邱振宇　魯亞雄

[摘要]本文以河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2*330MW空冷供熱機組為工程實例，分別從煙塵治理、二氧化硫治理、以及氮氧化物治理三個方面入手，就實現(xiàn)燃煤鍋爐超凈排放的相關(guān)技術(shù)改造要點進行總結(jié)與分析，望能夠確保燃煤發(fā)電的高效性與清潔性。

[關(guān)鍵詞]燃煤鍋爐 超凈排放 技術(shù)改造

本文以河北華電石家莊鹿華熱電有限公司2*330MW空冷供熱機組為工程實例，供熱機組采用1170t/h亞臨界壓力、自然循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風(fēng)、干式排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架的兀型汽包鍋爐。中儲式制粉系統(tǒng)采用低速筒式鋼球磨煤機，熱風(fēng)干燥送粉。鍋爐構(gòu)架為全鋼高強度螺栓聯(lián)結(jié)鋼架，除預(yù)熱器和干式出渣裝置外，所有鍋爐重量均懸吊在爐頂鋼架上。鍋爐設(shè)有膨脹中心，鍋爐深度和寬度方向上的膨脹零點設(shè)置在爐膛深度和寬度中心線上，垂直方向上的膨脹零點設(shè)在爐頂大罩殼頂部?，F(xiàn)針對實現(xiàn)燃煤鍋爐超凈排放的技術(shù)改造相關(guān)要點進行分析與總結(jié)。

一、煙塵治理技術(shù)改造

現(xiàn)階段，本工程在運行石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)為回轉(zhuǎn)式運行模式，雖然環(huán)繞效率高，但也存在漏風(fēng)率高、低溫腐蝕問題嚴重、運行能耗高等問題。而新型管式石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)則具有無泄漏、堵灰粘結(jié)可能性小、以及沖洗維護方便等優(yōu)勢，值得應(yīng)用。故在本工程燃煤鍋爐超凈排放技術(shù)改造中，煙氣治理采取引入管式石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的改造方案。其基本流程如圖1所示。燃煤鍋爐運行過程中，借助于原煙氣熱量，通過煙氣冷卻器換熱管對熱媒介質(zhì)進行加熱，加熱后熱媒介質(zhì)循環(huán)至煙氣加熱器換熱管，起到加熱凈煙氣并抬高排放凈煙氣溫度的目的。同時，在煙氣換熱器裝置上設(shè)置有獨立運行的旁路裝置，在整個石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)長期停機后投運前以及啟動前期可作為管道清洗使用。在系統(tǒng)低負荷運行條件下，煙氣冷卻器入口部位煙氣溫度明顯降低，熱媒介質(zhì)所吸收熱量無法將凈排煙氣溫度提高至80.0℃的標(biāo)準，因此需要在熱媒輔助器加熱處理以達到鞏固超凈排放效果的目的。

二、二氧化硫治理技術(shù)改造

結(jié)合目前相關(guān)工程實踐經(jīng)驗來看，在燃煤鍋爐排放煙氣二氧化硫污染物的治理方面，可采取的脫硫技術(shù)方案包括單塔多噴淋工藝、雙托盤工藝、以及雙循環(huán)u形塔工藝等。結(jié)合本工程中燃煤鍋爐系統(tǒng)運行特點，綜合比選后確定采用雙循環(huán)U形塔工藝改造方案。本方案由1*逆流塔與1*順流塔構(gòu)成，順流塔設(shè)置在前方，空塔流速較高，塔體相對較小，逆流塔設(shè)置在后方，具有噴淋功能。在燃煤鍋爐機組正常投運過程中，煙氣首先進入順流塔中，通過與液柱順流接觸的方式，去除煙氣中70%以上的二氧化硫。經(jīng)過一次處理后的煙氣通過連接通道進入逆流塔中，以噴淋方式與漿液逆流接觸，進一步脫除二氧化硫。雙循環(huán)處理后對煙氣中二氧化硫的脫除率可以達到98%以上。

三、氮氧化物治理技術(shù)改造

本工程中燃煤機組脫硝設(shè)施以低氮燃燒器以及選擇性催化還原脫硝裝置為主，為提高燃煤機組脫硝效率，應(yīng)立足于原有系統(tǒng)，進一步優(yōu)化低氮燃燒系統(tǒng)運行以及催化劑加層，以滿足燃煤機組煙氣外排標(biāo)準。為了解決因投入運行時間延長對脫硝設(shè)備系統(tǒng)運行效率所產(chǎn)生的不良影響，可通過如下措施以提高燃煤機組氮氧化物治理效率：第一，燃煤鍋爐低氮燃燒。本工程中燃煤鍋爐主燃燒器選用低氧化氮代謝產(chǎn)物的煤粉燃燒器，在燃燒區(qū)低氧運行條件下提高煤粉射流剛性水平，同時將附加燃盡風(fēng)噴嘴布置于爐膛中部，以達到分級燃燒的效果，同時可有效控制燃煤機組爐膛內(nèi)溫度水平，對抑制氧化氮代謝產(chǎn)物的生成也有積極作用；第二，脫硝催化劑加層。選擇性催化還原脫硝裝置在設(shè)計安裝過程中，催化劑多留有預(yù)留層，因此可通過對原有催化劑性能進行分析的方式把握選擇性催化還原脫硝裝置的脫硝效率，通過加裝預(yù)留層的方式改良脫硝性能，使燃煤機組煙氣經(jīng)選擇性催化還原脫硝裝置處理后的脫硝效率可達到80%以上標(biāo)準。

結(jié)束語：在十一五至十二五期間，電力行業(yè)所取得的節(jié)能減排效益是非?？捎^的。進一步深化火電機組燃煤鍋爐清潔排放工作進程，降低大氣污染物排放總量，已成為本行業(yè)相關(guān)人員高度重視的課題。本文以上分析中針對燃煤鍋爐主要污染物超凈排放技術(shù)改造的措施與方案進行研究，望能夠通過對在役技術(shù)環(huán)保技改的方式促進電力行業(yè)節(jié)能減排空間的進一步擴大。