燃煤电厂烟气“超低排放”技术路线
燃煤电厂超低排放技术路线选择探讨
燃煤电厂超低排放技术路线选择探讨摘要：随着空气污染越来越受到重视，近年来国家颁布了一系严列苛的排放标准，超低排放已成为未来电厂环境保护的新趋势。
分析了超低排放脱硝、除尘、脱硫的技术方案，并在此基础上探讨了超低排放已投产的联合技术路线。
关键词：燃煤电厂；超低排放当前，我国社会经济发展突飞猛进，经济效益显著提高，但与此同时，京津冀、长三角及珠三角三大工业区大气污染持续加重。
我国对煤炭资源的利用一直存在原煤入洗率低、回采率低、燃烧利用率低和开采污染等问题，而我国的经济发展和能源资源条件决定了以“煤炭为主”的能源结构在短期内难以改变。
由此看来，与调整能源结构相比，强化末端治理是能够在短期内控制大气污染形势的有效措施。
从2011年到2013年，为应对雾霾天气，控制大气污染形势，国务院先后颁布了“节能减排十二五规划”、“大气污染防治十条措施”（简称大气“十条”）等政策性文件以及《火电厂大气污染物排放标准（GB13223—2011）》等一系列有关污染物排放新标准，力求加大对电力、钢铁、水泥等行业污染物排放的治理力度；因此，在国家政策和民生驳论的重重压力之下，中国大气治理延向了新思路——超低排放。
1.超低排放改造的原则燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线选择时应遵循“因煤制宜、因炉制宜、因地制宜、统筹协同、兼顾发展”的基本原则，具体到钙基湿法脱硫协同除尘超低排放改造，则应考虑技术成熟可靠，经济性好，节约用地，施工方案简易可靠的原则。
目前国家环保部已发布了HJ2301－2017《火电厂污染防治可行技术指南》，因此在选择SO2超低排放技术路线时可参考该标准;超低排放改造必然会增加电厂的投资、运行和维护费用，据统计，一台660MW机组的超低排放改造工程将增加单位供电成本0.00847元/(kW•h)，因此超低排放改造应考虑其经济性;现有钙基湿法脱硫装置大多建造于2010年之前，超低排放改造时已无多余的场地来布置大型的容器或设备，所以超低排放改造应选用节约用地的技术;超低排放改造工程的工期普遍紧张，改造施工方案只有尽量简易且安全可靠才能同时保证工期和质量。
燃煤电厂烟尘超低排放技术路线比选分析
燃煤电厂烟尘超低排放技术路线比选分析分析国内燃煤电厂现役主要烟尘治理设施技术特点及其实现超低排放存在的问题与技术难点，通过对当前国内开发的新除尘技术及其应用效果的比选研究，有针对性地提出燃煤电厂现役机组烟尘超低排放技术改造建议，相关结论可为燃煤电厂烟尘超低排放技术的选取提供参考。
随着中国经济持续高速发展，城市化和工业化进程日益加快，各种大气污染物排放急剧增加，尤其是近几年中国出现大范围雾霾天气，严重损害人民群众身体安康，影响社会和谐稳定，一般认为煤炭和石油对雾霾的影响最大，尤其是燃煤电厂。
按照国家相关要求，全面实施煤电行业节能减排升级改造，在全国范围内推广燃煤电厂超低排放，即在基准氧含量6%条件下，烟尘排放浓度W1omg/Nm3。
某省要求常规燃煤机组烟尘排放浓度W5mg∕Nm3,低热值燃煤机组烟尘排放浓度≤10mg∕Nm3o目前燃煤电厂采用的除尘技术难以满足超低排放要求,而“十三五”期间，某省300MW以上燃煤电厂全部面临超低排放技术改造问题，因此，结合现状选择适宜的技术路线是超低排放技术改造的关键，也是实现烟尘稳定达标排放的根底。
1电力行业烟尘排放现状分析20**年中国火电行业共有3102家，装机容量8.62X108kW,排放烟粉尘218.8X104t,其中独立火电厂1853家,拥有4825台机组，共有除尘设施5140套，排放烟（粉）尘183.9×104t o自备电厂1249家，有2690台机组，排放烟粉尘34.9×104t o20**年中国火电行业共有3288家，共排放烟粉尘235.5×104t o其中独立火电厂1908家，拥有4983台机组，共有除尘设施5301套，排放烟（粉）尘195.8X104t0自备电厂1380家，有2895台机组，排放烟粉尘39.7X104t。
20**年、20**年电力行业烟尘排放情况见表1。
表1：20**年、20**年电力行业烟尘排放情况从表1中可以看出，电力行业烟尘排放量占全国烟尘排放量从20**年的17.11%下降到20**年的13.52%,下降了3.59%o全国工业烟（粉）尘排放量从20**年的19.98%下降到20**年的16.17%,下降了3.81%。
浅析燃煤电厂超低排放改造技术路线
（一）脱硝改造
1、低低氮燃烧器改造
