劉曉武
(遼陽市環境監測站 遼寧遼陽 111000)
現階段內我國的火電廠內超低排放技術的應用在研究方面取得了一定的階段性成果,例如“近零排放”技術路線的提出和相關研究,但是我們發現,“近零排放”技術路線在應用中不能很好的適用各地火電廠的實際情況,具有一定的局限性,難以進行進一步推廣,其他相關、相似技術也或多或少的存在提升空間。超低排放技術的研發、應用與推廣需要我們投入精力,擼起袖子加油干。
超低排放的全稱是煙氣污染物超低排放,又有低于燃機排放標準排放、近零排放、超凈排放、趨零排放之名,其具體標準是參考《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》的文件要求,要求我國東部沿海地區新建的燃煤發電機組煙氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機的排放濃度限值,即在基準氧含量百分之六的條件下,NO2、SO2和煙塵的排放濃度必須低于50mg/m3、35mg/m3、10mg/m3,維持此水平的排放濃度即為超低排放[1]。
現階段來看,我國大部分燃煤電廠在生產中所使用的污染物脫除設備,因改造裝備的時間不盡相同,功能單一且功效參差不齊,各組成單元的設備使用缺乏整體性和協同性,對各項污染物脫除有一定作用但遠遠低于日常生產活動減排所需標準,存在一定資源損失和浪費問題。此外,在有些對污染物進行脫除的過程中,產生了新的的污染物,例如“石膏雨”現象,出現了新的污染問題。因此,為燃煤火電廠超低排放技術的應用規劃設計出更加科學合理的技術路線,控制NO2、SO2和煙塵的同時減排,實現節能減排系統的穩定運行十分有必要。
燃煤脫硝技術中燃燒中的脫硝技術和煙氣脫硝技術是現階段我國燃煤發電機組所采用的主要氮氧化物控制技術。
燃燒中的脫硝技術主要是指低氮燃燒技術,其技術要領在于在燃煤爐膛中間位置安置附加的燃盡風噴嘴設備,以達到分級燃燒的目的,同時降低燃煤爐內溫度,抑制和減少NO2的化學生成[2]。低氮燃燒技術具有成本價格低廉、可操作性強的優點,因而具有一定的推廣優勢。
煙氣脫硝技術的運作主要依靠催化劑,將待處理的煙氣引入到預先準備好的放有催化劑的反應設備內部,使煙氣中的氮氧化物與催化劑在設定的條件下進行化學還原反應,以此來達到減少NO2排放量的目的。煙氣脫硝技術在我國已有較為廣泛的應用,但其技術本身有成本價格較高,催化劑需定期進行更換的缺點。
從目前情況來看,科學、有效、可操作性和推廣性更強的NO2處理技術可以是燃燒中的脫硝技術和煙氣脫硝技術的結合使用,在爐內采用低氮燃燒技術,再將排放氣體運用煙氣脫硝技術進行處理,最終經處理后的排放物可達到超低排放的要求。
國內燃煤電廠脫硫技術經僅今年技術的發展,現主要分為單塔雙循環技術、雙塔雙循環技術、雙托盤脫硫技術和單塔多噴淋技術[3]。
單塔雙循環技術主要是指讓待處理的煙氣首先通過以及循環,經過預吸收去除HF、HC、粉塵和部分SO2,以達到控制循環漿液PH值,進行初步脫硫的目的;一級循環處理后的煙氣隨后進入到設備中繼續進行二級循環,與石灰石進行反應,控制循環漿液的PH值進一步增大。
雙塔脫硫技術主要設備是通過管道將脫硫塔與逆流噴淋吸收塔的循環漿池進行連接,雙塔對PH值進行差別控制。雙塔雙循環技術可以根據原有的脫硫裝置進行改造,節省資金。但雙塔雙循環技術對場地面積有一定要求。以上兩種雙循環脫硫技術的脫硫效率都可達到百分之九十八左右。
雙托盤脫硫技術技術主要是通過兩層托盤,使待處理煙氣借助托盤產生的阻力與塔截面上的漿液充分接觸,進行反應,以保證較高的脫硫效率。但具有能耗較大的缺點。
單塔多噴淋技術主要是通過增加噴淋層數或加大噴淋密度兩種方法,增加吸收塔的液氣比,增加液氣接觸面積,提高脫硫效率,但是同樣具有能耗較大的缺點。
目前來講,超低排放技術是我國平衡環境、經濟和能源關系的關鍵,燃煤火電廠合理的推進超低排放技術,對促進燃煤電廠經濟效益的增長、留住綠水青山、促進可持續發展都有重大意義。