燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线的选择

各种炉型NOx超低排放技术路线见表4。

表4NOx超低排放技术

5典型的烟气污染物超低排放技术路线

烟气污染物超低排放涉及烟气中颗粒物的超低排放、SO2的超低排放以及NOx的超低排放,每种污染物的超低排放都可以有多种技术选择,同时还需考虑不同污染物治理设施之间的协同作用,因此会组合出很多的技术路线,适用于不同燃煤电厂的具体条件。颗粒物的超低排放技术不仅涉及一次除尘,而且涉及二次除尘（深度除尘）,比较而言,技术路线选择较多,这里仅以颗粒物超低排放为例,介绍近几年发展起来的并且得到较多应用的典型技术路线。

5.1以湿式电除尘器为二次除尘的超低排放技术路线

湿式电除尘器（WESP）作为燃煤电厂污染物控制的精处理技术设备,一般与干式电除尘器和湿法脱硫系统配合使用,也可以与低低温电除尘技术、电袋复合除尘技术、袋式除尘技术等合并使用,可应用于新建工程和改造工程。对PM2.5、SO3酸雾等多污染物协同治理,实现了燃煤电厂超低排放。

根据现场场地条件,WESP可以低位布置,占用一定的场地;如果没有场地,也可以高位布置,布置在脱硫塔的顶端。颗粒物的超低排放源于湿式电除尘器的应用,2015年以前燃煤电厂超低排放工程中应用WESP较为普遍。WESP去除颗粒物的效果较为稳定,基本不受燃煤机组负荷变化的影响,因此,对于煤质波动大、负荷变化幅度大且较为频繁等严重影响一次除尘效果的电厂,较为适合采用湿式电除尘器作为二次除尘的超低排放技术路线。

当要求颗粒物排放限值为5mg/m3时,WESP入口颗粒物浓度宜小于20mg/m3,一般不超过30mg/m3。当要求颗粒物排放限值为10mg/m3时,WESP入口颗粒物浓度宜小于30mg/m3,一般不超过50mg/m3。当然,WESP入口颗粒物浓度过高时,还可通过增加比集尘面积、降低气流速度等方法提高WESP的除尘效率,实现颗粒物的超低排放。

5.2以湿法脱硫协同除尘为二次除尘的超低排放技术路线

石灰石-石膏湿法脱硫系统运行过程中,会脱除烟气中部分烟尘,同时烟气中也会出现部分次生颗粒物,如脱硫过程中形成的石膏颗粒、未反应的碳酸钙颗粒等。湿法脱硫系统的净除尘效果取决于气液接触时间、液气比、除雾器效果、流场均匀性、脱硫系统入口烟气含尘浓度、有无额外的除尘装置等许多因素。

对于实现SO2超低排放的复合脱硫塔,采用了增强型的喷淋系统以及管束式除尘除雾器和其他类型的高效除尘除雾器等方法,协同除尘效率一般大于70%,可以为二次除尘的技术路线。2015年以后越来越多的超低排放工程选择该技术路线,以减少投资及运行费用,减少占地。

当要求颗粒物排放限值为5mg/m3时,湿法脱硫入口颗粒物浓度宜小于20mg/m3。当要求颗粒物排放限值为10mg/m3时,湿法脱硫入口颗粒物浓度宜小于30mg/m3。

5.3以超净电袋复合除尘为基础不依赖二次除尘的超低排放技术路线

采用超净电袋复合除尘器,直接实现除尘器出口烟尘小于10mg/m3或5mg/m3。对后面的湿法脱硫系统没有额外的除尘要求,只要保证脱硫系统出口颗粒物浓度不增加,就可以实现颗粒物（包括烟尘及脱硫过程中生成的次生颗粒物）小于10mg/m3或5mg/m3,满足超低排放要求。

该技术路线适用于各种灰分的煤质,且占地较少,超净电袋复合除尘器的出口烟尘浓度基本不受煤质与机组负荷变动的影响。2015年以后在燃煤电厂超低排放工程中,该技术路线的应用明显增多。

6结语

在深入研究燃煤电厂各种烟气污染物治理技术特点与适用条件的基础上,综合大量超低排放的成功案例,提出了燃煤电厂超低排放技术路线选择的基本原则,明确了不同煤质、不同炉型等条件下的颗粒物、SO2和NOx的最佳可行技术,并给出目前应用较多的超低排放典型技术路线。

致谢：本文是环境保护部组织制定的《火电厂污染防治最佳可行技术指南》中的部分内容,该文在成文过程中,得到环境保护部科技标准司王泽林处长、李磊主任科员、北京市劳动保护科学研究所庄德安研究员以及指南编制组福建龙净环保股份有限公司黄炜总经理、浙江菲达环保股份有限公司郦建国副总工等专家的大力支持,在此一并表示感谢。

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