低低氮燃烧器是通过改造燃烧器，调整二次风与燃尽风配比，增加燃尽风比例，大幅减少燃尽风区域产生的NOx，从而有效降低NOx的生成。
低氮燃烧器改造用于四角切圆直流燃烧器的比较多，改造也都比较成功，而用于对冲布置的旋流燃烧器的案例较少，而且经常会带来屏过结焦严重、超温等影响锅炉安全运行的问题，对于炉膛出口烟温和排烟温度较高、容易结焦的锅炉来说不太合适。
烟气进入吸收塔后，首先通过塔内托盘，并与托盘上的液膜进行气、液相的均质调整，在吸收区域的整个高度以上可以实现气体与浆液的最佳接触。双托盘的气液相调整充分，气相均布好，脱硫增效很明显。由于托盘可保持一定高度液膜，增加了烟气的停留时间，提高吸收剂利用率，从而提高了脱硫效率。
（三）除尘技术
1、低低温电除尘
二、组合路线的选择
1、投资最省的路线
脱硫除尘一体化+脱硝催化剂加层+高频电源改造，单机投资5000万～1亿，可以节约大量投资，同时运行阻力很低，设备增加很少，运行维护成本都最小化，停机工期最短可以控制在40天以内，各方面优势十分明显。
由于该技术投入应用不久，虽然很快受到市场的认可，但是长期除尘稳定性尚待验证，有一定的风险。
低低温电除尘是在电除尘前增设热回收器，降低除尘器入口烟气温度，随烟气温度降低，粉尘比电阻减少，粉尘更容易被捕集；同时，随着烟气温度降低，烟气体积流量下降，在通流面积不变的情况下，烟气流速明显降低，增加了烟气的停留时间，提高了除尘效率。
对于回收的热量，目前主要有两种用法，一种是MGGH系统，即在吸收塔出口烟道增加再热器，利用烟气余热提升净烟气温度，防止下游设备腐蚀，无烟气泄露，可以基本消除“白烟”及石膏雨现象。另一种是低温省煤器，即将回收的热量用于加热汽机房凝结水。两种改造路线各有优势，MGGH具有很好的环保效果，而低温省煤器则可以有效降低煤耗，提高经济性。
燃煤电厂烟气超低排放技术路线
AH FGC
低低温
ESP
S
WESP FGR
T
高效
A
除尘
C
FGD
可选
K
核心
立足国内最佳，争创世界一流。
2013年1月，菲达环保从日本三菱重工引进水平烟气流金属板式 WESP技术，三菱重工转让选型、设计、制作及安装等全部技术。
技术引进签约仪式
技术引进合同登记证书
菲达环保WESP业绩表
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低低温电除尘技术--自主研发
菲达环保
FEIDA ENVIRO
2011年起，菲达环保开展低低温电除尘技术研究，并取得一定突破。 2013年5月~2014年3月，完成华能国际“燃煤电厂烟气协同治理关键 技术研究”除尘设备专题研究，提出了以低低温电除尘技术为核心的烟 气协同治理技术路线。
WESP在美国、日本等电厂已有近30年的应用历史，约 几十套的电厂投运业绩。WESP是燃煤烟气复合污染物控 制的精处理技术装备。
日本碧南电厂配套WESP： 机组数量及大小：（2×1000MW）+（3×700M）； 运行年限：稳定运行超过20年； 烟尘排放：设计限值为5mg/m3，实际值约1mg/m3。
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2 WESP水、电、碱耗量估算
菲达环保
FEIDA ENVIRO
项目 技术配置方案 机组（MW） 电耗（kW/h）
除尘效率(%)
70%~80% 一个电场 WESP 300 600 1000
≥80% 二个电场 WESP 300 600 1000
200 360 520 320 570
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某燃煤电厂烟气超低排放技术路线设计
收稿日期:2022-12-30某燃煤电厂烟气超低排放技术路线设计王 浩,邹 芳,邬士军(中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司工程技术中心热机处,北京 100032) 摘 要:某燃煤电厂执行超低烟气污染物排放标准,最终烟气中N O x ㊁S O 2及粉尘浓度分别为20m g /N m 3㊁10m g /N m 3及1m g /N m 3㊂文章简述了该工程中脱硝㊁脱硫及除尘设备的技术路线及基本参数,可为其他火电企业提供参考借鉴㊂关键词:超低排放;脱硝;脱硫;除尘中图分类号:T M 621.8 文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2023)18 0125 04 本研究依托某燃煤电厂工程,针对项目建设单位提出的超低排放要求,结合国内目前现有的烟气净化设备的发展水平,提出了合理的烟气净化技术路线,达到了预定目标㊂1 