燃煤電廠鍋爐超凈排放改造措施及問題處理

葉小兵

（四川廣安發電有限責任公司 四川廣安 638500）

隨著現代社會對電能的需求逐漸增大，我國大氣環境被火力發電過程中產生的物質所污染，國家相關部門對此類問題非常重視。燃煤電廠所排放的污染物非常關鍵，所以，控制電廠的排放量，對其加以技術性管理勢在必行。在現代科學技術的應用下，我國工業中許多技術體系都完成了整體升級，燃煤電廠鍋爐超凈排放技術被研發出來，可以解決燃煤發電過程中造成的污染問題，并且能夠從本質上革新鍋爐燃燒技術，對于燃煤電廠的發展具有重要意義［1］。

1 我國大氣污染問題的現狀

2 燃煤電廠超凈排放技術改造的措施與具體應用

2.1 鍋爐超凈排放技術對煙塵問題的治理

2.1.1 優化除塵技術

目前，國內的一些電力企業已經在除塵技術方面做出改進，例如，使用電場除塵的技術降低污染物的排放濃度，可以將發電過程中的煙塵濃度降低為10mg/Nm3的標準。如果在電場除塵的基礎上增設濕式除塵器，還可以進一步降低污染物排放濃度。

2.1.2 應用濕式電除塵

該項技術主要是處理微塵與顆粒物的排放，可以去除含濕氣體中的酸霧與微塵與水滴及氣溶膠等物質。除塵器也是通過釋放荷電的方式來使粉塵攜帶荷電，讓粉塵和電場之間相互作用，那么粉塵就可以落在設計好的位置上，技術人員只需要定期沖洗，就能夠處理相應的粉塵問題，以免粉塵過多會堵塞除塵的裝置［2］。濕式電除塵的效率較高且建造成本較低，能夠滿足燃煤電廠鍋爐純凈排放技術的應用需求。

2.1.3 常見問題及處理

因現在國家要求粉塵排放在10mg/Nm3以下，長期運行電場內部故障極易排放超限。

臨時性措施：啟動更多的脫硫漿液循環泵；調整引風機，讓更多的原煙通過正常的電場。

根本性措施：加強停機后電場內部檢查與維護；機組運行時，保證每個電場正常下灰，防止下灰不正常造成電場故障。

為構建嚴格的標識制度，首先應當修訂轉基因食品標識目錄。目前，我國的轉基因食品已經得到很大發展，但標識目錄仍然沿用著2002年農業部公布的五類十七種轉基因食品標識目錄，經過15年的發展，該目錄已經不適合我國現在的需要，因此亟需修訂轉基因食品標識目錄。除了建立完備的標識目錄，在標識內容上也應當嚴格進行規定。需要規定的內容主要有：標識文本、標識位置、標識顯著程度、成分含量、副作用等五個方面。為防轉基因食品生產企業鉆漏洞，還應合理設置兜底條款。[7]

2.1.4 具體的煙塵處理技術

目前，國內電力企業中應用的煙塵處理技術多數以GGH 為主，雖然該項技術的換熱效率比較高，但是使用過程中造成的運行能耗也比較大，具有較高的漏風率，過程中的低溫腐蝕問題也比較嚴重，容易在其中發生堵灰粘結等問題。管式GHH具有無泄漏的特點，并且比較容易沖洗，但也存在一定的低溫腐蝕問題。日本某公司為了適應環保排放的要求，開放了無泄漏的管式GGH，管式GGH 包括冷卻器與加熱器，是通過加熱熱媒介質的方式來處理煙塵，借助原有煙氣排放時存在的熱量對凈煙器予以加熱，當整體的系統處于低負荷的狀態時，煙氣的冷卻器進入以后，其煙氣的溫度較低，熱媒部分所吸收的熱量可以將后續的煙氣溫度提升到75℃或者更高的溫度，需要在蒸汽的輔助下完成加熱。GGH材料最好選擇耐低溫的品類，在煙氣溫度低于200℃時，煙氣中的SO3會和水蒸氣發生反應，形成SO2且會以蒸汽的狀態而存在，當換熱面壁的溫度低于酸露點，會凝結成為酸溶液，就必然會腐蝕受熱面，但是GGH 的冷端溫度更低，導致煙氣中水蒸氣與酸蒸汽凝結的速度較快，亞硫酸也會在脫硫處理以后得到一定成分的氯化物，在過程中，受到相應的催化以后，形成的氟酸與鹽酸等物質都是具有腐蝕性的。所以，技術人員在選擇管式GGH 材料時，要充分考慮防腐的有效措施。

