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        煙氣治理技術發展應用及減排效果

        發布時間:2020-02-11
        自GB13223-1996標準頒布實施后,電力工業原先普遍應用的旋風除塵器、文丘里水膜除塵器、斜棒...

        隨著中國大氣污染物排放標準的不斷趨嚴,以及超低排放專項行動的實施,中國火電廠大氣污染防治技術發展。為了加強和規范火電廠污染防治,推動火電行業污染防治措施升級改造與技術進步,環保部科技標準司組織編制了《火電廠污染防治可行技術指南》(HJ2301-2017),于2017年5月正式以標準形式發布。
          一、除塵技術發展與應用
          自GB13223-1996標準頒布實施后,電力工業原先普遍應用的旋風除塵器、文丘里水膜除塵器、斜棒柵除塵器等,因其除塵效率低,無法達到排放標準而遭到淘汰,取而代之的是電收塵器,從此電除塵技術普及?!笆晃濉敝痢笆濉逼陂g,中國燃煤電廠煙塵排放限值經歷了從50mg/m3到30mg/m3再到10mg/m3的跳,電除塵技術方面高頻電源、脈沖電源、旋轉電極、低低溫電除塵、濕式電除塵等應運而生并大規模應用,同時電袋復合除塵和袋式除塵技術不斷取得突破,相應裝機容量份額逐漸提高,另外濕法脫硫協同除塵技術和效果也逐步提高??梢?,隨著火電行業大氣污染物排放標準的日益嚴格,能夠長期低濃度排放的除塵技術進入了規?;瘧脮r期,而除塵研究與應用處于相對停滯狀態。隨著中國火電廠煙塵排放標準日益趨嚴。
          目前,中國火電行業除塵技術已形成了以電除塵器、電袋復合除塵器和布袋除塵器為主的格局,安裝袋式或電袋復合除塵設備機組比重有所提高。2016年火電廠安裝電除塵器、袋式除塵器、電袋復合除塵器的機組容量分別占煤電機組容量的68.3%、8.4%(0.78億kW)、23.3%(2.19億kW)。
          二、脫硫技術發展與應用
          隨著GB13223-2003標準的修訂出臺,各時段建設的燃煤機組納入SO2濃度限值控制,從此,中國火電行業煙氣脫硫進入了發展階段,石灰石一石膏濕法脫硫技術發展并普及。2011年GB13223-2011標準修訂頒布,中國SO2排放限值進一步趨嚴,嚴于美、歐等發達和地區,成為世界較嚴的標準,該階段火電行業通過進一步提高脫硫技術水平和運行管理水平,從而提高綜合脫硫效率。
          隨著發改能源[2014]2093號文及各地方超低排放要求的相繼出臺,脫硫技術的發展步入了超低排放階段,國內在引進消化吸收及自主創新的基礎上形成了多種新型脫硫工藝,如石灰石一石膏法的傳統空塔噴淋提效技術、復合塔技術(包括旋匯藕合、沸騰泡沫、旋流鼓泡、雙托盤、湍流管柵等)和pH值分區技術(包括單塔雙pH值、雙塔雙pH值、單塔雙區等)。隨著中國火電廠SO2排放標準日益趨嚴。
          目前,中國火電行業脫硫技術已形成了以石灰石一石膏濕法脫硫為主,其他脫硫方法為輔的格局。截至2016年年底,已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約8.8億kW,占煤電機組容量的93.0%,如果考慮具有脫硫作用的循環流化床鍋爐,脫硫機組占煤電機組比例接近100%。2015年火電行業脫硫工藝以石灰石-石膏法為主,占92.87%(含電石渣法等),海水脫硫占2.58%,煙氣循環流化床脫硫占1.80%,氨法脫硫占1.81%,其他占0.93%。
          三、低氮燃燒與脫硝技術的發展與應用
          隨著GB13223-2003標準的修訂出臺,中國燃煤發電鍋爐低氮燃燒技術普及,成為燃煤電廠NOx控制的主要技術,經過近十幾年的發展,現行的低氮燃燒技術NOx減排率可達50%~60%。
          隨著《火電廠大氣污染排放標準》(GB13223-2011)的頒布,循環流化床鍋爐(CFB鍋爐)NOx排放濃度限值200mg/m3,原有CFB鍋爐通過爐內低氮燃燒已無法滿足要求。由于選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術系統設備簡單,造價相對低,且CFB鍋爐爐膛溫度正好處于SNCR較佳反應溫度窗,因此SNCR脫硝技術成為CFB鍋爐脫硝改造的主要技術,近年來在中國發展。煤粉爐機組NOx排放濃度限值要達到100mg/m3,僅依靠低氮燃燒技術已無法滿足日益嚴格的排放要求,自此選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝技術在中國燃煤電廠普及,催化劑多采用“2+1”配置方式(2層運行,1層預留備用),脫硝效率大多控制在60%~80%。
          隨著超低排放的實施,燃煤機組普遍采用增加催化劑層數的方法實現NOx超低排放,同時,新型催化劑、全負荷脫硝等技術也應運而生,并不同程度的技術突破。
          目前,中國火電行業脫硝技術已形成了煤粉爐以低氮燃燒+SCR煙氣脫硝技術為主,循環流化床鍋爐以低氮燃燒+SNCR技術為主的格局。截至2016年年底,已投運火電廠煙氣脫硝機組容量約9.1億kW,占煤電機組容量的%.2%,其中采用SCR脫硝技術的機組占比約95%以上。

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