项目简介1.1 机组参数某电厂位于内蒙古自治区锡林郭勒盟,是一座大型露天矿坑口电厂,建设2ˑ660MW 燃煤间接空冷㊁凝汽式汽轮发电机组㊂机组配国产超超临界参数,一次中间再热㊁四角切圆燃烧㊁固态干式排渣㊁全钢构架㊁全悬吊结构燃褐煤锅炉㊂工程同步建设烟气脱硫㊁除尘设备及烟气脱硝设施㊂锅炉主要参数(B M C R 工况,设计煤种),见表1㊂表1 锅炉主要参数名称 单位B M C R 过热蒸汽 蒸汽流量t /h2145蒸汽压力(过热器出口)M P a (g )29.3 蒸汽温度(过热器出口)ħ605给水温度ħ314.9再热蒸汽蒸汽流量t /h 1766.66进口/出口蒸汽压力M P a (g)6.268/6.068 进口/出口蒸汽温度ħ376.0/623 空预器出口烟温(修正后,B R L 工况,考虑烟气余热利用装置后)ħ159.0 锅炉保证效率(设计煤种,B R L 工况,考虑烟气余热利用装置后)%93.0锅炉实际耗煤量(设计煤种/校核煤种)t /h 478.0/509.21.2 煤质表2 煤质及灰分分析数据项目符号单位设计煤种校核煤种工业㊁元素分析全水分M t %3536.5 空气干燥基水分M a d %19.0719.5 收到基灰分A a r %16.8617.55 干燥无灰基挥发份V d a f %45.1246.12 收到基碳C a r %34.6933.12 收到基氢H a r %2.392.05 收到基氧O a r %9.509.56 收到基氮N a r %0.460.42 收到基全硫S t .a r%1.100.80 收到基低位发热量Q n e t .a r kJ /k g 1231011624灰熔融性 变形温度D Tħ12001180软化温度S T ħ12201200半球温度H T ħ 流动温度F T ħ12501240灰成分 二氧化硅S i O 2%56.55三氧化二铝A l 2O 3%19.89 二氧化钛T i O 2%0.99 三氧化二铁F e 2O 3%7.20 氧化钙C a O %5.54 氧化镁M g O %3.41 氧化钾K 2O %1.67 氧化钠N a 2O %0.62 三氧化硫S O 3%3.59 二氧化锰M n O 2%0.019 其他%0.521可磨性指数及磨损指数 哈氏可磨指数H G I 48 冲刷磨损指数K e0.81本工程设计煤种为内蒙古锡林浩特胜利煤田一号露天矿原煤,煤质属高水分㊁高挥发份㊁中低硫㊁低2023年9月内蒙古科技与经济S e pt e m b e r 202318532I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y &E c o n o m yN o .18T o t a l N o .532灰的褐煤,适宜电厂燃用㊂设计和校核煤种的煤质及灰成分分析,见表2㊂设计煤种㊁校核煤种粉尘比电阻,见表3㊂表3燃煤粉尘比电阻数据测试温度/ħ测量电压/V比电阻/Ω㊃c m275003.20ˑ109805009.02ˑ1091005003.50ˑ10101205005.20ˑ10111505007.50ˑ10111805001.05ˑ1011 1.3排放标准按照‘火电厂大气污染物排放标准“(G B 13223 2011),重点地区新建燃煤机组N O x㊁S O2及粉尘的排放标准分别为100m g/N m3㊁50m g/ N m3及20m g/N m3(均为干基,6%氧状态,下同),重点地区燃机上述污染物排放标准分别50m g/ N m3㊁35m g/N m3及5m g/N m3㊂党的十九大提出了 绿水青山就是金山银山 ㊂为了贯彻执行这一基本理念,本工程大气污染物排放执行超低排放标准,烟气中N O x㊁S O2及粉尘的最终排放浓度分别不大于20m g/N m3㊁10m g/N m3和1m g/N m3,污染物排放浓度在燃机电站排放限值以下,在国内燃煤电厂中处于领先地位㊂下文中将分别阐述烟气中N O x㊁S O2及粉尘最终排放值的技术路线㊂2脱硝技术2.1低氮燃烧技术锅炉采用低氮分级燃烧技术,炉膛每个角设7层燃烧器,另设6层燃尽风(S O F A)喷口,可保证在35%B M C R-B M C R工况下,省煤器出口N O x排放值不高于300m g/N m3㊂2.2S C R脱硝技术目前,常见的锅炉烟气脱硝工艺路线有S C R (S e l e c t i v e C a t a l y t i c R e d u c t i o n d e n i t r a t i o n,选择性催化还原)及S N C R(S