多污染物協(xié)同控制將成治污主流
12月5日，130余位來自華能、大唐、華電、華潤電力等大型發(fā)電集團(tuán)旗下不同電廠的“取經(jīng)人”不遠(yuǎn)千里齊聚上海。這一次，他們帶著一個(gè)共同的任務(wù)，就是對目前應(yīng)對超低排放（超潔凈排放、近零排放）的技術(shù)進(jìn)行摸底，并在其中挑選出達(dá)標(biāo)能力最好、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最適合自身運(yùn)行條件的技術(shù)路線和工藝。
而迎接他們的，則是一場技術(shù)盛宴———作為這次“2015燃煤鍋爐煙氣超潔凈排放新技術(shù)研討會”的舉辦方，上海龍凈環(huán)？萍脊こ逃邢薰竞妄垉艨平墉h(huán)保技術(shù)（上海）有限公司，在會上祭出了“單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)”、“單塔雙區(qū)高效脫硫除塵技術(shù)”、“高效雙混SCR煙氣脫硝技術(shù)”以及“脫硝催化劑再生技術(shù)”等涉及燃煤電廠脫硫、脫硝、除塵的污染物超低排放技術(shù)，并變革性地推出“中國地域遼闊，電廠需求多樣，應(yīng)多種技術(shù)并存”、“技術(shù)好不好，就看是否超凈耗能少”、“環(huán)保設(shè)備不能像葫蘆串越加越長，應(yīng)實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同控制”等環(huán)保新理念，認(rèn)為煤電超凈排放應(yīng)沿著“協(xié)同、節(jié)約、安全”的技術(shù)方向發(fā)展。
技術(shù)好不好，就看是否超凈耗能少
“通俗地講，治理大氣污染就像洗衣服，一遍洗不干凈，就得洗兩遍。同理，如果不怕多花錢、多耗能，超凈排放都可以做到。但這并非真正的節(jié)能減排。”上海龍凈總經(jīng)理陳澤民在致歡迎詞時(shí)如是說。
近幾年來，環(huán)保政策的不斷加碼推動(dòng)我國電力行業(yè)的大氣污染治理成績不俗。
隨著更低的排放目標(biāo)確立，電力行業(yè)在污染物減排上的投入成番增加，弊端也逐漸暴露。
一方面，經(jīng)濟(jì)投入雖然增加了，但污染物減排效果并未成正比；另一方面，技術(shù)創(chuàng)新跟不上排放指標(biāo)下調(diào)的速度，導(dǎo)致許多電廠采取的減排依靠單純的設(shè)備疊加、增加能耗等手段來實(shí)現(xiàn)，“以耗能換取減排。”正是清楚地看到了上述環(huán)保與節(jié)能、經(jīng)濟(jì)之間存在的悖論，陳澤民認(rèn)為，“超凈首先應(yīng)是節(jié)能超凈。”因此，上海龍凈推出的單塔多區(qū)技術(shù)均通過對傳統(tǒng)技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新，走出“耗能減排”的誤區(qū)，在輕松實(shí)現(xiàn)超低排放的同時(shí)，為電廠節(jié)約投資、占地和能耗。
“單塔雙區(qū)高效脫硫除塵技術(shù)”是將原本脫硫裝置中獨(dú)立的吸收區(qū)和氧化區(qū)，也就是“塔+罐”通過增設(shè)雙區(qū)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，簡化為一個(gè)塔。并對吸收塔漿池部分進(jìn)行重大變革，在吸收塔漿池部分設(shè)置雙區(qū)調(diào)節(jié)器和射流攪拌系統(tǒng)，使得吸收塔漿池可以維持上下兩種不同pH值環(huán)境的區(qū)域，分別滿足氧化和吸收所需，即實(shí)現(xiàn)“單塔雙區(qū)”。
與早前脫硫裝置單塔單區(qū)、“1塔+1罐”的布置方式不同，單塔雙區(qū)讓常規(guī)的單區(qū)單回路系統(tǒng)達(dá)到雙區(qū)雙回路循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，從而提高脫硫系統(tǒng)的脫除效率和氧化效果。
當(dāng)然，單塔要實(shí)現(xiàn)高脫硫效率，必須保證塔內(nèi)漿液的覆蓋率更高和霧滴粒徑更小。為此，龍凈采取了六大強(qiáng)化措施。例如，設(shè)置多層噴淋層，保證煙氣在塔內(nèi)橫截面上能得到充分的洗滌；適當(dāng)降低噴嘴流量，提升整體覆蓋率；選用特殊的單向雙頭噴嘴，提高噴淋覆蓋范圍和二次霧化效果等。
在這些強(qiáng)化措施的齊力作用下，高含硫場合也可實(shí)現(xiàn)99.3%以上的高脫硫效率。
