王明
国电汉川发电有限公司 湖北省汉川市 431600
摘要：燃煤电厂是大气污染物的主要排放源，也是二氧化硫和氮氧化物的重要贡献源。随着人民生活水平的提高，雾霾频发引起的大气污染问题以及涉及到人类的健康问题逐渐受到社会的重视。根据生态环境部发布的《中国生态环境状况公报》的数据显示，2019年我国仍有53%的地级城市的环境空气质量仍然超标，当前我国的大气环境治理任务艰巨。对燃煤电厂进行节能改造，实施脱硝脱硫工艺，实现超低排放显得愈加重要。
关键词：燃煤电厂;超低排放;节能改造;实践与启示
引言
燃煤电厂颗粒物排放依然是我国大气PM2．5主要贡献来源之一［1－2］，燃煤发电目前依然是我国电力供应的主力，并将在未来较长时间内继续保持电力供应的主体地位，因此燃煤电厂的排放污染治理依然是我国环保行业重点治理对象之一。2014年以来我国开展针对燃煤电厂的超低排放改造，目前全国燃煤机组的超低排放改造已经接近尾声，其中针对颗粒物排放浓度要控制在10mg/m3以内，重点地区要控制5mg/m3以内的，除了要对现有电除尘器系统进行提效改造外，还需要提效湿法脱硫装置进行协同控制以确保颗粒物脱除效率［3］，必要时还需要增设湿式电除尘器以确保颗粒物排放浓度稳定在较低水平［4］。经过多年的探索，燃煤电厂的颗粒物排放浓度协同控制形成了多种控制技术路线，不同的技术对颗粒物的控制效率有细微差异。
1超低排放和节能改造的实践
1.1最严排放标准催生了超低排放
据电力行业统计，“十一五”期间中国在火电装机容量增长80.7%、发电量增长69.2%的情况下，电力行业SO2排放量下降了29%[3]，这充分说明GB13223—2003《火电厂大气污染物排放标准》中要求自2004年1月1日起除西部非两控区燃用入炉煤收到基硫份小于0.5%的坑口电厂外，新建、扩建和改建燃煤机组必须进行烟气脱硫，同时要求现有燃煤机组在2010年1月1日前基本完成烟气脱硫的必要性，说明通过严格的末端治理，可以同时实现电力发展与环境改善。
1.2技术创新及标准建设支撑了超低排放
针对燃煤烟气超低排放的共性难题，高等院校与科研院所及工程公司联合攻关，取得了一系列重大技术突破。在NOx控制方面，主要采用炉内低氧燃烧、双尺度燃烧等先进的低氮燃烧技术控制NOx的生成，通过催化剂创新和改进、流场均化、喷氨优化等烟气脱硝技术革新，实现各种负荷下NOx质量浓度小于50mg/m3。在烟尘控制方面，通过电源创新、流场优化、材料创新，开发了主要采用高频等新型电源供电的高效电除尘及低低温电除尘器、超净电袋复合除尘器、袋式除尘器等技术和装备，结合脱硫洗涤，选择性加装湿式静电除尘器、新型尘雾富集脱除装置，控制烟囱颗粒物排放质量浓度小于10或5mg/m3。在SO2控制方面，主要采用双pH值分区脱硫塔、复合塔等石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，强化除尘除雾效果，实现脱硫效率从95%提升至99.5%以上，SO2排放质量浓度小于35mg/m3。
1.3经济激励政策保障了超低排放
激励政策是保障环保设施正常运行的有益补充2015年12月发布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，除环保电价政策外，还出台了发电量奖励、排污费激励、财政支持、信贷融资支持等政策，如“适当增加超低排放机组发电利用小时数，原则上奖励200小时左右，具体数量由各地确定”，“督促各地在提高排污费征收标准（SO2、NOx不低于每当量1.2元）同时，对污染物排放浓度低于国家或地方规定的污染物排放限值50%以上的，切实落实减半征收排污费政策，激励企业加大超低排放改造力度”。这些政策对环保设施的正常运行起到了补充作用。
2电厂“超洁净排放”工艺流程
