火电厂烟气污染物超低排放改造工程的研究

摘 要：文章首先简要阐述了火电厂烟气污染物超低排放改造的必要性，在此基础上对火电厂烟气污染物超低排放改造工程的技术路线进行论述。期望通过研究能够对火电厂烟气污染物超低排放改造工程的实施和烟尘、二氧化硫、氮氧化物超低排放稳定达标有所帮助。

关键词：火电厂 烟气污染物 超低排放

一、火电厂烟气污染物超低排放改造的必要性

当前，我国环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾凸显，压力继续加大。环境问题已成为威胁人体健康、公共安全和社会稳定的重要因素之一。而火力发电厂作为煤炭消耗大户，同时也是烟尘、SO2、NOx的排放大户，针对近年来雾霾的不断来袭，国家对火电厂提出的减排要求也越来越严格。按照国家《大气污染防治计划》有关加大实施火电等重点行业环保升级改造、推进清洁生产和完善脱硝和除尘价格政策等要求，国家发改委、环保部及国家能源局三部委于2014年9月联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，明确提出：东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，中部地区原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，并鼓励西部地区接近或达到燃气轮机组排放限值。

2015年3月，十二届全国人大三次会议《政府工作报告》明确要求”推动燃煤电厂超低排放改造“；2015年12月，国务院常务会议决定，在2020年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造。全国各省、市分别自2014年起开始制定本省污染物超低排放改造计划，2014年8月8日，山西省人民政府办公厅发布了《关于推进全省燃煤发电机组超低排放的实施意见》（晋政办发〔2014〕62号）。文件要求，山西省单机30万千瓦及以上燃煤发电机组应于2020年以前实现烟气超低排放。

2015年1月5日，山西省人民政府办公厅发布了《关于贯彻落实〈能源发展战略行动计划〉（2014-2020年）的实施意见》（晋政办发〔2014〕62号）。文件要求，在2017年底前全省单机30万千瓦及以上燃煤发电机组主要污染排放物排放要达到或基本达到天然气燃气轮机排放标准。即标准Ⅰ（即烟尘排放浓度不大于5mg/Nm3，SO2排放浓度不大于35mg/Nm3，NOx排放浓度不大于50mg/Nm3）。

由此可见，无论从社会责任还是企业发展需要来看，火电厂进行超低排放改造是十分必要的。

二、火电厂烟气污染物超低排放改造工程的主要技术路线

1.主要技术原则。電厂超低排放改造技术方案应统筹考虑低氮燃烧器、脱硝、除尘、脱硫、烟囱等设施协同影响关系，充分发挥各环保设施对污染物的协同脱除能力，改造措施经济、合理、有效，在满足烟气污染物达标排放的同时，实现环保设施经济高效运行。

改造方案主要技术原则如下：（1）达到燃气机组排放标准：实现烟气污染物的超低排放，一次性达到以天然气为燃料的燃气机组的排放标准，即烟尘排放浓度不大于5mg/Nm3，SO2排放浓度不大于35mg/Nm3，NOx排放浓度不大于50mg/Nm3。（2）结合电厂实际：结合电厂现有装置特点和场地布置情况，充分考虑当地资源条件和工程建设条件，对脱硫、脱硝和除尘工艺进行有针对性的研究，提出切实可行的技术改造方案。（3）充分利用现有设施：改造充分利用原有相关设备，加强改造设备与现有设备的联系，提高整个系统的可靠性，降低造价。（4）对原有机组影响降到最低：改造方案的拟定要充分考虑改造工程的实际情况，尽量减少对原有系统、设备和管道等的影响。并妥善处理好与在运机组的衔接关系，尽量减少工程实施过程中对主机运行的影响。（5）安全稳定运行：改造方案技术先进、设备可靠。改造后在达到燃机排放标准的前提下，脱硫、脱硝和除尘系统以及整个机组能持续、安全、稳定运行。（6）对煤质适应性高：对燃煤的硫份和灰份有较好的适应性。（7）节约造价：改造方案在保证性能的前提下，尽量节约改造费用，实现较高的性价比。

