燃煤電廠鍋爐超凈排放改造措施及問(wèn)題處理

葉小兵

（四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司 四川廣安 638500）

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能的需求逐漸增大，我國(guó)大氣環(huán)境被火力發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)所污染，國(guó)家相關(guān)部門對(duì)此類問(wèn)題非常重視。燃煤電廠所排放的污染物非常關(guān)鍵，所以，控制電廠的排放量，對(duì)其加以技術(shù)性管理勢(shì)在必行。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用下，我國(guó)工業(yè)中許多技術(shù)體系都完成了整體升級(jí)，燃煤電廠鍋爐超凈排放技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，可以解決燃煤發(fā)電過(guò)程中造成的污染問(wèn)題，并且能夠從本質(zhì)上革新鍋爐燃燒技術(shù)，對(duì)于燃煤電廠的發(fā)展具有重要意義［1］。

1 我國(guó)大氣污染問(wèn)題的現(xiàn)狀

2 燃煤電廠超凈排放技術(shù)改造的措施與具體應(yīng)用

2.1 鍋爐超凈排放技術(shù)對(duì)煙塵問(wèn)題的治理

2.1.1 優(yōu)化除塵技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)的一些電力企業(yè)已經(jīng)在除塵技術(shù)方面做出改進(jìn)，例如，使用電場(chǎng)除塵的技術(shù)降低污染物的排放濃度，可以將發(fā)電過(guò)程中的煙塵濃度降低為10mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)。如果在電場(chǎng)除塵的基礎(chǔ)上增設(shè)濕式除塵器，還可以進(jìn)一步降低污染物排放濃度。

2.1.2 應(yīng)用濕式電除塵

該項(xiàng)技術(shù)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(zhì)。除塵器也是通過(guò)釋放荷電的方式來(lái)使粉塵攜帶荷電，讓粉塵和電場(chǎng)之間相互作用，那么粉塵就可以落在設(shè)計(jì)好的位置上，技術(shù)人員只需要定期沖洗，就能夠處理相應(yīng)的粉塵問(wèn)題，以免粉塵過(guò)多會(huì)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(shù)的應(yīng)用需求。

2.1.3 常見問(wèn)題及處理

因現(xiàn)在國(guó)家要求粉塵排放在10mg/Nm3以下，長(zhǎng)期運(yùn)行電場(chǎng)內(nèi)部故障極易排放超限。

臨時(shí)性措施：?jiǎn)?dòng)更多的脫硫漿液循環(huán)泵；調(diào)整引風(fēng)機(jī)，讓更多的原煙通過(guò)正常的電場(chǎng)。

根本性措施：加強(qiáng)停機(jī)后電場(chǎng)內(nèi)部檢查與維護(hù)；機(jī)組運(yùn)行時(shí)，保證每個(gè)電場(chǎng)正常下灰，防止下灰不正常造成電場(chǎng)故障。

為構(gòu)建嚴(yán)格的標(biāo)識(shí)制度，首先應(yīng)當(dāng)修訂轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識(shí)目錄。目前，我國(guó)的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)得到很大發(fā)展，但標(biāo)識(shí)目錄仍然沿用著2002年農(nóng)業(yè)部公布的五類十七種轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識(shí)目錄，經(jīng)過(guò)15年的發(fā)展，該目錄已經(jīng)不適合我國(guó)現(xiàn)在的需要，因此亟需修訂轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識(shí)目錄。除了建立完備的標(biāo)識(shí)目錄，在標(biāo)識(shí)內(nèi)容上也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格進(jìn)行規(guī)定。需要規(guī)定的內(nèi)容主要有：標(biāo)識(shí)文本、標(biāo)識(shí)位置、標(biāo)識(shí)顯著程度、成分含量、副作用等五個(gè)方面。為防轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)企業(yè)鉆漏洞，還應(yīng)合理設(shè)置兜底條款。[7]

