黃偉

(清水川能源股份有限公司 陜西榆林市府谷縣 719400)

摘要: 隨著環境質量的不斷惡化，環保問題已經是一項不容忽視的事情，因此，對燃煤電廠實行超低排放已經是發展的必然趨勢，尤其是高硫高灰煤電廠。本文就主要介紹了目前主流超低排放的一些技術，其中有脫硝技術、除塵改造技術以及脫硫技術，文章還結合這些技術對具體的操作過程進行了詳細的介紹。

關鍵詞: 超低排放;二氧化硫;氮氧化物;煙塵;高硫高灰煤

引言

近年來，霧霾在全國各地十分嚴重，火力發電、工業排放以及汽車尾氣和二次揚塵等就是這些城市細顆粒物的重要來源。為了有效改善這一狀況，相關部門均發布了燃煤電廠超低排放的改造方案，目的在于希望利用超低排放使環境質量能夠得到改善，氮氧化物、一氧化硫以及煙塵是超低排放所關聯到的三種主要污染物，其均來自煤的燃燒過程中，本文就對一些主流的超低排放技術進行了詳細的介紹。

一、主流超低排放技術路線

(一)脫硝技術

煙氣中的氮氧化物主要有三種生成方式，分別是:燃料型氮氧化物、快速型氮氧化物和熱力型氮氧化物。如果按照控制的階段來進行區分，可分為:燃燒之前、燃燒中以及燃燒之后。燃燒之前進行脫硝雖然在技術上可以實現，但極大地降低了經濟效益。從目前階段來看，燃燒中脫硝和煙氣脫硝是最為常用的技術。

1燃燒中脫硝

在使用燃燒中脫硝技術時，主要目的是進行低氮燃燒改造，主流技術主要有以下幾種:低氮燃燒器、空氣分級燃燒技術、煙氣再循環技術以及燃料分級燃燒技術。其中應用范圍最廣的是空氣分級燃燒技術，這一技術的基本原理是分兩個階段將燃燒所用的空氣送入，在主要的燃燒區域，富燃料貧氧會抑制氮氧化物的生成，在燃燼的區域，貧燃料富氧會降低飛灰中未能燃燼的碳。從實際發揮的作用來看，通過將低氮燃燒器和空氣分級燃燒技術進行結合可使得氮氧化物的排放量大為降低，但這種結合也會帶來一定的弊端，它會使得飛灰可燃物的含量增加，使其無法被再次利用，并且還會造成水冷壁被腐蝕的現象。

2燃燒后脫硝

燃燒后脫硝常用的兩種技術是選擇性催化還原和選擇性非催化還原，其中，選擇性催化還原技術因為脫除效率十分之高而成為了主流技術。這一技術的布置方式有三種，分別是低含塵煙氣段、高含塵煙氣段和尾部煙氣段，通常采用最多的是高含塵煙氣段，這主要是從經濟性角度來考慮的，布置的時間一般在空預器之前。氨氣是脫硝過程中所采用的脫硝劑，其產生方式主要有三種，分別是液氨、氨水以及尿素，其中液氨的使用最為普遍，是因為其較為安全且運行成本低。在脫硝的過程中，必須對氨的用量進行嚴格控制，因為其雖然對氮氧化物的轉化有利，但也容易跟煙氣中的三氧化硫進行反應，反應生成的硫酸銨會將空預器堵塞。進行脫硝所使用的催化劑是釩鈦鎢型，催化劑的選擇要根據灰的主要成分來決定。

(二)除塵改造技術

低低溫靜電除塵、電袋復合除塵以及濕式電除塵是目前階段使用最多的三種除塵技術，它們能夠將煙塵進行超凈排放。

1低溫靜電除塵

在低溫電除塵之前加裝換熱系統就是低低溫靜電除塵技術，以低溫省煤器來說，使煙氣的溫度能夠降到酸露點之下的八十五到就是攝氏度之間，煙氣中所含的三氧化硫就會進行凝結，使煙塵的比電阻得到減弱，從而達到提升除塵效率的目的利用這一技術所產生的熱能有兩種利用方法:第一種是可用其來加熱汽輪機用水，所產生的節能效果是十分明顯的，第二種是可用其將尾部的煙氣加熱，使煙氣能夠更好的進行擴散。除此之外，在利用這一技術時，需要將灰硫比和二次揚塵這兩個因素考慮進去，如果灰硫比處于比較低的狀態，就要將設備的防腐能力進行提高，而離線振打等抑塵措施是二次揚塵的解決方法。

