解析火力發(fā)電廠煙氣超凈排放技術(shù)摘要：火力發(fā)電廠煙氣處理是降低污染物排放水平的關(guān)鍵工藝，采用超凈排放技術(shù)有利于改善火力發(fā)電廠污染物排放控制效果。文章先對(duì)火力發(fā)電廠的煙氣處理要求進(jìn)行分析，進(jìn)而研究超凈排放技術(shù)的具體應(yīng)用，包括煙塵控制方案、各類污染物排放控制措施的應(yīng)用以及處理工藝和裝置的應(yīng)用等。關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；煙氣處理；超凈排放技術(shù)前言：在綠色低碳發(fā)展要求下，國(guó)家對(duì)火力發(fā)電廠的煙氣污染物排放控制提出了更高要求。在火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中，其排放的煙氣中含有SO2、NOx和Hg等多種污染物，是引發(fā)空氣污染的主要原因。通過加快煙氣超凈排放技術(shù)的研究與應(yīng)用，可以對(duì)火力發(fā)電廠生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。1火力發(fā)電廠煙氣處理要求根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)定，火力發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中，需要對(duì)煙氣中含有的煙塵、SO2和氮氧化物等污染物排放量作出嚴(yán)格控制。其中，火力發(fā)電廠煙氣排放中的顆粒物應(yīng)在20mg/Nm3以內(nèi)，二氧化硫排放量應(yīng)在100mg/Nm3以內(nèi)，氮氧化物排放量應(yīng)在100mg/Nm3以內(nèi)，重金屬汞排放量應(yīng)在0.03mg/Nm3以內(nèi)。針對(duì)目前嚴(yán)峻的大氣污染形勢(shì)，各大火力發(fā)電廠必須肩負(fù)起污染物排放控制的責(zé)任，在煙氣處理過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類污染物排放的有效控制，在達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，努力趕超燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)。在此情況下，關(guān)于火力發(fā)電廠煙氣處理工藝的研究受到了重視，在相關(guān)工藝設(shè)計(jì)和研發(fā)活動(dòng)中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)各類污染物的有效脫除，提高環(huán)保工藝設(shè)備的協(xié)同工作能力。在火力發(fā)電廠建設(shè)中，應(yīng)從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，分析各種污染物的相互影響機(jī)制，充分考慮其物理、化學(xué)變化過程，從而確保工藝設(shè)計(jì)的合理性。為了提高污染物控制效果，目前火力發(fā)電廠煙氣超凈排放技術(shù)已經(jīng)得到一定范圍的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)上述控制目標(biāo)要求的重要技術(shù)手段［1］。2超凈排放技術(shù)在火力發(fā)電廠煙氣處理中的應(yīng)用2.1煙塵控制方案為了使火力發(fā)電廠的污染物排放控制水平能夠達(dá)到燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，在超凈排放技術(shù)的應(yīng)用過程中，主要通過采用高效電除塵器、移動(dòng)極板靜電除塵器等先進(jìn)的處理裝置，改善煙氣中污染物的脫出效果?？傮w控制方案包括：（1）高效靜電除塵器的應(yīng)用，通過采取高頻電和數(shù)模流場(chǎng)優(yōu)化措施，對(duì)煙氣粉塵濃度進(jìn)行有效控制，使其排放濃度在30mg/Nm3以內(nèi)。（2）布袋除塵器的應(yīng)用，先進(jìn)布袋除塵器的除塵效率為99.99%，經(jīng)過處理后，粉塵排放濃度在5~20mg/Nm3左右，通過選擇合適的過濾材料，比如PTFE基布，并對(duì)其尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可以確保除塵的有效性。（3）移動(dòng)極板靜電除塵器的應(yīng)用，利用移動(dòng)收塵板去除粉塵，對(duì)于高電阻率粉塵收集效果較好。（4）低溫靜電除塵器的應(yīng)用，通過降低鍋爐尾部的煙氣溫度，降低煙塵比電阻，從而提高除塵能力。在這些煙塵控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以有效控制煙氣排放中的煙塵濃度［2］。2.2高效石灰石濕法脫硫裝置的應(yīng)用高效石灰石濕法脫硫工藝是目前火力發(fā)電廠煙氣脫硫的主要技術(shù)手段，脫除效果能夠達(dá)到70%左右。此外還可以與濕式靜電除塵器進(jìn)行配合使用，對(duì)經(jīng)過脫硫后的細(xì)微煙塵進(jìn)行收集處理。濕式靜電除塵器與干式靜電除塵器的清灰方式不同，用水沖刷集塵器表面，讓水從頂部留下，于集塵板表面形成一層穩(wěn)定水膜，從而將顆粒帶走。濕式靜電除塵器能夠收集PM2.5粉塵顆粒物、氣溶膠顆粒物和SO3酸霧，對(duì)重金屬污染物和有機(jī)污染物也有一定的處理效果，而且不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，經(jīng)過處理后的煙塵濃度可控制在5mg/m3以下。從目前高效石灰石濕法脫硫一體化工藝的設(shè)計(jì)應(yīng)用情況，具有代表性的包括單塔一體化脫硫技術(shù)、多層噴淋層脫硫技術(shù)、雙循環(huán)脫硫技術(shù)、脫硫塔與高效除塵器配合處理技術(shù)等。