孫微

（黑河市熱電有限責任公司，黑龍江 黑河 164300）

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，傳統(tǒng)能源的開發(fā)利用引發(fā)了嚴重的大氣污染。依據(jù)我國資源構(gòu)成的特點，以燃煤發(fā)電為主的能源結(jié)構(gòu)長期很難改變。燃煤煙氣污染控制已成為了當前乃至今后的幾十年中我國環(huán)保領(lǐng)域重大的科學、技術(shù)和工程問題。循環(huán)流化床干法工藝是國內(nèi)外研究最多、應(yīng)用最廣的一種干法煙氣凈化工藝。該工藝具備實現(xiàn)一套系統(tǒng)完成SO2、NOX、Hg、SO3、HCl、HF和粉塵等多種污染物的同時治理的能力。在此基礎(chǔ)上開發(fā)高效的干式超凈技術(shù)，可以最大限度減少設(shè)備的投資成本、運行維護費用和占地面積具有重要意義。

一、煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝技術(shù)簡介

煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝技術(shù)由脫硫脫硝工程公司研究和開發(fā)，是在引進德國魯奇公司的CFB脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成，進一步提高了煙氣循環(huán)流化床干法工藝的脫硫率，并結(jié)合低溫氧化協(xié)同脫硝技術(shù)和流化床反應(yīng)器相結(jié)合。煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝系統(tǒng)采用消石灰為吸收劑，鍋爐煙氣從下部經(jīng)文丘里裝置進入煙氣循環(huán)流化床，由返料灰、鍋爐煙氣夾帶的煙塵和加入的消石灰，組成了一個高灰濃度的煙氣流化床。通過向流化床內(nèi)噴水控制煙氣溫度在合理范圍內(nèi)，并大大增加了反應(yīng)面積，經(jīng)多次不斷循環(huán)的消石灰和煙氣中的SO2、SO3、NO、NO2、HCI和HF等污染物進行充分反應(yīng)，生成CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O、Ca(NO3)2等。

另外返料循環(huán)系統(tǒng)和清潔煙氣再循環(huán)系統(tǒng)也為提高污染物脫除效率起到非常重要的作用。返料循環(huán)系統(tǒng)將布袋除塵器灰斗內(nèi)的飛灰經(jīng)返料斜槽輸送至煙氣循環(huán)流化床內(nèi)，大大提高流化床內(nèi)灰濃度，結(jié)合脫硫水噴槍的水噴入，增加了流化床內(nèi)反應(yīng)物的反應(yīng)面積，成為有別于改造前的半干法脫硫系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

二、煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝工藝具有系統(tǒng)簡單、工程投資費用低，占地面積小等特點。適于現(xiàn)有電廠及工業(yè)鍋爐的改造。吸收劑在流化床內(nèi)多次循環(huán)，氣固間劇烈紊流混合，吸收劑利用率較高。而且吸收劑與煙氣接觸時間長，因此脫硫效率較高，脫硫產(chǎn)物可以綜合利用，系統(tǒng)基本上不存在像濕法吸收塔中存在嚴重的腐蝕、結(jié)垢與堵塞等問題，還可以脫除部分重金屬，特別是可以脫出一部分汞，對煙氣的進一步治理很有意義。但是國外的研究脫硫和脫硝雖然同時在床體內(nèi)完成，其實仍是分開進行的，并不是真正意義上的同時脫硫脫硝，吸收劑不能即脫硫又脫硝。脫硝還是用催化還原方法。仍存在催化劑中毒和不能重復(fù)利用，運行費用高等問題。

三、4#爐和6#爐深度治理改造介紹

4#爐和6#爐煙氣深度治理改造由脫硫脫硝工程公司總承包實施，包括系統(tǒng)的設(shè)計、供貨、調(diào)試和交付。

（一）脫硫系統(tǒng)

通過對入口SO2初始濃度、煙氣量、煙溫、消石灰加入量、床壓等參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計和控制，煙氣循環(huán)流化床的脫硫效率能夠達到93%以上，保證SO2排放濃度控制在35mg/Nm3以下。

（二）脫硝系統(tǒng)

