国内外煤电项目 超低排放改造研究

燃煤电厂发电的基本原理∶燃料（煤炭）在锅炉中燃烧加热水生成蒸汽，蒸汽压力推动汽轮机旋转，然后汽轮机带动发电机旋转产生电能。在整个发电过程中所产生的废弃物主要是炉渣、灰和烟气。由于发电用水主要是用于循环冷却水，外排废水一般经水处理后排放且排量较小。发电企业所产生的主要固体废弃物为脱硫石膏和粉煤灰，脱硝石膏和粉煤灰在建材行业可用于生产水泥、混凝土等大宗建材，实现综合利用。综上所述，燃煤发电企业对环境产生影响大的便是外排烟气。目前国内、外超低排放措施主要有除尘、脱硫和脱硝三个方面。

（1）除尘技术

目前国内主要采用的技术主要有静电除尘、袋式除尘和两者结合的电袋复合除尘技术。其中静电除尘（简称ESP）主要工作原理是构建两个电极，并在电极之间通高压直流电，电晕和收尘两极将产生强电场，电厂能够促使粉尘电离，电离后的粉尘颗粒将在电厂的作用下运动而沉积在极板上，然后对电极进行振打能够将粉尘振动到除尘器的底部灰斗。袋式除尘器的主要工作原理包含过滤和清灰两部分。布袋过滤的核心原理是通过滤料实现粉尘的表面和内部深层过滤。清灰是指当滤袋表面的粉尘积聚达到阻力设定值时，清灰机构将清除滤袋表面烟尘，布袋除尘器能够连续工作。电袋复合式除尘器除尘是将静电除尘与袋式技术相结合。

为提高除尘效率，国内、外的一些新技术如∶聚并除尘技术、高频电源技术、湿式电除尘技术、烟气调质技术、旋转电极技术等除尘技术。目前经实践，除尘效率高、应用广泛的方式是湿式除尘、低低温除尘改造和加装高频电源改造。

（2）脱硫技术

烟气脱硫（FGD）能够有效减少二氧化硫的排放，防止二氧化硫污染的主要技术方案。19世纪50年代，工业化带来污染困扰的国外开始研究烟气脱硫技术。美国、德国、日本等发达国家自 20世纪60年代以来，在烟气脱硫技术方面通过大量研究工作，取得了较多的成果。据不完全统计，脱硫技术方案目前已有数百

种之多，其中效果较好的有二十多种。可以根据脱硫副产物状态分为;湿法脱硫技术、干法脱硫技术和半干法脱硫技术三种。就其脱硫效果而言湿法脱硫由于应用成熟，使用较多。

为实现脱硫增效，国内、外主要围绕增加烟气与石灰石浆液反应的次数做工作，主要有增加二级塔、增加喷淋层、增加喷淋密度和单塔双循环技术。

（3）脱硝技术

目前国内外常用的脱硝技术有多种，主流技术包括 SCR选择性催化还原法、SCNR 非选择性催化还原法、SCR-SNCR 混合脱硝法等。SCR 工艺是由美国Eegelhard公司于1959年开发，20世纪70年代日本率先将该方法进行了工业化。SCR烟气脱硝系统，通常采用选择性催化还原工艺，在该种催化剂的催化反应下，将NH3氨气喷入烟气中，在催化剂的作用下，可以将NOx 还原生成为N2 和 H2O。选择性非催化还原脱氮过程是将氨、氨水或尿素等还原剂进入炉温度900~1100℃的地区，还原剂迅速热分解的 NH3和其他成分，然后在烟气氨与反应产生氮气和水。目前，外国公司使用SNCR技术。NCR-SCR 混合脱硝且有节

省投资的优势，选择性催化还原法的过程脱氮效率的优势还原剂工艺炉技术和可控硅过程相结合，可控硅使用了转义氨催化反应，能够更加有效的减少氮氧化物。20世纪 70年代，SNCR-SCR 混合脱硝技术在日本的一座燃油装置上试验并推广。三种方法相互比较选择性催化还原的脱硝效率的可以高达到 9成，该种技术相对较为成熟，系统的运行更加可靠，运行过程也更加便于维护。

为实施超低排放限值需要进行改造的技术路线主要有低氮燃烧器改造、增加催化剂层数、或者低氮燃烧器改造+增加催化剂层数等方案。