2電袋復合除塵

先進行電除塵，再進行布袋除塵是電袋復合除塵技術的使用流程，在使用這一技術操作的過程中，還需要將靜電和袋式除塵這兩種工藝的細節考慮進去，主要有出入口的流場、顆粒直徑的大小以及煙塵的濃度。除此之外，這兩種工藝還會互相影響，具體來說就是電除塵的流場分布會受到布袋除塵結構的影響，從而使除塵效率大為降低，同樣的，電除塵的結構也會對布袋除塵造成影響，主要表現在布袋除塵的顆粒的直徑和濃度會發生變化進而影響到布袋除塵的效率。

3濕式電除塵

濕式電除塵的除塵原理和干式電除塵是大致相同的，但其中也有一些區別，濕式電除塵技術能夠利用水膜清灰而不是干式的振打，并且電阻以及二次揚塵也不會對其除塵效率造成影響。除此之外，利用這一技術可使煙氣中的濕度增大，使得一些酸性的氣體和有毒的重金屬能夠更好的被脫除。濕式電除塵會受到布置形式的影響而分為臥式濕式電除塵和立式濕式電除塵兩種，其各自都具備一些優勢，臥立式的主要是在進行布置的時候所占空間小，而臥式的則是成本投資低，并且在布置的時候不會受到任何的限制但從目前的具體使用情況來看，立式被較為普遍的采用，這主要是因為其用水量很小，并且排出的廢水可以直接進入到脫硫塔中。

(三)脫硫改造技術

石灰石一石膏法技術是目前應用最普遍的進行超凈排放改造的設備，下面對其常用的幾種方案進行介紹。

1.單塔雙循環

石灰石漿液與二氧化硫的反應過程可分為兩個階段，第一個階段是兩者通過反應生成硫酸氫鈣和硫酸鈣，第二個階段是兩個生成物與氧氣進一步反應生成硫酸鈣水化合物。兩個階段反應的目的是不相同的，但從效率來說，第二個階段所需的PH值較低，單塔雙循環技術只需要在原有基礎上進行簡單的改造就可使效率大為提高，因而得到了普遍應用。

2.雙塔串聯

雙塔串聯技術的工作原理和上面所描述的單塔雙循環技術是相同的，從實際的應用中來看，這一方案使脫除效率大為提高，能夠使原吸收塔的許多問題得到改良，如排放標準低和預留場地大等等，并且在對原吸收塔進行改造的時候不會影響到其正常的工作。但這一方案也不可避免的存在一些弊端，主要是在方案實施的初期，成本投入過大。

3.爐內脫硫

在燃燒高硫高灰煤時，常用到CFB鍋爐，就是循環流化床鍋爐，這主要是因為其燃燒率十分之高并且能夠適應多種媒種，除此之外，產生的有害氣體濃度也十分之低。爐的固硫劑一般用的是石灰石粉，但在脫硫的過程中，受爐內高溫環境的影響，導致對鈣的利用率很低，如果過量加入石灰石粉，還會對鍋爐的正常運行造成影響，為了解決這一問題，常將爐內脫硫和爐外脫硫技術聯合使用。

二、結語

通過以上的分析，我們可以發現，在高硫高灰煤電廠實現超低排放是完全可行的，文章就對具體的工藝路線進行了介紹，首先是脫銷技術的使用，主要是燃燒中脫硝和燃燒后脫硝;其次是進行除塵改造，低低溫靜電除塵技術、電袋復合除塵技術以及濕式電除塵技術是在實際應用過程中效果最為顯著的三種技術其主要優點在文中都有具體的描述;最后是進行脫硫改造，所使用的技術主要有三種，分別是單塔雙循環技術、雙塔串聯技術以及爐內脫硫技術，通過這樣一系列的操作，就可實現高硫高灰煤電廠的超低排放，使環境污染的問題能夠真正得到有效地控制，從而使得我們生活的環境能夠更加的清潔，也為人們的身體健康提供保障。

參考文獻:

[1]孫賢斌，石正海，金森旺.循環流化床鍋爐超低排放技術研究[M].中國電力，2014，(1):142-145.

[2]潘棟，王春昌，丹慧杰.鍋爐低碳燃燒改造策略分析[J].熱力發電，2013，(12):137-140.

[3]蔣燁，高翔，吳衛紅.選擇性催化還原脫銷催化劑失活研究綜述[M].中國電機工程學報，2013，(14):18-31.

[4]馬妙云燃煤電廠濕法煙氣脫硫系統優化控制的仿真運行研究[J].環境工程，2015，(23):62-64.

[5]郝慶哲，史洋，杜超.新排放標準下電廠脫銷改造技術分析[J].河北電力技術，2015，(3):53-55.