e l e c t i v e N o n-C a t a l y t i c R e-d u c t i o n d e n i t r a t i o n,选择性非催化还原)两种,一般S N C R工艺应用于小容量锅炉或循环流化床锅炉,大容量煤粉炉则一般采用S C R脱硝工艺㊂本工程采用S C R工艺,催化剂层数 3+1 ,脱硝效率ȡ95%,最终N O x排放浓度ɤ20m g/N m3㊂2.3还原剂的选择一般常见脱硝还原剂有液氨㊁氨水及尿素制氨等,氨为危险化学品,不宜大量储存㊂按照相关规定[1],氨的临界量为10t超过即为重大危险源㊂故本工程采用尿素制氨工艺,消除了常规电厂中氨区这个重要危险源㊂尿素制氨有热解和水解两种工艺,其中热解法具有负荷响应速度快㊁氨气管道短等优点,故选择热解制氨工艺㊂2.4催化剂的选择一般脱硝催化剂分为板式㊁波纹式及蜂窝式几种,根据规定[2]:当烟尘浓度小于30g/N m3时,宜选用蜂窝式或波纹板式催化剂;当烟尘浓度为30~ 60g/N m3时,宜选用蜂窝式或平板式催化剂㊂在本工程燃煤中灰分含量低,烟气中飞灰浓度约为30 m g/N m3,故采用蜂窝式催化剂㊂催化剂层数为3层(另预留一层催化剂安装空间),每台机组催化剂体积约1227m3㊂3脱硫技术本工程脱硫采用常规石灰石-石膏湿法脱硫(F G D)工艺,该工艺技术成熟㊁流程简单,污染源较少㊂本工程采用单塔单循环工艺,一炉一塔,五层喷淋,脱硫效率ȡ99.76%,最终烟气中S O2浓度ɤ10 m g/N m3㊂脱硫塔基本参数,见表4㊂表4脱硫塔基本数据项目单位内容吸收塔型式(喷淋塔)湍流塔流向(顺流/逆流)逆流吸收塔前烟气量(湿态)Nm3/h2496106吸收塔后烟气量(湿态)Nm3/h2566168设计压力P a-2000~5000浆液全部排空所需时间H14液/气比(L/G)L/m324.1(入口标湿,当量液气比)烟气流速m/s3.5(塔出口)烟气在吸收塔内停留时间S8化学计量比C a C O3/去除的S O2m o l/m o l1.03浆池固体含量:最小/最大W t%15/20浆液含氯量g/L20浆液p H值5~6吸收塔吸收区直径m18.6吸收塔吸收区高度m20浆池区直径(或长ˑ宽)m18.6浆池高度m10.8浆池液位正常/最高/最低m10.8/11.3/10.3浆池容积m32935吸收塔总高度m41.14除尘器技术4.1干式静电除尘器本工程燃用煤种为锡林浩特胜利煤田褐煤,按总第532期内蒙古科技与经济照中电联‘燃煤电厂除尘技术路线指导意见“中按照煤种对于除尘难易性划分,除尘性属于 容易 ㊂本工程设计煤种中灰分N a2O含量为0.62%, S a r为1.10%,A l2O3+S i O2=76.44%,S i O2含量为19.89%,符合除尘难易性属于 容易 的条件,故适合选用静电除尘器㊂本工程每台炉配两台双室五电场低温静电除尘器,除尘效率99.9%,除尘器出口粉尘浓度ɤ30 m g/N m3,除尘器一㊁二电场配高频电源㊂除尘器外形尺寸,如图1所示㊂图1静电除尘器外形本工程为褐煤机组,本身排烟温度较高;在投入烟气余热利用系统后,空预器出口烟气温度超过150ħ㊂为了降低烟气中飞灰比电阻及烟气体积流量,本工程在除尘器前烟道上设置低温省煤器(烟气冷却器),将烟气温度降低至107ħ后进入除尘器㊂除尘器基本参数,见表5㊂4.2高效除尘-除雾装置烟气进入脱硫塔后,喷淋的浆液会将一部分烟气中的粉尘脱除,对于烟气净化有正面作用㊂但同时烟气在脱硫塔内会进行化学反应,生成固体颗粒(石膏),烟气会夹带部分石膏离开脱硫塔,对于烟气净化起到负面作用㊂故需在脱硫塔顶设置高效除尘-除雾装置,降低净烟气中由于夹带造成的粉尘浓度,同时也应控制塔内烟气流速,适当放大脱硫塔直径,降低烟气夹带的粉尘量㊂脱硫厂家开始对脱硫塔深度协同除尘的技术进行深入研究,主要技术措施包括:①采用托盘㊁多孔分布器等技术强化气液固的传质作用;②采用塔壁增效环技术避免壁面烟气短路;③优化喷嘴形式和布置,合理设计喷淋层数量及间隔高度等,提高浆液对烟尘的拦截捕获效率;④塔内设置高效屋脊式除尘除雾器和旋流管式除尘除雾器,以提高除尘除雾效率㊂表5干式静电除尘器基本数据项目单位数据设计效率%ȡ99.91%保证效率%ȡ99.90%校核煤种效率%ȡ99.90%烟尘排放浓度(折合到6%含氧量,干基)m g/Nm3<30本体阻力P aɤ245本体漏风率%ɤ2.5噪声d B<85外形尺寸(每台炉)(长ˑ宽ˑ高)mˑmˑm25.54ˑ81.85ˑ40.5电场通道数个23每个电场的有效长度m 