隨著全國環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻，污染物掃澈標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，部分發(fā)電企業(yè)及地方甚至要求煙塵排放質(zhì)量濃度不高于5mg/m3。為達(dá)到超低排放限值要求，燃煤電廠正逐步實施超低排放改造。但是 ，目前已實施的超低排放改造項目中，改造方案及技術(shù)路線的選取仍存在較多問題。對此，鍋爐單機除塵器對超低排放改造的關(guān)鍵點進(jìn)行論述，并根據(jù)實際應(yīng)用情況對超低排放技術(shù)路線及其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，以期為后續(xù)實施的超低排放改造項目提供借鑒。
1邊界條件
確定邊界條件是 超低排放改造方案設(shè)計的首要步驟，不同的邊界條件會使方案選取千差萬別。超低排放改造的邊界條件主要包括煤質(zhì)、煙氣量、煙氣溫度及原相關(guān)裝置狀況。
 對于改造項目，機組運行年限一般較長，實際燃用煤質(zhì)經(jīng)常與鍋爐原設(shè)計煤質(zhì)差異較大，需重新選取設(shè)計煤質(zhì)參數(shù)。煤質(zhì)參數(shù)包括工業(yè)分析、元素分析、發(fā)熱值、灰分及灰熔融特性，其中灰分和硫分對超低排放改造方案和投資成本影響較大。確定煤質(zhì)參數(shù)應(yīng)考慮 ：能反映惡劣工況下的入爐煤情況；不宜過度放大裕量，導(dǎo)致投資成本升高，必要時可采取控煤、配煤措施。由于煤炭市場的不確定J陛，未來燃用煤質(zhì)難以完全準(zhǔn)確預(yù)測，超低排放改造的設(shè)計煤質(zhì)參數(shù)需結(jié)合電廠近年實際燃用煤質(zhì)和未來計劃燃用煤質(zhì)綜合確定。
超低排放改造設(shè)計煙氣量應(yīng)結(jié)合改造煤質(zhì)條件、環(huán)保裝置實測數(shù)據(jù)及實際漏風(fēng)情況等因素確定，各裝置的基準(zhǔn)煙氣量應(yīng)統(tǒng)一，各工況設(shè)計煙氣量應(yīng)協(xié)調(diào)。確定設(shè)計煙氣溫度時，除考慮 超低排放改造前實測煙氣溫度外，還應(yīng)注意改造對煙氣溫度的影響，如加裝煙氣換熱器后引起的系統(tǒng)煙氣溫度變化等。
2運行現(xiàn)狀
單機袋式除塵設(shè)備在制定超低排放改造方案前，需摸查各個環(huán)保裝置的運行現(xiàn)狀。首先，應(yīng)調(diào)研整個環(huán)保島的污染物排放現(xiàn)狀，包括脫硝裝置入口和出口的NOx質(zhì)量濃度、除塵裝置入口和出口的煙塵質(zhì)量濃度、脫硫裝置入口和出口的SO2質(zhì)量濃度以及煙囪入口煙塵、SO2，NOx排放質(zhì)量濃度。其次，應(yīng)比較分析各環(huán)保裝置的主要性能參數(shù)與原設(shè)計指標(biāo)的關(guān)系，包括設(shè)計效率、系統(tǒng)阻力等。此外，還需掌握主要環(huán)保裝置及耗材狀況，包括鍋爐的結(jié)焦和腐蝕、選擇性催化還原(SCR)脫硝反應(yīng)器內(nèi)流場均勻性、催化劑活性及破損、電除塵振打裝置效果、袋式除塵濾袋損壞情況、風(fēng)機出力及能耗、吸收塔噴淋層及除霧器性能等。
3脫硝改造方案
目前，絕大多數(shù)燃煤電廠都已配備SCR脫硝裝置，常用的超低排放改造方法。有低NOx燃燒改造、SCR提效改造，以及當(dāng)SCR技術(shù)無法滿足超低排放改造要求時加裝非 選擇性催化還原(CSNCR脫硝裝置等。由于新型催化劑價格較低，一般采用加裝SCR脫硝裝置備用層催化劑或更換現(xiàn)有催化劑方案。部分已實施超低排放改造機組的脫硝系統(tǒng)，采用直接在SCR脫硝裝置備用層加裝與現(xiàn)有催化劑規(guī)格型式一致的催化劑。在確定催化劑更換方案時，應(yīng)備選多種方案，推算催化劑加裝及更換周期，以確定較優(yōu)方案。
超低排放改造后，SCR脫硝裝置內(nèi)的流場均勻J陛及噴氨均勻性尤為重要，SCR脫硝裝置內(nèi)出現(xiàn)局部NOx質(zhì)量濃度過高/過低、NH3/NO摩爾比偏差過大、局部流速過高/過低等情況時，會導(dǎo)致局部氨逃逸過高、催化劑局部磨損/堵塞、NOx排放質(zhì)量濃度無法達(dá)標(biāo)等問題。另外，氨逃逸過高還會造成下游空氣預(yù)熱器堵塞，影響機組運行安全性。因此，進(jìn)行超低排放改造時，需評估脫硝裝置流場，若不符合要求，則需對其進(jìn)行優(yōu)化改造，并于投運后進(jìn)行噴氨均勻性調(diào)整。
近年來火電機組年利用小時數(shù)較低，機組常在中低負(fù)荷下運行，當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時，SCR脫硝裝置入口煙氣溫度可能降至較低連續(xù)噴氨溫度以下，導(dǎo)致脫硝裝置無法投運。因此，超低排放改造時應(yīng)調(diào)研脫硝裝置低負(fù)荷運行情況，通過設(shè)置煙氣旁路、水側(cè)旁路、省煤器分段布置、增設(shè)0號高壓加熱器提高給水溫度、回?zé)岢槠a充給水加熱改造、省煤器熱水再循環(huán)及臭氧脫硝等方法提高低負(fù)荷下脫硝裝置入口煙氣溫度，實現(xiàn)脫硝裝置連續(xù)投運。
