燃煤电厂超低排放改造技术路线分析
火电厂超低排放烟气CEMS改造措施
1 引言
为加快推动能源生产和消费革命，进一步提升煤电 高效清洁发展水平，国家发展和改革委员会、生态环境 部、国家能源局联合制定的《煤电节能减排升级与改造 行动计划（2014～2020年）》规定，到2020年，现役燃 煤发电机组改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气 轮机组排放限值，即在基准氧含量6%条件下，烟尘、 二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/Nm3、 35mg/Nm3、50mg/Nm3。
Environmental Monitoring
环境监测
火电厂超低排放烟气 CEMS改造措施
刘洪博பைடு நூலகம்
（华能长春热电厂，长春 130216）
摘 要：各重点地区的火电企业兴起环保设施（脱硝、除尘、脱硫等）升级改造热潮。脱硝、除尘、 脱硫等设施改造的同时，必然要求配套的在线CEMS系统也进行升级改造，以满足超低排放测量要求。文章 论述了超低排放CEMS升级改造的注意事项及相应措施。
从探头到分析仪的整条采样管线的铺设应采用桥架 或 穿管 等方 式，保证 整 条 管 线 具 有良 好的支 撑。管 线 倾 斜度≥5°，防止管线内积水，在每隔4～5m处装线卡箍。 5.2.3 预处理系统
预处理系统是对样品气进行处理的环节，既将样气 的条件处理为符合分析仪的分析条件的样品气，同时避 免样品成分及浓度失真，预处理系统功能包括除尘、降温、 流量调节、采样控制等，所有预处理集成在一面机柜中。
3 燃煤锅炉超低排放改造项目
某企业2×350MW燃煤机组烟气脱硫系统采用石
灰石-石膏湿法脱硫、一炉一塔脱硫装置，不设烟气换 热器（GGH），脱硫效率大于95％。电除尘采用双室四 电场静电除尘器，除尘器设计效率不小于99.8%。脱硝 设备采用选择性催化还原法SCR脱硝，单炉体双高灰型 SCR结构体布置，不设旁路，SCR烟气脱硝系统的还原 剂采用氨，催化剂初始按“1＋2”模式布置，布置一层 催化剂条件下脱硝效率不小于50%。
朱法华-北京-CFB机组超低排放的技术路线
GE 9FA
392.35 254.55 2381.6 87.9 2327.7 53.9 6.07 0.9805
GE 9FB
458.29 300.89 2422.7 77.49 2362.2 60.5 5.29 1.0086
SIMENS 4000F
402.47 284.74 2513.66 107.8 — — 6.25 0.9288
6、白烟、蓝烟
基于湿式电 除尘器多污染 深度净化
3、细颗粒的前体物
SO3、NH3、 SO2、NOx等
5、重金属汞等
4、酸性气体
SO3、HCl、HF等
多污染物深度净化技术
典型案例 应用效果
2014年5月30日1000MW煤电机组
锅炉
A
SCR脱硝
海水脱硫
E
湿式电除尘
B
空预器
C
静电除尘
D
F
2014年6月25日350MW燃煤机组
研究员级高工/教授级高工 享受国务院政府特殊津贴专家 环保部清洁空气研究计划 专家 国资委节能减排 专家 全国“十佳”环境科技工作者 江苏省优秀科技工作者 CIGRE国际委员 中国电机工程学会理事 中国环境科学学会理事 电力环保专委会主任委员 环评专委会副主任委员 电力行业环保标准化技术委员会常 务副主任委员 13次获得省部级科技进步奖，出版 专著教材等15部，制定标准12项
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
