80%和85%。目前，國內大型燃煤機組低氮燃燒技術，鍋爐出口NOx排放濃度小于200mg/m3，與脫氮效率80%，可以保證煙氣NOx排放濃度低于50mg/m3。國產燃煤電廠除塵低溫電除塵脫硫塔的濕式除塵法，低溫電除塵效率大于或等于99.85%濕式電除塵效率大于或等于70%。在使用低溫（或移動電極電除塵器技術）的情況下，對于大多數國內動力煤，在15mg/Nm3控制電除塵器出口粉塵濃度；通過與濕式靜電除塵器70%，確保煙氣粉塵排放濃度小于5mg/m3。在國內燃煤電廠，石灰石-石膏濕法脫硫法脫硫效率通常為98～98.5%。目前，脫硫廠家進行技術升級，通常采用的主要是提高噴層，增加了氣液比、更新噴嘴型、提高噴涂的均勻性和覆蓋率；從目前的形勢看，脫硫效率可以達到98.5%是可行的，確保煙氣中SOx排放濃度低于35mg/m3。

3.3 國內燃煤發電廠煙氣超低排放技術

多種污染物協同脫除系統集成技術將從煙氣脫硝技術去除、低溫電除塵技術（不含漏管式水介質加熱器和溫度EP）、煙氣脫硫技術、濕式靜電除塵器技術通過管道優化和有機整合的優化布置，廣泛應用于各種燃煤發電廠。其煙氣排放流程布置見圖1。

圖1 煙氣排放流程布置

4 火電企業核算結果及主要指標空間分布

4.1 火電企業分布

我國火電企業在地級市的分布主要集中于沿海省份、西南地區和中部地區，其中重慶、淄博、杭州、鄭州、濟寧、無錫、濱州、榆林和泰安市的火電企業相對較多。

4.2 機組容量分布

2007年從單位容量的火電企業分布可以看出，企業的高產能主要集中在經濟在城市的東部比較發達，包括超臨界600MW及以上燃煤機組在蘇州，寧波，淮安，張家口，太原市，包頭和上海比較，降低了企業的單位的能力，更多的是集中在經濟在城市的東北部和西部比較發達，其中6MW及以下燃煤機組在運城、佳木斯、承德巴音郭楞，焦點，肇慶，如表1。

表1 火電企業不同容量機組分布前10位的地級城市

4.3 能源利用分布

各單位在所有火電企業約91.52%使用煤作為燃料發電和5.03%的單位使用天然氣，焦爐煤氣和其他氣體燃料，2.94%的單位使用燃料油和其他石油燃料，其余0.48%的單位與各種生物質燃料發電。中國的火電企業，煤炭作為主要能源，特別是在東部和中部城市，西安，保定，淄博，上海，寧波和蘇州地區的煤炭使用量比較大；使用天然氣作為主要燃料的企業主要集中在中國北方和中國西北。

4.4 二氧化碳排放分布

我國火電企業由于燃料燃燒產生的二氧化碳約占二氧化碳排放總量的99.99%。而電廠脫硫產生的二氧化碳微乎其微，幾乎可以忽略不計。因此，火電企業排放的二氧化碳主要集中于華北地區和沿海地區，其中上海，蘇州，寧波，唐山和濟寧的火電企業排放二氧化碳相對較多。

4.5 單位發電量的二氧化碳排放量

單位發電量的二氧化碳排放量是火電企業結構的重要指標，可用來解釋火電廠各機組的節能效果。由于二氧化碳的排放量直接關系到火電機組的能耗，每一個發電單位的二氧化碳排放量基本上是相同的發電單位的能源消耗。所有火電機組的二氧化碳排放量和單位容量均為分散，如圖2所示，單位發電量的二氧化碳排放量和火電機組容量顯著負相關關系，消防能力較高，較低的二氧化碳排放量每單位產生的電力，火電機組的能力較低，每單位發電的二氧化碳排放量較高。因此，在我們國家在未來一段時間內電力仍然是煤炭作為主要能源，消除小容量單位。“大一代小”是提高能源效率，減少二氧化碳排放的有效手段。

圖2 單位發電量的二氧化碳排放量與火電機組容量的關系

5 二氧化碳排放控制建議

5.1 加強電力規劃，積極推進電力結構調整

在生態保護和水電和核電有序發展的基礎上，大力發展可再生能源，主要是風能；建設大，高效，環境友好的火電機組，通過加強操作規范和市場競爭，促進小火電關閉。

5.2 加大火電企業常規污染物減排的規定，提脫硫設施的效率

近年來，中國的火電企業脫硫設施建設，雖然它已經發展非常快，但由于脫硫設施的設計，施工，質量不高，中國的火電企業脫硫設施的運作效率比較低，不能滿足相應的要求。

6 結束語

目前，節能減排的火電企業只考慮數據的關鍵企業，但也依賴于企業的申報，所以統計信息的及時性和準確性不高。應引導企業建立二氧化碳排放監測系統，并敦促企業，以促進節能技術，清潔生產和其他方式的生產，有效地減少二氧化碳排放量。

[1]國務院對燃煤電廠的環保政策和要求.

[2]中國電力企業聯合會．2007年電力工業統計數據.

[3]全國污染源普查.

[4]胡秀蓮．中國電力生產及環境問題[J]．中國能源，2005（11）.

X773

A

1004-7344（2016）12-0057-02

2016-4-10

韋啟康（1982-），男，助理工程師，本科，主要從事火電廠環保工作。