4.75ˑ4+3.8电场的总有效长度m22.8电场的有效宽度m9.45电场的有效高度m15.5总集尘面积(每台炉)m2137352同极间距mm410烟气在电场内的停留时间s24.12有效断面积m2584.66长㊁高比 1.47室数/电场数4/5阳极板型式及总有效面积(每台炉)B E板/137352阴极线型式及总长度(每台炉)针刺线/319424阳极板/阴极线振打加速度g>150/>80比集尘面积/一个供电区不工作时的比集尘面积m2/m3/s124.25/117.7驱进速度/一个供电区不工作时的逐进速度cm/s 5.56/5.87烟气流速m/s e c0.95壳体设计压力:负压k P a-9.98正压k P a+8.7通过以上手段,脱硫塔除尘效率得到大幅提高,通常可达到75%以上,具备了高效的协同除尘能力㊂本工程脱硫塔顶配旋流管式除尘-除雾装置外形,如图2所示㊂该装置由旋流管组成,旋流管入口设有导向叶片㊂脱硫后的净烟气经导向叶片,旋转进入旋流管内㊂该装置是具有凝聚㊁捕悉㊁湮灭3种除尘作用:①流经除尘器的气流高速湍动,促进烟气中大量细小雾滴与尘颗粒的互相碰撞,凝聚为较大颗粒;②烟气在导向叶片作用下形成较高的切向速度,将液滴㊁细尘高速甩脱向除尘管壁面,与壁面的液膜接触后被截留,实现捕悉分离;③高速旋转的壁面液膜可保王浩,等㊃某燃煤电厂烟气超低排放技术路线设计2023年第18期证同向运动的雾滴接触后湮灭,不产生二次雾滴;为保证除尘效果,装置内设置了二层导流叶片,强化了湍流效果,延长了气体停留时间,提高了除尘器对尘颗粒的分离效果㊂图2 旋流管式除尘-除雾装置外形本工程采用高效管式除尘-除雾装置,可在脱硫塔进口烟气粉尘浓度30m g/N m 3的情况下,保证脱硫塔出口粉尘浓度ɤ5m g/N m 3㊂4.3 湿式静电除尘器湿式电除尘器主要作为大气复合污染物控制系统的最终精处理技术装备,用于去除湿法脱硫后的气溶胶及解决烟气排放浊度等问题,可将烟尘排放限值控制在5m g/m 3以下㊂图3 湿式静电除尘器工作原理湿式电除尘器的收尘原理与干式电除尘器相同,均经历荷电㊁收集和清灰3个阶段㊂金属放电线在直流高电压的作用下,将其周围气体电离,使粉尘或雾滴粒子表面荷电,荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动,并沉积在收尘极上,清灰方式多采用喷淋水流从集尘板顶端流下,在集尘板上形成一层均匀稳定的水膜,将板上的颗粒带走,也有依据收集雾滴自流的清灰方式㊂湿式电除尘器的工作原理,如图3所示㊂湿式电除尘器根据极板材质的不同,大致可分为金属极板㊁导电玻璃钢及柔性极板等几种类型;按布置方式的不同,又可分为卧式布置和立式布置两种类型㊂本工程每台机组配一台立式湿式静电除尘器,其阳极材质为阻燃型有机纤维柔性极板㊂相比于常规金属极板材质,该材质耐腐蚀性强,无须使用碱溶液冲洗极板,系统简单㊂该湿式静电除尘器除尘效率ȡ80%(在一个电区失电时),在入口烟气粉尘浓度5m g /N m 3的情况下,可保证出口烟气粉尘浓度ɤ1m g/N m 3㊂该设备基本参数见表6㊂表6 湿式静电除尘器基本数据项目名称单位数值除尘效率%ȡ80P M 2.5去除率%ȡ80S O 3脱除率%ȡ30出口粉尘浓度m g/N m 3ɤ1出口雾滴浓度m g/N m 3ɤ15烟道内烟气设计流速m /s ɤ15设备本体漏风率%<1比集尘面积m 2/(m 3/s)ȡ165 结论随着环保技术的发展,烟气污染物超低排放需要更加重视除尘装置㊁脱硫装置和脱硝装置的污染物协同脱除作用㊂本工程采用上述协同措施后,可以最大限度地减排烟气污染物㊂通过各种技术路线的合理选取,本工程按照最终N O x ㊁S O 2及粉尘的排放浓度分别不高于20m g /N m 3㊁10m g /N m 3及1m g /N m 3的标准设计㊂本工程投产后,现场实际运行情况也达到了预期值㊂[参考文献][1] 国家市场监督管理总局,中国国家标准化管理委员会.危险化学品重大危险源辨识:G B18218-2018[S ].北京:中国标准出版社,2018.[2] 国家能源局.D L /T 1896-2018火力发电厂烟气脱硝用催化剂技术条件[S ].北京:中国电力出版社,2019.总第532期内蒙古科技与经济。
燃煤锅炉烟气超低排放技术路线
台增压风机送入一次风道作为一次风使用，降低一次风量；2、提高
二次风风口实现梯级燃烧，加大二次风比。经改造后床温下降，炉膛 上部温度上升，在不喷氨的情况下可降低NOx至200mg/Nm3，非催化氨 法脱硝（SNCR）喷枪设在炉膛出口，配合低氮燃烧脱硝可降低NOx至 <150mg/Nm3 ，运行费用较单独使用非催化氨法脱硝（SNCR） 明显下 降，锅炉效率无明显变化。 • 将3电场除尘器均改为布袋除尘，可达到<30mg/Nm3排放量，但仍 不能达到2017年<20mg/Nm3排放标准，同时石膏雨现象有待治理。