SCR入口烟气含氧量 SCR入口烟气含NOX量 SCR出口烟气含氧量 SCR出口烟气含NOX量 出口烟气粉尘含量 出口烟气SO2含量 出口烟气CO含量 出口烟气温度 出口烟气流量 出口烟气湿度 出口烟气含NOX量 出口烟气含NO量 出口烟气含氧量 出口烟气压力
燃煤电厂烟道喷雾蒸发零排放工艺路线浅析
燃煤电厂烟道喷雾蒸发零排放工艺路线浅析利用电厂烟道喷雾蒸发干燥实现燃煤电厂废水零排放，是环保部关于火电厂污染防治可行技术推荐的废水零排放工艺路线。
其特点是将废水喷入烟道内，雾化后的废水通过烟气加热迅速蒸发，溶解性盐在废水蒸发过程中结晶析出，并随烟气中的灰一起在除尘器中被捕集。
标签：主烟道蒸发；旁路烟道蒸发；结晶盐析出；零排放水资源是人类宝贵的自然资源，它与经济和社会发展息息相关。
火力发电是用水的大户，水是电力行业重要的生产资料。
因此开展火电厂废水零排放研究不仅会解决电厂用水排水问题，还会产生很好的环境经济效益。
从可持续发展的观点看，随着水资源的日益匮乏以及环保要求的严格，废水零排放是电厂用水发展的一种趋势。
随着2015年4月颁布的《水污染防治行动计划》，即“水十条”的正式施行，电力企业实现废水零排放的需求越来越迫切。
废水烟道蒸发零排放处理工艺时近年来在国内电厂实施相对较多的技术路线，与常规的废水加药处理方法相比，废水蒸发处理工艺所需要的设备少、工艺简单、无须加药、投资少、占地面积小，且处理效果更好。
最重要的是能够实现脱硫废水的零排放，完全符合节能环保的现实要求，同时相对于蒸发结晶零排放处理工艺，前者投资造价和后期运行成本极低。
烟道喷雾蒸发零排放的基本原理是用雾化器将废水溶液喷入烟道内，以雾滴状与烟气接触，在短时间内将雾滴干燥。
其特征是分散的液体微粒，与高温烟气接触，产生剧烈的热交换，废水中的水分被完全蒸发掉，溶解盐生成固体产物。
目前所采用的烟道喷雾蒸发零排放的技术路线主要包括以下2种：锅炉主烟道喷雾蒸发；新建旁路烟道喷雾蒸发。
1、主烟道喷雾蒸发主烟道喷雾蒸发工艺，是将废水经雾化设备高度雾化后，喷入锅炉烟道内，废水微粒在烟气加热作用下，污染物盐分结晶成固体颗粒，被除尘器捕捉进入干灰，水蒸气随烟气进入脱硫吸收塔冷凝回收。
该工艺充分利用电厂现有设备设施，系统投资和运行费用低；无需专门停机，设备施工安装周期短；烟气热值高，废水蒸发能力强，对机组热效率无影响。
燃煤电厂烟气超低排放与深度节能综合技术研究及应用
２ ０ １ ３年 锅 炉 完 成烟 气 脱 硝 Ｓ Ｃ Ｒ改 造 ．催 化 剂 层数按 ２ ＋ １模 式 设 置 ．设 计 脱 硝 效 率 不 小 于 ８ ０ ％ 脱 硝 系 统 运 行 已超 过 ２ ０ ０ ０ ０ ｈ ．预 留层 未 安 装催 化 剂 取 样 送 检 报 告 显 示 ． 目前 催 化 剂 活 性 与新 鲜 催化 剂 活性 比值 为 ０ ． ８ 电除 尘 器 为福 建 龙 净 双 室 四 电场 产 品 ． 比集 尘 面积 约 为 ９ ０ ｍ２ ／ （ ｍ３ ／ ｓ ） ：阴极 采 用 顶部 振 打 、阳
大化
极 采用 侧 部振 打 第 一 电场 已完 成高 频 电源 改造 ． 其 余 ３个 电场均 采 取 工频 电源
脱 硫 系统 采用 石 灰 石一 石 膏湿 法 脱硫 Ｔ艺 ． Ａ Ｅ Ｅ 喷淋 塔 ．一 炉 一 塔 设 置 ，塔 径 ｌ ５ ． ５ ｎ ｌ ：３层
喷 淋 层 ．每 台 浆 液 循 环 泵 流 量 ９ ８ ０ ０ ｍ３ ／ ｈ ：系 统
家 标 准 ．但 高 于 超 低 排 放 限 值 要 求 ：同 时 锅 炉 排
再 热 锅 炉设 计 煤 种 为淮 南 煤 ．实 际 主 要 燃
收稿 日期 ：２ ０ １ ７ － ０ ２ — ０ ８
烟 温 度 较 高 ．并 且 有 余 热 回 收利 用 空 间 ．为 此 可
