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燃煤機(jī)組煙氣治理工藝路線選擇及超低排放工程情況介紹
燃煤電廠煙氣治理工藝未來(lái)發(fā)展的幾點(diǎn)思考
二四2
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇1113
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)、德國(guó)已有煙氣治理技術(shù)效率和可用率的不斷提高;多污染物進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)排放控制的綜合能力。日本
新型煙氣治理工藝技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用。4
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
1、美國(guó)美國(guó)燃煤機(jī)組煙氣處理技術(shù)發(fā)展隨著環(huán)保法規(guī)的不斷嚴(yán)格,其發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段:
第1階段——1990年之前;1990年前,美國(guó)的環(huán)保排放控制標(biāo)準(zhǔn)比較低,如:SO2排放控制標(biāo)準(zhǔn)在1480mg/Nm3,各種煙氣處理技術(shù)應(yīng)用研究和發(fā)展階段。5一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇第2階段:1990年始2007年底前;
1990年美國(guó)環(huán)??偸鹛岢隽恕肚鍧嵈髿夥ㄐ拚浮?,《清潔大氣法修正案》的頒布實(shí)施,針對(duì)燃煤機(jī)組粉塵、NOX及SO2排放提出了較嚴(yán)格的控制要求,各種煙氣處理技術(shù)在燃煤機(jī)組得到工程應(yīng)用及大發(fā)展,工程中應(yīng)用比較主要性的煙氣治理工藝如下:6一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
(1)電除塵器調(diào)質(zhì)除塵工藝煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)添加一定量的添加劑,保證進(jìn)入電除塵器之前與煙氣實(shí)現(xiàn)最佳混合效果。提高煙塵荷電能力,使粉塵的表面物理特性滿(mǎn)足電除塵器的要求,以達(dá)到提高除塵效率的目的。7一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇8一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇(2)布袋除塵器除塵工藝?yán)酶咝Р即龎m器直接保證較低出口粉塵濃度保證除塵效率99.9%以上,目前在美國(guó)大約有36%的燃煤機(jī)組采用了布袋除塵器,其主要在配半干法煙氣脫硫工藝及多污染物聯(lián)合脫除時(shí)使用。9一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇美國(guó)堪薩斯州CouncilBluffs4號(hào)790MW機(jī)組布袋除塵器
10一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
(3)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝在美國(guó)350MW到935MW機(jī)組均有運(yùn)行業(yè)績(jī),2006年投運(yùn)多套790MW超臨界機(jī)組利用該工藝的煙氣脫硫裝置,在美國(guó)電站脫硫項(xiàng)目中,80%采用石灰石-石膏濕脫硫工藝,其余20%份額中絕大部分采用旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫工藝。11一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇美國(guó)790MW機(jī)組旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫裝置12一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇(4)濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝
對(duì)燃中、高硫煤機(jī)組,采用濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝。早期的濕法煙氣工藝采用吸收塔串塔技術(shù),后隨著煙氣脫硫技術(shù)研究與脫硫效率的提高,主要采用單塔技術(shù),其主要代表作為托盤(pán)塔技術(shù)。13一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇(5)活性炭煙氣脫汞工藝在火電廠煙氣脫汞技術(shù)發(fā)展方面,美國(guó)走在世界的前列,對(duì)煤中重金屬進(jìn)行分析,對(duì)其中一部分電廠采用活性炭脫汞工藝。美國(guó)已有多個(gè)大機(jī)組完成煙氣脫汞工程應(yīng)用。14一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇美國(guó)堪薩斯州CouncilBluffs4號(hào)790MW機(jī)組活性炭煙氣脫汞工藝投射點(diǎn)15一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇活性炭脫汞工藝儲(chǔ)罐16一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
第3階段:2008年始;開(kāi)始執(zhí)行《美國(guó)清潔空氣法修正案》二期工程,比1990年頒布的《美國(guó)清潔空氣法修正案》對(duì)污染物的控制力度更大,要求更嚴(yán),即高效煙氣治理技術(shù)發(fā)展階段。其中對(duì)脫硫裝置的要求如下:新上燃煤機(jī)組當(dāng)采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝時(shí),脫硫效率達(dá)到98%99%,脫硫裝置可用率達(dá)到99%;17一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
當(dāng)采用煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝或旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝時(shí),脫硫效率達(dá)到95%以上,脫硫裝置可用率達(dá)到99%。18一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
在煙氣綜合治理工藝示范裝置設(shè)計(jì)方面:美國(guó)執(zhí)行PPII計(jì)劃(火電廠改進(jìn)計(jì)劃),美國(guó)能源部在國(guó)內(nèi)AESGreenidge4號(hào)機(jī)組(104MW機(jī)組)安裝了一套組合技術(shù)環(huán)保型示范裝置。19一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
主要工藝路線為:低NOX燃燒器+SNCR+SCR+CFB-FGD(煙氣循環(huán)流化床脫SO2、SO3工藝)+脫汞(活性炭脫汞工藝)+布袋除塵器示范裝置,SO2脫除率95%,SO3>95%,脫汞率90%,NOX排放為150mg/Nm3。該項(xiàng)目2008年投運(yùn)。試驗(yàn)成功后,將應(yīng)用到國(guó)內(nèi)近500個(gè)老燃煤機(jī)組,機(jī)組容量在50MW600MW之間,這是美國(guó)在煙氣綜合治理方面一個(gè)重要的嘗試。20一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)燃煤機(jī)組低低溫電除塵器研究工作
2009年我們與日本三菱公司談判,探討低低溫電除塵器在中國(guó)應(yīng)用可行性,三菱公司提出當(dāng)時(shí)要與美國(guó)開(kāi)展合作,在燃煤機(jī)組完成低低溫電除塵器項(xiàng)目,其后美國(guó)公司也確實(shí)開(kāi)展了一些研究和試驗(yàn)。21安裝地點(diǎn)
(Illinois)一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
ESPHouseFGDESPHouseU.S.IllinoisPowerPlant(400MW)23現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備煙氣流量
:2000m3N/h-wet(1MW)煤
:Gateway(S:2.93%,SO2:2100ppm)脫SO2 :99%設(shè)備尺寸
:W20mxD15mxH10mSCRGGH(G/C)Wet-ESPFGDFGDWet-ESPGGHSCRDry-ESPDry-ESP24GGH的可靠性試驗(yàn)
(煙氣冷卻)1stSection(Top)1stSection(Bottom)2ndSection(Top)2ndSection(Bottom)FlueGasFlow運(yùn)行后照片0:003:006:009:0012:0015:00InletTemp.OutletTemp.HeatMediumTemp.CoolerDiff.Pressure180160140120100806040200溫度
(deg-C)2724211815129630Diff.Pressure(in-WG)初裝運(yùn)行后18:0015:0018:0021:000:0025
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)南方電力公司通過(guò)PM濃度/H2SO4霧濃度來(lái)評(píng)價(jià)腐蝕程度,當(dāng)?shù)偷蜏仉姵龎m器采用含硫量為2.5%的燃煤時(shí),灰硫比在50~100可避免腐蝕,當(dāng)采用含硫量更高的燃煤時(shí),為避免腐蝕,灰硫比應(yīng)大于200。26
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)某項(xiàng)目評(píng)價(jià)腐蝕方法
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