电除尘器前端设置烟气换热器，使进入电除尘器的烟温从通常的120℃-160℃的低温状态下降 到85℃-100℃（通常在酸露点以下）的低低温状态 组成：烟气换热器 + 电除尘器 调温后 90-100℃
换 热 面 换热面
低低温电除尘结构布置
烟气温度一般在80℃～90℃，低于酸露点温度。 降低烟尘比电阻 达到5电场除尘性能，10-30mg/Nm3; 减小烟气体积，引风机减小能耗。 SO3附着于飞灰表面，大大降低飞灰的比电阻。烟气中SO3浓度大幅度 降低，可减少SO3排放。 对热交换器下游的设备不仅没有腐蚀作用，还有保护作用。
燃煤污染物超低排放技术
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所谓燃煤污染物超低排放技术，是指通过先进的综合治理技术，使燃煤
装置的污染物排放达到燃气装置的排放水平。其意义在于从根本上解决燃煤
污染问题和能源--环境矛盾瓶颈，打开煤炭能源利用的枷锁，对大气环境质 量改善和经济社会发展至关重要。自2017年1月1日开始执行如下标准：
燃煤电站标准
SCR
＞90
用催化剂，310-410 ℃ 温喷氨
可靠，无二次污染 2、运行费用低
大唐集团公司燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线
中国大唐集团公司燃煤电厂烟气污染物超低排放技术改造指导意见第一章总则第一条为落实国家《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020 年）》（以下简称“行动计划” ），规范集团公司环保设施改造工作管理，指导企业确定烟气污染物超低排放改造技术方案，确保各项烟气污染物治理设备安全、稳定、经济、环保运行，制定本指导意见。
第二条编制依据GB13223-2011 《火电厂大气污染物排放标准》关于执行大气污染物特别排放限值的公告（环保部2013 年第14 号）关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020 年）的通知》（发改能源[2014]2093 号）关于印发《燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管办法》的通知（发改价格[2014]536 号）《火电厂烟气治理设施运行管理技术规范》（环保部2014 年第18 号）《火电厂除尘工程技术规范》（环保部2014 年第17 号）燃煤电厂除尘技术路线指导意见（中电联2014 ）中国大唐集团公司燃煤发电企业烟尘排放控制指导意见（试行）（2014 ）中国大唐集团公司脱硫设施建设与生产管理办法（181 号〔2013 〕）中国大唐集团公司脱硝改造工程安全质量管理办法（95 号〔2013 〕）中国大唐集团公司燃煤发电企业氮氧化物排放控制指导意见（试行）（2011 ）第三条超低排放技术改造实施后，在干基准氧含量6% 的条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度限值为10mg/m 3、35 mg/m 3、50 mg/m 3。
特殊地区烟尘排放浓度限值为5mg/m 3。
第四条本指导意见适用于中国大唐集团公司单机容量300MW 及以上燃煤机组气污染物超低排放改造工程，其它机组可参照本指导意见执行。
第二章改造原则第五条企业需结合国家及地方环保政策、法规、标准的要求，并结合企业自身发展的特殊需求，合理制定烟气污染排放目标。
第六条实施超低排放改造的企业，需对现有环保设施进行充分诊断分析，结合环保设施实际运行状况、现场条件，并综合考虑引风机扩容、烟道优化降低阻力及烟气冷却器回收烟气余热等技术的实施和应用，经过充分技术经济比较后，制定系统化改造方案。
燃煤电厂超低排放改造技术路线优化分析
燃煤电厂超低排放改造技术路线优化分析随着人们对燃煤电厂超低排放逐步加强关注力度，其工作也在面临越来越严峻的挑战。
燃煤电厂超低排放中存在一些问题，需要及时进行改进和解决，同时，还需要对超低排放的技术进行创新和改造，运用多样的综合技术，进一步促进技术的创新优化，只有这样，才能保障超低排放技术更好地服务于人们的工作和生活。
一、燃煤电厂超低排放的运用方式 1.1烟气治理环保装置协同技术在进行烟气治理环保装置设计时，可以加入低温点除尘、降温换热器和烟气脱硫来进行协同工作，能够有效地进行除尘和脱硫的工作。
