周錫飛

（亞太環(huán)保股份有限公司，昆明 650118）

1 燃煤煙氣氨法脫硫組合超低排放技術(shù)

1.1 技術(shù)路線

燃煤煙氣實(shí)現(xiàn)超低排放，即主要污染物SO2、NOx、顆粒物達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)排放限值（SO2排放濃度＜35mg/Nm3、NOx排放濃度＜50mg/Nm3、煙塵排放濃度＜5mg/Nm3）?，F(xiàn)有SO2、NOx脫除技術(shù)經(jīng)過設(shè)備提升改造和工藝調(diào)整，一般都可達(dá)到燃煤煙氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)。滿足超低排放要求的關(guān)鍵是對排放煙塵濃度的控制，而排放煙塵控制的關(guān)鍵在脫除機(jī)械塵，難點(diǎn)是控制濕法脫硫裝置本身產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)顆粒物，即可溶性塵（鹽類及氣溶膠）和游離氨NH3、SO2、鹽類與水霧形成的粒子。

國內(nèi)企業(yè)結(jié)合濕式氨法脫硫工藝特點(diǎn)、工藝控制技術(shù)，開發(fā)了運(yùn)用洗滌凝聚、重力分離、離心力慣性分離，多層液膜形成并阻滯氣溶膠的組合式超級除霧技術(shù)，對不同粒徑的塵粒、霧滴分級進(jìn)行分離，取得了良好效果，可適用于不同煤質(zhì)、不同含硫量和粒塵特性的工況，治理后的顆粒物排放濃度＜5mg/m3。

1.2 技術(shù)原理和工藝

鍋爐爐內(nèi)低氮燃燒煙氣經(jīng)SNCR或SCR脫硝后，首先強(qiáng)化煙氣除塵，控制煙氣塵含量≤20mg/m3；煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)后，在脫硫階段首先有效降低煙氣溫度，根據(jù)SO2的氣速濃度合理控制吸收液的密度ρ、pH值、吸收液量，在保證脫硫效率的前提下，控制NH3的平衡分壓和氣溶膠的產(chǎn)生量，同時在濕法脫硫過程中進(jìn)一步脫除煙氣帶入的機(jī)械塵約70%；吸收液合理的組成控制還可進(jìn)一步減少NOx的排放量。煙氣帶出NH3的洗滌：設(shè)置了氨除霧器，回收微量氨和可溶硫酸鹽，回收的液體返回脫硫系統(tǒng)；利用改進(jìn)的兩級波形折流板的離心力及撞擊作用，采用兩級除霧結(jié)構(gòu)工藝尺寸的差別，第一級脫除較大粒徑（＞15μm）的霧滴，第二級脫除較小粒徑（5～15μm）的霧滴；利用網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)、液膜捕集的原理，脫除大部分氣溶膠。實(shí)現(xiàn)主要污染物排放濃度低于天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)限值。

1.3 技術(shù)特色

（1）遵循全過程工藝控制到末端高效治理的基本原則，達(dá)到多種污染物協(xié)同控制治理，實(shí)現(xiàn)超低排放。

（2）精準(zhǔn)進(jìn)行脫硫工藝過程和工藝控制，利用NH3作為吸收劑原料，以亞硫酸銨溶液作為吸收劑，減少逃逸氨量，控制和減少脫硫過程產(chǎn)生的氣溶膠。

（3）應(yīng)用流體力學(xué)原理的組合式超級除霧器，實(shí)現(xiàn)高效除霧，在設(shè)備投資上僅為安裝濕式電除霧器的1/4左右；設(shè)備緊湊、占地面積小、阻力小、能耗低、無污水處理問題，因而投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。

（4）技術(shù)適用范圍廣，適用于不同煤質(zhì)燃煤鍋爐，具有很好的適應(yīng)性。

1.4 技術(shù)創(chuàng)新性和先進(jìn)性

（1）低成本、帶回轉(zhuǎn)式GGH的燃煤煙氣多種污染物超低排放系統(tǒng)；脫硫脫硝一體化煙氣凈化裝置；應(yīng)用于氨法脫硫吸收塔；組合式除霧器國內(nèi)有文獻(xiàn)報(bào)道，但通過脫硫過程控制吸收工藝條件，提高SO2的脫除率，減少逸氨量，增設(shè)水洗除氨霧，末端設(shè)置超級組合式除霧器的燃煤煙氣超低排放裝置。