2.1.4 具體的煙塵處理技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)電力企業(yè)中應(yīng)用的煙塵處理技術(shù)多數(shù)以GGH 為主，雖然該項(xiàng)技術(shù)的換熱效率比較高，但是使用過(guò)程中造成的運(yùn)行能耗也比較大，具有較高的漏風(fēng)率，過(guò)程中的低溫腐蝕問(wèn)題也比較嚴(yán)重，容易在其中發(fā)生堵灰粘結(jié)等問(wèn)題。管式GHH具有無(wú)泄漏的特點(diǎn)，并且比較容易沖洗，但也存在一定的低溫腐蝕問(wèn)題。日本某公司為了適應(yīng)環(huán)保排放的要求，開放了無(wú)泄漏的管式GGH，管式GGH 包括冷卻器與加熱器，是通過(guò)加熱熱媒介質(zhì)的方式來(lái)處理煙塵，借助原有煙氣排放時(shí)存在的熱量對(duì)凈煙器予以加熱，當(dāng)整體的系統(tǒng)處于低負(fù)荷的狀態(tài)時(shí)，煙氣的冷卻器進(jìn)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(xù)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(shí)，煙氣中的SO3會(huì)和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，形成SO2且會(huì)以蒸汽的狀態(tài)而存在，當(dāng)換熱面壁的溫度低于酸露點(diǎn)，會(huì)凝結(jié)成為酸溶液，就必然會(huì)腐蝕受熱面，但是GGH 的冷端溫度更低，導(dǎo)致煙氣中水蒸氣與酸蒸汽凝結(jié)的速度較快，亞硫酸也會(huì)在脫硫處理以后得到一定成分的氯化物，在過(guò)程中，受到相應(yīng)的催化以后，形成的氟酸與鹽酸等物質(zhì)都是具有腐蝕性的。所以，技術(shù)人員在選擇管式GGH 材料時(shí)，要充分考慮防腐的有效措施。

2.2 鍋爐超凈排放技術(shù)對(duì)SO2的治理

2.2.1 治理SO2的必要性

SO2對(duì)人體的危害是比較嚴(yán)重，屬于常見的大氣污染物，與水可以化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸，如果亞硫酸進(jìn)一步氧化并存在于空氣中，就會(huì)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(huán)境。

2.2.2 治理SO2的技術(shù)優(yōu)化

技術(shù)人員要降低整體脫硫裝置入口處設(shè)備的溫度，要持續(xù)降低設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，降低SO2反應(yīng)的情況，使亞硫酸的氧化問(wèn)題得以緩解。同時(shí)，技術(shù)人員還可以采用分級(jí)脫硫的方法，設(shè)置多重程序進(jìn)行脫硫，安排兩個(gè)吸收塔來(lái)回收SO2，并串聯(lián)應(yīng)用SO2的吸收塔，進(jìn)而降低其排放量，多種技術(shù)的融合可以更好地完成脫硫。之后，燃煤電廠再適當(dāng)?shù)卦黾釉O(shè)備的噴淋層數(shù)及密度值，燃煤電廠再回收液體，整個(gè)過(guò)程就會(huì)比較方便［3］，使得SO2的排放濃度進(jìn)一步降低到35mg/Nm3以下。

2.2.3 常見問(wèn)題及處理

當(dāng)原煙中SO2在3000mg/Nm3及以下時(shí)，凈煙排放趨近于0mg/Nm3，而漿液循環(huán)泵無(wú)法再停運(yùn)。燃煤硫份按3.5%摻配，使原煙SO2濃度達(dá)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(shù)

在SO2處理中，技術(shù)人員可以采用增加噴淋層數(shù)的方法或是增大噴淋密度的方式增強(qiáng)吸收塔的液氣比。如果采用增加噴淋層數(shù)的方法，技術(shù)人員需要用抬高吸收塔高度的方式。如果保持噴淋系統(tǒng)的不變，只需要增加噴淋循環(huán)量，就能夠保證氧化空氣供給量，吸收塔內(nèi)的石膏漿液找那個(gè)的亞硫酸鈣經(jīng)過(guò)氧化，形成硫酸鈣的結(jié)晶，保持吸收塔內(nèi)穩(wěn)定的pH值。技術(shù)人員要選擇高品質(zhì)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(huán)創(chuàng)造基礎(chǔ)條件?；蛘呒夹g(shù)人員可以應(yīng)用雙托盤技術(shù)，選擇流速較大的煙氣吸收塔，煙氣經(jīng)過(guò)塔內(nèi)的下層托盤，能夠與液膜產(chǎn)生作用，進(jìn)一步調(diào)整液相。在整體高度上，吸收區(qū)域上可以實(shí)現(xiàn)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(shí)間，就有時(shí)間來(lái)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?；蛘呒夹g(shù)人員串聯(lián)吸收塔的工藝，采取分級(jí)脫硫的方式，技術(shù)人員在其中設(shè)置必要的噴淋層，當(dāng)煙氣進(jìn)入到兩個(gè)吸收塔時(shí)，會(huì)先從第一個(gè)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)，更適用于高硫煤系統(tǒng)。在同樣的液氣比狀態(tài)下，此類脫硫的方法對(duì)電能的消耗更小，但是其中的系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，所以需要占地的面積比較大。

