摘 要：现如今，雾霾问题已经受到人们的广泛关注，随着灰霾等区域性大气复合污染的加剧，我国环境保护要求也在逐步提高。其中燃煤电厂排放的 SO2、NOx以及烟尘是形成 PM2.5的重要前体物，所以燃煤电厂污染物排放问题急待解决。本文较为系统的总结了燃煤电厂超净排放技术路线以及实施现状。

关键词：燃煤电厂； 污染物； 超净排放； 发展现状

1 燃煤超净排放标准

《煤电节能减排升级与改造行动计划（ 2014—2020 年）》发布以来，我国部分省市地区及发电集团依据自身实际相继制定了不同的燃煤超净排放指标。我国实行的污染物排放标准十分严格，SO2，NOx及烟尘排放限值均有明显降低； 我国东部发达地区均制定了比国家标准更严苛的烟尘超低排放指标，国华电力集团电厂超低排放指标更低，并对集团京津冀、长三角、珠三角地区燃煤机组甚至制订了比国家标准低一半以上的污染物排放指标。

2 烟气超净排放的技术路线

针对燃煤机组的超净排放要求，我国各大发电集团、环保公司等对烟尘、二氧化硫和氮氧化物的超低排放控制进行了一系列的探索研究，目前已有许多脱硫、脱硝、除尘新技术得到了实际应用，下面详细总结了针对各污染物的烟气超净排放技术路线。

2.1 烟尘超净排放技术

当前超净排放燃煤机组应用较多的除尘技术主要有低低温静电除尘技术、湿式电除尘技术、电袋复合除尘技术、旋转电极静电除尘技术等。

2.1.1 低低温静电除尘技术

低低温静电除尘技术就是在静电除尘器前增设低温省煤器以使除尘器入口处烟气温度降至 90～100℃的低低温状态，烟气温度降低，飞灰比电阻相应降低至 108～1011Ω·cm，同时除尘器入口烟气流量减少，静电除尘器除尘效率得到提高。

2.1.2 湿式电除尘技术

湿式电除尘技术与干式静电除尘技术工作原理基本相同，主要区别在于使用水膜清灰方式代替传统的振打清灰，以达到更高的除尘效率。 根据布置方式的不同，湿式电除尘器可分为卧式和立式两种形式。

2.1.3 电袋复合除尘技术

电袋复合除尘技术的工作原理为在一个箱体内紧凑安装电场区和滤袋区，电场区利用高压电场去除大部分烟尘颗粒，而后利用烟气滤袋收集带有电荷但未被电除尘区域收集的微细粉尘。

2.1.4 旋转电极静电除尘技术

旋转电极静电除尘技术将除尘器电场分为固定电极电场和旋转电极电场两部分，旋转电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转清灰刷清灰，当粉尘随旋转的阳极板运动到非收尘区域后，被正反旋转的一对清灰刷刷除，旋转清灰刷可清除高比电阻、黏性烟尘，避免反电晕现象，同时旋转清灰刷置于非收尘区，可最大限度地减少二次扬尘。

2.2 SO2超净排放技术

石灰石-石膏法是我国燃煤电厂最主流的脱硫工艺，各燃煤电厂因地制宜采用了增加喷淋层、性能增强聚气环、双塔串联、单塔双循环、单（双）托盘塔、单塔一体化脱硫除尘深度净化技术等新型超净排放技术。

2.2.1 单塔双循环技术

单塔双循环技术将原有脱硫塔分为吸收区和氧化区两个区域：吸收区循环浆液 p H 值控制在 5.8～6.4，以保证较高的脱硫效率；氧化区循环浆液 pH 值控制在 4.5～5.3，以保证 Ca SO3，Ca HSO3的氧化和石灰石的充分溶解，以及充足的石膏结晶时间。本工艺双循环脱硫系统相对独立运行，但又布置在一个脱硫塔内，既保证了较高的脱硫效率，又降低了浆液循环量和系统能耗，并且单塔整体布置还减少了占地，节约了投资；