在具体实施过程中，首先从电厂锅炉排放的烟气，这些烟气在锅炉中已进行低氮燃烧处理，之后还会进行SCR脱硝。其次，相关工作人员还要对烟气进行静电除尘以及布袋除尘多项措施，进而利用引风机来实现除尘处理。第三，工作人员需要加入一定量的石灰石粉，这样才能进行单塔双循环湿法脱硫处理。在最后，经过湿法电除尘就很容易完成对烟气的深度除尘，这样排放出的烟气才会符合环境保护的要求。处理好的烟气才能通过烟囱排放出去。可以通过对污染物的控制来实现对环境的保护，这也是现有燃煤电厂实行超低排放改造的主要措施。通过相关数据显示，在燃煤电厂中采用的主流技术路线可以有效的满足超低排放的要求，同时还能处理好烟气中的Hg等污染物，并取得一定的效果。虽然对燃煤电厂进行改造后可以达到相关的技术要求，但是很多电厂在实际运行过程中还是会出现很多问题，例如烟气污染物排放浓度控制较低、污染物排放经常“压红线”等，这还是我们需要努力的方向。
3煤电超低排放和节能改造的启示
在燃煤电厂超低排放推行过程中，国家与地方政府出台了超低排放电价政策、财政补贴、税收刺激、排污权交易、增加环保资金投入、优先上网、提高机组利用小时等诸多激励政策和经济手段，鼓励企业从被动环保走向主动减排，促进电力企业技术创新、产业升级、管理增效，是环保技术发展的持续推动力。超低电价等激励政策不能因为超低排放工程的全面完成而废止，应进一步优化，以确保工程实施取得应有的减排效果。
超低排放改造对电厂污染物烟尘、二氧化硫、氮氧化物的减排作用较为显著。根据本次新疆某热电生产中心的超低排放改造项目，发现煤电机组超低排放改造后，烟尘、二氧化硫、氮氧化物年排放量分别减少了114.02t、537.54t和1035.12t，每年可为企业节省缴纳排污费约102.5万元。根据改造项目的实际监测数据可知超低排放确实可降低污染物排放总量，对于污染减排有重大的意义，可为污染物排放治理提供有效的参考依据。
根据燃煤电厂煤质含硫量的不同，需采用不同的脱硫超低排放改造工艺路线，具体工艺选择应考虑脱硫超低改造技术与煤种的适应性，同时兼顾经济性和成熟度。通过调查，内蒙古西部地区燃煤电厂煤粉炉二氧化硫超低改造技术一般采用石灰石-石膏湿法脱硫系统，当煤种干燥基全硫分Std≤1.00%时，脱硫超低改造技术可直接对原塔进行增高、增加喷淋层、增加循环泵等手段进行超低改造，改造费用低、时间短，脱硫效率从95%提高到97%，能达到超低的目的；当煤种干燥基全硫分1.00%<Std≤2.00%时，脱硫超低技术可选择旋汇耦合技术、双托盘技术等来达到超低排放；当煤种干燥基全硫分Std＞2.00%时，脱硫超低技术可选择单塔双循环、双塔双循环技术来达到超低排放；对于循环流化床锅炉来说，燃用劣质煤，灰分含量高、硫分大、颗粒粒径较煤粉炉大，排烟温度普遍较高，脱硫超低技术选用炉内脱硫+炉外湿法或半干法脱硫各种技术的合理组合，来达到超低排放要求。
结束语
综上所述,燃煤电厂经过超低排放改造后，应根据最新的标准和导则，编制一套适合超低改造后的电厂运行维护管理规程，同时还应针对超低排放技术的特点，适当调整燃煤电厂日常运营管理法规和规范，针对脱硝、脱硫和除尘过程中参数的控制进行相应调整，达到长期稳定、环保、超低运行，使烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度满足超低排放指标。
参考文献
[1]程厚德,曹宝辰.燃煤电厂超低排放改造关键问题探究[J].现代工业经济和信息化,2020,10(10):56-57.
[2]刘畅.辽宁省大型燃煤电厂超低排放改造进展及主要污染物排放状况研究[J].环境科学与管理,2019,44(09):95-99.
[3]邓义君.分析燃煤电厂超低排放技术经济、环境效益[J].环境与发展,2018,30(12):44-45.
[4]王岳宸.超低排放条件下湿法脱硫塔能效分析研究[D].山东大学,2018.
[5]褚晓虹.燃煤电厂超低排放改造中非晶合金变压器应用的节能分析[J].上海节能,2017(03):158-159.