濕式電除塵器在美國(guó)燃煤機(jī)組發(fā)展美國(guó)在2006年廢除了PM10要求,專(zhuān)門(mén)對(duì)PM2.5提出控制要求。此后在燃煤機(jī)組建了8臺(tái)左右濕式電除塵器。采取的除塵工藝路線主要是:布袋除塵器+濕法煙氣脫硫裝置+濕式電除塵器28
火電廠裝機(jī)容量(MW)設(shè)計(jì)煤種煙氣處理技術(shù)ElmRoad2x670匹茲堡#8FF/WFGD/WESPPrairieStates2x880南伊利諾伊煙煤FF/WFGD/WESPTrimbleCounty820煙煤與次煙煤混合ESP/FF/WFGD/WESPCWLP-Dallman200煙煤與次煙煤混合FF/WFGD/WESPSpurlock電廠1號(hào)機(jī):340,2號(hào)機(jī):550ESP/WFGD/WESP
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇29
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
為什么大多數(shù)燃煤機(jī)組要采取布袋除塵器+濕法煙氣脫硫+濕式電除塵器或電除塵器+布袋除塵器+濕法煙氣脫硫+濕式電除塵器工藝路線
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)燃煤機(jī)組安裝濕式電除塵器目的(1)滿(mǎn)足美國(guó)環(huán)保排放法規(guī)的要求。美國(guó)2011年5月頒布的新的污染物控制標(biāo)準(zhǔn),對(duì)燃煤機(jī)組顆粒物排放濃度控制要求折成我們用的單位為12.3mg/m3,因此首先應(yīng)滿(mǎn)足該要求。
(2)滿(mǎn)足控制PM2.5、硫酸霧及脫汞要求。
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)對(duì)80個(gè)電廠的測(cè)試結(jié)果表明:
靜電除塵系統(tǒng)的汞脫除率可達(dá)至36%布袋除塵系統(tǒng)的汞脫除率高達(dá)90%
在布袋除塵器內(nèi),煙氣與濾料表面形成的濾餅層充分接觸,濾餅層如同一個(gè)固定床反應(yīng)器,可以促進(jìn)汞的異相氧化和吸附;顆粒物控制設(shè)備平均脫汞率/%煙煤次煙煤褐煤靜電除塵器36(0—63)9(0—18)1(0—2)布袋除塵器90(84—93)72(53—87)無(wú)測(cè)試數(shù)據(jù)32
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
美國(guó)對(duì)80個(gè)電廠的測(cè)試結(jié)果表明:
靜電除塵系統(tǒng)的汞脫除率可達(dá)至36%布袋除塵系統(tǒng)的汞脫除率高達(dá)90%
在布袋除塵器內(nèi),煙氣與濾料表面形成的濾餅層充分接觸,濾餅層如同一個(gè)固定床反應(yīng)器,可以促進(jìn)汞的異相氧化和吸附;顆粒物控制設(shè)備平均脫汞率/%煙煤次煙煤褐煤靜電除塵器36(0—63)9(0—18)1(0—2)布袋除塵器90(84—93)72(53—87)無(wú)測(cè)試數(shù)據(jù)33
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
2、德國(guó)
德國(guó)目前燃煤機(jī)組采用的主要環(huán)保工藝
歐盟已經(jīng)把環(huán)境保護(hù)大氣排放的有害物質(zhì)控制列入歐盟法律,而在德國(guó)有更加嚴(yán)格的環(huán)保法律——聯(lián)邦環(huán)境污染防治法(BImSchG),2004年7月20日聯(lián)邦環(huán)境污染防治法第13實(shí)施條例(修正)完成并開(kāi)始執(zhí)行。第13實(shí)施條例對(duì)新機(jī)組的粉塵、CO、NOX、SO2、SO3的排放控制要求如下。34
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
根據(jù)德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境污染防治法,對(duì)300MW以上機(jī)組有關(guān)粉塵、NOX和SO2排放控制濃度要求分別為20mg/Nm3、200mg/Nm3和200mg/Nm3(SO2+SO3),這一要求中不僅對(duì)粉塵、SO2、NOX排放提出了嚴(yán)格要求,對(duì)SO3排放也同時(shí)提出了要求。35
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
在FGD可靠性方面:德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求機(jī)組每年不帶FGD運(yùn)行在100120小時(shí)內(nèi),可以分幾次運(yùn)行,但FGD一次只能停72小時(shí)。針對(duì)法規(guī)要求,德國(guó)目前在目前燃煤機(jī)組采用的主要代表工藝如下:36
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
(1)高效電除塵器大容量燃煤機(jī)組主要采用的是高效電除塵器。為保證高效電除塵器+煙氣脫硫工藝后煙塵顆粒濃度20mg/Nm3,采取的主要對(duì)策:增大比集塵面積、對(duì)電除塵器電源和控制部分優(yōu)化、煙氣流場(chǎng)改進(jìn)。據(jù)介紹,實(shí)際高效電除塵器本身除塵效率就可達(dá)到99.9%以上,除塵器出口濃度可控制在20mg/Nm3以下。373839404142
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
德國(guó)公司在著名的黑泵電廠(2800MW機(jī)組)、Boxberg電廠(2800MW機(jī)組)和Niederaussem電廠(11027MW機(jī)組)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)環(huán)保方面的設(shè)計(jì)十分嚴(yán)格,環(huán)保型電廠技術(shù)主要向高效環(huán)保方面發(fā)展,采用低NOX燃燒器+SCR煙氣脫硝+高效電除塵器+濕法煙氣脫硫+煙塔合一技術(shù),以黑泵電廠為例,二十世紀(jì)90年代建成,后隨國(guó)內(nèi)SO2排放控制法規(guī)的變化,02年對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行改造,保證滿(mǎn)足法規(guī)的要求。443、日本
在2000年前大容量機(jī)組主要采用常規(guī)靜電除塵設(shè)備,2000年后隨著燃煤機(jī)組環(huán)保治理措施技術(shù)的迅速發(fā)展和對(duì)環(huán)保的高度重視,在2002年就把脫硫、脫硝、除塵的三個(gè)規(guī)范合并成一個(gè)規(guī)范,“這樣便于非常系統(tǒng)地開(kāi)展多污染物的協(xié)同減排”。這就是《排煙處理設(shè)備指南》(JEAG3603-2002),2012年進(jìn)行了第2次修訂,變成JEAG3603-2012。
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
45《排煙處理設(shè)備指南》(JEAG3603-2007)解讀:1、明確了適用范圍
適合發(fā)電用鍋爐以及發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)的排煙處理系統(tǒng)。在排煙處理系統(tǒng)帶有脫硝,脫硫,除塵設(shè)備時(shí)適用。對(duì)我們同時(shí)還需要考慮未來(lái)的脫汞。
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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2、脫硝、除塵器、脫硫裝置作為排煙處理系統(tǒng)的組成部分要考慮優(yōu)化組合及選定的方法。
3、選定系統(tǒng)構(gòu)成的思路
在確定排煙處理系統(tǒng)的構(gòu)成時(shí),要考慮鍋爐設(shè)備等的煙氣特性及設(shè)計(jì)條件等,以構(gòu)成系統(tǒng)內(nèi)各裝置相互的協(xié)調(diào)及高可靠性。
按我們的提法:爐后大系統(tǒng)協(xié)同控制
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4、鍋爐設(shè)備等煙氣特性和必要的環(huán)保裝置;
在鍋爐設(shè)備等煙氣特性方面,根據(jù)使用燃料的不同,必須設(shè)置環(huán)境對(duì)策裝置以及要對(duì)應(yīng)環(huán)境規(guī)制值。
按我們的提法:一爐一策
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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5、系統(tǒng)構(gòu)成的選定和注意事項(xiàng)
就系統(tǒng)的構(gòu)成而言,希望在取得各系統(tǒng)協(xié)調(diào)的同時(shí),能充分發(fā)揮每一個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)可靠性高的系統(tǒng)。
此外,在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),希望確保作為整個(gè)排煙處理設(shè)備的性能。
(1)在配置排煙處理各系統(tǒng)時(shí),是否把煙氣溫度考慮進(jìn)去了
(2)是否有防止SO3的腐蝕及防止堵塞的對(duì)策
(3)各系統(tǒng)除塵的分工問(wèn)題
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
496、技術(shù)路線選定的思路
過(guò)去煙塵濃度控制要嚴(yán)格按照低低溫EP方式+濕式EP方式進(jìn)行,由于系統(tǒng)的簡(jiǎn)化,系統(tǒng)的構(gòu)成大多采用低低溫EP方式。
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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就系統(tǒng)的除塵而言雖然是由電除塵器和脫硫裝置分擔(dān),但電除塵器掌握有主導(dǎo)權(quán)。
(1)脫硫裝置的除塵性能。(2)要求脫硫裝置入口允許排塵濃度(=電除塵器出口粉塵濃度)(必須考慮石膏的純度)。(3)鍋爐出口粉塵濃度和脫硫裝置入口允許濃度要求根據(jù)電除塵器除塵性能。
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
