摘要：以某600 MW超临界燃煤机组为例，研究了燃用高硫、中高灰、特低挥发分煤的W火焰锅炉排放效果。机组采用“选择性非催化还原(ive non-catalytic reduction, SNCR)＋选择性催化还原 (ive catalytic reduction, SCR)脱硝+配高频电源和旋转电极的双室五电场电除尘器+双塔双循环技术的石灰石-石膏湿法脱硫（3+5层喷淋）”的超低排放技术路线，根据机组分散控制系统(distributed control system, DCS) 和连续排放监测系统 (continuous emission monitoring system, CEMS)数据，烟囱出口NOx、烟尘和SO2浓度均能稳定达到超低排放水平。SNCR装置运行状态良好，SCR装置氨逃逸较大，最大值为27.51 mg/m3，A、B侧超过设计值2.28 mg/m3的概率分别为51.86%和45.96%，原因为脱硝系统浓度场分布不均。脱硫系统浆液密度控制较好，一级塔浆液pH值控制较好，二级塔浆液pH值控制偏低，未发挥出双塔双循环技术的优势。SO2、NOx和烟尘排放强度比2019年全国平均排放强度低48.7%、7.7%和28.9%。
引言
火电行业是支撑国民经济和社会发展的重要基础性产业，也是煤炭消费和大气污染物排放的重点固定污染源。结合日趋成熟的烟气治理技术，国家分别下发了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014−2020年）》（发改能源〔2014〕2093号）和《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》（环发〔2015〕164号），要求到2020年，300 MW及以上燃煤发电机组（暂不含W型火焰锅炉和循环流化床锅炉）实施超低排放改造（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10、35、50 mg/m3）。截至2020年，达到超低排放水平的装机容量约9.5亿kW（约占全国煤电装机总量91%），火电行业清洁生产水平快速提高为环境质量改善做出了重要贡献[1]。中国某些地区煤矿资源多为高硫、低挥发分的无烟煤，为适应此煤种，多家电厂选用W型火焰锅炉机组[2]。W型火焰锅炉具有燃烧稳定、运行可靠及可用率高等优势，但由于炉膛燃烧温度较高导致锅炉出口NOx浓度偏高[3-4]。因此，W型火焰锅炉机组烟气污染物通常具有高氮、高硫特性，对环保设施性能要求较高。国家虽然未要求W型火焰锅炉机组实施超低排放改造，但山西、山东、河南等省份已要求W型火焰锅炉实施超低排放改造，其中山西要求其NOx排放浓度限值为50 mg/m3，与其他炉型不予区别对待，山东和河南则将W型火焰锅炉NOx排放浓度限值定为100 mg/m3；在西南地区，如四川和贵州，均鼓励W型火焰炉实施超低排放改造。目前已有部分W型火焰锅炉机组完成了超低排放改造[5-8]，但对超低排放实施效果、相关烟气治理设备运行情况和污染物治理成本等问题未有系统研究。本文选择已完成超低排放改造的某600 MW超临界W型火焰锅炉机组，以2019年1~8月的连续分散控制系统(distributed control system, DCS) 和连续排放监测系统 (continuous emission monitoring system, CEMS)小时平均记录为依据，分析了该机组主要大气污染物达到超低排放水平的稳定性、相关烟气治理设备的运行情况、污染物减排效益和经济性等。
