根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家能源局2014年9月12日下發(fā)的關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》的通知要求，各大電廠開始了超低排放的改造工作。脫硝路線基本一致，但脫硫和除塵技術(shù)出現(xiàn)了不同的流派。S<1.5%全面實(shí)施單塔雙循環(huán)、雙塔雙循環(huán)、托盤塔等多種高效脫硫技術(shù)，可以達(dá)到98%以上的脫硫效率，同時(shí)通過低低溫電除塵改造或加裝濕式電除塵器，對(duì)于燃煤硫分不高的項(xiàng)目，可以達(dá)到超低排放的要求,S>1.5%鮮有報(bào)道，需要99%以上的脫硫效率，更高的PM2.5脫除能力。
1單塔一體化脫硫除塵深度凈化技術(shù)
某國(guó)產(chǎn)燃煤亞臨界空冷發(fā)電機(jī)組(#1、#2機(jī)組)，超低改造前煙氣脫硫采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝。每臺(tái)爐設(shè)置一座吸收塔，全煙氣脫硫，增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)合并設(shè)置，吸收塔內(nèi)安裝旋匯耦合器，設(shè)四層噴淋。改造前系統(tǒng)按煙氣進(jìn)口含硫量7400mg/Nm3設(shè)計(jì)，脫硫效率≥95%。除塵采用雙室五電場(chǎng)，采用三相電源，除塵效率不低于99.83%。
1.1脫硫提效改造
原噴淋層主管，對(duì)噴淋層末端支管和各層噴嘴進(jìn)行改造，更換為高壓頭噴嘴;增加一層噴淋層及對(duì)應(yīng)增加一臺(tái)循環(huán)泵。新增循環(huán)泵采用變頻控制;
新增一臺(tái)高速離心氧化風(fēng)機(jī)，增加曝氣管采用主管側(cè)面開孔、末端開放式端口的形式(液體密封)，以避免擴(kuò)散管結(jié)垢，保證設(shè)備正常運(yùn)行。曝氣管的運(yùn)用可提高氧的利用率，降低設(shè)備運(yùn)行所需的動(dòng)力。
自清洗式氧化曝氣管系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為：氧化空氣分布均勻，氧化性能高，保證石膏的生成效果和質(zhì)量;系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓降小，方便檢修和清洗;能保證氧化反應(yīng)的徹底進(jìn)行;氧化空氣分布裝置設(shè)計(jì)獨(dú)特，具有自清洗功能，可有效防止分布管的堵塞。
1.2除塵改造(管式除霧器)
管式除霧器是除霧除塵設(shè)備，應(yīng)用于濕法脫硫塔飽和凈煙氣攜帶的霧滴和塵的脫除凈化。其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣高速湍流、劇烈混合、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。凝聚是指煙氣中夾雜的細(xì)小的液體顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來;捕悉是指細(xì)小的液體顆粒跟隨氣體與湍流器中的持液層充分接觸后，被液體捕悉實(shí)現(xiàn)分離;湮滅是指細(xì)小的液體顆粒與被拋灑至湍流器的表面時(shí)，形成附著液膜從而在煙氣中脫離出來;這三種運(yùn)動(dòng)過程同時(shí)將夾雜在液滴其中的塵除去。
旋流管式除塵器即是一種具有凝聚、捕悉、湮滅作用的裝置。首先，流經(jīng)除塵器的氣流高速湍動(dòng)，促進(jìn)煙氣中大量細(xì)小霧滴與塵顆粒的互相碰撞，凝聚為較大顆粒;其次，導(dǎo)流葉片形成的高速氣流，形成極高的切向速度，將液滴、細(xì)塵高速甩脫向壁面，與壁面的液膜接觸后被截留，實(shí)現(xiàn)捕悉分離;最后，高速旋轉(zhuǎn)的壁面液膜可保證同向運(yùn)動(dòng)的霧滴接觸后湮滅，不產(chǎn)生二次霧滴;為保證除塵效果，裝置內(nèi)設(shè)置了二層導(dǎo)流葉片，強(qiáng)化了湍流效果，延長(zhǎng)了氣體停留時(shí)間，提高了除塵器對(duì)粉塵顆粒的分離效果。
1.3技術(shù)特點(diǎn)
常規(guī)屋脊式除霧器由于捕捉原理的制約，無法捕悉粒徑小于15μm的細(xì)小液滴，而目前控制脫硫塔出口5mg/Nm3的塵排放濃度就是控制對(duì)細(xì)小粉塵和細(xì)小石膏漿液液滴的脫除。