2.2.2 双塔串联技术

双塔串联技术是指在原有喷淋塔基础上新增一座喷淋塔，并将两座石灰石-石膏湿法喷淋塔串联运行，完成对烟氣的两级处理。燃煤烟气经过一级塔脱除部分 SO2，再经过二级塔对SO2进行深度脱除，两次效果相叠加可使总的脱硫效率大于98%。

2.2.3 单（双）托盘塔技术

烟气与石灰石浆液均匀有效地接触可促进SO2的脱除。托盘塔技术在传统脱硫塔喷淋区下部适当位置布置多孔合金托盘，对烟气进行整流，使烟气均匀通过脱硫塔喷淋区以强化烟气与浆液的接触。托盘工作原理是基于多项紊流掺混的强传质机理，利用气体动力学原理，通过烟气整流器装置，产生气液翻腾的湍流空间，气、液、固三相充分接触，大大降低了气液膜传质阻力，大大提高了传质速率，从而达到提高脱硫效率的目的。

2.2.4 单塔一体化脱硫除尘深度净化技术

单塔一体化脱硫除尘深度净化技术集高效旋汇耦合脱硫除尘技术、高效节能喷淋技术和离心管束式除尘技术于一体，可实现对燃煤电厂 SO2、烟尘的一体化脱除。

2. 3 NOx超净排放技术

我国大部分燃煤机组现在均已实现以低 NOx燃烧器+SCR 催化剂为基础的脱硝技术路线。通过改造燃烧器，调整二次风和燃烬风的配比，增加燃烬风的比例，可降低燃烬风区域产生的 NOx，从而有效降低 NOx排放。双尺度低氮燃烧技术是近年来较为常用的一种新技术，其将炉内燃烧区域在空间尺度上划分为中心区和近壁区，在垂直方向划分为 2 个燃烧区段，每个区段均包含氧化区、还原区和燃烬区，通过改变炉内射流组合使炉内空间尺度及过程尺度上相关节点区段三场（ 温度场、速度场、颗粒浓度场） 特性差异化，并运用分区优化调试方法，从而在2个尺度上形成低氮、防渣、防腐、稳燃功能的特性。

对于 SCR 脱硝系统改造，大多数超净排放燃煤机组多将原有的2+1（ 2 层填装，1 层备用） 层催化剂直接更改为 3 层全部填装，部分电厂采用 4 层 SCR 催化剂。改造后系统脱硝效率可以提升至 85% ～ 90%，采用现有技术即可以满足超净排放 NOx< 50 mg / m3要求。

3 燃煤电厂超净排放实施现状

从当前的发展现状来看，超低排放在建设这个层面取得了共识，进入了在什么样的范围内建设或改造、如何选择技术路线并积极推进的阶段，五大发电集团对其燃煤电厂的“超低排放”都提出了改造规划和明确的工作目标。现有燃煤电厂采用了不同的脱硫、脱硝、除尘超低排放改造技术路线，总体来看，脱硫超低排放改造技术路线因各电厂自身条件而异； 脱硝超低排放改造技术路线基本相似，以优化低氮燃烧、增加 SCR 催化剂为主； 除尘超低排放改造多选用加装低温省煤器和湿式除尘器（ WESP），同时结合电除尘高频电源改造、电场布置优化、改善除尘器通流等技术。经超低排放改造后，现役燃煤机组可达到 SO2，NOx，烟尘排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。

4 总结和展望

以煤为主的能源结构造成了我国大气污染严重的现状，燃煤电厂面对节能减排与环境污染严重的双重压力，长期承担着大气污染物控制的减排重任。超低排放将会是火电企业节能减排的发展趋势，总结了燃煤电厂超净排放标准、超净排放技术路线以及燃煤电厂超净排放实施现状。现有燃煤电厂采用不同的脱硫、脱硝、除尘超净排放改造技术路线改造后，SO2、NOx、烟尘排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。燃煤烟气污染物超净排放从技术层面上看是可行的，各电厂可根据不同的地方排放标准、锅炉炉型、燃煤煤质等选用合适的超净排放改造技术路线。燃煤电厂超净排放技术的广泛运用将进一步提高我国以煤炭为主的能源结构的清洁化水平，而且也为煤电的生存与发展提供了一种新思路。

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