燃煤鍋爐脫硫技術
為滿足新排放標準的要求，石灰石—石膏雙循環(huán)脫硫工藝等具有高脫硫效率的技術在燃煤電廠迅速得到推廣。
1.濕法雙循環(huán)脫硫技術
石灰石—石膏濕法單塔/雙塔雙循環(huán)技術是在成熟的石灰石—石膏濕法脫硫技術基礎上，經(jīng)技術攻關掌握的脫硫工藝新技術。濕法雙循環(huán)技術是在一座吸收塔內(nèi)完成了兩次脫硫，適用于脫硫效率要求較高的FGD系統(tǒng)。其主要特點是：煙氣分兩級脫硫，一級循環(huán)pH值控制在4.5~5.3，有利于石灰石的溶解和石膏的結晶，能夠得到品質很高的石膏；二級循環(huán)pH值控制在5.8~6.4，能夠在較低液氣比的工況下得到較高的脫硫效率，從而降低能耗；一級循環(huán)還可減少煙氣中塵、HCl、HF的含量，有利于二級循環(huán)達到高脫硫效率；每個循環(huán)獨立控制，易于優(yōu)化和快速調(diào)整，能適應含硫量和負荷的大幅變化；獨立的一級循環(huán)漿池和二級循環(huán)漿池能夠減小事故漿罐的儲存容積；錐形收集碗能夠均布煙氣流場，提高除霧器除霧效果。雙循環(huán)技術使得脫硫系統(tǒng)裝置的脫硫效率達到98%甚至99%以上，突破了脫硫效率只能到97%左右的技術瓶頸，在漿液功能強化原理、功能區(qū)雙效疊加原理上實現(xiàn)了創(chuàng)新，具有獨有的技術參數(shù)設計、控制原理。
在煙氣入口SO2濃度3000mg/Nm3（燃煤含硫量約1.6%）時，可實現(xiàn)99%以上的脫硫效率，滿足SO2<35mg/Nm3的排放要求。解決了重點區(qū)域電廠SO2排放標準不超過50mg/Nm3的行業(yè)難題。
2.資源回收型可再生胺法脫硫制酸工藝技術
可再生胺法脫硫制酸工藝技術是國家“863”計劃研發(fā)的脫硫工藝項目。該工藝可高效脫除煙氣中高濃度的二氧化硫，脫硫效率達到99%以上，相對于傳統(tǒng)石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝，脫硫效率與經(jīng)濟效益都有極大提高，同時可避免脫硫石膏的二次污染，減少二氧化碳的排放。目前，已經(jīng)成功應用在國電都勻發(fā)電有限公司福泉電廠兩臺600MW級發(fā)電機組的有機胺法脫硫—制酸示范工程（工藝流程見圖1），同時將脫除的二氧化硫用于制備工業(yè)級硫酸，年產(chǎn)60萬噸。該項目現(xiàn)已正式投運。
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圖1資源化脫硫—制硫酸工藝
3.超低排放水平的電站鍋爐
為實現(xiàn)PM、SO2和NOx的同時超凈排放，在現(xiàn)有技術的基礎上，如何降低燃煤火力發(fā)電的排放，甚至是達到低于燃氣電站的排放標準（見表1），對我國環(huán)境保護和火力發(fā)電的發(fā)展具有重要意義。開發(fā)高效、低能耗具有自主知識產(chǎn)權的煙氣脫硫、脫硝、除塵以及煙氣深度凈化技術與裝備，成為一些企業(yè)技術進步的新趨勢。
表1燃煤電站鍋爐煙氣排放標準分析表
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為了達到煙氣超凈排放的技術指標，國電龍源環(huán)保工程有限公司、福建龍源環(huán)境工程技術有限公司、煙臺龍源電力技術股份有限公司和國電環(huán)保研究院等單位聯(lián)合對目前使用的煙氣治理技術進行整合、優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮，充分發(fā)掘各自技術的潛力及優(yōu)點，對關聯(lián)技術互相配合互補，達到有效利用煙氣資源，實現(xiàn)煙氣綜合治理，形成一體化的煙氣治理工藝體系，實現(xiàn)超凈排放的要求。針對煙氣中的PM、SO2和NOx主要污染物以及深度凈化的要求，選用的超凈排放技術流程如圖2所示。
