淺談燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)改造

錢(qián)娟

中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司 吉林長(zhǎng)春 130021

隨著電力的密集使用和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，迫切需要確保清潔、高效、安全和可靠的能源供應(yīng)。發(fā)展低碳、高能效的燃煤發(fā)電技術(shù)對(duì)于我們這個(gè)時(shí)代的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，中國(guó)的大氣也受到嚴(yán)重污染，這使中國(guó)注意到燃煤發(fā)電廠的排放在空氣污染中起著至關(guān)重要的作用。因此，必須嚴(yán)格控制發(fā)電廠的排放，這也是我國(guó)防治空氣污染的優(yōu)先事項(xiàng)，政府的環(huán)境保護(hù)部門(mén)面臨挑戰(zhàn)。為燃煤發(fā)電廠開(kāi)發(fā)超凈排放技術(shù)是控制空氣污染的有效手段。

1 電廠空氣污染物排放現(xiàn)狀

隨著社會(huì)科學(xué)和技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)的空氣質(zhì)量面臨嚴(yán)重問(wèn)題，特別是可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物的排放，嚴(yán)重?fù)p害了我國(guó)的生態(tài)環(huán)境，并對(duì)人民的生活產(chǎn)生了不利影響。這一問(wèn)題引起了媒體、公眾和有關(guān)管理局的高度重視。盡管我國(guó)充分應(yīng)用了除塵脫硫等相關(guān)技術(shù)，但我國(guó)發(fā)電設(shè)備總量過(guò)大，發(fā)電過(guò)度依賴(lài)煤炭，難以控制火力發(fā)電廠向大氣的排放總量。但是，由于科技進(jìn)步和電廠鍋爐凈排放過(guò)多的改革，我國(guó)空氣污染進(jìn)一步減少。近年來(lái)，霧霾天氣，特別是吸可入顆粒物（PM10）和細(xì)微顆粒物（PM2.5）的排放，在全國(guó)范圍內(nèi)十分普遍，引起了政府、媒體和公眾的高度關(guān)注。就固定源排放源電廠而言，盡管通常使用脫硫、除塵和脫硫等環(huán)境設(shè)備，但國(guó)內(nèi)總生產(chǎn)能力和煤炭總量相對(duì)較大，發(fā)電行業(yè)主動(dòng)將燃煤火力發(fā)電廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)納入燃?xì)廨啓C(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)，即5mg/Nm3、35mg/Nm3和50mg/Nm3的排放限值，根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策的新規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，燃煤發(fā)電廠正在進(jìn)行一系列環(huán)境改革，包括恢復(fù)鍋爐的低氮燃燒系統(tǒng)、脫硫和除塵器的技術(shù)改造。

2 鍋爐超凈排放技術(shù)對(duì)煙塵的治理

2.1 進(jìn)一步優(yōu)化除塵技術(shù)

目前，我國(guó)電廠鍋爐采用低溫靜電除塵器、織袋式除塵器等除塵設(shè)施，除塵技術(shù)得到全面改進(jìn)，排放濃度降至10～20mg/m3?？蓪袷匠龎m器添加到適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中，從而使初始排放濃度減少一半以上，從而達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤發(fā)電廠周?chē)沫h(huán)境也可以通過(guò)提高煙塵排放過(guò)程中的溫度和加快煙塵擴(kuò)散而得到改善。

2.2 廣泛應(yīng)用濕式電除塵

濕式電除塵器可以有效地處理含有灰塵和胃顆粒的科學(xué)技術(shù)，主要用于去除水分中的灰塵、酸雨、水滴、氣溶膠、臭味、PM2.5等空氣污染物，是控制煙氣排放的理想方法，濕式電除塵器的除塵原理是高壓帶電塵，與電場(chǎng)相互作用。通過(guò)電場(chǎng)，帶荷電化的粉塵落到正確的位置，然后定期去清理，避免灰塵過(guò)多堵塞防塵裝置。濕式除塵器具有除塵效率、易用性、設(shè)計(jì)方便和低能耗等優(yōu)點(diǎn)，電廠超凈排放的技術(shù)改造創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。

