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鍋爐煙氣超低排放改造方案的選用
目前我國部分地區(qū)大氣污染嚴重,，火電廠鍋爐煙氣廢物排放是主要污染源之一,，由于目前嚴峻的環(huán)保壓力,，燃煤電廠煙氣超低排放改造是國內電廠都要進行的一次系統改造，目前超低排放有多種工藝方案,，如何確定方案至關重要,，關系到投資成本、二次廢物排放、運營成本,、安全危險程度等,。
關鍵詞：半干法;脫硫脫硝;超低排放
1、目前我國大氣污染的現況
中國大氣污染的主要來源是生活和生產用煤,，主要污染物是顆粒物,、SO2、NOx,。是影響城市空氣質量的主要污染物，SO2,、NOx污染也保持在較高水平,，是形成霧霾、酸雨天氣的主要因素,，燃煤煙氣排放成為大氣污染的主要污染源之一,。
鑒于目前嚴重的污染現狀，國家頒布了《中華人民共和國環(huán)境保護法》,、《中華人民共和國大氣污染防治法》和相關條例,，制定了版《火電廠大氣污染物排放標準》。
2015年8月18日,，山東省環(huán)保廳印發(fā)《關于加快推進燃煤機組(鍋爐)超低排放的指導意見》,，意見指出：全省單臺10蒸t/h以上燃煤鍋爐全部進行超低排放改造，超低排放指標要求在6%基準含氧量條件下,，SO2排放濃度不高于35mg/m3,，NOx排放濃度不高于50mg/m3，煙塵排放濃度不高于5mg/m3,。
2國內主要的超低排放方案的比較
目前,，常規(guī)的鍋爐煙氣超低排放改造路線通常為3種：(1)選擇性非催化還原脫硝技術(SNCR)+選擇性催化還原脫硝技術(SCR)+石灰石-石膏/鎂法/氨法脫硫技術+濕式電除塵器。
(2)強氧化劑脫硝+半干法脫硫+布袋除塵系統,。
(3)催化氧化法脫硝+半干法脫硫+布袋除塵器系統,。
*種方案的主要優(yōu)點在于氨法是氣液相反應，反應速率快,，吸收劑利用率高,，能保持脫硫效率95%~99%;缺點是：投資及運行成本比較高，氨法工藝系統復雜,，整體初投資費用較高;存在氨逃逸,、氣溶膠等問題;液氨作為吸收劑，其來源比較麻煩,，且存在運輸和儲存等方面的安全風險;配套的液氨儲罐及氨站屬重大危險源,，是每次各類安全檢查*的監(jiān)督檢查項目，更是麻煩，這也是無副產氨水的火電廠不愿意接受的一個主要原因,。
第二種方案同上述*種方案工藝路線相比,，流程簡單，不存在低溫腐蝕及水污染問題,，但由于采用強氧化劑,，系統整體運行安全性降低，主要是由于強氧化劑如亞氯酸鈉等易燃,，同時,，強氧化劑生產制造成本過高，采用該工藝經濟性較差,。另外二氧化硫與二氧化氮雖同為強酸性氣體,，但兩者同吸收劑發(fā)生酸堿反應的化學反應速率相差較大，因此,，對反應器設計要求較高,。
第三種方案，催化氧化脫硝+半干法脫硫+布袋除塵工藝也是在循環(huán)流化床半干法脫硫技術基礎上發(fā)展而來,，目前,，代表性的工藝煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵技術。
煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵技術,，不同于其他聯合脫硫脫硝技術,，是指利用煙氣中原有的O2，通過使用低溫氧化催化劑,，加速煙氣中的NO同O2反應生成NO2,，后通過吸收劑Ca(OH)2將煙氣中的SO2和NO2同時吸收形成硫酸鹽和硝酸鹽，反應后的煙氣進入到尾部布袋除塵器進行煙塵收集,。
該技術的zui大特點為在不額外消耗氧化劑的條件下,，實現了低溫煙氣中NO向NO2的轉化，且后續(xù)脫硫脫硝反應相互促進,，同常規(guī)半干法脫硫技術相比脫除效率有明顯提升,，該技術脫硫效率可以達到95%以上，脫硝效率超過85%,，尾部脈沖袋式除塵器通過使用該公司*的新型脈沖清灰裝置及內部流場優(yōu)化技術,，保證了煙塵的超低排放。該技術可以滿足鍋爐煙氣超低排放的要求,。
圖1鍋爐煙氣超低排放改造方案工藝流程圖
3循環(huán)流化床同時脫硫脫硝工藝的優(yōu)勢
該工藝是基于半干法的新型煙氣污染控制一體化技術,，無論是與傳統濕法脫硫工藝還是與傳統半干法工藝相比較，在多種污染物協同脫除效果,、工藝穩(wěn)定運行,、超低排放達標方面都有較大優(yōu)勢：
(1)技術先進，工藝流程與傳統循環(huán)流化床脫硫技術相似，配合使用催化劑及復合吸收劑,，達到同時脫硫脫硝的功能,，而且脫硫脫硝效率很高。
(2)面對日漸嚴苛的環(huán)保要求,，半干法技術較濕法相比有更大的升級空間,，在多污染物協同控制的角度上看，半干法循環(huán)流化床脫硫脫硝技術就比濕法脫硫技術工藝集成度更高,，投資省占地少,，超低改造技術路線更加成熟豐富。
(3)本工藝末端除塵設備為袋式除塵器,，煙塵排放濃度可以控制在5mg/m3以內,，可以控制PM2.5的產生，滿足國家對煙氣的煙塵超凈排放濃度的要求,。
(4)該工藝在脫除SO2、NOx的同時,，對SO3,、氯化物和氟化物吸收率超過90%。
(5)在對汞等重金屬污染物的脫除效果方面,，由于煙氣循環(huán)流化床工藝采用鈣基物質Ca(OH)2為吸收劑,，對煙氣中的二價離子汞Hg2+及其他離子態(tài)重金屬污染物具有很好的脫除效果，同時脫硫配套的除塵裝置可以有效捕捉顆粒汞HgP,。
(6)解決了濕法脫硫副產物處置難問題,，沒有廢水產生，生產過程中用水量極少,，節(jié)約了水資源,。
(7)因吸收劑為干態(tài)，脫硫脫硝副產物也是干態(tài),，能直接利用氣力裝置輸送,，脫硫渣與傳統半干法的脫硫渣不同，可以直接利用,。
(8)煙氣在塔內的停留時間較長,，使SO2、NOx與吸收劑能得到充分的混合,，提高了脫硫脫硝效率,。
(9)煙氣負荷大范圍(50%～110%)變化時下，系統仍可正常運行,。
(10)主體設備為空塔,，內部支撐件和可動部件少，易損件少，主要彎曲處采用耐磨材料設計,，工藝全程無腐蝕點,，整個裝置檢修率低，可靠性高,。
4超低排放工藝方案選擇
從有無廢水產生,、是否產生低溫腐蝕以及副產物的處置等方面綜合比較分析，認為采用半干法脫硫+布袋除塵器工藝是實現鍋爐煙氣凈化的*選擇,，但考慮到采用強氧化劑脫硝的各種弊端,，因此，煙氣脫硝采用安全性更好,、脫硝效率更高,、運行成本更低的催化氧化法，即煙氣循環(huán)流化床同時脫硫脫硝除塵工藝對循環(huán)流化床鍋爐進行超低排放改造,。