52在日本目前運(yùn)行的除塵方式:
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
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(1)低低溫電除塵器技術(shù)路線(2)低低溫電除塵器(+移動(dòng)極板)+濕式電除塵器技術(shù)路線
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
54一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
低低溫電除塵器為適應(yīng)日本環(huán)保排放控制標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高并解決SO3引起的酸腐蝕問(wèn)題,日本三菱公司上世紀(jì)90年代開(kāi)始研究將MGGH移至空氣預(yù)熱器后、除塵器前布置的新型低低溫高效煙氣處理技術(shù)。55低低溫電除塵器工藝流程圖56一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝原理
在鍋爐空預(yù)器后設(shè)置MGGH(熱媒水熱量回收系統(tǒng)),使進(jìn)入除塵器入口的煙氣溫度降低,提高煙氣處理技術(shù)性能。脫硫裝置出口設(shè)置MGGH(熱媒水煙氣再熱系統(tǒng))。通過(guò)熱媒水密閉循環(huán)流動(dòng),將從降溫?fù)Q熱器獲得的熱量去加熱脫硫后凈煙氣,使其溫度從50℃左右升高到90℃以上。
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通過(guò)這種除塵+濕法煙氣脫硫工藝方式達(dá)到高效除塵、脫硫,使煙囪入口煙塵排放質(zhì)量濃度大大降低的目的。按此流程,煙氣經(jīng)過(guò)MGGH后,溫度從135℃降到90℃左右,煙氣中的SO3與水蒸氣結(jié)合,生成硫酸霧,此時(shí)由于未采取除塵措施,被飛灰顆粒吸附,接著被電除塵器(ESP)捕捉,被飛灰吸附的SO3隨飛灰排出,保證更高的除塵效率,從而解決了下游設(shè)備的防腐蝕難題,并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最優(yōu)化布置。
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
58低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點(diǎn)節(jié)能效果明顯。
對(duì)1臺(tái)1000MW機(jī)組低低溫電除塵系統(tǒng)的節(jié)能效果計(jì)算分析,煙氣溫度降低30℃,可回收熱量1.64×108kJ/h,減少濕式脫硫系統(tǒng)水耗,同時(shí),煙氣溫度降低后,實(shí)際煙氣量大大減少,這不僅可以降低下游設(shè)備規(guī)格,而且可使風(fēng)機(jī)(IDF)的電耗約減小10%,脫硫用電率由原來(lái)的1.2%減小到1.0%。59低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點(diǎn)可去除絕大部分SO3。在該系統(tǒng)的除塵裝置中,煙溫已降到露點(diǎn)以下,而煙氣含塵質(zhì)量濃度很高,一般為15000~25000mg/m3左右,平均粒度僅有20~30μm,因而總表面積很大,為硫酸霧的凝結(jié)附著提供了良好的條件。60干-濕界限濕潤(rùn)條件干燥條件SO3
濃度
(ppm)
煙塵濃度
(mg/m3N)先進(jìn)的排煙處理系統(tǒng)的運(yùn)行范圍D/S:Dust(煙塵濃度)/SO361低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點(diǎn)
通常情況下,灰硫比(D/S)大于100,煙氣中的SO3去除率可達(dá)到95%以上,SO3質(zhì)量濃度將低于3.72mg/m3。另外,F(xiàn)GD入口煙氣含塵量的降低還有利于石膏質(zhì)量的提高。對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng),能提高高效煙氣處理技術(shù)的除塵性能;改善濕煙囪工作環(huán)境。解決了濕法脫硫工藝中SO3腐蝕的難題,有良好的經(jīng)濟(jì)效益。62低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點(diǎn)
除塵效率高。
比電阻下降。低低溫電除塵器將煙氣溫度降低到酸露點(diǎn)以下,由于煙氣溫度的降低,特別是由于SO3的冷凝,可大幅度降低粉塵的比電阻,消除反電暈現(xiàn)象,從而提高除塵效率。這種模式下可以省略濕式ESP。通過(guò)濕法脫硫裝置保證出口煙塵濃度小于10mg/Nm3排放。低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點(diǎn)
擊穿電壓上升。
排煙溫度降低,使電場(chǎng)擊穿電壓上升,除塵效率提高。排煙溫度每降低10℃,電場(chǎng)擊穿電壓上升約3%??梢詫?shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)布置。64
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工程應(yīng)用情況
三菱公司在1997年開(kāi)始研究將低低溫高效煙氣處理技術(shù)應(yīng)用,并已成功應(yīng)用于9臺(tái)機(jī)組。日本石川島公司工程應(yīng)用有4臺(tái)機(jī)組。日本日立公司在碧南2臺(tái)1000MW燃煤機(jī)組有工程應(yīng)用業(yè)績(jī)。65
橘灣電廠保證值和考核試驗(yàn)結(jié)果
(11050MW機(jī)組)項(xiàng)目設(shè)計(jì)值測(cè)試結(jié)果FGD入口煙氣流量(濕態(tài)/干態(tài))/(m3·h-1)2851000/26429002882000/2660100煙氣溫度/℃9096SOX質(zhì)量濃度/(mg·m-3)24451070H2O的體積分?jǐn)?shù)/%7.37.7粉塵質(zhì)量濃度/(mg·m-3)24.03.7FGD出口煙氣流量2964000/26501003043000/2667300煙氣溫度/℃90106SOX質(zhì)量濃度/(mg·m-3)129.034.3H2O的體積分?jǐn)?shù)/%10.612.3粉塵質(zhì)量濃度/(mg·m-3)51
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采取了高效煙氣處理技術(shù),橘灣電廠的實(shí)踐證明進(jìn)入高效煙氣處理技術(shù)的煙氣溫度降低,煙氣體積變小,煙速降低,同時(shí)煙塵比電阻也有所減小,因而提高了除塵效率,采用三電場(chǎng)除塵器代替五電場(chǎng)除塵器,除塵器,出口粉塵質(zhì)量濃度控制在30mg/m3以下,同時(shí)日本認(rèn)可的煙氣脫硫裝置除塵效率70%90%,煙囪入口質(zhì)量濃度已小于5mg/m3以下。
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以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù),在日本已有近20年的應(yīng)用歷史,投運(yùn)業(yè)績(jī)超過(guò)20個(gè)電廠,機(jī)組容量累計(jì)超15000MW。68
日本典型電廠低低溫電除塵器應(yīng)用情況
電廠名稱(chēng)東京電力公司廣野電廠5#機(jī)組常陸那珂電廠1#機(jī)組橘灣火力發(fā)電站2#機(jī)組碧南電廠4#、5#機(jī)組制造廠家三菱重工石川島播磨日本電源開(kāi)發(fā)日本日立機(jī)組大小600MW1000MW1050MW1000MW煙氣溫度90℃92℃設(shè)計(jì):90℃實(shí)測(cè):96℃設(shè)計(jì):80℃~90℃低低溫ESP出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值:30mg/m3實(shí)測(cè)16.4mg/m3實(shí)測(cè):30mg/m3(入口:15g/m3)設(shè)計(jì)值:24mg/m3實(shí)測(cè):3.7mg/m3實(shí)測(cè):<30mg/m3WFGD出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值:5mg/m3實(shí)測(cè)值:3.4mg/m3實(shí)測(cè)值:<8.0mg/m3實(shí)測(cè)值:1.0mg/m3實(shí)測(cè):3.05.0mg/m3WFGD除塵效率實(shí)測(cè)值:79.27%實(shí)測(cè)值:73.33%實(shí)測(cè)值:72.97%實(shí)測(cè):83.33%90%投運(yùn)時(shí)間2004年7月2003年2000年12月2001年、2002年備注配備離線振打采用混煤/采用移動(dòng)電極,脫硫后配備WESP69---移動(dòng)極板電除塵器
移動(dòng)極板系統(tǒng),能夠利用旋轉(zhuǎn)刷和移動(dòng)的收塵極板去除捕集的粉塵,從而防止電暈,移動(dòng)極板系統(tǒng)能有效地收集高電阻率的粉塵。該系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的固定電極系統(tǒng)更為緊湊,用電量也更小。
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收塵極板通過(guò)頂部驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn),以極慢的速度進(jìn)行上下移動(dòng),帶電粉塵在集塵區(qū)域內(nèi)被收集。附著在極板上的的粉塵在非集塵區(qū)域內(nèi),被夾住收塵極板的兩把旋轉(zhuǎn)電刷刮落。旋轉(zhuǎn)電刷按照與收塵極板移動(dòng)方向相反的方向旋轉(zhuǎn),防止粉塵的飛散,同時(shí)將粉塵刮落到料斗中。
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724.03.02.01.010111012101310145.0粉塵的電阻率ρ(Ω-cm)電除塵器收塵面積指數(shù)高比電阻粉塵反電暈形成區(qū)域移動(dòng)電極固定電極
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
73相馬共同火力發(fā)電(株)敬啟/新地1號(hào)(1994年,1000MW機(jī)組)