以进行 烟 气 超低 排 放 改造 及深 度 节 能措 施 的 实施 ．
基 金 项 目 ：深 圳 能 源重 大 技 改 项 目 作 者 简 介 ：吴 来 贵 （ １ ９ ６ ９ 一） ，男 ，江 西 九江 人 ，高 级 工 程 师 （ 教授级 ） ，从 事 火 电厂 节 能 减 排 研 究 与项 目实 施 。
燃煤锅炉烟气超低排放技术研究
65燃煤锅炉烟气超低排放技术研究文_张莹莹 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司资源环境管理局摘要：对循环流化床锅炉实现超低排放改造的除尘技术进行综合分析比较，并分析了超低排放改造的投资和运行成本，从而提出了循环流化床锅炉实现超低排放的技术路线，为循环硫化床锅炉实施超低排放改造提供参考。
关键词：燃煤锅炉烟气；超低排放；技术改造Research on Ultra Low Emission Technology of Coal Fired Boiler Flue GasZHANG Ying-ying[ Abstract ] The dust removal technology of CFB boiler to achieve ultra-low emission is analyzed and compared, and the investment and operation cost of ultra-low emission transformation are analyzed, and the technical route of realizing ultra-low emission of circulating fluidized bed boiler is proposed, which provides reference for the implementation of ultra-low emission transformation of circulating fluidized bed boiler.[ Key words ] coal fired boiler flue gas; ultra low emission; technical transformation针对某公司2×480t/h超高压循环流化床锅炉进行烟气超低排放技术改造，在原有脱硫塔内部增加烟气托盘和高效管束除雾器，使烟气与脱硫剂充分混合并利用离心力在高效管束除雾器内分离粉尘和水滴，进一步降低烟气中的SO2和粉尘浓度，使之满足超低排放标准。
锅炉烟气超低排放技术汇报材料
表2 大气污染物排放浓度限值（第四时段）
单位：mg/m3
污染物
核心控制区
重点控制区
一般控制区
颗粒物
5
SO2
35
NOX(以NO2计）
50
10
20
50
100
100
200
1.
自2020年1月1日起为第四时段，现有企业按照所在控制区分别执行表2中 “重点控制区”
和“一般控制区”的排放浓度限值，部分行业还应按所在控制区从严执行表3中相应的排放浓度限值。
燃煤锅炉超清洁排放 烟气治理工艺路线简介
1
目录
1 超低排放的发展与意义
2
超低排放技术路线
3 烟尘排放技术路线和设备
4 脱硫排放技术路线和设备 5 脱硝排放的技术路线和设备
超低排放的发展与意义
我国是世界第一煤炭消费国，2014年消费36.1亿吨（占全球一半以 上），排放的二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘等是主要空气污染物。2014年 我国这三项污染物排放总量分别约2044万吨、2227万吨和1500万吨，均位 居世界第一。
2.
