為滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，石灰石—石膏雙循環(huán)脫硫工藝等具有高脫硫效率的技術(shù)在燃煤電廠迅速得到推廣。

1.濕法雙循環(huán)脫硫技術(shù)

石灰石—石膏濕法單塔/雙塔雙循環(huán)技術(shù)是在成熟的石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)技術(shù)攻關(guān)掌握的脫硫工藝新技術(shù)。濕法雙循環(huán)技術(shù)是在一座吸收塔內(nèi)完成了兩次脫硫，適用于脫硫效率要求較高的FGD系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是：煙氣分兩級脫硫，一級循環(huán)pH值控制在4.5~5.3，有利于石灰石的溶解和石膏的結(jié)晶，能夠得到品質(zhì)很高的石膏；二級循環(huán)pH值控制在5.8~6.4，能夠在較低液氣比的工況下得到較高的脫硫效率，從而降低能耗；一級循環(huán)還可減少煙氣中塵、HCl、HF的含量，有利于二級循環(huán)達(dá)到高脫硫效率；每個循環(huán)獨(dú)立控制，易于優(yōu)化和快速調(diào)整，能適應(yīng)含硫量和負(fù)荷的大幅變化；獨(dú)立的一級循環(huán)漿池和二級循環(huán)漿池能夠減小事故漿罐的儲存容積；錐形收集碗能夠均布煙氣流場，提高除霧器除霧效果。雙循環(huán)技術(shù)使得脫硫系統(tǒng)裝置的脫硫效率達(dá)到98%甚至99%以上，突破了脫硫效率只能到97%左右的技術(shù)瓶頸，在漿液功能強(qiáng)化原理、功能區(qū)雙效疊加原理上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，具有獨(dú)有的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)、控制原理。

在煙氣入口SO2濃度3000mg/Nm3（燃煤含硫量約1.6%）時，可實(shí)現(xiàn)99%以上的脫硫效率，滿足SO2<35mg/Nm3的排放要求。解決了重點(diǎn)區(qū)域電廠SO2排放標(biāo)準(zhǔn)不超過50mg/Nm3的行業(yè)難題。

2.資源回收型可再生胺法脫硫制酸工藝技術(shù)

可再生胺法脫硫制酸工藝技術(shù)是國家“863”計(jì)劃研發(fā)的脫硫工藝項(xiàng)目。該工藝可高效脫除煙氣中高濃度的二氧化硫，脫硫效率達(dá)到99%以上，相對于傳統(tǒng)石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝，脫硫效率與經(jīng)濟(jì)效益都有極大提高，同時可避免脫硫石膏的二次污染，減少二氧化碳的排放。目前，已經(jīng)成功應(yīng)用在國電都勻發(fā)電有限公司福泉電廠兩臺600MW級發(fā)電機(jī)組的有機(jī)胺法脫硫—制酸示范工程（工藝流程見圖1），同時將脫除的二氧化硫用于制備工業(yè)級硫酸，年產(chǎn)60萬噸。該項(xiàng)目現(xiàn)已正式投運(yùn)。

圖1資源化脫硫—制硫酸工藝

3.超低排放水平的電站鍋爐

為實(shí)現(xiàn)PM、SO2和NOx的同時超凈排放，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，如何降低燃煤火力發(fā)電的排放，甚至是達(dá)到低于燃?xì)怆娬镜呐欧艠?biāo)準(zhǔn)（見表1），對我國環(huán)境保護(hù)和火力發(fā)電的發(fā)展具有重要意義。開發(fā)高效、低能耗具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硫、脫硝、除塵以及煙氣深度凈化技術(shù)與裝備，成為一些企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的新趨勢。

表1燃煤電站鍋爐煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)分析表

為了達(dá)到煙氣超凈排放的技術(shù)指標(biāo)，國電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司、福建龍?jiān)喘h(huán)境工程技術(shù)有限公司、煙臺龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司和國電環(huán)保研究院等單位聯(lián)合對目前使用的煙氣治理技術(shù)進(jìn)行整合、優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮，充分發(fā)掘各自技術(shù)的潛力及優(yōu)點(diǎn)，對關(guān)聯(lián)技術(shù)互相配合互補(bǔ)，達(dá)到有效利用煙氣資源，實(shí)現(xiàn)煙氣綜合治理，形成一體化的煙氣治理工藝體系，實(shí)現(xiàn)超凈排放的要求。針對煙氣中的PM、SO2和NOx主要污染物以及深度凈化的要求，選用的超凈排放技術(shù)流程如圖2所示。