2.2 鍋爐超凈排放技術對SO2的治理

2.2.1 治理SO2的必要性

SO2對人體的危害是比較嚴重，屬于常見的大氣污染物，與水可以化學反應生成亞硫酸，如果亞硫酸進一步氧化并存在于空氣中，就會形成硫酸雨。燃煤電廠鍋爐燃燒中生成的SO2量比較大，如果不加以治理，就容易影響環境。

2.2.2 治理SO2的技術優化

技術人員要降低整體脫硫裝置入口處設備的溫度，要持續降低設備運行過程中產生的熱量，降低SO2反應的情況，使亞硫酸的氧化問題得以緩解。同時，技術人員還可以采用分級脫硫的方法，設置多重程序進行脫硫，安排兩個吸收塔來回收SO2，并串聯應用SO2的吸收塔，進而降低其排放量，多種技術的融合可以更好地完成脫硫。之后，燃煤電廠再適當地增加設備的噴淋層數及密度值，燃煤電廠再回收液體，整個過程就會比較方便［3］，使得SO2的排放濃度進一步降低到35mg/Nm3以下。

2.2.3 常見問題及處理

當原煙中SO2在3000mg/Nm3及以下時，凈煙排放趨近于0mg/Nm3，而漿液循環泵無法再停運。燃煤硫份按3.5%摻配，使原煙SO2濃度達6000～8000mg/Nm3，使得SO2的排放濃度15～20mg/Nm3之間［4］。

2.2.4 具體的SO2處理技術

在SO2處理中，技術人員可以采用增加噴淋層數的方法或是增大噴淋密度的方式增強吸收塔的液氣比。如果采用增加噴淋層數的方法，技術人員需要用抬高吸收塔高度的方式。如果保持噴淋系統的不變，只需要增加噴淋循環量，就能夠保證氧化空氣供給量，吸收塔內的石膏漿液找那個的亞硫酸鈣經過氧化，形成硫酸鈣的結晶，保持吸收塔內穩定的pH值。技術人員要選擇高品質的石膏材料，以保證一定的脫硫效率，為保證整體FGD 良性循環創造基礎條件。或者技術人員可以應用雙托盤技術，選擇流速較大的煙氣吸收塔，煙氣經過塔內的下層托盤，能夠與液膜產生作用，進一步調整液相。在整體高度上，吸收區域上可以實現氣體和漿液，托盤中要保持一定高度的液膜，可以增加煙氣吸收塔的停留時間，就有時間來吸收氣體的部分污染成分，或是降低其中的氣液比，也能夠提升吸收劑的利用效率。或者技術人員串聯吸收塔的工藝，采取分級脫硫的方式，技術人員在其中設置必要的噴淋層，當煙氣進入到兩個吸收塔時，會先從第一個塔中去除部分SO2和一些污染物，再脫除其他的污染物，在兩個吸收塔中，共同脫硫的效果是非常明顯的，可以滿足排放的標準，更適用于高硫煤系統。在同樣的液氣比狀態下，此類脫硫的方法對電能的消耗更小，但是其中的系統是比較復雜的，所以需要占地的面積比較大。

