热电厂大气污染现状及治理浅谈策略

热电厂大气污染现状及治理浅谈策略

张铁刚

（广州华润热电有限公司广东省广州市511455）

摘要：热电厂不仅提供电能需求，还提供热能需求，对人们的生产与生活而言非常重要。而现阶段热电厂提供能源的燃料主要是煤炭，在生产过程中，容易造成大气污染问题，使环境质量受到严重影响。本文主要提出治理策略。

关键词：热电厂；大气污染；现状；策略

一、热电厂大气污染的治理策略

（一）粉尘治理策略

在热电厂中，要想对粉尘的排放进行有效控制，除尘设备的应用是关键。现阶段，依据除尘原理差异，除尘设备包括以下几种：一是充分利用粉尘中颗粒自身重力原理，设置沉降室的方式进行控制；二是通过风对粉尘的作用设计旋风除尘器；三是通过水对粉尘的作用设计除尘器；四是利用过滤材料控制粉尘排放。

（二）NOx治理策略

第一，低氮燃烧技术。利用此项技术可降低氮浓度，形成良好控制模式，将烧燃温度降低，避免出现局部高温，通过有效技术方式，减少高温区域烟气的停留时间，以达到低氮燃烧的目的。

第二，烟气脱硝技术。此项技术是减少NOx排放的有效技术方式，脱硝效果优于低氮燃烧效果，但此项技术在技术研发上面临一定难题，经过多年坚持不懈的科技攻关，对于此项技术的研究成果已经较为成熟，在减少NOx排放上有一定的现实意义。

（三）SOx治理策略

第一，湿法烟气脱硫。此种脱硫技术是利用处于湿润状态下且内含吸收剂的浆液或溶液，对脱硫产物进行处理以及脱硫处理，此种脱硫方式具有速度快、生产率高等优势，同时相应的脱硫设备成本低廉，通常情况下，此种技术的吸收剂通常选用石灰或石灰石，这两种物质与SO2发生反应之后，在洗涤剂中其反应物可以有效沉淀，在通过技术手段将其分离，分离之后还可以重新回收利用。

第二，海水脱硫。此项脱硫技术的关键在于利用海水中碱性物质将SO2脱除，经过除尘之后，烟气可通过增压风机进入换热器作降温处理，然后送入吸收塔，烟气在吸收塔内接触海水，在海水作用下其中SO2被充分吸收，最后将符合排放标准的气体排出。此项技术使用中不会二次产生废弃物，具有可操作性以及较高的生产效率，且成本低，在大部分的沿海地区中得到了有效利用。

第三，循环流化床烟气脱硫。此种技术的吸收剂是能够与SO2产生反应的粉末，当热电厂未经处理的烟气排出过程中进入吸收塔底之后，烟气在文丘里管道中加速运动，与吸收剂混合后实现脱硫的效果，完成脱硫之后，烟气中带有一定的固体颗粒上升至吸收塔顶，再经过中间仓，再次回到吸收塔，实现反复脱硫，此种脱硫方式具有成本低和效果好等优势，可广泛应用。

二、热电厂“超洁净排放”

为了2020年珠三角各煤电企业较2013年排放总量，每年氮氧化物、二氧化硫和烟尘排放量分别削

“超洁净排放”改造示范工程工艺流程如下：

机进行脱硫增容改造、湿式除尘器改造、脱硝增加一层催化剂以及为脱硝配套的空预器涂搪改造、烟道系统优化、电除尘高频电源改造、烟囱钛板改造等。

1、脱硫增容改造

本工程继续采用石灰石¬¬-石膏湿式烟气脱硫工艺技术，在原有设备布置的基础上进行扩容改造。

增加两层喷淋层，并对原有托盘进行改造。

增加两台循环泵，选用泵流量6000m3/h，扬程24m，喷淋区需加高2m；

将原塔的除雾器改为屋脊式除雾器。

原有氧化风机需三运一备（实际需氧量6200Nm3/h），建议每塔增加一台出力6200Nm3/h氧化风机，原有风机作为备用；对氧化风管道进行扩容改造；

吸收塔浆池需增高7.5m，氧化空气系统需改为管栅式。

2、脱硝扩容改造工程

NOx“超洁净排放”改造方案主要包含脱硝扩容改造和配套对空预器进行脱硝空预器改造两部分。具体方案如下：

1）脱硝扩容改造

在原有两层脱硝催化剂的前提下，加装第三层催化剂。并增加配套的声波吹灰等辅助系统，确保脱硝效率高于85%。

反应器采用固定床平行通道型式，加装一层催化剂，以此作为增强脱硝效率并延长有效触媒寿命的措施。每个反应器按三层，系统一共设计两个反应器，平行布置。

2）脱硝空预器改造

将空预器更换成脱硝专用空预器，即将空预器冷端换热元件更换成涂搪瓷换热元件。

3)低氮燃烧器

使用浓淡分离分级燃烧的低氮燃烧器，低氮燃烧为炉内脱氮技术，其结构简单、经济有效，脱硝效率可达50%

3、除尘增容改造

1）湿式电除尘器改造工程

采取塔外分体布置的湿式电除尘器改造方案，改造采用国际主流技术路线，电极采用不锈钢材料，要求除尘效率高于80%，改造后湿式电除尘器出口烟气粉尘浓度降低到5mg/Nm3以下。

2）静电除尘器升级改造

采用了高频电源技术，大幅提高供电效率，节约电能，并进一步提高除尘效果。

经过超洁净改造测试结果显示氮氧化物排放浓度27mg/Nm3，二氧化硫排放浓度9mg/Nm3，烟气中粉尘排放浓度1.66mg/Nm3，PM2.5排放浓度0.3mg/Nm3；烟气污染物排放浓度优于国家重点地区“燃气轮机大气污染物特别排放限值”，完全满足超洁净排放的要求。

以上脱硫技术手段均为常见技术手段，实际上脱硫处理方式分为很多种，热电厂应结合自身实际情况以及当地发展状态选择适合的脱硫技术。依照GB13223-2011规定，最高允许排放浓度如表1所示，珠三角区域超洁净排放标准如表2所示。

注：（1）位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该限值。

（2）采用W型火焰炉膛的火力发电锅炉，现有循环硫化床火力发电锅炉，以及2003年或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该限值。

结语：

在能源的开发和使用上，清洁能源的深入开发势在必行，国家也对水利、风力以及核能等多种清洁能源开发方式给予特别关注，但就现阶段的热电厂而言，最主要的工作是做好大气污染的整治工作，强化整治力度，通过大型布袋除尘设备、低氮燃烧技术、烟气脱硝技术、湿法烟气脱硫法、海水脱硫法、循环流化床烟气脱硫法及超洁净排放改造等技术手段和方式，减少污染气体的排放，以降低对人体和环境带来的危害。

参考文献：

[1]彭祖辉.江苏重点区域小锅炉大气污染影响及控制治理对策[J].电力科技与环保,2013(04).

[2]强薇.某热电厂大气污染防治设计[J].低碳世界,2014(10).