火电厂超低排放技术路线关键技术与工程应用

1.3.2 超净吸收塔技术

烟气处理的“协同脱除”，即每个烟气处理子系统在脱除主要污染物的同时，也考虑脱除其他污染物的可行性，或为下一流程烟气处理子系统更好地发挥效能创造条件。低低温电除尘器以及高效除尘FGD吸收塔就是协同脱除粉尘的很好例子，其基本工艺流程如图1所示。

通过研究表明，与常规的湿法吸收塔比较，高效除尘湿法吸收塔需要做以下改进:

a)降低吸收塔内的烟气流速，一般不要超过3.5m/s。

b)采用增强气液接触的强化装置(如双托盘等，这同时也是提高脱硫效率的要求)。

c)优化吸收塔喷嘴选型及喷嘴布置方案，尤其注意吸收塔周边的喷嘴布置设计。

d)设置增效环，避免沿着塔壁面排出的烟气流短路。

e)采用数模及物模手段优化吸收塔空气动力场设计。

f)采用高效的吸收塔除雾器〔常规要求出口雾滴质量浓度75mg/m3(标准状态)，高效除尘要求低于40mg/m3(标准状态)甚至更低〕。

g)注重脱硫塔制造、安装精度，尤其是塔内件的制造、喷嘴布置定位的安装尺寸等。

采用FGD协同除尘的技术理念，在湿法FGD吸收塔的设计中充分考虑其除尘效应;减少出口雾滴携带的浆液量;同时脱硫效率要求的提高引起的设计变动如气液比的增大、脱硫增效装置的采用也对除尘效果有改善作用;在设计、制造、施工和验收等环节进行精细化控制，以最大限度地利用湿法吸收塔来除尘，从而减轻后续WESP的压力，或可直接达到10mg/m3(标准状态)的要求。

超净吸收塔技术在一些FGD工程中得到应用，例如广东某电厂2×350MW机组MgO湿法脱硫工艺，脱硫GGH出口净烟气SO2稳定排放浓度不大于35mg/m3〔标准状态，干基，φ(O2)=6%〕，实测结果表明FGD入口的烟尘浓度在20mg/m3〔标准状态，干基，φ(O2)=6%〕条件下，出口烟尘浓度仅为6.5mg/m3〔标准状态，干基，φ(O2)=6%〕，达到排放限值(10mg/m3)要求，如图2所示。

1.3.3粉尘超低排放改造技术路线

根据上面的分析，对于火电厂粉尘超低排放技术路线选择，需要满足如下的原则:

a)地方政府要求烟尘排放浓度小于5mg/m3，通过除尘设备及湿法脱硫设备改造难度大或费用很高、烟尘排放达不到标准要求时，需要采用WESP。

b)粉尘浓度达到10mg/m3以下，可以采用FGD协同除尘技术，不必采用WESP技术;粉尘浓度达到5mg/m3以下，需要采用WESP技术。

2CFB锅炉超低排放技术路线

2.1SO2超低排放技术路线

CFB锅炉可以通过炉内加石灰石来进行脱硫，但对于达到SO2小于35mg/m3的超低排放要求，本研究推荐采用“炉内脱硫+尾部湿法FGD”的技术，而不采用许多研究者推荐的干法或半干法技术。只有在特殊条件下，如严重缺水或寿命短的老机组、采用半干法脱硫又能满足当地环保要求的，才考虑选用半干法FGD技术。

2.2 NOx超低排放技术路线

对于CFB锅炉NOx的超低排放，单纯的SNCR有时还难以满足要求，例如当原始NOx的排放浓度为200mg/m3时，要到达50mg/m3要求，至少需要75%的脱硝效率，SNCR不一定能保证，这时可以采用“SNCR+SCR”混合法，即将SNCR工艺的还原剂氨(或尿素)喷到旋风分离器入口，逃逸的氨可在SCR催化剂反应，进一步脱除NOx。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱硝率进行有效结合的一种扬长避短的混合工艺，特别适合现有CFB锅炉脱硝的分步实施，即先安装SNCR工艺，当环保要求越来越严格后，再安装SCR装置。

对于新建大型CFB锅炉，建议将SNCR作为常规配置，而至少要在尾部预留“1+1”SCR催化剂的空间;当SNCR满足不了环保要求时，再安装1层SCR装置;当催化剂的活性降低或者要求更高的脱硝效率时，布置第2层催化剂。

2.3 粉尘超低排放技术路线

同煤粉炉一样，采用常规的电除尘器技术以及电除尘新技术，包括低低温电除尘技术、新型高压电源和控制技术、移动电极电除尘技术、机电多复式双区电除尘技术、烟气调质技术、粉尘凝聚技术等，除尘器出口烟尘排放或许能达到20mg/m3重点地区的环保要求;而即使采用电袋复合除尘或纯袋式除尘器，烟尘排放还是难以达到5mg/m3的超低排放要求，此时必需采用WESP技术。

因此对CFB锅炉，采用干式除尘器先将湿法吸收塔入口烟尘控制在30mg/m3以下，且吸收塔设计要求不增加烟尘含量即可，最后只需通过1个电场的WESP，使烟尘排放浓度达到5mg/m3以内的超低排放要求。对于新建CFB锅炉，即使暂不上WESP，尾部烟道上也一定要预留WESP装置的空间。本研究提出的CFB锅炉超低排放技术路线如图2所示，即采用“SNCR+SCR脱硝技术+尾部湿法FGD技术+WESP技术”，这是必然趋势。

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