（1）針對SO2，主要采用石灰石—石膏濕法雙循環(huán)工藝。雙循環(huán)技術在一座吸收塔內(nèi)完成了兩次脫硫，達到了雙塔串聯(lián)效果，同時噴淋系統(tǒng)對煙氣的洗滌，實現(xiàn)對粉塵的脫除。與傳統(tǒng)濕法脫硫工藝相比，在較低液氣比的經(jīng)濟運行工況下實現(xiàn)SO2超凈排放，由于吸收塔持液量，“石膏雨”問題也可以得到緩解。雙循環(huán)技術研究采用理論分析與工業(yè)實驗相互印證的方式展開，通過對比總結，最終形成600MW機組應用的技術示范。
（2）針對NOx，采用等離子超低排放技術和低氮燃燒器結合然后聯(lián)合SCR的系統(tǒng)脫除技術：在爐內(nèi)通過等離子體燃燒技術對部分煤粉進行預處理以及空氣分級燃燒等低氮燃燒的組織形式達到超低氮生成的效果，將燃燒器出口NOx控制在150mg/Nm3以內(nèi)，從而減少后續(xù)SCR催化劑用量及噴氨量，提高脫硝系統(tǒng)的經(jīng)濟性。爐外采用精細SCR脫硝技術，通過對噴氨量和噴氨位置的精細調(diào)控，反應器的優(yōu)化設計達到煙氣NOx超低排放的要求，同時研發(fā)寬溫催化劑以適應機組負荷波動導致的煙溫變化，以提高SCR系統(tǒng)高效運行時間。研究開發(fā)從理論分析、數(shù)值模擬出發(fā)，通過實驗室實驗、小試試驗、工業(yè)實驗，最終優(yōu)選方案，應用到600MW示范工程。
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圖2火電廠超凈排放技術流程
（3）針對煙氣中的顆粒物，采用的技術路線包括低低溫電除塵和濕式靜電除塵技術。煙氣通過低低溫電除塵脫除大部分粉塵和部分SO3，同時通過煙氣余熱的回收利用，節(jié)約電煤消耗，降低煙溫和煙氣量，使后續(xù)濕法脫硫節(jié)水、提效，同時緩解“石膏雨”現(xiàn)象；然后通過濕式靜電除塵，一方面使得煙氣含塵量達到超凈排放要求，同時對SO3、重金屬、NH3等多污染物協(xié)同凈化，并有效減少“石膏雨”；最后通過對脫硫后濕煙道/煙囪進行優(yōu)化設計，避免冷凝水的卷吸攜帶，根除“石膏雨”。除塵技術開發(fā)在理論分析和參數(shù)優(yōu)化的基礎上，通過數(shù)值模擬等計算手段，形成關鍵環(huán)節(jié)的優(yōu)化方案，并經(jīng)過工藝實驗驗證和工業(yè)驗證，最終形成600MW示范工程的應用。
在綜合各自技術的研發(fā)成果和工業(yè)實驗的基礎上，統(tǒng)籌考慮污染物脫除效果、經(jīng)濟性、安全性、穩(wěn)定性等工程應用要素，形成600MW機組超低排放整體工藝技術體系，并在蚌埠600MW機組上進行工業(yè)示范，實現(xiàn)電廠的超低排放。
4.濕式電除塵技術
2012年新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）正式實施。燃煤電廠粉塵排放限值由50mg/Nm3提高為30mg/Nm3。2013年隨著《關于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》的實施，進一步將重點地區(qū)的粉塵排放限值改為20mg/Nm3。但隨著環(huán)境形勢越來越緊迫，有些地區(qū)甚至提出了5mg/Nm3的粉塵排放限值。
對于如此嚴格的排放限值要求，傳統(tǒng)的電除塵裝置已較難達到，袋式除塵器雖然可以達到此標準，但袋式除塵器一般安裝在濕法脫硫系統(tǒng)前，對從脫硫塔出口的石膏夾帶無能為力，由此濕式電除塵器成為控制粉塵排放濃度的終端處理裝置。
復合式濕式電除塵器原產(chǎn)生于工業(yè)硫酸生產(chǎn)過程中的除霧過程，技術已經(jīng)成熟，在應用于濕法脫硫之后的系統(tǒng)中，能夠保證粉塵排放<5mg/m3，滿足近零排放的標準。其技術指標為：本體阻力≤350Pa；粉塵脫除效率≥80%；SO3脫除率≥75%；霧滴脫除率≥75%。
——摘自2013中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告《脫硫脫硝行業(yè)2013年發(fā)展綜述》
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