（2）燃煤火電機(jī)組SO2超低排放改造方案；燃煤電站超低排放環(huán)保島系統(tǒng)；燃煤電廠煙氣超低排放技術(shù)路線；燃煤電廠濕式電除塵（霧）技術(shù)；一種實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣多污染物超低排放的協(xié)同脫除系統(tǒng)及方法，適用于不同煤質(zhì)、不同SO2排放濃度、不同粒塵特性的超低排放技術(shù)裝置。

（3）煙氣多污染物系統(tǒng)一體化控制技術(shù)；應(yīng)對新標(biāo)準(zhǔn)燃煤電廠多污染物協(xié)同控制技術(shù)；濕式燃煤煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù)；燃煤煙氣污染物全過程控制技術(shù)，用不同的技術(shù)方法達(dá)到排放水平。

（4）燃煤煙氣濕法脫硫裝置新型防腐材料；脫硫后煙氣細(xì)顆粒物的聲波團(tuán)聚；濕式氨法煙氣脫硫中氣溶膠的形成及其控制；一種濕法脫硫后除塵除霧裝置及其方法；一種脫除濕法脫硫后煙氣中細(xì)顆粒物的濕式電除塵裝置及方法；燃煤煙氣濕法脫硫脫硝一體化的方法，燃煤煙氣濕法脫硫后的除塵、除霧滴、除氣溶膠一體的裝置。

（5）水霧荷電促進(jìn)超細(xì)顆粒物團(tuán)聚試驗(yàn)；燃煤電廠排放煙氣中的小顆粒分布及多環(huán)芳烴研究；利用蒸氣相變脫除濕式氨法脫硫中形成的氣溶膠微粒；濕式氨法煙氣脫硫中氣溶膠的形成及其控制；煙氣中氣溶膠、霧（液）滴的顆粒分布及脫除的可行性分析研究。

（6）煙氣氨法脫硫技術(shù)應(yīng)用；雙塔式氨法脫硫工藝；燃煤煙氣濕法脫硫、氨法脫硫后除塵除霧控制技術(shù)。

1.5 應(yīng)用情況

無錫友聯(lián)熱電股份有限公司建成全國首套非濕電技術(shù)氨法脫硫超低排放示范項(xiàng)目。裝置處理煙氣量48萬Nm3/h，污染物排放濃度為SO27.53mg/Nm3、煙塵3.4mg/Nm3、NOx28mg/Nm3，低于天然氣鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)。示范項(xiàng)目于2016年1月通過了竣工環(huán)保驗(yàn)收。為技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)還應(yīng)用于：寧波明州熱電有限公司鍋爐煙氣超低排放改造項(xiàng)目、寧波光耀熱電有限公司脫硫除塵超低排放改造項(xiàng)目、盤錦遼河富騰熱電有限公司2×410t/h鍋爐煙氣脫硫裝置超低排放升級改造工程、山東晉煤明水化工集團(tuán)公司潔凈煤氣化項(xiàng)目熱電站4×150t/h鍋爐煙氣氨法脫硫工程、綏化象嶼金谷生化科技公司熱源廠鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)、萬華化學(xué)（煙臺）氯堿熱電公司熱電項(xiàng)目1×670t/h高溫高壓煤粉鍋爐脫硫裝置等項(xiàng)目。

該技術(shù)還可滿足非電行業(yè)大氣污染物達(dá)到特別排放限值的需要，已推廣應(yīng)用于云南源鑫炭素有限公司600kt/a二期工程罐式爐煙氣脫硫系統(tǒng)（含炭塵治理）等項(xiàng)目。

2 技術(shù)開發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

2.1 要根據(jù)國家污染治理需求進(jìn)行項(xiàng)目立項(xiàng)，技術(shù)才有生存空間

2014年國家發(fā)展和改革委員會《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃（2014～2020）》要求東部地區(qū)11省市新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值（即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3）。江蘇、浙江等沿海發(fā)達(dá)省份，當(dāng)?shù)卣氏劝l(fā)文要求燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)到超低排放。

根據(jù)國家要求，相關(guān)企業(yè)以氨法脫硫技術(shù)為基礎(chǔ)，開展燃煤煙氣超低排放技術(shù)研究，突破關(guān)鍵共性技術(shù)，滿足行業(yè)需求，具有推廣應(yīng)用前景。