2.3 鍋爐超凈排放技術對氮氧化物的治理

2.3.1 治理氮氧化物的必要性

該類物質的性能不穩，容易在排放中變成NO 和NO2，再通過高溫作用或者光合作用，可以和水發生化學反應，NO 可能會因為外力環境因素的影響變為NO2，況且NO2與NO 是對人體有害的，人體吸入以后，輕則會威脅人體健康，重者則死［5］。

2.3.2 治理氮氧化物的技術優化

技術人員要采取有效的方案限制其生產過程，經過對各類燃燒技術的對比和研究以后，可以發現不同燃燒方式的成本也是不同的，后續的運行費用也有所差異，再考慮經濟利益方面的因素。與此同時，國內的電力企業可以全面改建低氮燃燒系統，可以在維持鍋爐正常燃燒的情況下盡可能地降低氮化物的生成，有助于降低技術成本［6］。煙氣脫硝技術的應用可以分為多種形式，如電子照射法、活性炭吸收法等，燃煤電廠通常會優先選擇氨催化劑技術，可以顯著提升脫硝的效率，這項技術在我國已經相對成熟，對排放物中的NO成分減少作用比較明顯，該類方法屬于超凈排放技術中的核心內容，正因為燃煤發電的形式比較特殊，內部燃燒的形式更容易降低氮氧化物，電力企業只需要在燃燒過程中做出技術改良，降低源頭上的氮氧化物合成，就能夠實現減排控制，經過一段時間的技術研究以后，國內許多電力企業已經實現了技術創新，一般采取分級噴氨就可以達到50mg/Nm3以下的國家要求［7］。

2.3.3 常見問題及處理

空預器積易堵塞，造成機組帶負荷困難，引風機電耗率異常增高，可采取以下措施：使脫銷系統處于正常狀態，防止過量噴氨；增加設備的吹灰字數，能夠提升設備的吹灰壓力，特別注意吹灰器提升閥后壓力保證吹灰效果；機組停運后對空預器沖洗。

2.3.4 具體的氮氧化物處理技術

在應用鍋爐超凈排放技術中，常用的技術包括抑制生成和還原方法兩種形式。所謂抑制生成就是借助其他技術方式，降低物質在燃燒器中的生成概率，就可以在一定程度上降低NO物質的成分。所謂還原方法，就是在爐內將已經生成的NO物質經過技術改造以后，可以在運行中優化調整相應的目標。在鍋爐中主燃燒器選擇的降低氮氧化物的是煤粉燃燒器，能夠實現低氧運行，增強粉煤射流的剛性，其中部分布置燃盡風噴嘴，能夠初步實現分級燃燒的效果，并有效地降低爐內溫度，抑制氮氧化物的生成過程。因為不同鍋爐的燃燒容量不同，所以相關設備的結構是存在差異的，技術人員要完成低氮燃燒器的優化調整工作，才能提升凈化處理的效果。經過一次或者二次的燃燒調整，就可以重新規定周圍風門的開度及組合方式，可以控制燃燒中的氮氧化物濃度，使其保證在250mg/Nm3的密度以下。或者技術人員可以在其中增加SCR 的脫硝裝置，在設計安裝的過程中，催化劑會保留均勻的預留層，可以全面地分析原有的催化劑性能，探究SCR的脫硝效率，要確定是否會對催化劑加裝預留層，或者是否需要改變其性能，要在一定程度上考慮保留適度的余量，使其可以達到燃機的排放標準，要選擇能夠提升SCR 裝置脫硝效率的技術，使其脫硝效率可以提升到80%，就能夠滿足氮氧化物處理工作的具體要求。

3 結語

在燃煤電廠的發展中，各類新技術的應用為電廠的發展提供了活力，尤其是在控制燃煤電廠的煙氣排放上，鍋爐超凈排放技術的改造顯示出較高的處理效果，為我國大氣治理工作帶來了新的發展方向。基于此，國內的燃煤電廠要采取適當的措施用于革新超凈排放技術，促使該項技術體系不斷完善、不斷實踐，再從實踐中獲得經驗，以減少鍋爐污染物的排放量。