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协同治理电厂烟气排放控制

作者:AG九游会老哥俱乐部 发布时间:2020-11-18 10:56 点击数:

  协同治理电厂烟气排放控制_电力/水利_工程科技_专业资料。利用协同治理技术实现 燃煤电厂烟尘超低排放 陈 牧 1. 前言 2. 现阶段烟气污染物 现阶段烟气污染物排放 排放政策 政策 3. 燃煤电厂烟气 燃煤电厂烟气污染物协同治理 污染物协同治理技术

  利用协同治理技术实现 燃煤电厂烟尘超低排放 陈 牧 1. 前言 2. 现阶段烟气污染物 现阶段烟气污染物排放 排放政策 政策 3. 燃煤电厂烟气 燃煤电厂烟气污染物协同治理 污染物协同治理技术 技术 4. 协同治理方案的除尘系统机理 协同治理方案的除尘系统机理分析 分析 5. 协同 协同治理方案的除尘 治理方案的除尘系统应用与设计 系统应用与设计 6. 结语 日立 华能集团 SCR Boiler 西安交大 ESP FGD AH GGH 中南电力 设计院 1. 2. 3. 4. 总体设计 单位协调 技术评估 经济性分析 浙江菲达 浙大网新 武汉凯迪 2014年7月1日开始执行 《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011) 序号 1 2 3 4 污染物 烟尘 SO2 NOx Hg 适用条件 非重点地区 改建/新建 改建/新建 改建/新建 改建/新建 30 100 100 0.03 限值 mg/Nm3 重点地区 20 50 100 0.03 燃机排放 5 35 50 0.03 2014年9月12日,三部委联合发布了 “《行动计划》” 1)明确燃气轮机排放标准的定义: 在基准含氧量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毫克/立方米。 2)稳步推进东部地区现役30万千瓦及以 上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦 以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排 放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环 保改造。 3)在此基础上,部分省市如浙江、山西等 提出了要求执行烟尘浓度为5mg/Nm3的 “燃气轮机排放标准”的更高要求。 燃煤电厂烟气 燃煤电厂烟气 污染物协同治理技术 污染物 协同治理技术 主要由单一设备处理单一污染物 FGD SCR ESP SOx NOx PM 设备 多个设备处理多种污染物 SOx NOx PM Hg 设备 … … … … … 直接脱除主污染物,并对其它污染物也进行脱除 烟气协同治理 间接为其它设备脱除污染物创造有利条件 Hg氧化催化剂 烟气冷却器 Boiler SCR AH FGC ESP 高效除尘烟气脱硫装置 低低温静电除尘器 湿式静电除尘器 (可选) 烟气再热器 S (可选) T FGD WESP FGR A C K 降低SO2氧化率,抑 制SO3生成 降低烟气温度至SO3酸露点以 下,利于飞灰吸附 Boiler SCR AH FGC ESP FGD WESP 喷嘴 FGR S T A C K SO3 灰颗粒 高效除尘的同时除去已 吸附的SO3 进一步去除SO3 Hg分为元素态、颗粒态、氧化态三种形式 其中颗粒态汞、氧化态汞( Hg2+ )较易脱除 采用汞氧化催化剂使Hg 氧化为Hg2+ 降低温度,使飞灰颗粒 吸附Hg2+ Boiler SCR AH FGC ESP FGD WESP FGR 进一步脱除Hg2+ S T A C K Hg Hg2+ 除去颗粒态、以及部分Hg2+ - 改进喷嘴布局及除雾器构 造,以拦截更多含固液滴 