管式除霧器的優(yōu)勢(shì)如下：布置于脫硫塔內(nèi)頂部，代替原除霧器，故初投資省，運(yùn)行費(fèi)用低;占用空間小，利于新建和改造項(xiàng)目的總平面布置;在現(xiàn)有吸收塔入口條件下，吸收塔除塵器出口粉塵排放濃度小于5mg/Nm3。運(yùn)行阻力低，除塵器運(yùn)行阻力≤350Pa。
此技術(shù)適合中高硫煤電廠，工期短，投資維護(hù)費(fèi)用低，具有節(jié)水效果，已有應(yīng)用實(shí)例。
2高效漸變分級(jí)復(fù)合脫硫塔
某國(guó)產(chǎn)燃煤超臨界空冷發(fā)電機(jī)組2×660MW機(jī)組工程脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(WFGD)，在設(shè)計(jì)煤種含硫2.0%、不設(shè)增壓風(fēng)機(jī)，一爐一塔，吸收塔采用鋼制噴淋空塔吸收塔本體的內(nèi)表面采用玻璃鱗片防腐。每個(gè)吸收塔設(shè)2級(jí)除霧器,配有4臺(tái)循環(huán)泵、4層噴淋系統(tǒng)。并且為充分、迅速氧化吸收塔漿池內(nèi)的亞硫酸鈣，設(shè)置氧化空氣系統(tǒng)(每套FGD設(shè)2臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，單臺(tái)為100%容量，1運(yùn)1備)。攪拌系統(tǒng)為1層6臺(tái)側(cè)進(jìn)式攪拌器，用于擴(kuò)散氧化空氣，使亞硫酸鈣得到充分氧化，并防止?jié){液中固體沉淀、結(jié)垢和堵塞。電除塵采用脈沖電源，四室五電場(chǎng)。
傳統(tǒng)石灰石-石膏法單塔脫硫，通過提高PH值而加大對(duì)SO2的吸收又難以保證SO32-的正常氧化。從吸收角度而言，為實(shí)現(xiàn)較低的排放濃度，必須加大吸收劑用量，而氣液傳質(zhì)推動(dòng)力隨著煙氣中SO2濃度降低而降低。在不改變平衡條件的情況下，加大漿液循環(huán)量，提高液氣比的效果極為有限。
2.1分級(jí)脫硫原理
原煙氣(高硫煤)進(jìn)過托盤均布煙氣的同時(shí)降低煙氣流速，氣液充分接觸，起到預(yù)脫硫的作用，進(jìn)過四層噴淋后(合適阻力、液氣比、較低PH)，脫除大部分的二氧化硫，經(jīng)過管式除霧器去除大液滴，低負(fù)荷二氧化硫經(jīng)過持液層新型高效傳質(zhì)內(nèi)件(低阻力、低液氣比、較高PH)，滿足二氧化硫濃度小于30mg/m3的凈煙氣，(兼顧SO2脫除和SO32-氧化)。石灰石漿液通過72個(gè)噴嘴直接與煙氣接觸，噴入持液層，一部分漿液進(jìn)入吸收塔下部漿液池，在漿液池和持液層均設(shè)有氧化風(fēng)管網(wǎng)，保證連續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行。
2.2分級(jí)除塵原理
含塵煙氣通過托盤慣性力作用捕集大顆粒的粉塵()，在噴淋區(qū)煙氣與小液滴逆流接觸，慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、凝聚等作用捕集一部分粉塵，通過持液層鼓泡洗滌煙塵和霧滴，去除細(xì)顆粒粉塵、經(jīng)過水平煙道一套三級(jí)高性能煙道除霧器撞擊分離，捕集剩余的石膏液滴和細(xì)微粉塵，實(shí)現(xiàn)排放粉塵含量小于5mg/m3。
2.3技術(shù)特點(diǎn)
改造工期短，不新增占地，單塔脫硫效率高，除塵效率高，工程造價(jià)及電耗低運(yùn)行費(fèi)用均有明顯的優(yōu)勢(shì)。高效漸變復(fù)合脫硫塔在運(yùn)行節(jié)能中，實(shí)現(xiàn)了操作簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)手段靈活等優(yōu)勢(shì)。主要通過漿液循環(huán)泵的運(yùn)行流量，漿池漿液的PH值及持液層差壓、濃度、PH值來控制SO2排放濃度來實(shí)現(xiàn)。吸收塔漿池漿液PH值5.0—5.63，保證漿液的最大脫硫效率;持液層漿液PH值維持5.8—6.0以上，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及入口SO2濃度來調(diào)整持液層差壓，凈煙氣SO2濃度在排放限值內(nèi)，實(shí)現(xiàn)停運(yùn)漿液循環(huán)泵達(dá)到節(jié)能目的。
