高伟洋
江苏科行环保股份有限公司，江苏 盐城 224051
摘要：随着国内的燃煤锅炉发电的增多，节约煤炭能源和资源再利用显得更加重要，近年来，生物质锅炉发电备受行业关注，而面临的环境污染问题也越来越严重，传统的烟气脱硫脱硝治理技术体系复杂庞大，难以满足市场需求，在了解和掌握传统的烟气治理基础上，提出一种烟气脱硫脱硝协同处理技术，以改善大气环境，实现“50355”超净排放。
关键词：生物质锅炉发电；CFB-D LOR；协同治理；超净排放
1 、前言
近年来，随着我国的生物质锅炉发电容量提高，烟气排放量增加，给大气环境、人们健康带来严重影响，特别在我国浙江、广州、江苏等多地已陆续推出超净排放的环保要求，以满足国家颁布《火电厂大气污染物排放标准》50355，即大气污染物排放达到：氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉尘小于5mg/Nm3，因此，需加强该方面的治理，改善大气环境。
2 、CFB-D干式超净脱硫+集成系统低温氧化反应( LOR)协同脱硝工艺流程
由真空上料系统将成品次氯酸钠加入到次氯酸钠槽，配制成20%溶液，再由泵送至半干法脱硫塔喷枪，形成微小雾滴，与烟气中的NO反应，氧化成NO2，随后与脱硫剂（Ca(OH)2）反应，同时烟气中的二氧化硫也与脱硫剂（Ca(OH)2）反应，最终形成固态盐，通过后续布袋除尘器一起过滤收集后由罐车运走。
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3 、具体原理及步骤
脱硫原理：首先从生物质锅炉排出的烟气通过脱硫岛进口烟道从底部进入吸收塔，在吸收塔进料段高温烟气与加入的吸收剂（Ca(OH)2）、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置，喷入雾化水以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20℃左右，从而使得SO2与Ca（OH）2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO3·1/2H2O，此外还有与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O等，最终再去布袋除尘器收集捕获[1]。
反应方程式如下：
Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O
Ca(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O
CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O
2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·1/2H2O（＞90℃）
Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O
脱硝原理：外购液态强氧化剂由卸料泵送入次氯酸钠缓冲罐，再由次氯酸钠输送泵加压送至脱硫塔喷枪，其加入量可由调节阀进行调节。在脱硫塔入口处利用喷入的强氧化剂（NaClO2）与烟气中的NO反应，将NO氧化为高价态的NO2，再去脱硫系统，与喷入的Ca(OH)2吸收剂反应，生成Ca(NO3)2，将烟气中的NO、NO2转化为固态的Ca盐，再去布袋除尘器与脱硫灰一并收集捕获[2]。
反应方程式如下：
NaClO2+2NO=2NO2+NaCl
Ca(OH)2+2NO2+1/2O2=Ca(NO3)2+H2O
布袋除尘器原理：一种类似于滤尘的装置，工作时，含尘气体由除尘器进气总管通过进气支管的风量调节阀，均匀地分布到各单元滤袋室，由于气流断面的突然扩大或导流板的作用, 颗粒相对较大的粉尘，由于强大的重力作用沉降，最终落入灰斗。而过滤材料捕捉到的小型粉尘，则依靠筛分、惯性、凝并、粘附等作用，运动过程中被过滤材料阻隔，最终得以净化[3]。净化后的气体则进入袋内，汇集到净气箱，经排气管排出。随着过滤的不断进行，由于粘附、截留等作用，尘粒在滤袋表面逐渐形成粉尘层。随着滤袋表面粉尘的不断增加，其滤袋阻力上升，当滤袋室的压差达到设定值或运行到设定时间时，控制仪发出信号，这时清灰气体由气包通过脉冲阀射入该单元滤袋室的滤袋内，进行分组喷吹清灰。同样，其余各单元滤袋室由程序控制器控制依次进行上述喷吹循环，以实现清灰目的。最后，由滤袋膨胀和反向加速度作用而脱落于灰斗的粉尘大部分循环至脱硫反应塔内继续反应，小部分经输灰装置送走。
4、CFB-D LOR协同治理技术特点
（1）高效脱除，协同脱除重金属、SO3、HCL等非常规污染物；
（2）全系统干式反应，无腐蚀、无废水排放，无需烟羽脱白；
（3）脱硝反应温度低，可实现锅炉全负荷脱硝；
（4）系统简单，稳定可靠，设备使用寿命长、维护量小；
（5）投资成本低，占地面积小，运行费用小；
（6）整套设备的操作简便，可实现的自动化控制；
5、结束语
综上所述，随着生物质锅炉发电总量的不断增加，大气污染会越来越严重，CFB-D LOR脱硫脱硝协同治理技术是投资省、综合净化治理效益高的一种技术，可实现氮氧化物小于50mg/Nm3、二氧化硫小于35mg/Nm3、粉尘小于5mg/Nm3的超净排放要求，该技术必将成为工业锅炉污染物超净排放工艺的必经之路，为改善城市的大气环境，减少酸雨的危害做出更大贡献，从而实现社会效益、经济效益和环境效益的有机结合，改善大气污染现状，加快生物质发电的发展速度。
参考文献：
[1]武俊亮.浅谈火电厂脱硫技术与应用.科学与技术,2014年第11期.
[2]李博.火力发电厂脱硝技术及应用.科技与世界,2015年第09期.
[3]高洁.锅炉烟气除尘器比较研究[J].重庆与世界,2010,27(12):118-120.
课题编号：2017YFC0210702