循環(huán)流化床鍋爐(CFB)具有煤質適應性廣，污染物排放控制成本低等優(yōu)勢，在我國燃煤電站鍋爐中占有較大的比例。但是隨著國家對環(huán)境保護的重視，火電站燃煤污染物排放標準不斷提高。2014、2015 年發(fā)改委、環(huán)保部、能源局三部委連續(xù)發(fā)文，要求燃煤電站鍋爐污染物排放達到超低排放標準，即在基準氧含量 6%條件下，氮氧化物、二氧化硫、煙塵排放濃度分別不高于 50，35，10 mg/m3。在這一政策的要求下，循環(huán)流化床鍋爐僅依靠爐內燃燒控制氮氧化物、爐內石灰石脫除硫氧化物等低成本污染物控制方式已不能滿足超低排放政策的需要。

為了保證循環(huán)流化床鍋爐滿足最新的污染物超低排放標準，同時保持其污染物控制成本低的優(yōu)勢，一種經(jīng)濟、高效的超低排放技術路線成為循環(huán)流化床鍋爐技術進一步發(fā)展的迫切需要。

1循環(huán)流化床鍋爐污染物超低排放技術路線

大多數(shù)循環(huán)流化床鍋爐通過爐內低氮燃燒，可將爐膛出口 NOx原始排放濃度控制在200mg/m3以下，再結合SNCR脫硝技術，即可實現(xiàn) NOx的超低排放，這成為循環(huán)流化床鍋爐NOx超低排放的首選技術。

由于投資成本極低，爐內脫硫技術通常為循環(huán)流化床鍋爐首選的脫硫技術。在爐內脫硫不能滿足超低排放要求時，則需在爐外增設二級脫硫。常見的二級脫硫技術有石灰石-石膏濕法脫硫技術以及半干法 CFB-FGD 技術，除塵技術則可根據(jù)不同的脫硫技術進行選擇。因此，脫硫技術的選擇，成為循環(huán)流化床鍋爐制定超低排放技術路線的關鍵。

1.1啟以石灰石-石膏濕法脫硫技術為核心的循環(huán)流

化床鍋爐超低排放技術路線

當選擇石灰石 - 石膏濕法脫硫技術時，循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線如圖 1 所示。

上述超低排放技術路線包括:爐內低氮燃燒 + 爐內脫硫 + SNCR煙氣脫硝 + SCR 煙氣脫硝(預留) +FGC(煙氣冷卻，可選) + 靜電除塵器(或電袋除塵器) + 濕法脫硫 + 濕式靜電除塵器(或其它高效除塵技術) + FGR(煙氣再熱，可選)。相應地，各技術方案中污染物濃度設計如表 1 所示。

1.2以半干法 CFB-FGD 技術為核心的循環(huán)流化床

鍋爐超低排放技術路線

當選擇半干法 CFB-FGD 技術時，循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線如圖 2 所示。

上述超低排放技術路線包括:爐內低氮燃燒 + 爐內脫硫 + SNCR煙氣脫硝 + SCR煙氣脫硝(預留) +半干法 CFB-FGD + 電袋復合除塵器(或高效布袋除塵器)。相應地，各技術方案中污染物濃度設計如表 2所示。

1.3兩種超低排放技術路線優(yōu)缺點比較

上述兩種超低排放技術路線中所涉及的各種污染物控制方案均有大量應用業(yè)績，也有其相應的優(yōu)缺點。兩種方案的差別在于脫硫除塵部分，表 3 列出了兩種超低排放技術路線脫硫除塵部分主要的優(yōu)缺點。

表 3 的對比情況表明，以半干法 CFB-FGD 為核心的循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線具備更多的優(yōu)點，且缺點較少，從技術上分析應作為循環(huán)流化床鍋爐超低排放的首選技術路線。

2循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線技術經(jīng)濟性對比分析

為了更好地對比上述兩種超低排放技術路線，為循環(huán)流化床鍋爐在制定超低技術路線時提供指導、建議，本文以某 350 MW 超臨界循環(huán)流化床鍋爐為例，對兩種超低排放技術路線進行技術經(jīng)濟性對比分析。

2.1設計條件

由于兩種超低排放技術路線的低氮燃燒、SNCR以及爐內脫硫方案相同，因此僅對比空預器之后脫硫除塵部分的技術經(jīng)濟性。該項目空預器出口煙氣參數(shù)如表 4 所示。

2.2技術經(jīng)濟性對比分析

本例中，以石灰石石膏濕法脫硫技術為核心的超低排放技術路線在空預器之后包括:ESP + 濕法脫硫+ WESP。根據(jù)多年的運行案例，由于未設置 FGC 和FGR，煙囪需進行鈦合金內襯或相近技術的防腐處理，同時為實現(xiàn)脫硫廢水零排放的要求，需設置脫硫廢水處理系統(tǒng)。

以半干法脫硫為核心的超低排放技術路線在空預器之后則包括:半干法 CFB-FGD + 電袋除塵器。無需脫硫廢水處理系統(tǒng)，無需對煙囪進行超常規(guī)的防腐處理。

兩種循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線技術經(jīng)濟性對比分析如表 5 所示。其中，設備年運行小時數(shù)按 5 000 h 計算，設備年維護費用按總投資的 3%計算。

由表 5 可以看出:在相同的設計條件下，以半干法脫硫為核心的超低排放技術路線的投資、運行費用均明顯低于以濕法脫硫為核心的超低排放技術路線，兩者的維護費用則基本相當。從最終的綜合年費用來看，以半干法脫硫為核心的超低排放技術路線也具有顯著的優(yōu)勢。

3結論

針對循環(huán)流化床鍋爐煙氣污染物超低排放的需求，本文提出了兩條分別以半干法脫硫、石灰石 - 石膏濕法脫硫為核心的循環(huán)流化床鍋爐超低排放技術路線。

通過技術優(yōu)缺點對比分析，可初步判斷以半干法脫硫為核心的超低排放技術路線具有技術方面的優(yōu)勢。

本文進一步對兩種超低排放技術路線進行了技術經(jīng)濟性對比分析，以半干法脫硫為核心的技術路線其年綜合費用比以濕法脫硫為核心的技術路線低40%，具有顯著的技術經(jīng)濟性優(yōu)勢。

綜上所述，本文推薦以半干法脫硫為核心的超低排放技術路線作為循環(huán)流化床鍋爐超低排放的首選技術路線，主要包括:爐內低氮燃燒 + 爐內脫硫 +SNCR煙氣脫硝 + SCR 煙氣脫硝(預留) + 半干法CFB-FGD + 電袋復合除塵器/高效布袋除塵器。