循环流化床锅炉烟气超低排放改造技术路线分析

循环流化床锅炉烟气超低排放改造技术路线分析

发表时间：2020-01-03T16:54:00.853Z 来源：《河南电力》2019年7期作者：高鹏飞

[导读] 随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。

（中煤陕西榆林能源化工有限公司 719000）

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。近几年随着我国可持续发展理念的不断深化，使得环境问题逐渐成为了社会关注的焦点问题。与此同时，国家也针对各个领域企业的排污、排烟情况制定了一系列的排放标准。本文就循环流化床锅炉烟气超低排放改造技术路线展开探讨。

关键词：循环流化床锅炉；超低排放；改造

引言

对于锅炉烟气超低排放而言，主要就是在燃煤机组实际运行的过程中，烟气含有的污染物排放到天然气燃气轮机组排放限值，保证基准含氧量在6%左右，烟气的含量在5mg/m3之内，氮氧化物指标，50mg/m3。而对于循环流化锅炉床而言，具有一定的特殊性，超低排放的技术路线存在一定的差异，然而，常规技术在使用过程中存在问题，难以满足当前的技术要求，因此应针对技术路线进行合理的优化，保证可以满足当前锅炉烟气的超低排放需求。

1循环流化床锅炉烟气处理工艺流程

循环流化床锅炉采用洁净煤燃烧技术，流态化燃烧。烟气在上升过程中遇到喷入的氨水，氨水与烟气中的NOx发生反应，之后烟气携带飞灰进入尾部烟道，与烟道内的过热器、省煤器、空气预热器等换热器换热后进入电除尘器，清除绝大部分飞灰粉尘。烟气进入脱硫塔前与喷入的臭氧混合，随后进入脱硫塔中进行SO2、NOx和粉尘的最后一个综合处理过程，最终SO2转变为硫酸钙，NOx生成硝酸盐，硫酸钙、硝酸盐和粉尘随自上而下的循环浆液一同落入脱硫塔底部的浆液中。经过处理的洁净烟气在塔顶排放到大气中，塔底部的浆液密度达到一定要求时进行脱水制石膏，最终产生含水率≤10%的石膏。

2常规改造技术路线

2.1脱硫技术

目前在燃煤电厂脱硫工艺当中，最为主要的就是内喷钙类型、湿法脱硫类型以及半干法类型的工艺技术。在实际工作过程中，炉内喷钙脱硫方式的脱硫率在49%左右，在相关的循环流化床炉当中，如若Ca/s在1.5~2，脱硫效率在85%左右；湿法烟气技术已经开始趋于成熟，运行的效率很高，可靠性可以满足要求，操作较为简单，所形成的脱硫副产物可以得到综合应用。目前在企业实际工作中，将脱硫技术应用在改造技术路线中，脱硫效率能够达到96%左右，燃煤硫含量以及相关机组的容量具有较高适应性，有助于形成良好的工作模式；在使用半干类型技术的过程中，需要将循环流化床的相关烟气脱硫技术作为主要方式，有助于针对二氧化硫进行协同，达到良好的脱除效果。与此同时，可以预防脱硫废水的产生。在该技术路线实际应用的过程中，脱硫效率在90%左右，而在二氧化硫与三氧化硫氧化的过程中，能够得到良好的成效。

2.2废水处理

整个烟气净化过程中只有脱硫塔有废水产生，根据运行工况不同，塔内浆液密度上升到指定值时，约30~50t/h不等的浆液被打至旋流器，浆液通过旋流器分离后进入真空皮带机进一步脱水，旋流器和真空皮带机分离出来的废水分别流至浆液返回箱和滤液箱，再分别由返回泵送至脱硫塔内继续参与浆液循环，实现了废水无外排。上述两路废水连同真空皮带机的冲洗水一同返回至脱硫塔中，总水量按两台返回泵出口流量计算一般略多于脱硫塔送出脱水的浆液量。

2.3脱硝类型的技术

此类技术在实际应用的过程中，适用于循环流化床锅炉较为成熟的氮氧化物控制中，其中包括炉内的低氮燃烧、炉外SCR脱硝等技术。对于锅炉而言，其本身有着旋风分离器机构，可以为烟气成分与还原剂成分的混合供应良好环境，尤其在使用SCR技术的过程中，其脱硝的效率可以达到77%左右。所以，在改造技术的过程中，应重点采用脱硝方面的工艺技术，编制完善的计划方案，全面提升整体工作效果与水平，充分发挥脱硝技术在其中的应用作用，达到预期的去除效果。例如：在采用SCR脱硝技术的过程中，主要采用液氮亦或是尿素作还原剂进行，反应温度在400℃左右，将V2O5-WO3（MoO3）/TIO2作为主要的催化剂，有助于达到脱硝目的。

2.4除尘工艺

适应循环流化床锅炉超低排放的除尘技术主要包括前端本体除尘技术和终端除尘技术，其中前端本体除尘技术主要为电袋/袋式除尘技术，终端除尘技术包括湿式电除尘技术和湿法脱硫装置协同除尘技术，袋式除尘器在循环流化床的应用较为广泛，已成为循环流化床锅炉前端除尘设施的首选。电袋/袋式除尘技术袋式除尘部分通过滤布纤维及其表面形成的粉尘层对烟尘的碰撞拦截作用除尘，具有除尘效率高、烟尘排放浓度小（<20mg/m3）的特点，部分技术采用新型超细纤维滤袋或覆膜滤袋，除尘器烟尘浓度可小于10mg/m3。目前部分电袋/袋式除尘器存在滤袋长时间运行后除尘器整体运行阻力超设计值、煤粉炉滤袋寿命达不到设计值等问题。湿式电除尘器原理与干式电除尘器相同，采用液体冲刷清洗极板。主要用于脱除微细颗粒物（包括气溶胶）、硫酸雾、重金属等，一般设计入口粉尘浓度不大于

30mg/m3，出口粉尘排放可达到5mg/m3以下，是当前技术条件下实现超低排放的可靠途径。设备投资较高，燃煤电厂应用业绩少、国内应用时间短，极线极板腐蚀及高入口粉尘浓度情况下极板结垢情况有待于进一步验证，部分技术水耗高、废水须处理。

3循环流化床锅炉烟气超低排放改造技术路线的应用建议

具体建议为：（1）在循环流化床锅炉二氧化硫超低排放期间，需要将炉外湿法烟气脱硫相关工艺技术作为主要的技术形式，在燃煤折算硫含量超过0.16%时，需要全面地分析炉内部、外部的脱硫技术，也可以根据实际情况单纯地将炉外湿法脱硫技术应用其中。如若燃煤折算硫含量小于0.82%，那么就可以利用炉内的喷钙脱硫技术以及相关炉外半干法技术相互联合的方式。如果燃煤折算硫含量超过了0.84%，那么应当将炉内喷钙脱硫技术以及炉外法烟气脱硫等技术融入其中，保证可以全面提升相关技术的应用水平，更好的完成目前超低烟气排放工作任务。（2）对于循环流化床而言，在燃烧所生成的NOx浓度超过200mg/m3时，需要将SCR脱硝工艺技术应用其中，分析流化床锅炉灰量，了解具体的特点情况，充分意识到各方面烟气排放工作的重要性，并且编制大节距板式催化剂的应用方案，此时应当针对炉内的喷