自2017年1月1日起，新建企业按所在控制区应分别执行表2中“重点控制区”和“一般控
制区”的排放浓度限值，部分行业还应按所在控制区从严执行表3中相应的排放浓度限值。
8
超低排放的发展与意义
重要数据摘抄-改造任务
年份 2015 2016
2017
2018
燃煤机组超低排放改造
30万千瓦及以上燃煤机组超低排放改造台数达到30%以上
10
超低排放的发展与意义
重要数据摘抄-激励政策
资资金金奖奖励励
电价补贴
对达到超低排放标准，通过绩效考核并符合其他 相关条件的，安排资金予以奖励
超低排放改造工程方案
超低排放改造工程方案前言在当前环境保护意识不断提升的背景下，工业企业的污染排放问题备受关注，超低排放成为企业转型升级的必经之路。
本文旨在探讨超低排放改造的具体方案，并对其实施过程中的实际效果进行评估。
超低排放改造方案超低排放改造方案主要包括以下几个步骤：1. 确定排放指标首先，需要确定超低排放改造的具体目标，即排放指标。
排放指标既要符合国家法规要求，也要能够满足企业实际生产需求。
在此基础上，再制定出一套排放标准体系，明确每个环节的排放要求和操作流程。
2. 优化设备布局企业应根据其生产工艺流程以及排放标准体系，对设备进行布局优化。
优化设备布局可以有效地提高设备稳定性和效益，并且能够降低排放浓度，达到减少环境污染的目的。
3. 升级设备升级生产设备是实现超低排放的核心步骤。
通过升级设备，将老旧的、低效的设备替换为新型高效节能设备，可以达到降低能耗、提高生产效率的目的，同时确保达到超低排放标准。
4. 安装在线监测系统在超低排放改造工程中，为了能够实时监测并控制排放浓度，需要安装在线监测系统。
该系统可以帮助企业快速发现设备故障和生产异常情况，提高运行效率，并能够及时对排放浓度进行监测和调整，保证企业排放达标。
5. 排放管线更新在超低排放改造工程中，排放管线更新也是非常重要的步骤。
优化管线系统可以有效地降低管网阻力，并增强排放能力，从而达到更好的环保效果。
超低排放改造实施效果评估超低排放改造实施效果的评估需要根据企业排放指标数据进行分析。
通常，评估的主要指标包括排放浓度、污染物排放物量、能耗减少量等。
评估结果可作为企业继续完善环保措施的重要依据，同时也可以补充完善排放标准体系，推动环保法规的落实。
结论超低排放改造工程是一项环保十分重要的任务，需要企业积极响应国家政策，进行全面的技术改造和系统改进。
通过执行超低排放改造方案和实施效果评估，企业可以在对环境造成最小影响的前提下，提高生产效率和经济效益。
燃煤电厂烟气超低排放改造及运行优化
燃煤电厂烟气超低排放改造及运行优化摘要：燃煤电厂过去粗放式的管理和发展方式逐渐被摒弃，取而代之的是更加集约化，标准化的生产方式，因而燃煤电厂的脱硫系统改造成为企业越发关注的问题。
全国各地都在不断发展火力发电厂的超低，零排放转化。
由于超低转化的发展，火力发电厂的排放限值越来越低。
不同地区的煤种特征不同。
发电厂中使用的实际煤炭与优质煤炭之间存在很大差异。
它在节约能源消耗和环境绩效方面是否适应相关的超低现代化技术。
关键词：燃煤电厂；烟气超低排放；改造，运行优化前言：环境污染一直以来都是我国所面临的巨大环境问题之一，对生态对生活都生产不可逆的负面影响，是急需解决和控制的主要污染之一。
煤是我国的主体能源，使用量极大，也是造成空气污染的主要对象，对煤燃烧排放进行严格管控，能够有效的减轻空气污染程度，有效的促进绿色环保进程的推进。