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一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
電廠碧南1號(hào)機(jī)組碧南2號(hào)機(jī)組碧南3號(hào)機(jī)組控制污染物粉塵S03粉塵S03粉塵S03濕式電除塵器入口25.3126126.51濕式電除塵器出口50.150.150.1除塵效率80.2%90%80.8%90%81.1%90%碧南1、2、3號(hào)3臺(tái)700MW機(jī)組污染物控制對(duì)于燃煤電廠,主要作為煙氣復(fù)合污染物控制的精處理技術(shù)裝備。75
一、國(guó)外燃煤電廠煙氣治理技術(shù)發(fā)展及工藝路線選擇
碧南4、5號(hào)機(jī)組21000MW機(jī)組濕式電除塵器
處理氣體量(wet) 3,116,500Nm3/h
煙氣溫度 50℃ 進(jìn)口粉塵濃度 ≦5.0mg/Nm3
出口粉塵濃度 ≦2.0mg/Nm3
除塵率 60%
76二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況11177
二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
1、除塵
從國(guó)內(nèi)相關(guān)環(huán)保企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)和成立合資公司的方式,掌握了低低溫電除塵器和濕式電除塵器等核心技術(shù),電除塵用高壓供電技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,各電力集團(tuán)、各大電廠也積極試點(diǎn),技術(shù)推廣應(yīng)用已取得重大突破。各種技術(shù)主要應(yīng)用情況如下:78(1)高效電除塵器
采用包括:增大比集塵面積、電源控制、流場(chǎng)優(yōu)化、凝聚器(經(jīng)過(guò)相反極性的核電后的粉塵,依靠庫(kù)侖力作用相互吸引碰撞凝結(jié)為加大的顆粒,提高除塵器效率)等,對(duì)電除塵器采取多項(xiàng)提效措施,能夠滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)粉塵控制要求。二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況79二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況改造實(shí)例1:
我國(guó)南方某135MW機(jī)組,對(duì)原一、二、三電場(chǎng)進(jìn)行加高、加寬改造更新,新增第四電場(chǎng)為常規(guī)電場(chǎng),新增第五電場(chǎng)為移動(dòng)電極電場(chǎng),并在除塵器進(jìn)口增設(shè)雙極荷電凝聚器,優(yōu)選國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高頻電源。要求:保證除塵器效率:99.925%;除塵器出口粉塵濃度:30mg/Nm3(停凝聚器);25mg/Nm3(凝聚器啟動(dòng)后)。80二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)除塵器效率:99.935%;除塵器出口粉塵濃度:22.3mg/Nm3(停凝聚器);17.8mg/Nm3(凝聚器啟動(dòng)后)。81二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
改造實(shí)例2:
我國(guó)南方某1000MW機(jī)組,神府東勝煤,校核煤種采用大同混煤,屬低灰、低硫煤,原設(shè)計(jì)采用四電場(chǎng),后對(duì)電除塵器電源部分改造,并采取降低煙氣流速(降低氧量、減少漏風(fēng))等配套改進(jìn)措施,2012年全年平均運(yùn)行粉塵排放濃度11.03mg/Nm3。82二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況(2)低低溫電除塵器
低低溫電除塵器與電廠熱力系統(tǒng)及脫硫系統(tǒng)結(jié)合,具有綜合節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保的效果,并能滿(mǎn)足燃中、低灰分煤條件下國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的粉塵的控制要求。
我國(guó)從2006年開(kāi)始加大對(duì)低低溫電除塵技術(shù)的研究,目前已有多套機(jī)組投運(yùn),并有1000MW機(jī)組業(yè)績(jī),現(xiàn)已全面掌握低溫腐蝕、二次揚(yáng)塵、提效幅度及對(duì)WFGD協(xié)同除塵效果的影響等核心問(wèn)題,并取得一定的工程經(jīng)驗(yàn),提出了防止低溫腐蝕、二次揚(yáng)塵的對(duì)策措施。83
二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況案例1:大唐福建某電廠4號(hào)爐煙氣余熱利用-高效低低溫低低溫電除塵器項(xiàng)目
結(jié)合實(shí)際場(chǎng)地條件,在除塵器的進(jìn)口喇叭處和前置的垂直煙道處分別各設(shè)置一級(jí)煙氣余熱利用節(jié)能裝置,換熱介質(zhì)通過(guò)換熱管路串聯(lián)連接,采用汽機(jī)冷凝水與熱煙氣通過(guò)煙氣余熱利用節(jié)能裝置進(jìn)行熱交換,使得除塵器的運(yùn)行溫度由按150℃下降到95℃左右。垂直段換熱裝置將煙溫按150℃降至115℃設(shè)計(jì)計(jì)算,水平段換熱裝置將煙溫按115℃降至95℃計(jì)算。84
二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
85二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況86二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況在煙溫為150℃工況下,經(jīng)換熱裝置后的降溫幅度平均達(dá)到50℃以上,煙氣粉塵比電阻下降明顯。除塵器性能測(cè)試表明:在增設(shè)換熱裝置后,粉塵排放從原約60mg/Nm3下降到20mg/Nm3,除塵效率有效提高。SO3脫除測(cè)試表明:在增設(shè)換熱裝置后,SO3脫除率達(dá)到73.78%。熱力系統(tǒng)試驗(yàn)表明:在600MW負(fù)荷時(shí),汽機(jī)的熱耗下降52kJ/kWh以上;在450MW負(fù)荷時(shí),汽機(jī)的熱耗下降69kJ/kWh以上。87二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況(3)移動(dòng)極板電除塵器
移動(dòng)極板電除塵器具有高效收集高比電阻粉塵、運(yùn)行較穩(wěn)定、節(jié)能、節(jié)省空間、易操作、低損耗、維護(hù)少的特點(diǎn),相當(dāng)于在傳統(tǒng)電除塵器基礎(chǔ)上增加一些特殊功能。目前該技術(shù)國(guó)內(nèi)已有21000MW機(jī)組分別于2013年8月和11月分別投運(yùn),除塵效率及粉塵排放指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值,預(yù)計(jì)該技術(shù)將來(lái)還會(huì)有一定的發(fā)展空間。88二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況89二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況(4)布袋除塵器及電袋除塵器
火電廠可考慮布袋除塵器及電袋除塵器進(jìn)行除塵。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)布袋除塵器及電袋除塵器制造技術(shù)發(fā)展水平,選擇布袋除塵器或電袋除塵器除塵效率可達(dá)99.9%以上,能夠滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)粉塵控制要求。
90二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
電袋除塵器改造實(shí)例:電袋除塵器2010年起在貴州燃高硫煤地區(qū)多臺(tái)135MW、200MW、300MW機(jī)組改造表明,電袋復(fù)合式除塵器能滿(mǎn)足除塵器出口煙塵含量≤30mg/Nm3的排放要求,電袋除塵器在合理選擇新型過(guò)濾材料(PTFE基布+無(wú)紡層PTFE與PPS混紡系列的布袋對(duì)高硫量的煤質(zhì)有較好的適應(yīng)能力,能適應(yīng)各種極端的運(yùn)行工況,維護(hù)量較小,技術(shù)上可行)條件下,能夠滿(mǎn)足電袋除塵器后側(cè)布袋的保證使用壽命及較惡劣的運(yùn)行工況。
布袋除塵器改造實(shí)例:江蘇某電廠2號(hào)630MW機(jī)組,布袋除塵器改造出口粉塵濃度17.3mg/m3。91二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況(5)濕式電除塵器
燃煤機(jī)組在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置后采用濕式電除塵器,也是保證粉塵達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)解決方案。該除塵器的特點(diǎn)是能除去SO3
酸霧,并除去石膏雨中二水硫酸鈣粉塵以及硫酸銨粉塵、PM2.5粉塵和重金屬等。
我國(guó)環(huán)保企業(yè)從2010年開(kāi)始進(jìn)行WESP的研究和開(kāi)發(fā),通過(guò)自主研發(fā)或引進(jìn)技術(shù),已在核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。WESP的研發(fā)也得到國(guó)家科技部的高度重視和大力支持,被列入國(guó)家863計(jì)劃和國(guó)家國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng),通過(guò)自主研發(fā)或技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上的二次創(chuàng)新,形成了適合我國(guó)國(guó)情的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濕式電除塵技術(shù)。92二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況濕式電除塵器投運(yùn)項(xiàng)目山東某電廠8號(hào)機(jī)組(1300MW機(jī)組)濕式電除塵器測(cè)試情況2013年12月25日該機(jī)組濕式電除塵器投運(yùn),現(xiàn)已運(yùn)行300天以上,各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計(jì)值。煙塵排放濃度:6.85mg/m3
