电厂烟气超低排放改造项目的内容探讨

北极星环保网讯:我国大片区域雾霾天气频出，环保形势非常严峻，国家发改委、环境保护部、国家能源局联合下发的“发改能源[2014]2093号关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的通知”，文中明确指出鼓励其他地区现役燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度达到或接近燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）的环保改造[2]。另外，为了确保实现节能减排约束性目标，促进企业减少污染物排放，保护生态环境，安徽省政府提高了烟气污染物排污费的征收标准。

1引言

以铜陵市A电厂为例，1000MW超超临界压力燃煤机组3012t/h超超临界参数，露天布置、采用固态排渣的锅炉。锅炉设计燃用淮南集煤。炉后尾部布置两台转子直径为Φ16370mm的三分仓容克式空气预热器。烟气超低排放主要涉及到炉体后的烟风系统：脱硝系统、除尘系统、湿法脱硫系统、引风机系统等。

2A电厂烟气超低排放改造的主要项目及效果分析

2.1脱硝系统改造

A电厂原脱硝系统SCR是目前最成熟的烟气脱硝技术，利用还原剂（NH3，尿素）在金属催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O。

针对脱硝区域的性能保证值及原脱硝装置的条件，脱硝区域的主要改造方案如下：

对原流场进行校核，进行流场改造；加装备用层催化剂；加装备用层声波吹灰器12套；更换原反应器氨喷射系统；从长远运行角度考虑，建议对现有的一层催化剂进行再生。

建议新增催化剂的材料和体积跟原脱硝系统保持一致，超低排放初装单层催化剂量作为备用层催化剂添加量，可实现“2+1”的轮换模式，优势明显。

2.2除尘系统改造

以A电厂除尘系统改造为例，具体改造过程：

（1）对静电除尘器进行高效电源改造。在脱硫塔顶部布置湿式电除尘器本体。

（2）不加低温省煤器时，湿式电除尘器设计收尘极面积22155.36m2，比积尘面积21.67m2/m3/s，电场风速2.54m/s。设备运行时采用定期间断喷水冲洗收尘集和阴极放电线，每1～2天冲洗一次，冲洗水压力0.3MPa，每次冲洗时间5min左右，每台炉耗水量10m3/次，排水汇总后排放到脱硫浆液地坑中，通过浆液循环泵打回到脱硫浆液循环系统中。

目前，国内超低排放除尘方案主要有两条技术路线，即以高效干式除尘技术为核心的烟气协同控制技术路线和采用末端治理的湿式电除尘技术路线。A电厂采用的是湿式电除尘技术路线[1]。更换布袋除尘系统滤袋为超低滤袋、将原有除尘电源更换为高频电源等，都是以高效干式除尘技术为核心的烟气协同控制技术路线。所以方案对比时，要求在满足超低排放要求下，选取的改造方案能耗低，投资少，环境经济效益较好等。

2.3脱硫系统改造

以A电厂为例，具体改造过程：

（1）原吸收塔入口烟道上沿距最下层喷淋层仅有3.26m的距离，利用此空间，在此处增设一层2205双相不锈钢材质，3mm厚度的合金托盘；

（2）新增一层喷淋层及一台与之对应的浆液循环泵，新增喷淋层布置在原顶层喷淋层上方，喷淋层间距为2m。新增浆液循环泵流量为13000m3/h；

（3）为防止吸收塔边壁烟气逃逸，每两层喷淋层间设置塔壁聚气环，共设置四层；

（4）将现有两级屋脊式除雾器更换为三级屋脊式除雾器增加相应的冲洗管路。

根据改造方案，脱硫改造方案采用增加合金托盘方案。目前脱硫超低排放方案，主要有单塔单循环方案、单塔双循环方案、双塔双循环方案等，上述3种方案改造后，脱硫系统出口烟气指标均能满足要求。

在选择合适的脱硫改造方案时，应充分考虑到改造后新增的系统阻力、对引风机系统动力的影响以及改造后的预期效果等。

2.4引风机系统校核

脱硝、除尘以及脱硫系统改造后，应对引风系统进行阻力校核，校核风机风压和动力是否满足改造后系统运行的要求，同时可考虑引增合一方案，若改造前引风机电机运行曲线已在马鞍形区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，引起风机及管道出现“喘振”现象。建议改造时充分验证引风机是否满足改造后的压力和风量要求。

3烟气超低排放改造后减排效果及发电主要指标变化情况

机组超低排放改造工程完成后，NOx排放浓度不大于50mg/m3、SO2排放浓度不大于35mg/m3、粉尘排放浓度不大于5mg/m3，符合国家《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》严控大气污染物排放要求[2]。

4存在的问题

发电项目烟气超低排放跟设计煤质有较大关系，日常发电过程中，煤质的变化较快，烟尘、二氧化硫、氮氧化物等相關指标也跟着相应变化，对脱硝、除尘、脱硫以及引风机系统都有一定裕量要求，所以设计煤质应尽量跟实际运行煤质相近。

而发电企业要求有相应的煤炭置换方案，建议在烟气超低排放改造过程中，可考虑低温省煤器的改造、考虑汽轮机通流改造、小汽机换型、回热系统改造以及发电机扩容提效改造等，从而最终降低机组热耗率，提高机组经济性。

5结论

烟气超低排放类项目为环保改造项目，减少烟尘、二氧化硫、氮氧化物年排放量，环境效益十分明显。工程的实施将起到改善区域环境空气质量，降低区域大气环境容量压力的作用。跟改造前相比，厂用电率和项目供电煤耗均有所上升，即改造后A电厂厂区综合用电量有所增加，经济效益为负，需进一步结合节能改造项目，如汽轮机通流改造一起实施，达到煤炭置换平衡。

来源：山东工业技术；作者：任红梅，曹琼，任开才

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