1、我国燃煤电厂烟气超低排放技术现状现在世界发展的主题：节能与环保，是当人们意识到环境问题的重要性后，社会发展的必然选择和最终趋势。
在大力发展电能的同时兼顾污染物控制技术和超低排放技术，既是对周围住户的负责也是对社会对自然的负责。
随着我国生产结构的进一步转变，能源结构的进一步调整，节能减排政策的提出也是顺应了历史潮流和发展趋势，在政策的指导下，我国的燃煤电厂也纷纷开展烟气超低排放技术的研究和开发。
在燃煤电厂烟气超低排放技术的发展过程中，超低排放技术在火电厂中全面实施。
传统的技术劣势势必会导致污染物的排放受到影响。
一方面，燃煤电厂的生产效率低下，这就使得在满足同样用户需求的条件下需要更多的燃煤资源投入，从而引起了更多杂质的侵入，这就造成了污染物排放控制更加困难，也对污染物排放控制技术要求更高。
我国在进入了产业结构转变和能源结构调整的新政策后，需要所有的相关技术人员更加深入的研究燃煤电厂烟气超低排放技术，控制污染物的排放，实现废物循环利用，并提高能源利用率，提高工作效率，保护环境，承担起更多的社会责任。
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燃煤电厂超低排放改造技术路线分析
在燃煤电厂超低排放改造技术路线的运用中，要形成多样化
的综合技术运用，围绕燃煤电厂超低排放技术路线的优化创新，
更好的推动整个技术创新的优化。
燃煤电站超低排放改造的重点和关键在于粉尘的达标排放，
按照实现粉尘达标排放的不同技术分类，将超低排放改造技术路
线分为：污染物末端治理理念的超低排放改造技术路线、污染物
协同控制理念的超低排放改造技术路线。
1、脱硝技术
1.1低氮燃烧技术
低氮燃烧技术包括低氮燃烧器技术、空气分级技术、燃料再
燃技术等，是根据NoX的生成机理，通过控制燃烧温度或改变物
料分布来破坏NOX的生成环境，从而抑制NOX的产生。在实际生
产过程中，各种低氮燃烧技术常常以组合的方式出现。其中，空气
分级技术+低氮燃烧器技术应用最为广泛。
低氮燃烧技术初期一次性投入较大，但后续无运行成本,仅开
展必要的维护即可，因此是国内外燃煤锅炉控制NoX排放的优先
选用方法。但必须注意到，NOx减排和安全稳定燃烧恰好构成了一
对矛盾，各种低氮燃烧方法对炉内火焰稳定性和燃料的完全燃烧
程度都有明显不利的影响，因此选择NOx控制措施时必须兼顾燃
烧的经济性和安全性。
12烟气脱硝技术
比较常用的烟气脱硝技术主要包括选择性催化复原(SCR)技
术和选择性非催化复原(SNCR)技术。SCR技术是催化剂存在的条件
下，利用复原剂将NOx复原成N2和H20,是目前应用最广泛的烟
气脱硝技术。其中，催化剂是SCR反应器的核心元件，通过增加
催化剂和喷氨量，可以有效地提高脱硝效率，减少NoX的排放，
但运行成本较高。
SNCR技术又被称为热力脱硝，是没有催化剂作用的条件下，
利用炉内高温(900℃—1200℃)驱动来完成复原反应。与SCR技术
相比，由于不使用催化剂，运行成本相对较低,但NH3的逃逸量较
多，脱硝效率也不高。随着NOX排放标准的不断提高，低氮燃烧
+SNCR+SCR的组合路线开始受到关注。
前期的低氮燃烧可减轻后续系统的脱硝压力，而SNCR和SCR
的组合，将SNCR的复原剂直喷炉膛技术同SCR利用逸出NH3开展
催化反应结合起来，开展两级脱硝，降低成本的同时获得了较高
的脱硝效率，减少了NH3的逃逸。
2、脱硫技术
2.1原塔提效方案
为到达要求的吸收塔脱硫效率，可通过增加喷淋层数来增大
液气比，也可通过增加合金托盘来增加传质效率，或两种方式一