PM2.5排放濃度:0.95mg/m3
PM2.5脫除效率:80%
總汞脫除效率:37%
除塵器阻力:335Pa,每天沖洗一次,每次沖洗10m393二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況94二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況(6)利用吸收塔出口設(shè)置除霧器提高除塵效率
我國(guó)南方某21000MW機(jī)組在初步設(shè)計(jì)階段就考慮在吸收塔內(nèi)設(shè)置兩級(jí)屋脊式除霧器基礎(chǔ)上,在吸收塔出口設(shè)置煙道除霧器,在保證降低霧滴含量的條件下,同時(shí)降低了粉塵排放濃度,經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)測(cè)試,煙囪入口煙塵排放濃度17.3mg/Nm3。95二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況96二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況2、脫硫
目前國(guó)內(nèi)主流的脫硫改造中采用的單塔技術(shù)(包括噴淋空塔、托盤(pán)塔、單塔雙循環(huán)等技術(shù))、串聯(lián)塔技術(shù)。97二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況單塔技術(shù)
單塔技術(shù)方案包括單塔單循環(huán)和單塔雙循環(huán)技術(shù),單塔單循環(huán)技術(shù)根據(jù)吸收塔型式的不同又包括噴淋空塔、托盤(pán)塔、填料塔等,其中噴淋空塔是應(yīng)用最普遍的吸收塔型式。
對(duì)于燃用中低硫煤的火電機(jī)組,通過(guò)優(yōu)化吸收塔設(shè)計(jì),提高吸收塔液氣比(增設(shè)噴淋層,提高漿液循環(huán)泵流量)或者采取增強(qiáng)氣液傳質(zhì)(增設(shè)托盤(pán)持液層、湍流層、聚氣環(huán)等)的措施,可大幅提高吸收塔的脫硫效率,滿(mǎn)足“超低排放”要求。98二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況噴淋空塔技術(shù)
影響煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率的因素很多,包括煙氣參數(shù)、吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)控制、吸收劑品質(zhì)等。在吸收塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上影響脫硫效率的因素主要包括塔內(nèi)煙氣流速、煙氣停留時(shí)間、液/氣比、噴嘴霧化效果、噴淋覆蓋率等。通過(guò)優(yōu)化吸收塔設(shè)計(jì),如適當(dāng)降低塔內(nèi)煙氣流速,延長(zhǎng)塔內(nèi)煙氣停留時(shí)間,增加循環(huán)漿液流量,提高液氣比,增加噴淋覆蓋率等手段可以提高吸收塔脫硫效率,滿(mǎn)足環(huán)保排放要求。99二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況工程案例:華能河北某電廠300MW燃煤機(jī)組新建煙氣脫硫裝置
采用逆流噴淋空塔。設(shè)計(jì)入口SO2濃度:5000mg/m3,設(shè)計(jì)脫硫效率:97%。設(shè)計(jì)吸收塔尺寸:13.5m(直徑)×39.2m(高度),塔內(nèi)煙氣流速:3.29m/s,液/氣比(吸收塔出口,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)):25.8l/Nm3,漿池容積/漿液循環(huán)停留時(shí)間:3896m3/4min。噴淋層數(shù)/層間距:5/2m,每層噴淋層噴嘴個(gè)數(shù):110。100二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
吸收塔塔內(nèi)流速僅為3.29m/s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般常規(guī)設(shè)計(jì)的3.84m/s流速,且液/氣比(吸收塔后,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))達(dá)到了25.8l/Nm3,噴淋層間距及噴淋覆蓋率設(shè)計(jì)均處在相對(duì)較高值,充分保證了氣液接觸時(shí)間及氣液傳質(zhì)過(guò)程。2012年該脫硫裝置投運(yùn),在滿(mǎn)負(fù)荷工況下,入口SO2濃度4000mg/m3左右時(shí),脫硫效率99%以上,凈煙氣SO2排放濃度低于35mg/m3。101二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況托盤(pán)塔技術(shù)
托盤(pán)塔為美國(guó)巴威公司技術(shù),在吸收塔內(nèi)最下層噴淋層和吸收塔入口煙道上沿之間位置設(shè)置一兩層合金托盤(pán)。合金托盤(pán)能有效改善吸收塔內(nèi)煙氣分布,煙氣和漿液的流場(chǎng)分布直接決定著吸收塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱和反應(yīng)進(jìn)行程度。102二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
設(shè)置托盤(pán)后,進(jìn)入吸收塔的氣體流速得到了很好的均布作用,大部分氣體流速處在平均流速范圍內(nèi);而沒(méi)有托盤(pán)時(shí),氣體的流速分布比例分布范圍較寬。托盤(pán)上的持液層使煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間增加,當(dāng)煙氣通過(guò)托盤(pán)時(shí),氣液充分接觸,強(qiáng)化了氣液傳質(zhì),從而有效降低液氣比,提高脫硫效率。103二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況104二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況工程案例:600MW超臨界機(jī)組脫硫裝置改造項(xiàng)目。
改造前設(shè)計(jì)煤質(zhì)含硫量1.21%,吸收塔為逆流噴淋空塔,設(shè)置四層噴淋層(每層噴淋層對(duì)應(yīng)漿液循環(huán)泵流量8375m3/h)。因?qū)嶋H燃用煤質(zhì)變化,對(duì)該機(jī)組脫硫裝置進(jìn)行了增容提效改造。改造后設(shè)計(jì)煤質(zhì)收到基含硫量Sar=2.1%,設(shè)計(jì)入口SO2濃度5500mg/m3;設(shè)計(jì)煙氣量233.0×104m3/h;設(shè)計(jì)脫硫效率97.27%。105二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
因改造設(shè)計(jì)入口SO2濃度及脫硫效率均增加較多,吸收塔系統(tǒng)更換了四臺(tái)大容量漿液循環(huán)泵(流量12500m3/h),改造后液/氣比(吸收塔出口,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))增加至19.9l/Nm3,更換了4層噴淋層及噴嘴,優(yōu)化噴嘴布置,提高噴淋覆蓋率。同時(shí)在吸收塔入口煙道頂部至最底層噴淋層間增加一層合金托盤(pán)持液層。因漿液循環(huán)量增加,相應(yīng)抬高了吸收塔漿池液位,增加了漿池容積。其他氧化風(fēng)系統(tǒng)、除霧器及石膏排出系統(tǒng)等進(jìn)行了相應(yīng)改造。106二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
目前該脫硫增容改造工程已完成性能驗(yàn)收試驗(yàn),各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。在吸收塔入口SO2濃度3300mg/m3左右時(shí),脫硫效率99%以上,凈煙氣SO2排放濃度低于35mg/m3。107二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
托盤(pán)塔是目前某火電集團(tuán)脫硫改造采用較多的技術(shù)方案。托盤(pán)塔相對(duì)于噴淋空塔因增加了一層合金托盤(pán),可有效降低漿液循環(huán)量和液氣比,可不增加漿池容積或增加較少。同時(shí),合金托盤(pán)可以作為噴淋層檢修平臺(tái),在塔內(nèi)件進(jìn)行檢修時(shí),不需將塔內(nèi)漿液全部排空搭設(shè)臨時(shí)檢修平臺(tái),運(yùn)行維護(hù)人員站在合金托盤(pán)上就可對(duì)塔內(nèi)部件進(jìn)行維護(hù)和更換,減少運(yùn)行時(shí)維護(hù)的時(shí)間。108二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況三、國(guó)內(nèi)燃煤機(jī)組煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況109二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況單塔雙循環(huán)技術(shù)
單塔雙循環(huán)技術(shù)是在一座吸收塔內(nèi)完成了兩次脫硫,達(dá)到了雙塔串聯(lián)效果,其主要特點(diǎn)和雙塔雙循環(huán)類(lèi)似。兩級(jí)循環(huán)分別設(shè)有獨(dú)立的循環(huán)漿池,噴淋層,根據(jù)不同的功能,每級(jí)循環(huán)具有不同運(yùn)行參數(shù),可以分區(qū)控制pH值。110二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