4除塵改造方案
除塵改造方案大致可分為高效電除塵器改造、低低溫電除塵器改造、袋式(電袋)除塵器改造、新增濕式電除塵器及濕法脫硫協(xié)同除塵等。高效電除塵器改造方法降。主要有優(yōu)化電源配置、優(yōu)化煙氣流場、優(yōu)化清灰方式以及擴(kuò)容改造等。
低低溫電除塵器改造通過在電除塵器前設(shè)置煙氣冷卻器將煙氣溫度降至酸露 點以下，從而使除塵效率大幅提升。袋式(電袋)除塵器具有除塵效率受燃煤品質(zhì)影響小的特點，改造時應(yīng)特別注意流場及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、漏風(fēng)治理、濾料選取等問題。采用新增濕式電除塵器方案時，應(yīng)重視場地實施條件、投資運行成本等因素。在電廠已實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，新增濕式電除塵器均可滿足煙塵超低排放要求。濕法脫硫的協(xié)同除塵主要利用吸收塔中的氣液傳質(zhì)構(gòu)件、噴淋層及除霧器協(xié)同實現(xiàn)煙塵深度脫除，除塵效率一般可達(dá)75%左右。
5脫硫改造方案
燃煤電廠煙氣脫硫裝置大多采用石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝。脫硫系統(tǒng)超低排放改造方法主要包括單塔雙循環(huán)、雙塔雙循環(huán)、單塔雙沸騰層等。單塔改造主要包括增加液氣比、增設(shè)氣液傳質(zhì)構(gòu)件、優(yōu)化噴淋層和噴嘴配置、優(yōu)化流場、增加漿池容積等。雙塔雙循環(huán)技術(shù)具有可靠性高、對燃煤含硫量適應(yīng)性廣、運行裕量大、脫硫效率高等特點，但實施時應(yīng)注重現(xiàn)場調(diào)研，選取運行阻力小、施工難度低的方案。另外，脫硫改造采用單塔提效技術(shù)還是 雙塔提效技術(shù)與脫硫系統(tǒng)入口SO2質(zhì)量濃度密切相關(guān)。
6風(fēng)機改造方案
燃煤電廠超低排放改造后，煙風(fēng)系統(tǒng)阻力會發(fā)生變化，可能導(dǎo)致原有引風(fēng)機、增壓風(fēng)機出力不足，無法滿足機組安全穩(wěn)定運行要求。另外，由于機組超低排放改造后煙風(fēng)系統(tǒng)阻力升高，導(dǎo)致風(fēng)機電耗激增或風(fēng)機搶風(fēng)失速。通過風(fēng)機技術(shù)改造，提高風(fēng)機性能與超低排放改造后系統(tǒng)的匹配性，提高風(fēng)機運行的經(jīng)濟(jì)性，是 目前解決超低排放改造后機組電耗增加問題的主要技術(shù)手段。
在風(fēng)機改造方案確定前，應(yīng)摸查空氣預(yù)熱器、脈沖單機布袋除塵設(shè)備等裝置堵塞及煙風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)情況并進(jìn)行治理，根據(jù)治理后煙風(fēng)系統(tǒng)的阻力參數(shù)，兼顧風(fēng)機運行經(jīng)濟(jì)性和安全性，確定較優(yōu)方案。除需滿足煙風(fēng)系統(tǒng)出力需求外，風(fēng)機擴(kuò)容改造還應(yīng)避免風(fēng)機在高中低負(fù)荷下出現(xiàn)失速。風(fēng)機擴(kuò)容改造主要分為引風(fēng)機、增壓風(fēng)機合并改造和引風(fēng)機、增壓風(fēng)機單獨擴(kuò)容改造。一般情況下，引風(fēng)機、增壓風(fēng)機合并改造后(同期進(jìn)行煙道優(yōu)化)的運行經(jīng)濟(jì)性高于引風(fēng)機、增壓風(fēng)機單獨改造，而且有利于機組優(yōu)化控制，可以解決機組非 停隱患。與靜葉可調(diào)風(fēng)機相比，系統(tǒng)匹配性好、運行安全性高的動葉可調(diào)風(fēng)機是 目前主流的風(fēng)機結(jié)構(gòu)形式。
河北豪業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司（http://www.haoyehb.com）生產(chǎn)的產(chǎn)品HMC型脈沖單機除塵器主要由風(fēng)機、箱體、排灰裝置、控制系統(tǒng)等組成，單機脈沖除塵器全部放在一個圓形鋼板焊制成的箱體內(nèi)，結(jié)構(gòu)科學(xué)、運行方便、可靠。高溫脈沖袋式除塵器濾袋上端采用彈簧脹圈形式，密封好；維修換布袋籠標(biāo)準(zhǔn)長度為6m，還可根據(jù)需要增長1-2m。大氣清灰布袋除塵器當(dāng)含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器，碰到進(jìn)出風(fēng)口中間的斜板及擋板，氣流便轉(zhuǎn)向流入灰斗，同時氣流速度放慢，由于慣性作用，使氣體中粗顆粒粉塵直接流入灰斗。焦化廠除塵器一種處理風(fēng)量大、清灰效果好、除塵效率高，占地面積小，運行穩(wěn)定、性能可靠，維修方便的大型除塵設(shè)備，該產(chǎn)品采用模塊式生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定。