【技术分析】循环流化床锅炉近零排放技术分析-第2页-北极星大气网

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SCR技术的NOX的脱除率可达80%～95%，目前我国绝大多数电厂将SCR技术作为控制NOX的主要手段，据中电联统计，2012年新投运的9000万kW容量的脱硝机组中98%以上是SCR法，2013年投运的2亿kW脱硝机组和签订的合同中也基本上采用SCR法。目前SCR一般是高飞灰布置，即电除尘器之前。对燃用高灰煤的CFB锅炉，飞灰有一定程度的磨损性，其中的一些有害物质也会导致催化剂中毒，降低脱硝效率，同时烟气中的SO3在会同SCR反应中逃逸的氨反应，生成NH4HSO4。而NH4HSO4是一种粘性很大的一种物质，会附着在催化剂上，隔绝催化剂与烟气，使得反应无法进行，并使尾部空预器严重堵塞。对此可通过选取合适的催化剂节距、壁厚等以及运行中控制氨逃逸、声波吹灰和蒸汽吹灰联合使用来满足高灰条件的要求。

对于CFB锅炉NOx的近零排放，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锅炉脱硝的分部实施，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效率时，布置第2层催化剂。

3 CFB锅炉烟尘近零排放技术分析

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可达到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的近零排放要求，此时必需采用湿式电除尘器(WESP)技术。WESP通过在除尘器上部设的喷水系统，将水雾喷向电场，水雾在强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达收尘极而被捕集。水在收尘极上形成连续的水膜，将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。

WESP可有效收集细颗粒物PM2.5、酸雾(0.1～0.5μm)、气溶胶、重金属如Hg等，其收尘性能与粉尘特性无关，WESP也属于电除尘器，除尘效率理论上可达到90%，甚至99%。它布置在湿法脱硫塔后面，与干式除尘器、吸收塔协同工作，可使烟尘排放浓度控制在5mg/m3以内。WESP在冶金工业和其他行业中，作为一种控制烟气中硫酸、颗粒排放的有效手段广泛应用，在1986年后国外燃煤电厂也开始采用WESP，去除烟气中微细粉尘和酸雾等污染物，取得了良好的效果。过去的二十多年中，国外有几十套WESP应用于美国、欧洲及日本的电厂。目前国外专业设计制造湿式电除尘器的生产厂商典型的有美国B&W公司、日本三菱重工、日立等。我国从20世纪60年代就开始WESP的研究和应用，但技术进步缓慢，目前国内应用于大型火电厂的湿式电除尘技术是引进和自主开发并存，例如浙江菲达公司引进日本三菱技术、浙江南源环保公司引进日本日立技术，福建龙净自主研发金属极板技术，山大能源环保公司自主研发柔性极板技术，西安热工院也开发FRP极板技术等等[9-11]，这些技术在300MW及以上机组都有示范应用或正在应用。

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，而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以内的近零排放要求。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。

综上所述，本文提出的CFB锅炉近零排放技术路线如图1所示，事实上，煤粉炉的近零排放技术路线也基本如此。CFB锅炉的环保治理技术与煤粉炉最终趋于基本一致，即采用“SCR脱硝技术+尾部湿法烟气脱硫技术+湿式电除尘器技术”，这是必然趋势!

4 结论和建议

(1)CFB锅炉的SO2近零排放要采用炉内脱硫+尾部湿法烟气脱硫技术，无论对于老电厂还是新建电厂，都不要采用干法和半干法烟气脱硫技术。

(2)CFB锅炉的NOx近零排放要采用SNCR+SCR联合脱硝技术，对于新建CFB锅炉，至少要预留1+1的SCR装置空间。

(3)CFB锅炉的烟尘近零排放要采用干法除尘器、湿法脱硫及湿式电除尘器协同控制技术。对于新建CFB锅炉，至少要在湿法吸收塔后预留湿式电除尘器的空间。

CFB锅炉要达到近零排放(SO2<35mg/m3、NOx<50mg/m3、烟尘<5mg/m3)，深度脱硫、深度脱硝及协同除尘是必需的，这当是今后大型CFB锅炉的重要研究方向。近零排放不是限制CFB锅炉技术的发展和优越性，相反它更有利于充分发挥CFB锅炉燃料的适用性广，可燃用劣质、高硫燃料的独特优势，将使CFB锅炉的发展日臻完美。

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