在电除尘前加上降温换热器，当烟气的温度降低，一直降低到SO3的露点以下，在这个情况下，大部分的SO3聚集在一起，受到降温的影响，逐渐凝聚在一起。
聚集在一起的烟尘随着时间的推移会逐步提高，进行冷凝后的SO3在烟尘的表面进行吸附，因此大大提高了脱酸的可能性。
1.2各脱硫公司脱硫塔的设计优化各脱硫公司进行脱硫塔的塔型设计时，是针对功能的不同来设计不同的塔型的。
对于燃低硫煤机组超低排放的脱硫塔进行塔型的设计时，主要包含了喷淋空塔、托盘塔以及单塔双循环等技能、而对于燃中硫煤机组和燃高硫煤机组超低排放的脱硫塔塔型的设计中，主要包含了串塔、高校分级复合脱硫塔等技能。
二、目前燃煤电厂超低排放过程中存在的问题 2.1成本过高燃煤电厂在进行超低排放的过程中，问题之一就是企业对于这一项目投入的人力物力过大，企业用电率也很高，但是获得的回报与付出不成正比，也就是成本过高。
部分企业急于实现超低排放，将大多数的精力和技术人员投入其中，从超低排放的要求来看，是合格的，氮氧化物、二氧化硫、粉尘的排放量都得到了较好的控制，但是整个项目所花费的资金过多，实现低排放的性价比过低，燃煤工厂的用电量不降反升，整个项目的本意是节约能源、降低排放，结果却背道而驰。
2.2 前瞻性不足燃煤电厂在进行超低排放的过程中，另外一个问题是目前部分企业的超低排放项目的排放标准仅仅适用于企业目前的要求，没有考虑到企业规模的扩大会引起排放量的增大。
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二、可采用的“超低排放”技术路线
1 燃煤电厂烟气治理技术路线演变过程
我国燃煤电厂烟气治理经历了：
除尘
除尘+脱硫
脱硝+除尘+脱硫
现有燃煤电厂烟气治理技术路线
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2 现有烟气治理技术路线存在问题
没有充分考虑各设备间的协同工作效应
如WFGD在设计时往往忽视其除尘效果。国内WFGD的除尘效率一般仅 50%左右，甚至更低，实际运行中由于WFGD石膏浆液的携带，其出口烟 尘浓度反而大于入口浓度值的现象也时有发生。
合资公司将在国内推广高性能烟气净化 系统。
菲达环保董事会决议
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主要内容
一、燃煤电厂面临的形势 二、可采用的“超低排放”技术路线 三、湿式电除尘技术路线 四、烟气协同治理技术路线 五、值得关注的问题
在达到相同效率情况下，系统投资和运行成本较大 为达到出口较低的烟尘浓度限值要求，原ESP需增加SCA和电场数量，投 资成本较大，并占用较大的空间，给空间有限的现役机组更是带来巨大挑战; 采用电袋复合或袋式除尘技术改造时，存在本体阻力高、运行费用较高、 滤袋的使用寿命短、换袋成本高、旧滤袋资源化利用率较小等缺点。
50mg/m3 30mg/m3 、 20mg/m3（重点地区）
燃煤电厂二氧化硫排放标准对比
燃煤电厂氮氧化物排放标准对比
3
一、燃煤电厂面临的形势
大气环境形势依然严峻
近年来，雾霾、酸雨等灾 害性天气频发
上海灰霾天气
巴黎晴空
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一、燃煤电厂面临的形势
我国的能源供应格局
在未来相当长时期内，我国以煤为主的能源供应格局不会发生
由于环境容量有限等原因，长三角、珠三角等地（如广州、浙江）
部分燃煤电厂已参考燃机标准限值。要求排放限值（6%O2）：烟尘：
5mg/m3、SO2：35mg/m3、NOx：50mg/m3，即需达到“超低排放”
的要求。
燃煤锅炉(mg/m3 ) 污染物项目
燃气轮机(mg/m3)
（6%O2）
（15%O2） 若按6%O2折算
（发改能源[2014]2093号）
现役机组
稳步推进东部地区300MW及以上和有条 件的300MW以下机组基本达到燃机标准； 2014启动年800万千瓦机组改造示范项目， 2020年前力争完成改造机组容量1.5亿千瓦 以上； 鼓励其他地区达到或接近燃机标准。
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一、燃煤电厂面临的形势
地方政府出台了更严格的政策、法规
“超低排放”：
排放限值（6%O2）：烟尘：10mg/m3 SO2：35mg/m3 NOx： 50mg/m3 50上排m述g放/m两限3种值排（放6%限O值2）均：属烟“尘超：低5排m放g/m”3 SO2：35mg/m3 NOx：
