關(guān)于燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)改造分析

劉大華

摘 要：隨著國民經(jīng)濟水平的不斷，對能源的供應(yīng)提出更高要求，不但保證能源的安全可靠，還需保證能源的高效清潔。為預(yù)防大氣污染，提高燃煤發(fā)電清潔度，需加大環(huán)保技術(shù)的改造力度，間接對燃煤電廠污染物的處理提出更高要求，以實現(xiàn)最終的排放目標(biāo)。本文從燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)出發(fā)，闡述治理方案、完善相應(yīng)措施。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠 排放技術(shù) 措施

引言

隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使排放污染物越來越多，嚴(yán)重影響到火電企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，降低服務(wù)質(zhì)量。這就需要探索合理、有效的改進(jìn)技術(shù)，以保證燃機排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1、煙塵的治理

1.1改造方案

近年來，相應(yīng)電廠不斷進(jìn)行了高頻供電電源、低溫電除塵器等處理措施上的改革，煙塵的排放濃度處于10.0-20.0mg/Nm3范圍內(nèi)。通過對原有排放系統(tǒng)的改造，可使?jié)袷降某龎m效率提高76.0%以上，并保證其排放量達(dá)到燃機排放標(biāo)準(zhǔn)，通常處于5.0mg/Nm3左右。并且，通過管式煙氣換熱器的應(yīng)用，還可提高煙氣的超凈排放溫度，減少煙氣的凝結(jié)，提高煙氣的上升度，加快擴散速度，從根本上預(yù)防冒白煙、石膏雨等現(xiàn)象的發(fā)生，改善電廠及周圍環(huán)境質(zhì)量。

1.2管式煙氣換熱器

目前，將近一半以上的電廠使用的管式煙氣換熱器均屬于回轉(zhuǎn)式，雖能提高設(shè)備的運行效率，提高換熱工作效率，但也存在一定的不足之處，如：易堵塞、漏風(fēng)率高、運行過程中消耗的能量多等，造成嚴(yán)重影響。為從根本上符合排放標(biāo)準(zhǔn)，日本的三菱公司開發(fā)出無泄漏的管式煙氣換熱器，工作原理：通過對原有煙氣熱量的使用，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閾Q熱管的加熱媒介，然后再用加熱后的熱煤介質(zhì)循環(huán)至煙氣的加熱器中，便于加熱凈煙氣，實現(xiàn)提高煙氣溫度的目標(biāo)。從整個管式煙氣換熱器結(jié)構(gòu)上來看，設(shè)備旁存在一個旁路，主要功能是保證設(shè)備的正常運行，清洗設(shè)備管道。報告顯示，若管式煙氣換熱器在低負(fù)荷狀態(tài)下運行，將降低煙氣溫度，需添加蒸汽輔助，并通過加熱器的加熱處理，再流入、再加熱。從另一方面來說，管式煙氣換熱器的受熱材料需耐低溫的腐蝕性材料，當(dāng)煙氣溫度處于200攝氏度以下后，煙氣中的相應(yīng)污染物將以蒸汽狀態(tài)存在，一旦遇到換熱面壁溫度相對較低時，將凝結(jié)成酸溶液，嚴(yán)重腐蝕受熱面。因管式煙氣換熱器冷端的溫度相對較低，將增加煙氣中水蒸氣產(chǎn)生總量、凝結(jié)速度。同時，脫硫后的煙氣中因大量腐蝕性物質(zhì)的存在，易形成鹽酸，腐蝕受熱面。因此，管式煙氣換熱器制造過程中需選擇防腐蝕性的材料。

1.3濕式電除塵

濕式的電除塵設(shè)備主要布置在脫硫吸收塔后，以更好的清除煙氣中的污染物，和其他設(shè)備相比，是一種高效、靜電的除塵器。工作原理：將水霧集中噴向設(shè)備的集塵板，從而形成相對強大的電暈場，然后分裂、霧化；電場力、水霧的相互碰撞、凝結(jié)，可共同捕捉煙塵粒子，最終在電場力的作用下到達(dá)集塵板，從而增加煙塵粒子的捕捉量。一般來說，濕式電除塵設(shè)備具有板式、管式兩種類型，管式的除塵器僅適用于垂直性的流動煙氣中，而板式的除塵器則適用于水平、垂直的煙氣中。冶金、化工等行業(yè)所使用的除塵器通常都是垂直性的煙氣處理設(shè)備，便于吸收更多污染物。