在火力發(fā)電廠工藝設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，確保脫硫除塵的有效性。2.3各類污染物排放控制措施SO2排放控制SO2是火力發(fā)電廠煙氣中的主要污染物，除了采用高效石灰石濕法流工藝，還可以采用煙氣循環(huán)硫化床技術(shù)進(jìn)行處理。該技術(shù)是一種集合了氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)反應(yīng)的脫硫工藝，通過設(shè)計(jì)脫硫塔，讓氣相與液相傳質(zhì)過程中的氣態(tài)污染物進(jìn)入到溶液中，與脫硫吸收劑發(fā)生反應(yīng)。然后在蒸發(fā)干燥傳熱過程中使顆粒上液相的水分受加熱影響，在蒸餾塔內(nèi)干燥，生成固體干態(tài)脫硫灰渣。目前該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用較為廣泛。以660MW褐煤機(jī)組為例，在脫硫裝置的入口處，煙氣溫度從150°C降至120°C，為保證脫硫效率，脫硫工藝中的水量可以從180t/h下降到102t/h，具有較好的節(jié)水效果。NOx排放控制在火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的煙氣含有大量NOx污染物，為有效去除煙氣中的氮氧化物，需要分別在不同環(huán)節(jié)采取處理措施。在源頭防治方面，可以采取低氮燃燒器和分級(jí)燃燒控制方法，控制NOx的產(chǎn)生。在末端治理方面，則通過采用選擇性、非選擇性催化還原法或聯(lián)合脫硝技術(shù)，對(duì)煙氣中的NOx污染物進(jìn)行處理。此外，還要考慮火焰穩(wěn)定性、蒸汽溫度、燃燒效率等方面的影響，及時(shí)處理熱面結(jié)渣和腐蝕問題，對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，確保氮氧化物排放量在標(biāo)準(zhǔn)限值以內(nèi)。2.3.3重金屬污染物排放控制在重金屬污染物排放控制方面，火力發(fā)電廠的煙氣主要含有氣體汞，其性質(zhì)不活潑，不溶于水，而且不容易吸附，現(xiàn)有工藝設(shè)備難以達(dá)到較好的處理效果。在脫汞工藝設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)將氣態(tài)汞轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒態(tài)或氧化態(tài)，從而滿足相關(guān)處理標(biāo)準(zhǔn)的要求。具體可以采用燃燒前、燃燒中、燃燒后脫汞處理方法，通過改變?nèi)紵绞?，讓氣態(tài)汞轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸瘧B(tài)，利用其水溶性，在脫硫裝置下進(jìn)行脫出，或使其成為可以吸附的顆粒，從而利用除塵裝置進(jìn)行處理。此外，還可以采用煙道活性炭噴射技術(shù)，該技術(shù)是一種主動(dòng)脫汞技術(shù)，通過向煙道噴入活性炭，對(duì)煙氣中的汞進(jìn)行吸附，可以按照48mg/Nm3的速率進(jìn)行噴射，脫汞效率可達(dá)到94%左右。2.4高效煙氣處理工藝體系的應(yīng)用從目前火力發(fā)電廠煙氣超凈排放處理技術(shù)的研究方向來看，對(duì)不同工藝裝置進(jìn)行綜合應(yīng)用，是煙氣污染物控制處理的主要發(fā)展方向，具有較好的處理效果。在工藝設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮不同地區(qū)的實(shí)際情況及處理要求。比如經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的環(huán)保要求較高，排放控制標(biāo)準(zhǔn)通常高于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)?？梢酝ㄟ^采用低氮氧化物燃燒器、高效靜電除塵器、布袋除塵器、高效石灰石濕法煙氣脫硫工藝組合的方式，對(duì)各類煙氣污染物進(jìn)行有效處理。對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求相對(duì)較低，可采用煙氣循環(huán)流化床工藝、布袋除塵器、高效電除塵器組合的方式，在滿足處理要求的同時(shí)減少工藝建設(shè)投資。此外，對(duì)于部分缺水地區(qū)，建議采用節(jié)水型高效煙氣處理工藝，根據(jù)需要設(shè)計(jì)濕式靜電除塵器工藝，盡可能降低煙氣處理工藝中的水用量。通過綜合考慮各方面影響因素，對(duì)上述煙氣處理工藝技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，能夠提升火電廠煙氣污染物排放控制的綜合效益。結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，超凈排放技術(shù)在火力發(fā)電廠煙氣處理工藝中的應(yīng)用，可以有效改善煙氣污染物的處理效果，使其能夠達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。在火力發(fā)電廠煙氣處理工藝的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)各類污染物排放控制技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，并提高系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣污染物的綜合治理。參考文獻(xiàn)：王繼倫.新型煙氣超低排放技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].節(jié)能