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主要内容
一、燃煤电厂面临的形势 二、可采用的“超低排放”技术路线 三、湿式电除尘技术路线 四、烟气协同治理技术路线 五、值得关注的问题
新建机组
东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)基本达到燃机标 准，要求排放限值（6%O2）：烟尘：10mg/m3、SO2：35mg/m3、NOx：50mg/m3; 中部地区(黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)原则上接近或达到燃机标准; 鼓励西部地区接近或达到燃机标准。
根本性改变，煤在总能源中比重很难低于50%。
预计到2020年，全国火电装机容量将达12.2亿千瓦，新增装机
容量约3亿千瓦。
中国一次能源需求量预测
中国发电装机容量预测
来源：2009年第六期《中外能源》
来源：电力规划总院
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一、燃煤电厂面临的形势
发改委等《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》
烟尘
20
5
12.5பைடு நூலகம்
二氧化硫
50
35
87.5
氮氧化物 （以NO2计）
100
50
燃机标准并不比燃煤标准更严格； “超低排放”仅是参考了燃机标准的数值。
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一、燃煤电厂面临的形势
“超低排放”已势在必行！
燃煤发电虽已是我国煤资源利用之“最清洁”方式，但因其基数 大，仍是我国大气污染的主要排放源之一，正面临越来越严峻的环 境压力。燃煤电厂“超低排放”已势在必行！
较难达到“超低排放”的要求
常规除尘设备出口粉尘浓度较难达到10mg/m3以下; 我国燃煤电厂WFGD的除尘效率普遍较低。
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3 可采用的“超低排放”技术路线
针对我国日益严峻的大气污染形势及国内燃煤电厂使用的除尘设备80%以上为 电除尘器这一现状，同时借鉴发达国家的先进电除尘技术，为实现燃煤电厂烟气 “超低排放”，可采用“末端治理”和“协同控制”技术路线：
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高性能烟气净化系统--与三菱日立成立合资公司
三菱日立电力系统有限 公司， 2014年2月组建。
三菱日立高性能烟气净 化系统日本国内市场占有 87%的市场份额。
三菱重工高性能烟 气净化系统业绩
高性能烟气净化系 统日本国内占有率
菲达环保将与三菱日立电力系统有限公 司成立合资公司，名为浙江菲达菱立高性 能烟气净化系统工程公司。
燃煤电厂烟气“超低排放” 技术路线
主要内容
一、燃煤电厂面临的形势 二、可采用的“超低排放”技术路线 三、湿式电除尘技术路线 四、烟气协同治理技术路线 五、值得关注的问题
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一、燃煤电厂面临的形势
标准“史上最严，全世界最严！”
《火电厂大气污染物排放标准》 （GB 13223-2011）
燃煤电厂烟尘排放标准对比
湿式电除尘技术路线 以低低温ESP为核心的烟气协同治理技术路线
菲达环保通过自主研发、技术引进和成立合资公司的方式，在上述技术路线 的研究及推广方面已取得重大突破。
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WESP技术--自主研发和引进三菱重工技术
菲达环保自2010年起开展WESP技术研究，自主研发成功垂直 烟气流WESP。 2013年1月，菲达环保从日本三菱重工引进水平烟气流金属板 式WESP技术，三菱重工转让选型、设计、制作及安装等全部技 术。
技术引进签约仪式
技术引进合同登记证书
菲达环保WESP业绩表
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低低温电除尘技术--自主研发
2011年起，菲达环保开展低低温电除尘技术研究，并取得一定突破。 2013年5月~2014年3月，完成华能国际“燃煤电厂烟气协同治理关键技 术研究”除尘设备专题研究，提出了以低低温电除尘技术为核心的烟气协 同治理技术路线。