2、氮氧化物的治理

2.1脫銷提效措施

目前，大多數(shù)的燃煤電廠鍋爐都實施脫銷、低氮燃燒器裝置，且都在原有的系統(tǒng)上挖掘提效潛力，優(yōu)化系統(tǒng)的低氮燃燒系統(tǒng)，實現(xiàn)最終的燃機排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著運行時間的不斷增加，脫銷設(shè)備工作效率逐漸降低，這就需要加強設(shè)備的管理力度，以延長使用壽命，提高工作效率。

2.1.1脫銷催化劑加層

脫銷設(shè)備安裝、設(shè)計過程中，通常將催化劑留在預(yù)留層，可通過對原有催化劑性能上的分析，弄清設(shè)備運行效率，確定是否需要加裝預(yù)留層。同時，還需認(rèn)真考慮脫銷設(shè)備的適度裕量，為保證燃機的排放量符合標(biāo)準(zhǔn)，需將脫銷設(shè)備的工作效率提升至80.0%。

2.1.2鍋爐低氮燃燒

相對典型的低氮燃燒技術(shù)包含這樣兩種：第一種，抑制生成，通過相應(yīng)的技術(shù)手段抑制氮氧化物的生成；第二種，在鍋爐內(nèi)部還原已經(jīng)生成的氮氧化物。一般來說，相應(yīng)措施的實施是通過改造技術(shù)、優(yōu)化措施實現(xiàn)的。鍋爐使用的燃燒器為低氮氧化物的煤粉燃燒器，通常在低氧狀態(tài)下運行，從而實現(xiàn)降低鍋爐溫度，減少氮氧化物生成總量的目標(biāo)。在役機組工作效率的提高中，需摸底測試燃燒器，調(diào)整并優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)，保證入口處的氮氧化物排放濃度低于250.0mg/Nm3。

2.2全負(fù)荷脫銷技術(shù)

2.2.1省煤器水旁路

為減少換熱面內(nèi)的水流量，降低換熱量，提高煙氣溫度，可借助水側(cè)調(diào)節(jié)方法。但因水側(cè)的換熱系數(shù)相對較大，需省煤器水旁路掉相對較多的流量才能提高煙氣溫度。

2.2.2提高給水溫度

為減少換熱溫度差，提高出口的煙氣溫度，可借助輔助蒸汽加熱的方法。同時，還可通過省煤器出口、進(jìn)口循環(huán)路線的設(shè)置提高給水溫度。

3、二氧化硫的治理

3.1高效脫硫技術(shù)的應(yīng)用

二氧化硫治理過程中所使用的高效脫硫技術(shù)相對較多，包括：（1）雙托盤技術(shù)。煙氣進(jìn)入吸收塔后，可先通過塔下的托盤、液膜共同調(diào)整氣體。故可通過吸收區(qū)域的整個高度實現(xiàn)相應(yīng)氣體、漿液之間的接觸，從而提高吸收劑的利用率；（2）串聯(lián)吸收塔工藝。借助分級方法脫硫，每個吸收塔都應(yīng)具備空氣系統(tǒng)、噴淋層，待兩塔串聯(lián)運行后，共同脫硫處理，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2脫硫增效技術(shù)的改進(jìn)方案

要想更好的改造機組技術(shù)，需認(rèn)真、詳細(xì)的評估脫硫裝置的運行、設(shè)備情況，并制定行之有效的改進(jìn)措施：增加噴淋層容量，提高液氣比；增加塔內(nèi)的液體高度，滿足石灰石溶解需求；增加氧化風(fēng)機系統(tǒng)容量，并根據(jù)實際的氧化情況增加攪拌器；增加壁流環(huán)、托盤，使煙氣更加充分的反應(yīng)。

4、結(jié)語

綜上所述，燃煤電廠鍋爐噶超凈排放技術(shù)的改造，可通過低氮燃燒、脫硫提效、濕式電除塵、脫銷催化劑加層等技術(shù)，以最大限度的減少鍋爐內(nèi)煙塵、氮氧化物、二氧化硫的排放總量，滿足規(guī)定的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，設(shè)備的生產(chǎn)、運營過程中，還需嚴(yán)格控制煤炭的含硫量，適當(dāng)調(diào)整運行方案，進(jìn)而在提高環(huán)保水平的同時，實現(xiàn)最終的超凈排放目的。

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