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摘要：伴随着我国经济发展模式的转型升级，国家颁布了火电厂污染物排放的新标准，为了响应绿色生产的号召燃煤电厂也以降低污染物排放为目的进行了运行技术的改造升级。在大气污染防治工作不断推进的影响之下，燃煤电厂也将污染物超低排放作为技术路线进一步优化改造的目标，并采取了一系列的措施促进超低排放标准的实现。针对于此本文就燃煤电厂为实现超低排放而进行的技术改造和技术路线优化的情况进行了分析。
关键词：燃煤电厂；超低排放；改造技术；路线优化
一、燃煤电厂超低排放改造技术路线概述
1.1燃煤电厂超低排放主要技术路线
技术路线一：低NOX燃烧器+SCR+低低温电除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器；技术路线二：低NOX燃烧器+SCR+高效除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器；技术路线三：低NOX燃烧器+SCR+低低温电除尘器+优化后的湿法烟气脱硫工艺（含高效除雾器）。
1.2燃煤电厂超低排放的运用方式
烟气治理环保装置协同技术主要是低低温电除尘器、降温换热器、湿法烟气脱硫协同除尘、脱SO3技术。通过在电除尘前加装热回收器，烟气温度降低至酸露点以下，此时，绝大部分SO3在烟气降温过程中凝结。由于烟气尚未进入电除尘器，所以烟尘浓度很高，比表面积很大，冷凝的SO3可以得到充分的吸附，对SO3去除率一般不小于70%，下游设备一般不会发生低温腐蚀现象，同时实现余热利用或加热湿法脱硫装置后的净烟气。低低温电除尘器的出口粉尘粒径会增大，普通电除尘器出口烟尘平均粒径一般为1～2.5μm，低低温电除尘器出口粉尘平均粒径大于3μm，低低温电除尘器出口粉尘平均粒径明显高于低温电除尘器。当采用低低温电除尘器时，脱硫出口烟尘浓度明显降低，可有效提高湿法脱硫系统协同除尘效果。各脱硫公司脱硫塔的设计优化也各不相同，针对燃低硫煤机组超低排放的主要塔型包括：喷淋空塔、托盘塔、单塔双循环等技术；针对燃中、高硫煤机组超低排放的主要塔型：包括：串塔、高效分级复合脱硫塔（托盘+喷淋层+薄膜持液层等技术。
二、燃煤电厂超低排放改造技术路线的优化
2.1二氧化硫的控制技术
湿法脱硫技术具有较高的脱硫效率，应用广泛，其中较为成熟的石灰石-石膏湿法脱硫工艺为大部分燃煤电厂所采用。石灰石-石膏脱硫工艺的增效改造方案主要有工艺调控与设备改造两方面。对已建电厂的改造应优先考虑对原塔进行调控，调控手段集中围绕提高吸收塔液气比展开，例如增加喷淋层、提高单层喷淋密度或增加原塔高度，脱硫效率可达95%；除此之外，添加高效脱硫增效剂也可使脱硫效率大为提高。新建燃煤电厂通常采用新型吸收塔设备，例如单塔双循环技术、双塔串联技术、双塔并联技术及双托盘技术等。其中，综合脱硫效率、经济效益、运行管理等因素，单塔双循环技术成为新建电厂脱硫工艺的首选，其两级浆液池相互独立，各自保持适宜的pH值环境，解决了脱硫过程中吸收、氧化两阶段对浆液pH值要求不同的问题，既有利于SO2的吸收，又有利于亚硫酸钙的氧化，提高了石膏品质。广州恒运热电厂300MW机组烟气脱硫SO2入口浓度3846mg/m3，改造前采用回流式循环流化床脱硫工艺，SO2排放浓度192.3／ｍ３，采用单塔双循环技术按照一炉一塔方式改造后，SO2排放浓度低于20mg／ｍ３，且脱硫效率在投运后３个月均稳定在99％以上。
2.2高效除尘技术
通过一系列的综合优化和科技创新技术，有效减少机组烟气量；采用高频电源技术对静电除尘器的电源装置进行改造；基于中温省煤器技术的低低温电除尘改造。在电除尘进口增设中温省煤器，实现节能型低低温电除尘改造，满负荷烟温降至100℃以下。大幅降低电除尘进口烟温，在降低烟尘比电阻的同时，进一步减小烟气流速，大幅减小烟气携带动能，增加烟气在电除尘停留时间，以实现高效除尘。烟气流程的并联设置方式有效降低了烟气系统阻力，降低引风机和增压风机电耗，同时提升了烟气热能回收效率，综合性地实现了节能减排的目的。中温省煤器改造后，电除尘出口烟尘的实际浓度由12mg/Nm3降至7mg/Nm3。烟气中SO3浓度由10mg/Nm3降低至2.74mg/Nm3。
2.3氮氧化物控制技术
以已基本形成的“锅炉低氮燃烧+SCR喷氨脱硝”控制氮氧化物排放模式为基础，实现氮氧化物超低排放可通过提高脱硝喷氨量和增加脱硝催化剂更换频次两项措施进行运行提效。某电厂300MW机组建设有SCR喷氨脱硝设施，实施锅炉低氮燃烧技术改造后，实际脱硝喷氨量比未实施锅炉低氮燃烧技术改造前低一半时，脱硝效率可保持在76%左右，氮氧化物排放浓度可不超过85mg/m3；加大脱硝喷氨量，氮氧化物排放浓度进一步降低。经测算，在“锅炉低氮燃烧+SCR喷氨脱硝”基础上加大运行过程中的脱硝喷氨量，可将脱硝效率提高5~7个百分点。通常燃煤发电机组脱硝设施设计催化剂填充层共三层，新建投运的机组实际填充两层，一般在机组脱硝运行达到三年时增加对另一层的填充，再过三年更换最早填充的其中一层，依次每三年更换一层填充。在此条件下，脱硝效率不低于80%。实施三层均填充催化剂，并将更换周期调整为每年一层，三年全部更换一遍，可将脱硝效率提高5个百分点以上。两项措施实施可实现86%~88%的脱硝效率，达到氮氧化物50m/m3的燃气电厂排放标准已为可行。
2.4协同处理
烟气超低排放协同治理技术是指在同一设备内实现两种及以上的烟气污染物的同时脱除，或为下一流程设备的污染物脱除创造有利条件，以及某种烟气污染物在多个设备间高效联合脱除的技术。烟气协同治理技术的最大优势在于强调设备间的协同效应，充分提高设备主、辅污染物的脱除能力，在满足烟气污染物治理的同时，实现经济、优化及稳定运行。对于燃煤锅炉机组的超低排放改造，设计时要充分考虑烟气超低排放协同治理技术路线，脱硝催化剂、除尘器设计方案要考虑汞、三氧化硫脱除效果，脱硫设计要考虑烟尘、石膏等颗粒物脱除效果，湿式除尘器要考虑PM2.5脱除效果。
三、结束语
综上所述，燃煤电厂通过对超低排放改造技术路线的整体优化，有利于促进企业污染物控制技术体系的完善，此外在技术改造过程中的针对性优化和技术体系的改进有利于实现燃煤电厂超低排放改造技术的整体创新，从而推动电力企业良好社会形象的建立和健康可持续发展。
参考文献：
[1]郑婷婷.燃煤电厂多种烟气污染物协同脱除超低排放分析[J].热力发电，2017（46）
[2]郭俊.湿法脱硫协同除尘机理及超低排放技术路线选择[J].电力科技与环保，2017（33）