煙氣首先經(jīng)過(guò)一級(jí)循環(huán),一級(jí)循環(huán)pH值控制在4.5到5.3之間,有利于石灰石的溶解和石膏的結(jié)晶,能夠得到品質(zhì)很高的石膏。經(jīng)過(guò)一級(jí)循環(huán)的煙氣直接進(jìn)入二級(jí)循環(huán),此級(jí)循環(huán)實(shí)現(xiàn)主要的脫硫洗滌過(guò)程,二級(jí)循環(huán)pH值控制在5.8到6.4之間,相對(duì)單塔單循環(huán)可以一定程度上降低所需液氣比,減少需要的漿液循環(huán)量,能夠得到較高的脫硫效率。每個(gè)循環(huán)獨(dú)立控制,易于優(yōu)化和快速調(diào)整,能適應(yīng)含硫量和負(fù)荷的大幅變化。111單塔雙循環(huán)工藝流程圖112二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況工程案例:廣州恒運(yùn)電廠兩臺(tái)300MW機(jī)組脫硫裝置。
采用單塔雙循環(huán)技術(shù)對(duì)機(jī)組進(jìn)行改造。改造后設(shè)計(jì)煤種收到基含硫量Sar=1.5%,設(shè)計(jì)入口SO2濃度3846mg/m3,設(shè)計(jì)煙氣量114.1×104m3/h,設(shè)計(jì)脫硫率不低于98.7%,凈煙氣中SO2含量≤50mg/m3。吸收塔共設(shè)置5層噴淋層,對(duì)應(yīng)5臺(tái)流量為5000m3/h的漿液循環(huán)泵,其中一級(jí)循環(huán)設(shè)置兩層噴淋層,二級(jí)循環(huán)設(shè)置三層噴淋層。吸收塔配套設(shè)置除霧器及氧化空氣系統(tǒng)。113二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
兩臺(tái)機(jī)組分別于2013年5月和2014年4月完成168小時(shí)試運(yùn)行,168h試運(yùn)期間在設(shè)計(jì)入口SO2濃度條件下,凈煙氣SO2濃度低于35mg/m3,達(dá)到“超低排放”要求。114二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況串塔技術(shù)
串塔技術(shù)是將兩座吸收塔串聯(lián)運(yùn)行,中間通過(guò)聯(lián)絡(luò)煙道連接。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置及現(xiàn)有吸收塔設(shè)計(jì)參數(shù),既可利用現(xiàn)有吸收塔作為一級(jí)吸收塔,新建二級(jí)吸收塔串聯(lián)運(yùn)行,也可利用現(xiàn)有吸收塔作為二級(jí)吸收塔,新建一級(jí)吸收塔串聯(lián)運(yùn)行。115二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
串塔改造方案可以通過(guò)控制一、二級(jí)吸收塔的pH值實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制,一級(jí)吸收塔低pH值運(yùn)行,利于石膏氧化結(jié)晶,二級(jí)吸收塔高pH值運(yùn)行,利于高效脫硫。一般一級(jí)吸收塔設(shè)計(jì)脫硫效率8090%,控制一級(jí)吸收塔出口SO2濃度500700mg/m3,二級(jí)吸收塔設(shè)計(jì)脫硫效率9395%左右,通過(guò)兩級(jí)吸收塔后,控制凈煙氣SO2排放濃度在35mg/m3以下,達(dá)到“超低排放”要求。116串塔技術(shù)工藝流程圖117二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況雙循環(huán)脫硫技術(shù)
采用的一個(gè)漿池,水平衡控制容易;公共備用一臺(tái)循環(huán)泵,電廠可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行啟停和切換,運(yùn)行靈活性和經(jīng)濟(jì)性非常高。118二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況
前塔用液柱的方式脫硫率控制在60~75%,采用2~3臺(tái)漿液循環(huán)泵進(jìn)行供漿,根據(jù)吸收塔入口SO2濃度控制循環(huán)泵投入數(shù)量,通過(guò)控制液柱高低達(dá)到不同的脫硫效率。后塔用噴淋方式,采用3~4臺(tái)漿液循環(huán)泵進(jìn)行供漿,前塔與后塔公共備用一臺(tái)循環(huán)泵,根據(jù)負(fù)荷及SO2濃度進(jìn)行靈活切換,達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效果。119二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況中電投重慶某電廠4號(hào)機(jī)660MW擴(kuò)建工程高效SCR脫硝+煙氣余熱回收系統(tǒng)+低低溫電除塵器(配置高頻電源)+高效濕法脫硫;未設(shè)置濕式靜電除塵器。120二、國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣治理新技術(shù)應(yīng)用情況設(shè)計(jì)脫硫率:98.6%。測(cè)試結(jié)果:入口SO2濃度2179.3mg/Nm3,粉塵濃度為11.66mg/Nm3;出口SO2濃度:14.4mg/Nm3脫硫效率:99.34%出口粉塵濃度:7.98mg/Nm3除塵效率:99.93%121
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題122三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
燃煤電廠滿(mǎn)足GB13223-2011要求和“超低排放”煙氣治理主要技術(shù)路線選擇:1、以濕法煙氣脫硫工藝為主的煙氣治理技術(shù)路線
技術(shù)路線一:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器;
技術(shù)路線二:低NOX燃燒器+SCR+高效除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。
技術(shù)路線系統(tǒng)三:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+優(yōu)化后的濕法煙氣脫硫工藝(含高效除霧器);
123三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
技術(shù)路線一:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器;
目前已有數(shù)臺(tái)機(jī)組按照該技術(shù)路線完成改造,實(shí)現(xiàn)“超低排放”。主要投運(yùn)業(yè)績(jī)包括:浙能嘉華電廠7、8號(hào)機(jī)組、神華國(guó)華惠州電廠300MW機(jī)組、揚(yáng)州第二電廠630MW等。124三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
技術(shù)路線二:低NOX燃燒器+SCR+高效除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器。目前也已有數(shù)臺(tái)機(jī)組按照該技術(shù)路線完成改造,實(shí)現(xiàn)“超低排放”,其高效除塵器或采用優(yōu)化后的電除塵器或采用電袋除塵器。主要投運(yùn)業(yè)績(jī)包括:華能白楊河電廠2300MW機(jī)組、華能黃臺(tái)電廠9、10號(hào)2300MW機(jī)組、大唐黃島電廠5、6號(hào)2670MW機(jī)組、山西瑞光電廠300MW機(jī)組、廣州恒運(yùn)電廠9號(hào)爐330MW機(jī)組、石家莊熱電廠等。125三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
技術(shù)路線三:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+優(yōu)化后的濕法煙氣脫硫工藝(含高效除霧器);目前已有多臺(tái)機(jī)組按照該技術(shù)路線完成新建或改造,實(shí)現(xiàn)“超低排放”。主要投運(yùn)業(yè)績(jī)包括:華能金陵電廠21030MW機(jī)組、華能長(zhǎng)興電廠2660MW機(jī)組、重慶合川電廠2660MW機(jī)組、華能玉環(huán)電廠2號(hào)1000MW機(jī)組、寧夏鴛鴦湖電廠660MW機(jī)組以及中電投上海漕涇電廠2號(hào)1000MW機(jī)組等。126國(guó)內(nèi)部分燃煤電廠技術(shù)路線-----(1)浙能集團(tuán)浙能嘉興發(fā)電廠除塵:采用低低溫除塵+濕式電除塵技術(shù),煙囪出口煙塵濃度<2.1mg/Nm3脫硫:采用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng),改為3+1臺(tái)漿液泵,增加一層托盤(pán)變?yōu)殡p托盤(pán)脫硫塔,除霧器改為一級(jí)管式除霧器+兩層屋脊式除霧器,煙囪出口SO2濃度<17.5mg/Nm3脫硝:采用“超低NOx燃燒器+增加預(yù)留層新型改性催化劑”,煙囪出口NOx濃度<39mg/Nm3浙能六橫發(fā)電廠除塵:采用“電除塵器(ESP)+旋轉(zhuǎn)極板+濕式除塵器”,煙囪出口煙塵濃度<5mg/Nm3。脫硫:采用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)(托盤(pán)技術(shù)+增效環(huán)),煙囪出口SO2濃度<25mg/Nm3。脫硝:采用低NOx燃燒器及SCR脫硝工藝。煙囪出口NOx濃度<26mg/Nm3。三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題嘉華百萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)組煙氣超低排放示范項(xiàng)目
環(huán)保性能評(píng)估