大唐河北馬頭電廠的實(shí)際運(yùn)行情況見證了這種單塔雙區(qū)技術(shù)的高脫硫率。該廠設(shè)備部脫硫主任劉清杰在會上介紹，該廠9號機(jī)組30萬千瓦脫硫改造項(xiàng)目從今年9月1日正式開始，僅用59天就完成了改造。11月2日脫硫系統(tǒng)進(jìn)入168小時(shí)試運(yùn)期間，機(jī)組保持滿負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)入口二氧化硫濃度在4000毫克標(biāo)立方左右時(shí)，開啟三臺循環(huán)泵即可達(dá)到99.3%~99.5%的脫硫效率，出口二氧化硫濃度在20~30毫克標(biāo)立方之間；當(dāng)入口濃度增加至5000毫克標(biāo)立方時(shí)，開啟5臺循環(huán)泵后出口濃度在20毫克標(biāo)立方以下，脫硫效率超過99.6%。“隨后，西安熱工研究院有限公司對我廠9號機(jī)組脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試，測試期間二氧化硫入口濃度平均值為4886.3毫克標(biāo)立方，脫硫效率平均值為99.7%。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過改造的預(yù)期。”“另外，從改造場地及工期上考慮，單塔雙區(qū)技術(shù)僅在吸收塔原址上改造，可以有效節(jié)約改造場地，同時(shí)將改造工期控制在一個(gè)大修期內(nèi)，有效地減少了停機(jī)造成的損失。”劉清杰介紹。
其實(shí)，這僅是單塔雙區(qū)技術(shù)具備高經(jīng)濟(jì)性的表現(xiàn)之一。記者了解到，該技術(shù)因?yàn)闊o需塔外罐（塔）及配套設(shè)施，不僅節(jié)約大量投資，還具有巨大的節(jié)能效益，以一臺30萬千瓦機(jī)組為例，每小時(shí)可節(jié)省電耗約200千瓦時(shí)。且能節(jié)約占地面積，一臺30萬千瓦機(jī)組可節(jié)約占地500平方米以上，一臺60萬千瓦機(jī)組可節(jié)約占地700平方米以上。而且，由于系統(tǒng)簡單，檢修方便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也能省出一大筆。
這并非龍凈注重技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的孤例。
據(jù)記者了解，上海龍凈在會上推出的單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)、高效雙混SCR煙氣脫硝技術(shù)和脫硝催化劑再生技術(shù)，均立足在實(shí)現(xiàn)超低排放的同時(shí)，最大限度地為電廠節(jié)省能耗、節(jié)約投資。正如陳澤民所說，“目前電廠承受著巨大的環(huán)保壓力，其所帶來的經(jīng)濟(jì)壓力也不容小覷。技術(shù)廠商應(yīng)讀懂用戶真正的需求，在技術(shù)創(chuàng)新過程中緊扣節(jié)能、節(jié)約。”
引領(lǐng)電廠走多污染物協(xié)同治理之路
“通過馬頭項(xiàng)目的投運(yùn)，龍凈單塔雙區(qū)技術(shù)得到了良好的工程驗(yàn)證，期望該技術(shù)可以獲得更多的應(yīng)用，造福社會。”當(dāng)劉清杰說出這番話，坐在臺下的與會人員受到了巨大的觸動(dòng)，爆發(fā)出一陣熱烈的掌聲。
對于龍凈而言，將好的技術(shù)推向市場，為環(huán)保工作造福并非唯一的目標(biāo)。“龍凈發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)不僅僅拘泥于企業(yè)自身的發(fā)展，更承擔(dān)著引領(lǐng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)健康、可持續(xù)的責(zé)任。”陳澤民表示，目前電力行業(yè)正進(jìn)入一個(gè)新的環(huán)保局勢，傳統(tǒng)的環(huán)保理念已不能匹配新的發(fā)展形勢。“此時(shí)，我們必須形成并接受新的環(huán)保觀念。”記者發(fā)現(xiàn)，上海龍凈在會上所推出的技術(shù)，無不指向一個(gè)核心———引領(lǐng)電廠走向多污染物協(xié)同治理之路。
陳澤民向記者介紹，目前大家在談?wù)摮团欧艜r(shí)將重心都放在了二氧化硫、氮氧化物和煙塵的控制上，忽略了其還包括其他附加指標(biāo)，如三氧化硫、氯化氫、汞的排放等。而以往電廠“控制一個(gè)指標(biāo)就加一個(gè)設(shè)備”的被動(dòng)型環(huán)保改造思路，導(dǎo)致電廠的環(huán)保設(shè)備像“葫蘆串”一樣，越加越越長，使本來十分窄小的爐后變得擁擠不堪。
“超凈必須是協(xié)同超凈。”陳澤民說，目前的環(huán)保形勢要求電廠必須改變傳統(tǒng)觀念，將整個(gè)環(huán)保設(shè)施作系統(tǒng)性地考慮，實(shí)現(xiàn)多污染物協(xié)同治理。
上海龍凈推出的“單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)”就是一座超凈“協(xié)同塔”，它把濕電置于脫硫塔頂，從空中解決場地問題，把脫硫、煙塵和多種污染物協(xié)同到一個(gè)塔內(nèi)治理，將傳統(tǒng)脫硫塔升級為集脫硫、除塵、除霧、脫除三氧化硫及PM2.5顆粒為一體的綜合治理裝置。
