深度脱除

燃煤电厂烟尘超低排放主要选用低低温电除尘技术、电袋/袋式除尘技术、脱硫除尘一体化技术和湿式电除尘技术，此类技术改造需要额外増加一套装置，系统复杂，维护工作量大，改造工期长，占地面积大，投资与运行维护费用高。电除尘是烟尘超低排放工艺的首个环节，其出口烟尘质量浓度普遍在30 ~100 mg/m3甚至更高，针对电除尘实施深度提效，使烟尘在源头上实现深度脱除将成为下一步烟尘治理的重点。本项目研发了“电除尘多场耦合深度提效技术”，可实现电除尘出口烟尘质量浓度低至10 mg/m3以下，显著提高了烟尘超低排放的安全性和可靠性，为烟尘超低排放提供了一种新的技术思路。

目的 燃煤电厂湿法烟气脱硫技术产生了大量含有重金属的废水，为脱除废水中的重金属，提出了氧化钙和偏铝酸钠沉淀耦合活性炭吸附法。 方法 在实验室研究沉淀法投料比、温度和pH值对吸附特性的影响，并对吸附剂种类和吸附层高参数进行优化。基于此，在三河电厂300 MW燃煤机组进行工程实验，在现场设备基础上加沉淀剂给料机与吸附装置并考察吸附效果。 结果 在最佳投料速度为160 kg/h、流速为1 m3/h、吸附高度为10 cm时，重金属脱除效率整体有明显提升。对比电厂原出口重金属含量，加装混合沉淀吸附装置后，铅、铬、铜、镍脱除效率分别提高了33.24%、81.93%、35.22%、57.52%。 结论 氧化钙和偏铝酸钠沉淀耦合活性炭吸附法能够有效地促进脱硫废水中重金属的脱除，为燃煤电厂废水的深度脱除提供了数据指导。

面对能源短缺、环境恶化等问题日趋严峻，基于电力工业和能源结构的发展状况，制定燃煤发电工业节能减排的中长期发展战略规划意义重大。在国家能源局、中国工程院和国家自然科学基金委员会的长期支持，及倪维斗院士、岳光溪院士等全面指导下，项目团队近十年来针对中国燃煤发电机组节能减排开展了大量基础理论、技术开发和工程应用研究。 基于独立创建的大型燃煤电站能源转化的热量/对比分析方法，揭示了燃煤发电过程的能损/损分布，及各部分的节能减排潜力。在此基础上，研发了空气分级预热技术、多通道回转空气加热技术、母管制超/超超临界燃煤发电技术、汽轮机喷嘴组高效化改造技术、主蒸汽压力最优控制技术、热源热网综合调节热电解耦、汽机低压缸脱缸运行、供热管网储能、侧风回收式空冷塔及湿冷塔、空冷岛侧风利用技术、冬季防冻及深度节能技术、烟尘/白烟联合深度脱除技术、脱硫系统节水技术、高效脱氮技术等一些列科研成果，形成了涵盖燃煤锅炉及其辅机高效节能技术、汽轮机及其辅机节能技术、热电联产节能技术、高效运行节能技术及先进污染物控制技术，形成了中国燃煤发电节能减排技术体系。基于以上基础，进一步揭示了燃煤发电产业发展、淘汰落后产能、节能提效、热电联产等产业政策的科学依据，提出了供热机组全负荷调峰技术路线以及电量交易市场配置的实现方法，建立了通过排放交易低成本大幅降低非电工业燃煤污染排放实现全局节能减排的路线，为我国的低排放高效燃煤发电行业的健康发展提供了可行的技术路线。

本项目属于大气污染防治领域。我国能源资源禀赋决定煤炭的基础能源地位将维持相当长时间。发电用煤约占我国煤炭消费的50%，解决好煤电行业污染物排放控制问题，不仅可以降低生态环境损害和大气污染，也会对其他非电煤炭消费行业起到积极的示范引领作用。 项目依托300MW燃煤机组，引出锅炉省煤器后实际烟气，采用技术研发和试验研究相结合的方法，开发了燃煤烟气多污染物深度脱除技术和装备，掌握了多种污染物脱除过程中相互影响规律，实现了工程应用和推广。 项目获授权国内外发明专利6项，实用新型专利7项。研发的宽温度窗口催化剂解决了锅炉低负荷NOX超标难题，湿式机电耦合除尘实现了与脱硫塔一体化布置，节约了用地，降低了水耗，改性飞灰脱汞技术运行成本仅为活性炭脱汞的1/6。主要研究成果已在三河电厂、徐州电厂、宁海电厂、嘉华电厂和中国石化南阳化工有限公司等污染物深度脱除工程中得到应用。取得了良好的经济和环境效益。本项目完成创新研究平台建设和多个新技术的研究与开发，具备良好的拓展功能，形成技术开发－中试验证－成果应用的科技成果转化机制，助力燃煤烟气污染物深度控制技术发展。其成果必然会带动环保技术和装备制造产业升级，打造“清洁煤电”新名片，提升国际竞争力。

项目属于大气污染防治领域，是河北省火力发电节能环保工程技术中心重点支撑项目，获国网河北省电力有限公司科技成果一等奖。火电产生的多种污染物是雾霾前驱体的主要来源之一，近年来相关环保设施虽经多次以单一污染物为主的升级改造，但总污染排放量仍超环境承载力，迫切需要持续深度减排。然而，常规污染物已进入低浓度区，且N2O、SO3、NH3等影响也成为核心限制，深度脱除加剧了环保与经济安全的矛盾，需在减排机理和技术上进行突破。历时十年持续攻关，建立省内首个脱硫-脱硝-脱汞联合实验室，与龙头环保企业联合研发，结合“总理基金”项目（大气重污染成因与治理攻关），攻克了多种含氮污染物减量相互制约、低浓度SO2吸收平衡限制、协同治理体系缺失等难题，形成污染物深度治理技术，实现了规模化产业应用。项目形成专利27项、论文17篇、专著1部，制定行业标准3项，获得CNAS/CMA资质检测能力60余项，且相关实验室纳入国家生态环境部认证序列。实现京津冀首台600MW机组“绿色发电”改造应用，新华网、凤凰网等媒体进行了报道。近三年，自主及合作推广深度减排机组达200余台，推动了燃煤行业污染治理技术进步，促进了环境空气质量持续提升。