（1）針對SO2，主要采用石灰石—石膏濕法雙循環(huán)工藝。雙循環(huán)技術(shù)在一座吸收塔內(nèi)完成了兩次脫硫，達(dá)到了雙塔串聯(lián)效果，同時噴淋系統(tǒng)對煙氣的洗滌，實(shí)現(xiàn)對粉塵的脫除。與傳統(tǒng)濕法脫硫工藝相比，在較低液氣比的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)SO2超凈排放，由于吸收塔持液量，“石膏雨”問題也可以得到緩解。雙循環(huán)技術(shù)研究采用理論分析與工業(yè)實(shí)驗(yàn)相互印證的方式展開，通過對比總結(jié)，最終形成600MW機(jī)組應(yīng)用的技術(shù)示范。

（2）針對NOx，采用等離子超低排放技術(shù)和低氮燃燒器結(jié)合然后聯(lián)合SCR的系統(tǒng)脫除技術(shù)：在爐內(nèi)通過等離子體燃燒技術(shù)對部分煤粉進(jìn)行預(yù)處理以及空氣分級燃燒等低氮燃燒的組織形式達(dá)到超低氮生成的效果，將燃燒器出口NOx控制在150mg/Nm3以內(nèi)，從而減少后續(xù)SCR催化劑用量及噴氨量，提高脫硝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。爐外采用精細(xì)SCR脫硝技術(shù)，通過對噴氨量和噴氨位置的精細(xì)調(diào)控，反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到煙氣NOx超低排放的要求，同時研發(fā)寬溫催化劑以適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷波動導(dǎo)致的煙溫變化，以提高SCR系統(tǒng)高效運(yùn)行時間。研究開發(fā)從理論分析、數(shù)值模擬出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、小試試驗(yàn)、工業(yè)實(shí)驗(yàn)，最終優(yōu)選方案，應(yīng)用到600MW示范工程。

圖2火電廠超凈排放技術(shù)流程

（3）針對煙氣中的顆粒物，采用的技術(shù)路線包括低低溫電除塵和濕式靜電除塵技術(shù)。煙氣通過低低溫電除塵脫除大部分粉塵和部分SO3，同時通過煙氣余熱的回收利用，節(jié)約電煤消耗，降低煙溫和煙氣量，使后續(xù)濕法脫硫節(jié)水、提效，同時緩解“石膏雨”現(xiàn)象；然后通過濕式靜電除塵，一方面使得煙氣含塵量達(dá)到超凈排放要求，同時對SO3、重金屬、NH3等多污染物協(xié)同凈化，并有效減少“石膏雨”；最后通過對脫硫后濕煙道/煙囪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免冷凝水的卷吸攜帶，根除“石膏雨”。除塵技術(shù)開發(fā)在理論分析和參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬等計(jì)算手段，形成關(guān)鍵環(huán)節(jié)的優(yōu)化方案，并經(jīng)過工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工業(yè)驗(yàn)證，最終形成600MW示范工程的應(yīng)用。

在綜合各自技術(shù)的研發(fā)成果和工業(yè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮污染物脫除效果、經(jīng)濟(jì)性、安全性、穩(wěn)定性等工程應(yīng)用要素，形成600MW機(jī)組超低排放整體工藝技術(shù)體系，并在蚌埠600MW機(jī)組上進(jìn)行工業(yè)示范，實(shí)現(xiàn)電廠的超低排放。

4.濕式電除塵技術(shù)

2012年新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）正式實(shí)施。燃煤電廠粉塵排放限值由50mg/Nm3提高為30mg/Nm3。2013年隨著《關(guān)于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》的實(shí)施，進(jìn)一步將重點(diǎn)地區(qū)的粉塵排放限值改為20mg/Nm3。但隨著環(huán)境形勢越來越緊迫，有些地區(qū)甚至提出了5mg/Nm3的粉塵排放限值。

對于如此嚴(yán)格的排放限值要求，傳統(tǒng)的電除塵裝置已較難達(dá)到，袋式除塵器雖然可以達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)，但袋式除塵器一般安裝在濕法脫硫系統(tǒng)前，對從脫硫塔出口的石膏夾帶無能為力，由此濕式電除塵器成為控制粉塵排放濃度的終端處理裝置。

復(fù)合式濕式電除塵器原產(chǎn)生于工業(yè)硫酸生產(chǎn)過程中的除霧過程，技術(shù)已經(jīng)成熟，在應(yīng)用于濕法脫硫之后的系統(tǒng)中，能夠保證粉塵排放<5mg/m3，滿足近零排放的標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)指標(biāo)為：本體阻力≤350Pa；粉塵脫除效率≥80%；SO3脫除率≥75%；霧滴脫除率≥75%。

——摘自2013中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告《脫硫脫硝行業(yè)2013年發(fā)展綜述》

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