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陕北农业网 2023-04-13 16:19:10

燃煤机组“近零排放”技术路线打通，前景广阔

6月25日9时，神华国华舟山电厂4号机组正式移交生产，该机组是国内首台“近零排放”燃煤发电机组。何谓 “近零排放”？这一技术对火电行业有什么普遍意义？本报就此进行了深入采访。

“近零排放”与“零排放”

何谓“近零排放”，神华国华电力研究院总经理孙平向解释，因为燃气发电是清洁发电，以此为参照，燃煤电厂通过先进的烟气综合治理技术，使燃煤发电的污染物排放达到甚至低于燃气发电的排放水平就是“近零排放”。

根据新的《火电厂大气污染物排放标准》：一般地区烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为30、100、100毫克/标准立方米，重点地区特别排放限值分别为20、50、100毫克/标准立方米，燃机排放限值分别为5、35、50毫克/标因此准立方米。所以，燃煤电厂“近零排放”就是烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别低于5、35、50毫克/标准立方米。

对燃煤机组来说，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放分别低于5、35、50毫克/标准立方米，这是一个相当高的排放标准。目前，燃煤机组达到燃气机组其中一项排放限值尚不容易，同时达到三项限值，难度非常大。

由于国内首台“近零排放”燃煤机组已经投产，“零排放”的概念也开始进入人们的视野。孙平告诉，绝对的“零排放”是不可能的，但如果燃煤机组的污染物排放达到火电厂大气污染物排放标准重点地区特别排放限值的十分之一，可称“零排放”，这是煤炭清洁利用的最终方向。

“近零排放”的技术路线选择

神华国华舟山电厂采取了哪些手段实现“近零排放”？这是业界普遍关注的问题。

据神华国华电力总工程师陈寅彪介绍，国华舟山电厂4号燃煤机组按照国华电力“清洁高效近零排放工程”的要求，同步配套建设了高效烟气脱硝装置（低氮燃烧器+SCR催化还原）、采用高效静电除尘装置（高频电源、旋转电极）、烟气海水脱硫装置、湿式电除尘装置，最终实现了“近零排放”。

在烟气除尘方面，除尘器采用高频电源、旋转电极技术，大幅提高电除尘器供电效率、节约电能，并提高除尘效率。根据浙江菲达公司的选型程序计算并结合实际工程应用经验，旋转电极电除尘器设计效率99.94%，保证效率99.89%。旋转电极式电除尘技术，改传统的振打清灰为清灰盐芥刷清灰，可清除高比电阻粉尘、粘性粉尘，不仅克服了电除尘器“反电晕”和“二次扬尘”两个技术瓶颈，同时提高了除尘效率，减少了PM2.5的排放。在此基础上，使用了湿式电除尘器，利用喷水雾化对放电极和集尘极连续冲洗，使放电极和集尘极始终保持清洁，电极上无粉尘堆积现象，有效消除反电晕现象的发生，提高单位面积的集尘效率，在相同条件下可达到更低的排放浓度。湿式电除尘器除尘效率大于或等于70%，PM2.5去除率大于或等于70%，雾滴去除率大于或等于70%，实现5毫克/标准立方米以下的“近零排放”。

在烟气脱硫方面，神华国华舟山电厂是首个获得国家环保部环评中心评审通过的脱硫效率达到97%的海水脱硫项目。海水脱硫工艺是利用机组循环水中的海水天然碱长梗黄精度吸收并中和烟气中二氧化硫的脱硫方法。

海水脱硫后烟气中的二氧化硫浓度低于35毫克/标准立方米。

在烟气脱硝方面，采用低氮燃烧伞房蔷薇器+SCR催化还原脱硝技术。低氮燃烧器采用上海锅炉厂先进的低氮燃烧器，基本实现机组负荷75%~100%时，锅炉出口烟气氮氧化物浓度小于160毫克/标准立方米，负荷50%~75%时，锅炉出口烟气氮氧化物浓度小于200毫克/标准立方米。在锅炉省煤器后布置SCR装置，锅炉烟道内喷入氨气，在一定温度下将烟气中氮氧化物选择性催化还原为氮气，同时生成水。SCR选择性催化还原技术脱硝效率高，氨逃逸率低，脱硝效率达80%，保证机组排放氮氧化物排放浓度小于50毫克/标准立方米。

根据浙江省环境监测中心独立现场取样监测数据，按照以上技术路线，国华舟山电厂机组试运行期间，主要污染物排放浓度为粉尘2.55毫克/标准立方米、二氧化硫2.86毫克/标准立方米、氮氧化物20.5毫克/标准立方米，小于或接近燃气发电机组大气污染物排放限值的二分之一。这说明此技术路线完全可行。

“近零排放”技术应用前景广阔

据神华国华舟山电厂总经理朱江涛介绍，舟山电厂4号35万千瓦机组静态总投资13.48亿元，除尘、脱硫、脱硝环保设施投入共1.4亿元表明钢材的应力与应变成线性关系，如果只做到达标排放，则可少投入2900万元，也就是说，为了实现“近零排放”增加的投入并不庞大，运行成本约增加了0.004元/千瓦时。这就意味着，如果国家出台相应的鼓励政策，此技术推广起来并不难。下一步，神华集团国华电力的新建燃煤机组都将使用这一技术，新建电厂全部实现“近零排放”，同时，在2017年前对大部分已投产机组进行“近零排放”技术改造。

孙平向介绍，舟山电厂“近零排放”机组的投产，标志着“近零排放”技术路线全面打通，该技术具有广阔的应用前景：只要燃煤机组燃烧的煤炭其硫华参属分不超过0.8%，灰分不超过20%，均可通过技术改造实现“近零排放”。

近年来，随着雾霾天气频频来袭，舆论纷纷把矛头指向煤炭燃烧，燃煤发电一时间被指为雾霾的元凶，多地出台减少煤炭消耗的办法，而神华国华舟山电厂4号燃煤机组投产实现“近零排放”，让人们看到对煤炭的清洁高效利用是当前能源结构下更为积极而有效的选择。实现燃煤机组“近零铸铁：紧缩时变形很小排放”，不仅对神华集团、国华电力具有重要的意义，更对火力发电行业发展升级、实现煤炭清洁高效利用具有重要的引领作用。

不仅如此，有关专家分析，因为环境条件约束，《大气污染防治行动计划》十条措施中明确，在京津冀、长三角、珠三角等区域禁止审批新建燃煤发电项目（除热电联产项目外），现在，由于燃煤电厂已能够实现“近零排放”，燃煤电厂在这些地区禁止审批的规定或有可能被重新评估。（苏伟）

来源：中电

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