據(jù)了解，隨著《煤電節(jié)能減排升級與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014~2020）》提出將燃煤機(jī)組的煙塵排放控制在10毫克標(biāo)立方以內(nèi)，不僅對常規(guī)干式除塵器提出了巨大的挑戰(zhàn)，安裝在除塵器之后的濕法煙氣脫硫裝備也難以獨(dú)善其身。
而濕法脫硫雖然對粉塵具有一定的洗滌脫除效果，但其外排煙氣由于含石膏漿液及鹽類，不可避免地對粉塵控制形成負(fù)貢獻(xiàn)；同時(shí)，煙氣脫硝系統(tǒng)會加重?zé)煔庵腥趸虻暮浚?jīng)過脫硫塔后形成的三氧化硫氣溶膠無法得到有效脫除，排放后就會成為PM2.5顆粒的重要組成。因此，為了讓煙塵經(jīng)過脫硫塔之后仍然滿足超低排放的要求，電廠通常在脫硫塔之后加裝濕式電除塵器對粉塵排放做最后的把關(guān)。
“濕式電除塵器對脫除硫酸霧的效果有目共睹，但由于這是在脫硝、除塵、脫硫之外額外增加的設(shè)備，上述提及的增加占地、投資、能耗等種種問題也不可避免。”陳澤民說。那么，有沒有一種可能，既能保留濕式電除塵器的作用，又能克服這些已知的問題？上海龍凈用創(chuàng)新為這個(gè)命題給出了答案———其革命性地將濕式電除塵器放到了脫硫塔之上。該技術(shù)與“前置除塵器+脫硫塔+后置濕電”相比，不僅減少了除塵或電袋投資，節(jié)省占地40%以上，而且能耗小，重要的是省去了獨(dú)立后置濕電所需配套的水中和、水處理設(shè)備，以及煙道連接等各種消耗。
河北建投邢臺國泰發(fā)電有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)部副主任安江濤對該技術(shù)贊不絕口。據(jù)他介紹，該公司11號機(jī)組在對除塵系統(tǒng)進(jìn)行提效改造時(shí)，經(jīng)過多方對比采用了上海龍凈的單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)。“濕式電除塵器與原有脫硫吸收塔采用上下一體式布置方式，放置于吸收塔頂部，既解決了布置場地難題，也有利于降低系統(tǒng)煙氣壓損，同時(shí)沖洗水系統(tǒng)簡單，易于維持用水平衡。”排放情況也非常理想。11月12日，該機(jī)組濕式電除塵器正式進(jìn)入熱態(tài)調(diào)試階段，現(xiàn)已正式投運(yùn)。經(jīng)初步測試，在吸收塔入口粉塵濃度接近50毫克標(biāo)立方時(shí)，濕式電除塵器入口煙塵濃度在35毫克標(biāo)立方，濕電出口煙塵濃度為3~5毫克標(biāo)立方，總除塵效率大于88%，濕式電除塵器效率大于83%，達(dá)到并超過除塵效率保證要求。
“且石膏雨問題得到顯著改善，實(shí)踐證明該技術(shù)具有大幅降低脫硫出口凈煙氣煙塵的效果。”安江濤說。
“超凈是終端超凈。”陳澤民認(rèn)為，超凈排放考量的歸根結(jié)底還是煙氣終端的排放。只要把好終端這道關(guān)卡，就可以起到事半功倍的效果。而單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)作為當(dāng)前終端協(xié)同把關(guān)最理想的方案，在多污染物協(xié)同處理方面能力不俗。據(jù)記者得到的數(shù)據(jù)，其可實(shí)現(xiàn)粉塵控制在5~10毫克標(biāo)立方，三氧化硫和PM2.5超細(xì)粉塵控制效率可達(dá)70%~90%，脫漿效率高于99%，汞排放控制效率可達(dá)60%以上，可謂一座名副其實(shí)的超凈“協(xié)同塔”。
“龍凈出于對市場負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)為一項(xiàng)技術(shù)在大幅推廣之前必須經(jīng)過大量的工程應(yīng)用。目前，單塔三區(qū)超凈脫硫除塵技術(shù)已經(jīng)過了多個(gè)工程實(shí)際運(yùn)行，可以保證電廠只用脫硝、除塵、脫硫三個(gè)‘葫蘆串’就能解決當(dāng)前提出的‘503510’要求，并可實(shí)現(xiàn)多污染物的高脫除率。”陳澤民表示，隨著環(huán)保嚴(yán)格執(zhí)法深入推進(jìn)，污染入罪、污染入刑將逐步加大力度。今后，若無法達(dá)標(biāo)排放將面臨巨額罰款乃至刑事處罰，這就要求任何技術(shù)方案在任何時(shí)候、任何條件下都能經(jīng)得起嚴(yán)格監(jiān)測和嚴(yán)格執(zhí)法。“單塔三區(qū)技術(shù)由于協(xié)同效率高，對煤種和工況變化適應(yīng)能力強(qiáng)，自身運(yùn)行安全可靠，將它作為多污染物終端把關(guān)沒備在任何時(shí)候都經(jīng)得起環(huán)保監(jiān)測，真正做到超凈就是安全超凈。”
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