3 鍋爐超凈排放技術(shù)處理二氧化硫

3.1 二氧化硫的治理的必要性

二氧化硫（SO2）是一種廣泛存在的硫氧化物，對(duì)人類(lèi)有害，也是主要的空氣污染物之一?？諝庵械亩趸蚺c水反應(yīng)產(chǎn)生硫酸，如果硫酸進(jìn)一步氧化，然后大量存在于空氣中，它可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的酸雨。二氧化硫被列入2017年公布的致癌物質(zhì)清單，燃煤發(fā)電廠排放大量有害氣體，包括二氧化硫。

3.2 二氧化硫的治理的改進(jìn)方案

首先，脫硫裝置的入口溫度降低，降低了發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，進(jìn)一步降低了二氧化硫的化學(xué)反應(yīng)，降低了水分子和二氧化硫在散裝空氣中的化學(xué)反應(yīng)，減少了亞硫酸的氧化。但是，這種技術(shù)更適合于排放更多二氧化硫的燃煤發(fā)電廠，與其他解決方案相比，該系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，占用了大量空間。第三，二氧化硫的液化可以通過(guò)增加氣溶膠的數(shù)量和密度來(lái)增加，從而使其成為一種更便于回收利用的液體形式。

4 鍋爐超凈排放技術(shù)對(duì)氮氧化物的治理

4.1 氮氧化物的治理的必要性

氮氧化物極不穩(wěn)定，氮氧化物容易轉(zhuǎn)化為二氧化氮或一氧化二氮。氮氧化物，可以通過(guò)光合作用和化學(xué)反應(yīng)對(duì)高溫作出反應(yīng)，一氧化氮很容易變成二氧化氮。這些化學(xué)變化產(chǎn)生的混合物是硝煙，主要成分是一氧化氮和二氧化氮，它們對(duì)人類(lèi)是有害和有毒的，吸入一定量的氮氧化物會(huì)對(duì)人類(lèi)造成嚴(yán)重?fù)p害。

4.2 氮氧化物的治理的改進(jìn)方案

（1）限制氮氧化物的生產(chǎn)。通過(guò)研究和比較燃燒方法與燃燒特性的技術(shù)比較，改進(jìn)了低氮燃燒系統(tǒng)。氮的生產(chǎn)有限，同時(shí)確保了日?；顒?dòng)的效率，從而降低了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)成本，并帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）煙氣脫銷(xiāo)技術(shù)的適當(dāng)應(yīng)用。燃煤電廠采用各種脫氮技術(shù)，包括電子照射、濕式吸收和主動(dòng)吸收碳。催化劑還原技術(shù)是燃煤電廠選擇最多的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)大大提高了脫氮率，進(jìn)一步減少了氮排放。選擇性催化還原技術(shù)已成為現(xiàn)代燃煤電廠超清潔排放技術(shù)的重要組成部分。

（3）由于燃煤鍋爐的固有特性。很難實(shí)現(xiàn)理想的氮氧化物排放，因此，不應(yīng)忽視進(jìn)一步技術(shù)治療的必要性。

5 結(jié)論

總之，在燃煤發(fā)電廠的發(fā)展過(guò)程中，燃煤發(fā)電給人們帶來(lái)了便利，實(shí)現(xiàn)了新的生活方式。關(guān)于燃煤發(fā)電廠煙氣排放控制，鍋爐凈排放技術(shù)的變化證明是有效的，為中國(guó)大氣污染控制提供了技術(shù)保證。鍋爐超凈排放技術(shù)改善了煙塵、二氧化硫和氮氧化物等危險(xiǎn)物質(zhì)的排放，并根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用，負(fù)責(zé)環(huán)境保護(hù)的國(guó)家環(huán)保相關(guān)管理部門(mén)應(yīng)適當(dāng)注意和落實(shí)公民依法享有高質(zhì)量生活的權(quán)利。