2014年10月29日,火電環(huán)境保護(hù)中心專(zhuān)家委員會(huì)組織了《嘉華百萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)組煙氣超低排放示范項(xiàng)目環(huán)保性能評(píng)估報(bào)告》評(píng)審。浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司為實(shí)現(xiàn)煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別低于5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3的超低排放要求,采用全國(guó)首創(chuàng)的多種污染物高效協(xié)同脫除技術(shù),對(duì)嘉興發(fā)電廠三期工程7、8號(hào)燃煤機(jī)組實(shí)施了脫硝、除塵、脫硫系統(tǒng)提效改造工程。128三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站和浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)超低排放中所規(guī)定的氣態(tài)污染物(包括NOx、SO2和Hg)、煙塵顆粒物、以及煙氣排放參數(shù)(包括煙氣流速、溫度、壓力、濕度、氧含量等)的測(cè)試工作。國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院負(fù)責(zé)非常規(guī)污染物SO3、液滴、PM2.5等項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)工作。測(cè)試位置包括:脫硝裝置進(jìn)出口、靜電除塵器進(jìn)出口、脫硫裝置進(jìn)出口、濕式靜電除塵器出口與煙囪總排放口等位置。129三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
7號(hào)機(jī)組、8號(hào)機(jī)組煙氣污染物排放濃度按小時(shí)均值進(jìn)行評(píng)判,是世界上最為嚴(yán)格的評(píng)判方法,基本達(dá)到了超低排放限值要求。建議可按歐盟、美國(guó)的燃煤電廠煙氣污染物的達(dá)標(biāo)評(píng)判方法,進(jìn)一步評(píng)估超低排放工程的達(dá)標(biāo)效果。130國(guó)內(nèi)部分燃煤電廠技術(shù)路線---(2)神華集團(tuán)1)國(guó)華電力國(guó)華舟山發(fā)電廠350MW機(jī)組除塵:采用“電除塵器(ESP)+高頻電源+旋轉(zhuǎn)極板+濕式除塵器”,煙囪出口煙塵濃度<2.55mg/Nm3脫硫:采用高效海水脫硫技術(shù),煙囪出口SO2濃度<2.86mg/Nm3脫硝:采用低NOx燃燒器及SCR脫硝工藝。煙囪出口NOx濃度<20.5mg/Nm3三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
各段煙塵濃度測(cè)量情況:電除塵器出口:16.5mg/m3;海水脫硫裝置出口:10mg/m3;濕式電除塵器出口:2.55mg/m3。132三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題133三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題存在的主要問(wèn)題:該項(xiàng)目是神華集團(tuán)實(shí)現(xiàn)“超低排放”的第1個(gè)項(xiàng)目,參加168h,沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié),提出了更低的排放指標(biāo)。134
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
除國(guó)華舟山電廠外,國(guó)華電力“超低排放”改造主要采用低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器技術(shù)路線。135
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
提出前置式低(低)溫省煤器改造原則性意見(jiàn)
前置式低(低)溫省煤器+煙氣再加熱器布置方式,煙氣再加熱器布置在脫硫出口煙道,煙囪之前。低(低)溫省煤器吸收煙氣的熱量,提高管內(nèi)水溫后進(jìn)入煙氣再加熱器,煙氣再加熱器管通過(guò)熱交換,加熱來(lái)自脫硫出口的低溫?zé)煔夂螅M(jìn)入煙囪,達(dá)到消除或減輕煙囪冒“白煙”現(xiàn)象,136
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
2)神華國(guó)能寧夏煤電有限公司主要采用:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+優(yōu)化后的濕法煙氣脫硫工藝(含高效除霧器)技術(shù)路線。
137
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
主要案例:鴛鴦湖電廠#2660MW機(jī)組“超低排放”改造項(xiàng)目
干式電除塵采用低低溫電除塵器+三相電源,脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝,吸收塔設(shè)置3層噴淋層,不設(shè)煙氣旁路,配有低溫省煤器;不設(shè)GGH。吸收塔為帶有托盤(pán)的噴淋原脫硫吸收塔除霧器采用三級(jí)屋脊式菱形布置。
1)吸收塔出口固體顆粒物(煙塵)排放濃度:<4.5mg/Nm3
138
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
2)吸收塔出口液滴的固體排放濃度。139
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
脫硫高效除霧除塵一體化超低排放技術(shù)提供噴淋層噴嘴差異化布置或設(shè)置氣流均布及預(yù)捕集裝置,降低煙氣中攜帶液滴量及固體顆粒物。
通過(guò)具有專(zhuān)利的除霧器葉片形式,其特點(diǎn)為改變?nèi)~片間氣相流場(chǎng)分布及固體顆粒及液滴顆粒的濃度分布,達(dá)到細(xì)微顆粒在葉片間的運(yùn)動(dòng)軌跡的目的,從而加強(qiáng)了細(xì)微顆粒的團(tuán)并,在保證除霧器不堵塞的情況下,可收集8.6um以上粒徑的固體顆粒,大大提高了除霧器的性能,有效控制了脫硫后煙囪的固體排放濃度。140
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
141
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
國(guó)內(nèi)部分燃煤電廠技術(shù)路線---(3)華能集團(tuán)華能集團(tuán)已經(jīng)完成與環(huán)保改造有關(guān)的指導(dǎo)意見(jiàn)或方案2個(gè):(1)華能火電廠煙塵達(dá)標(biāo)排放技術(shù)指導(dǎo)意見(jiàn);(2)華能集團(tuán)重點(diǎn)控制區(qū)燃煤機(jī)組煙氣清潔化實(shí)施方案。142
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
華能集團(tuán)重點(diǎn)控制區(qū)燃煤機(jī)組煙氣清潔化實(shí)施方案
重點(diǎn)提出燃煤機(jī)組達(dá)到特別排放限值或燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)改造的可行技術(shù)路線。
清潔化改造的整體策略為:排放達(dá)標(biāo)、一爐一策、設(shè)備協(xié)同、任務(wù)分擔(dān)。143
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
達(dá)到燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線
除塵技術(shù)方案
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的煙塵控制狀況,主要采用了下述技術(shù)路線:高效除塵器+濕法脫硫+濕式電除塵器?,F(xiàn)有的高效除塵器(含低低溫電除塵器、高效電源、分區(qū)供電、振打優(yōu)化、流場(chǎng)優(yōu)化等)可以煙塵排放降低到30~40mg/m3,經(jīng)過(guò)濕法脫硫再降低到15~20mg/m3,最終通過(guò)濕式電除塵器滿(mǎn)足5mg/m3的排放要求。144
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
2)脫硫技術(shù)方案
當(dāng)燃煤含硫量較低時(shí),現(xiàn)有的單塔升級(jí)即可滿(mǎn)足超凈排放要求。對(duì)于FGD入口SO2濃度低于3000mg/m3機(jī)組,為達(dá)到凈煙氣35mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn),要求脫硫效率98.8%,通過(guò)優(yōu)化吸收塔設(shè)計(jì),提高吸收塔液氣比或者增強(qiáng)氣液傳質(zhì)措施,單塔技術(shù)也可以滿(mǎn)足要求。145
對(duì)于FGD入口SO2濃度大于4000mg/m3,為達(dá)到凈煙氣35mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn),要求脫硫效率需穩(wěn)定運(yùn)行在99.1%以上??梢圆捎么夹g(shù),一級(jí)吸收塔脫硫效率8090%,控制一級(jí)吸收塔出口SO2濃度到500700mg/m3,再利用脫硫效率約95%的二級(jí)吸收塔控制SO2排放濃度35mg/m3以下。三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
146
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
3)脫硝技術(shù)方案
針對(duì)燃用煙煤的機(jī)組,通過(guò)低NOX燃燒器改造后將NOX控制到400mg/m3以下;同時(shí)通過(guò)控制煤質(zhì)、配煤等手段,減少NOX波動(dòng),再利用90%效率的SCR裝置將NOX減排到50mg/m3以下。147三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題1)華能?chē)?guó)際股份
完成了指導(dǎo)意見(jiàn)及燃煤電站煙氣協(xié)同治理關(guān)鍵技術(shù)及集群化工程應(yīng)用課題,包括西安交大、武漢凱迪、浙大網(wǎng)新、浙江菲達(dá)及我們集團(tuán)中南院參加完成。主要采用:低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+優(yōu)化后的濕法煙氣脫硫工藝(含高效除霧器)技術(shù)路線。148三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題重點(diǎn)是低低溫電除塵器、降溫?fù)Q熱器、濕法煙氣脫硫協(xié)同除塵