深度治理改造前，4#爐和6#爐通過SNCR脫硝系統(tǒng)，將空預(yù)器出口的NOx排放嗎、濃度控制在100mg/Nm3以下。由于鍋爐煙氣中的NOx一般以NO形式存在，難以被吸收塔內(nèi)的消石灰脫除，深度治理改造工藝采用在吸收塔內(nèi)加入亞氯酸鈉溶液，將NO氧化成NO2，這樣NO2容易和消石灰反應(yīng)進行脫除。

（三）除塵系統(tǒng)

除塵器采用干法脫硫?qū)Ｓ玫蛪盒D(zhuǎn)脈沖清灰方式的布袋除塵器，清灰用壓縮空氣在0.1MPa以下。清灰風機采用羅茨風機。濾布采用無錫必達福產(chǎn)的脫硫?qū)Ｓ眠M口超細PPS濾料，表面采用防水、防油的PTFE浸漬處理。除塵后凈煙氣經(jīng)煙道、引風機至煙囪排出，濾袋收集的飛灰下落至灰斗，大部分飛灰經(jīng)氣化斜槽輸送至吸收塔作為脫硫脫硝用循環(huán)灰，小部分外排，由倉泵輸送至灰?guī)?。為滿足吸收塔低負荷運行的需要，引風機出口設(shè)置了清潔煙氣再循環(huán)煙道，將煙氣輸送至吸收塔入口。通過清潔煙氣再循環(huán)煙道上的調(diào)節(jié)風門調(diào)節(jié)，可確保不同負荷下經(jīng)過吸收塔的煙氣量保持在一個穩(wěn)定值。

（四）DCS控制系統(tǒng)

煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝系統(tǒng)包括以下閉環(huán)控制回路：清潔煙氣再循環(huán)控制、吸收塔出口溫度控制、床層壓降控制、SO2排放控制和布袋清灰壓力控制。包括：1.清潔煙氣再循環(huán)控制回路；2.吸收塔出口溫度控制；3.床層壓降控制；4.SO2排放控制；5.NOX排放控制；6.布袋清灰壓力控制；7.順序控制功能；8.聯(lián)鎖及保護；9.報警系統(tǒng)。

四、建設(shè)、運行和技術(shù)評估情況

（一）建設(shè)和運行情況

4#爐和6#爐深度治理改造于2017年2月上旬開工，經(jīng)過舊體拆除、土建施工和本體設(shè)備的建設(shè)安裝，歷經(jīng)3個多月的施工，到2017年5月中旬具備單體調(diào)試的條件。6#爐于2017年7月25日至8月31日進行168h連續(xù)試運行。4#爐于2017年8月6日至8月13日進行168h連續(xù)試運行。從兩臺鍋爐的168h連續(xù)試運行情況看，在滿足設(shè)計前提的情況下，鍋爐出口煙氣排放參數(shù)均達到設(shè)計要求，即：SO2排放濃度＜35mg/m3，NOx排放濃度＜50mg/m3，煙塵排放濃度＜5mg/m3。

（二）性能評估試驗

該熱電有限公司對4#爐和6#爐煙氣深度治理系統(tǒng)進行了性能評估。性能評估的內(nèi)容包括脫硫、脫硝、除塵設(shè)施的性能試驗和效果評價。

（三）試驗結(jié)果

該熱電有限公司兩臺130t/h循環(huán)流化床鍋爐實施了深度治理改造，采用半干法煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝系統(tǒng)+旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵器系統(tǒng)+低溫脫硝系統(tǒng)。經(jīng)第三方評估單位進行技術(shù)評估，燃煤熱電鍋爐也能達到《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223－2011)中天然氣排放標準，即：SO2＜35mg/m3，NOx＜50mg/m3，煙塵＜5mg/m3。

結(jié)束語：

燃煤煙氣循環(huán)流化床干式技術(shù)，可實現(xiàn)脫硫、脫硝、除塵及多污染物協(xié)同凈化的功效，該技術(shù)具有高效、協(xié)同、經(jīng)濟、穩(wěn)定的“超凈+”排放等特點,而且沒有廢水產(chǎn)生、煙囪無需防腐、排煙透明無視覺污染，真正實現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟性好的燃煤煙氣的超低排放要求，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。