2.3 鍋爐超凈排放技術(shù)對(duì)氮氧化物的治理

2.3.1 治理氮氧化物的必要性

該類物質(zhì)的性能不穩(wěn)，容易在排放中變成NO 和NO2，再通過(guò)高溫作用或者光合作用，可以和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，NO 可能會(huì)因?yàn)橥饬Νh(huán)境因素的影響變?yōu)镹O2，況且NO2與NO 是對(duì)人體有害的，人體吸入以后，輕則會(huì)威脅人體健康，重者則死［5］。

2.3.2 治理氮氧化物的技術(shù)優(yōu)化

技術(shù)人員要采取有效的方案限制其生產(chǎn)過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)各類燃燒技術(shù)的對(duì)比和研究以后，可以發(fā)現(xiàn)不同燃燒方式的成本也是不同的，后續(xù)的運(yùn)行費(fèi)用也有所差異，再考慮經(jīng)濟(jì)利益方面的因素。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)的電力企業(yè)可以全面改建低氮燃燒系統(tǒng)，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(shù)成本［6］。煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)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(huì)優(yōu)先選擇氨催化劑技術(shù)，可以顯著提升脫硝的效率，這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)相對(duì)成熟，對(duì)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(shù)中的核心內(nèi)容，正因?yàn)槿济喊l(fā)電的形式比較特殊，內(nèi)部燃燒的形式更容易降低氮氧化物，電力企業(yè)只需要在燃燒過(guò)程中做出技術(shù)改良，降低源頭上的氮氧化物合成，就能夠?qū)崿F(xiàn)減排控制，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的技術(shù)研究以后，國(guó)內(nèi)許多電力企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新，一般采取分級(jí)噴氨就可以達(dá)到50mg/Nm3以下的國(guó)家要求［7］。

2.3.3 常見問(wèn)題及處理

空預(yù)器積易堵塞，造成機(jī)組帶負(fù)荷困難，引風(fēng)機(jī)電耗率異常增高，可采取以下措施：使脫銷系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，防止過(guò)量噴氨；增加設(shè)備的吹灰字?jǐn)?shù)，能夠提升設(shè)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(jī)組停運(yùn)后對(duì)空預(yù)器沖洗。

2.3.4 具體的氮氧化物處理技術(shù)

在應(yīng)用鍋爐超凈排放技術(shù)中，常用的技術(shù)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(shù)方式，降低物質(zhì)在燃燒器中的生成概率，就可以在一定程度上降低NO物質(zhì)的成分。所謂還原方法，就是在爐內(nèi)將已經(jīng)生成的NO物質(zhì)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造以后，可以在運(yùn)行中優(yōu)化調(diào)整相應(yīng)的目標(biāo)。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?qū)崿F(xiàn)低氧運(yùn)行，增強(qiáng)粉煤射流的剛性，其中部分布置燃盡風(fēng)噴嘴，能夠初步實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒的效果，并有效地降低爐內(nèi)溫度，抑制氮氧化物的生成過(guò)程。因?yàn)椴煌仩t的燃燒容量不同，所以相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)是存在差異的，技術(shù)人員要完成低氮燃燒器的優(yōu)化調(diào)整工作，才能提升凈化處理的效果。經(jīng)過(guò)一次或者二次的燃燒調(diào)整，就可以重新規(guī)定周圍風(fēng)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?；蛘呒夹g(shù)人員可以在其中增加SCR 的脫硝裝置，在設(shè)計(jì)安裝的過(guò)程中，催化劑會(huì)保留均勻的預(yù)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(huì)對(duì)催化劑加裝預(yù)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(dá)到燃機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)，要選擇能夠提升SCR 裝置脫硝效率的技術(shù)，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(jié)語(yǔ)

在燃煤電廠的發(fā)展中，各類新技術(shù)的應(yīng)用為電廠的發(fā)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(shù)的改造顯示出較高的處理效果，為我國(guó)大氣治理工作帶來(lái)了新的發(fā)展方向?；诖?，國(guó)內(nèi)的燃煤電廠要采取適當(dāng)?shù)拇胧┯糜诟镄鲁瑑襞欧偶夹g(shù)，促使該項(xiàng)技術(shù)體系不斷完善、不斷實(shí)踐，再?gòu)膶?shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn)，以減少鍋爐污染物的排放量。