通過(guò)熱回收器,煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下,此時(shí),絕大部分SO3在煙氣降溫過(guò)程中凝結(jié)。由于煙氣尚未進(jìn)入電除塵器,所以煙塵濃度很高,比表面積很大,冷凝的SO3可以得到充分的吸附,對(duì)SO3去除率一般不小于80%,下游設(shè)備一般不會(huì)發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象,同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱利用或加熱濕法脫硫裝置后的凈煙氣。149三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線中,低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑會(huì)增大,普通電除塵器出口煙塵平均粒徑一般為1μm~2.5μm,低低溫電除塵器出口粉塵平均粒徑大于3μm,低低溫電除塵器出口粉塵平均粒徑明顯高于低溫電除塵器。當(dāng)采用低低溫電除塵器時(shí),脫硫出口煙塵濃度明顯降低,可有效提高濕法脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵效果。150三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題高脫硫、除塵效率的濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)
主要功能是實(shí)現(xiàn)SO2的高效脫除,同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙塵、SO3的協(xié)同脫除。
采用單塔或組合式分區(qū)吸收技術(shù),改變氣液傳質(zhì)平衡條件,優(yōu)化漿液PH值、漿液霧化粒徑、氧硫比、液氣比等參數(shù),優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場(chǎng),改善噴淋層設(shè)計(jì),提高除霧器性能等提高脫硫效率。151三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
濕法脫硫裝置出口的液滴中含有石膏顆粒等固體顆粒,要達(dá)到顆粒物的超低排放,提高其協(xié)同除塵效率的措施:
a)較好的氣流分布;
b)采用合適的吸收塔流速;
c)優(yōu)化噴淋層設(shè)計(jì);
d)采用高性能的除霧器,除霧器出口液滴濃度為20mg/m340mg/m3。152三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
相關(guān)研究表明,石膏漿液為懸浮漿液,石膏漿液中26.5μm以下直徑的顆粒占總粒徑的重量比小于37.57%,而一般屋脊式除霧器的極限粒徑為22μm24μm左右,超過(guò)限粒徑的液滴全部被除霧器捕獲。153三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
吸收塔內(nèi)石膏漿液含固量通常為20%,假設(shè)小粒徑段顆粒在漿液中均勻分布,即大、小液滴中小粒徑段顆粒的濃度相等,通過(guò)除霧器的小液滴中只能含有小粒徑段的石膏顆粒,則通過(guò)除霧器的液滴含固量理論值應(yīng)為20%×37.35%=7.5%,而并非國(guó)內(nèi)業(yè)界一直認(rèn)為的除霧器出口霧滴含固量等同于塔內(nèi)石膏含固量。當(dāng)除霧器廠家可保證脫硫出口液滴濃度分別小于75mg/m3、40mg/m3、20mg/m3時(shí),霧滴對(duì)煙塵貢獻(xiàn)分別僅為5.6mg/m3、3mg/m3、1.5mg/m3。154三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題案例1:華能山西榆社電廠2330MW機(jī)組除塵器改造項(xiàng)目
該2300MW機(jī)組采用低低溫電除塵技術(shù)煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線,系統(tǒng)中不設(shè)置WESP,原電除塵器改造前出口煙塵濃度約100mg/m3,實(shí)際燃用含硫量約2%左右的高硫煤,采用低低溫電除塵技術(shù),將煙氣溫度降至90℃左右,同時(shí)將第1、2電場(chǎng)工頻電源改造為高頻電源。2014年8月上旬投入運(yùn)行,經(jīng)測(cè)試,電除塵器出口煙塵濃度為18mg/m3,經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后,煙塵排放濃度為8mg/m3。155三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
案例2:華能浙江長(zhǎng)興電廠2×660MW機(jī)組新建工程
該2×660MW機(jī)組采用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線,系統(tǒng)中不設(shè)置WESP,每臺(tái)爐配套2臺(tái)雙室五電場(chǎng)靜電除塵器,設(shè)置高頻電源電除塵系統(tǒng)確保除塵器的除塵效率穩(wěn)定性;設(shè)計(jì)煙氣溫度為90℃,電除塵器出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值為15mg/m3,要求經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后,煙塵排放濃度≤5mg/m3。156三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
該項(xiàng)目與2014年12月投運(yùn),除塵部分經(jīng)測(cè)試,ESP出口煙塵濃度值約12mg/m3。粉塵經(jīng)過(guò)吸收段后,噴淋層出口的粉塵濃度為0.0015mg/Nm3,說(shuō)明粉塵幾乎全部被捕集。高性能除霧器攜帶含固量2.65mg/m3。157三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果:測(cè)試方機(jī)組測(cè)試時(shí)間SO2(mg/Nm3)NOX(mg/Nm3)煙塵(mg/Nm3)浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心#12014.12.162.9113.63.64浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心#22014.12.275.9115.83.32158三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
該技術(shù)路線(技術(shù)路線一和技術(shù)路線三,采用低低溫電除塵器)存在的主要問(wèn)題:
由于采用低低溫電除塵器后引起一電場(chǎng)的灰量增加以及灰中SO3增加,引起的流動(dòng)性變差,造成輸灰困難,已有幾個(gè)工程出現(xiàn)上述問(wèn)題,應(yīng)該在以后的輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)引起重視。159
2)華能山東分公司
主要采用:低NOX燃燒器+SCR+高效除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器技術(shù)路線。
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
160主要案例:華能山東黃臺(tái)電廠300MW機(jī)組煙氣脫硫改造項(xiàng)目
脫硫部分:改造前設(shè)計(jì)煤質(zhì)收到基硫份Sar為2.2%,F(xiàn)GD入口SO2濃度5547mg/Nm3,設(shè)計(jì)脫硫效率大于97%,出口SO2濃度為小于166mg/Nm3。為達(dá)到超低排放要求,電廠對(duì)現(xiàn)有裝置進(jìn)行了“超低排放”提效改造。
三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
161三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
改造方案本著充分利舊的原則,利舊現(xiàn)有吸收塔作為一級(jí)吸收塔,新建一座吸收塔作為二級(jí)吸收塔。新建二級(jí)吸收塔直徑12.5m,高29m,吸收塔內(nèi)煙氣流速3.5m/s,設(shè)置三層噴淋層,層間距2m。新建二級(jí)吸收塔配套設(shè)置除霧器和氧化風(fēng)系統(tǒng)。
該脫硫增容改造工程已通過(guò)168h試運(yùn)投入運(yùn)行,改造后設(shè)計(jì)入口/出口SO2濃度:5750/32mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,6%含氧量),設(shè)計(jì)脫硫效率達(dá)到了99.44%。162三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
濕式電除塵器改造:WESP為立式復(fù)合材料收塵極,設(shè)計(jì)除塵效率不低于83%,進(jìn)口含塵濃度30mg/m3,出口濃度保證≤5mg/m3。該機(jī)組于2014年9月投運(yùn),經(jīng)測(cè)試,WESP除塵效率大于85%,出口煙塵排放為2.6mg/m3。163三、“超低排放”技術(shù)應(yīng)用情況、經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題
國(guó)內(nèi)部分燃煤電廠技術(shù)路線---(4)華電集團(tuán)
華電集團(tuán)項(xiàng)目和華電國(guó)際項(xiàng)目三個(gè)技術(shù)路線均有采用業(yè)績(jī):低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器、低NOX燃燒器+SCR+高效除塵器+濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器、低NOX燃燒器+SCR+低低溫電除塵器+優(yōu)化后的濕法煙氣脫硫工藝(含高效除霧器)均有采用。相對(duì)而言華電國(guó)際采用低NOX燃燒器+SC
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