2.主要技术路线。

2.1氮氧化物超低排放改造技术路线。

（1）低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂。

（2）低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂+煤种调整（配煤掺烧）。

（3）低氮燃烧器改造或优化+催化剂预留层加装催化剂+煤种调整（配煤掺烧）+增设SNCR脱硝装置。

2.2 二氧化硫超低排放改造技术路线。

（1）优化脱硫吸收塔喷嘴布置、增加喷淋层数量、增加烟气均流构件、运行控制浆液PH值等。

（2）单塔双区，增加吸收塔浆液容量。

（3）单塔双循环，增加烟气反应时间和催化反应过程。

（4）双塔双循环，增加一套脱硫系统。

2.3烟尘超低排放改造技术路线。

（1）原有除尘器提效改造+脱硫除尘一体化。

（2）原有除尘器提效改造+脱硫除尘一体化+吸收塔增效环。

（3）原有除尘器提效改造+湿式电除尘器。

（4）原有除尘器提效改造+径流式除尘器。

上述改造技术路线的选择，需考虑电厂实际，包括场地布置、对锅炉其他设备影响（引风机改造）、（土建、电气、热控控制等配套改造）、资金预算、长期效果及预留空间、后续运行与维护等因素，适合本厂且能够长期稳定保证污染物超低排放。

特别要提出的是，氮氧化物、二氧化硫、烟尘等污染物超低排放改造主体工程实施的同时，烟气污染物检测设备（CEMS）系统需要升级为先进地、可靠地、准确地系统装置，

脱硫出入口SO2在线监测要求选用紫外吸收法或紫外荧光法测量仪表；氮氧化物监测采用紫外或化学光法，且出口烟气分析仪量程不超过200mg/m3，检出限低于0.1ppm。烟尘仪要求选用抽取法采样方式，量程不超过100mg/m3，，检出限低于0.1 mg/m3烟气流量测量要求选用阵列或温差恒功率方式测量。

CEMS系统应能够实现向环保部门传输数据同时同步向电厂SIS系统传输数据功能。CEMS装置应使用进口设备且属于国家CEMS认证检测合格名录内的产品。

三、环境效益和社会效益

1.环境效益。火电厂对燃烧烟气进行污染物超低排放改造后， SO2浓度小于35mg/Nm3（干基，6%O2），氮氧化物浓度小于50mg/Nm3（干基，6%O2），粉尘浓度小于5mg/Nm3（干基，6%O2），净化后的废气经烟囱排入大气。满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），出口烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度大幅度降低，同时可以解决烟囱“石膏雨”现象，对改善区域环境条件效果显著。

2.社会效益。火电厂污染物超低排放改造工程实施后，不仅会带来明显的环境效益，同时也会产生良好的社会效益。能最大限度地缓解当地粉尘污染情况，避免石膏雨，改善大气环境质量和当地的居住和旅游环境，有利于加强企业同周边群众的关系，为企业创造一个安定、團结的良好工作氛围，为企业在激烈的市场竞争中提高知名度，为提高竞争能力奠定良好基础，增加大唐集团的美誉度和影响力，为企业和大唐集团的可持续发展创造良好的条件，其社会经济效益是十分明显的。

四、结语

综上所述，火电厂烟气污染物超低排放改造工程是一项必要的、全面的、系统的工程项目，是涉及到企业生存发展和自然环境有效改善的国家性质的技术改造，由于改造工程涉及的其他因素较多，改造后各级政府对企业优惠政策不同，各企业发展战略需求不同，所以针对本企业现状，结合属地政府政策和上级企业的主导思想，选择一条适合本企业改造的技术路线，实现火电厂污染物长期稳定超低排放，并获得当地环保部门认可是需要全面慎重考虑的。

参考文献：

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