起使用。相应的，原塔的石膏氧化时间需重新开展核算，如原塔浆
池能满足改造后的石膏氧化时间的要求，原塔浆池可无需改造，
如原塔浆池不能满足改造后的需要，则可对浆池加高或采用增设
塔外浆液箱的方式来满足石膏氧化时间的要求。
根据国内电厂超低排放改造的效果来看，到达脱硫目标一般
都不存在问题，主要是对吸收塔内协同除尘的要求。在吸收塔到
达脱硫效率的前提下，如果吸收塔入口粉尘浓度处在合理范围内，
则在考虑不增加后续的湿式电除尘器的条件下，通过均布气流、
提高喷淋覆盖度及优化除雾器布置等技术完全能将出口粉尘降低
到5mg∕Nm3以下。
2.2增设新塔方案
当原单塔的脱硫效率不能满足排放要求时，可考虑新建串联
或并联吸收塔。新建串联塔，是目前国内大型火力发电厂针对高
硫煤的比较成熟的脱硫技术。烟气通过一级塔后,由烟气出口进入
二级塔，开展二次脱硫。
两级吸收塔工作的侧重点不同，一级塔低PH值运行，重氧化，
二级塔高PH值运行，保效率。新建并联塔，主要通过烟气分流减
少进入原吸收塔的烟气量，使得原吸收塔出口烟气达标排放，新
建吸收塔则用于处理剩余部分烟气量。
2.3单塔双循环方案
单塔双循环是结合原塔提效和增设新塔两种方案的优点衍生
出的新工艺。单塔双循环的吸收系统与传统的单塔不同，而是分
为上层浆液循环和下层浆液循环两个部分，下层循环的浆液经过
喷淋吸收后返回到吸收塔浆池，上层循环的浆液通过上层受液盘
将上层喷淋的浆液收集，通过重力自流到塔外浆池。
从实质上看，单塔双循环和串塔工艺的流程基本一样,只是将
串塔中间的联络烟道省略，到达脱硫效率的同时节省成本。但该
工艺存在吸收塔高度较高的问题，给吸收塔的设计和加固都带来
了不小的影响。
3除尘技术
电除尘技术是利用强电场电晕放电使烟气电离、粉尘荷电，
在电场力的作用下将粉尘从烟尘中分离出来的技术。袋式除尘器
是利用纤维状编织物做成的袋式过滤元件来捕集烟尘的技术，与
电除尘相比，该技术对烟尘适应性较大，受锅炉负荷变化影响也
较小，除尘效率也较高，但是它阻力较大，并且由于需要定期更换
滤袋，因此运行成本也较大。
因此，为了兼顾除尘效率和运行成本，一些公司提出了电袋
复合除尘技术，烟气首先通过电除尘，然后再经过袋式除尘器，这
种设计兼顾了两种除尘技术的优点，并在一定程度上克服了两者
的缺点，具有较好的应用效果。该技术不仅适用于新建项目，也适
用于现有设备的提效改造，具有较好的除尘效果，并且较单独采
用电除尘或者袋式除尘器投资较低。
除尘技术形成了两种技术路线，一种是对传统除尘技术开展
升级改造，其典型代表是低低温电除尘技术。低低温电除尘技术
是通过降低进入电除尘器的烟气温度，从而降低烟尘比电阻，从
而提高除尘效率，同时还可脱除吸附在灰尘中的汞和S03o
另一种是湿式电除尘技术。湿式电除尘器的收尘原理与干式
电除尘器一样，靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在
电场力的作用下到达集尘板/管，然后采用定期冲洗的方式，使粉
尘随着冲刷液的流动而去除，防止引起二次扬尘。在吸收塔出口
接湿式电除尘器，可将烟尘排放限值控制在5mg∕Nπι3甚至更
低水平，消除“石膏雨”现象，同时对一次PM2.5.S03和Hg的去
除率分别在85%、70%和60%左右。
4、结语
针对不同的排放标准、锅炉炉型和燃煤煤质，可采用的技术
路线并不唯一，燃煤电厂应综合考虑各种因素，制定出符合自身
实际情况的改造方案，实现煤炭的清洁化利用。随着超低排放技
术的逐步推广，这将产生十分巨大的环境效益和社会效益。