2.2 根據(jù)市場需要，科學(xué)論證技術(shù)方案，技術(shù)才有市場競爭力

在燃煤煙氣超低排放、脫硫脫硝控制技術(shù)方面，現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)過改造一般可達(dá)到超低排放要求，煙塵的脫除則是超低排放的重點(diǎn)和難點(diǎn)。脫硫裝置之后去除極細(xì)霧滴顆粒的除塵設(shè)備主要是濕式電除塵，但存在占地面積較大、能耗高、有污水需要處理、投資成本高、運(yùn)行費(fèi)用高等問題，同時產(chǎn)生大量的副產(chǎn)脫硫石膏的后期處理較為困難。因此開發(fā)適合國情的投資低、運(yùn)行費(fèi)用低的除塵技術(shù)十分緊迫。

按照“基于從源頭及過程綜合控制污染物產(chǎn)生量，末端逐級分段削減排放的污染物”的理念，“投資省、運(yùn)行成本低”的開發(fā)思路，確定“技術(shù)先進(jìn)、工藝科學(xué)合理、污染物脫除效率高、性價比高”的技術(shù)方案，使技術(shù)具有市場競爭力。

2.3 加強(qiáng)內(nèi)外部產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化

聯(lián)合科研院校和相關(guān)企業(yè)，以簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，明確合作雙方權(quán)利義務(wù)的方式，建立長期戰(zhàn)略合作關(guān)系。技術(shù)單位享有成果的知識產(chǎn)權(quán)，合作開發(fā)新工藝的成果應(yīng)用單位可免費(fèi)使用技術(shù)成果，相關(guān)的高校、設(shè)計(jì)和設(shè)備制造單位，根據(jù)在成果推廣應(yīng)用中承擔(dān)的工作任務(wù)和工作量分配收益。

建立集試驗(yàn)研究、工程設(shè)計(jì)施工、設(shè)備設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、性能考核、設(shè)施運(yùn)營和售后服務(wù)一條龍服務(wù)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化體系，在內(nèi)部研究院、設(shè)計(jì)院、工程部、商務(wù)（采購）部、營銷部和其他職能部門，按各自的職責(zé)和分工，密切配合，確保技術(shù)開發(fā)成功和成果轉(zhuǎn)化實(shí)施。

2.4 創(chuàng)新組織模式，落實(shí)條件，確保研發(fā)工作順利開展

項(xiàng)目立項(xiàng)后，合作單位實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組和工作組，認(rèn)真組織項(xiàng)目實(shí)施工作，嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃，完成項(xiàng)目研發(fā)任務(wù)。落實(shí)項(xiàng)目研發(fā)經(jīng)費(fèi)，確保資金按時足額到位，提高資金使用效率和效益，保障項(xiàng)目實(shí)施條件，確保項(xiàng)目研究任務(wù)的完成。

組織有較強(qiáng)科研能力的研究隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，組織強(qiáng)有力的工程設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)調(diào)試人員進(jìn)行項(xiàng)目技術(shù)咨詢、工程咨詢、工程設(shè)計(jì)、人員培訓(xùn)、工程調(diào)試及測試、生產(chǎn)操作指導(dǎo)、生產(chǎn)問題診斷等技術(shù)開發(fā)、推廣和服務(wù)工作。加強(qiáng)市場開發(fā)力度，推廣技術(shù)應(yīng)用。

2.5 促進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用

1）及時申請專利，構(gòu)建專利保護(hù)池，有效保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)；2）申請科技成果鑒定；3）申請科技成果登記；4）申請獎勵；5）申請技術(shù)認(rèn)定；6）參加展示交流。通過以上工作，為技術(shù)推廣應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)，從而促進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用。

3 結(jié)語

2018年中央經(jīng)濟(jì)工作會議指出：今后3年要重點(diǎn)抓好決勝全面建成小康社會的防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)、精準(zhǔn)脫貧、污染防治三大攻堅(jiān)戰(zhàn)；打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，要使主要污染物排放總量大幅減少，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善，重點(diǎn)是打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”。

打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要大氣污染防治技術(shù)支撐，超低排放技術(shù)的推廣應(yīng)用，顯著降低煙塵、SO2、NOx等主要污染物的排放量和排放濃度，切實(shí)改善環(huán)境空氣質(zhì)量。要不斷提升完善技術(shù)，構(gòu)建專利保護(hù)鏈，加大示范與推廣應(yīng)用力度，為污染減排和改善環(huán)境質(zhì)量做出貢獻(xiàn)，同時提升企業(yè)競爭力，支撐企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。