降低温度,从而降低飞灰 比电阻 Boiler SCR AH FGC ESP FGD WESP FGR S T A C K 提高除尘器出口烟尘粒 径,有利于烟尘在脱硫 设备中的脱除 进一步去除残余的微小 颗粒物 设备名称 1 脱硝装置(SCR) \ 污染物 粉尘(PM) 汞(Hg) 采用新型汞氧化催化 剂 增加颗粒汞被粉尘的 捕获 SO3 减少SO3的转化率 SO3被碱性粉尘包裹 和吸附 2 烟气冷却器(FGC) 降低粉尘的比电阻 3 低低温静电除尘器 (ESP) 提高除尘效率,增大烟 尘粒径 1)吸收塔出口携带浆 液会增加烟尘的排放浓 度 2)优化的除雾器和喷 淋层降低排放浓度 二价汞Hg2+被灰颗粒 SO3随烟尘被除尘器 吸附 捕集脱除 4 湿法脱硫装置 (FGD) 1)二价汞Hg2+在湿 法脱硫装置中被吸收. 2)部分Hg2+被SO2 还原为零价汞Hg0 SO3可进一步被脱除 协同治理方案 协同治理方案 除尘系统机理分析 除尘 系统机理分析 常规路线所需配置 锅炉 Boiler 脱硝 SCR 空预器 AH 除尘器 ESP 脱硫 FGD 湿式除尘器 WESP 烟 囱 增设FGC并采用 低低温除尘器 2 1 锅炉 Boiler 脱硝 SCR 空预器 AH FGC 烟气冷却器 ESP 除尘器 汽机回热系统 脱硫 FGD 采用有高效除 尘性能的FGD 烟 FGR 烟气换热器 (可选) 囱 协同路线所需配置 低低温电除尘器全面提升了ESP和FGD的除尘效率,无需WESP可达到5mg/Nm3 烟气冷却器 ? 水温的控制和材料的选取 出口烟温 90℃(低于酸露点温度) , 碳素钢 FGC出口SO3浓度变化图 ? 换热管形式 H型翅片管 ? 磨损防控 合理控制烟速 ? 积灰防控 蒸汽吹灰(运行中) 水冲灰(停炉) 低低温除尘器-比电阻下降、烟气流量减少 低低温静电除尘器与常规电除尘器差异 防止低温腐蚀及堵灰 ①:灰斗板材、人孔门周围采 用ND钢或内衬不锈钢板,加大 灰斗卸灰角 ②:引入辅助蒸汽对灰斗进行 加热 防止二次扬尘 离线振打+旋转电极 FGD除尘 除尘机理 机理-液气接触除尘 FGD除尘性能与烟尘粒径的关系 不同运行烟温下ESP出口粉尘粒径 高效除尘FGD关键措施: ① 液气接触强化装置 ② 喷淋层优化设计 ③ 塔壁增效环 ④ 优化吸收塔空气动力场设计 ⑤ 采用高效的吸收塔出口除雾器 ⑥ 严格控制制造、安装精度 协同治理方案 协同治理方案 除尘系统应用与设计 除尘 系统应用与设计 日本应用协同治理技术方案燃煤电厂案例表 项目 机组容量 投运日期 广野电厂 660MW 2004年 石川岛播磨 1000MW 2003年 碧南电厂 1000MW 2001年 橘湾电厂 1050MW 2000年 系统配置 低低温双室五电 低低温三 室五 电 场 低低温三室五电场 低低温双室五电场 场电除尘器+挡 电除尘器+除尘 电除尘器+除尘 电除尘器+除尘 板联动振打型式 FGD FGD FGD +除尘FGD 20mg/Nm3 5mg/Nm3 70% 30mg/Nm3 5-6mg/Nm3 80% 30mg/Nm3 3-5mg/Nm3 80% 5mg/Nm3 1-2mg/Nm3 80% FGD入口烟尘含量 (实测值) FGD出口烟尘含量 (实测值) FGD 除 尘 效 率 ( 实 测值) 国内应用协同治理技术方案燃煤电厂案例表 项目 机组容量 投运日期 燃煤特性 硫分,% 灰分,% 低 位 热 值 , (MJ/kg) 系统配置 FGD 入 口 烟 尘 含量(实测值) FGD 出 口 烟 尘 含量(设计值) FGD 出 口 烟 尘 含量(实测值) FGD 除 尘 效 率 ( 实测值) 1.5 23.6 19.3 2.0 24.25 22.28 0.9 11.92 22.09 低低温三室五 电 场 电除尘器 + 高 效 除 尘 FGD (双托盘) 20mg/Nm3 5mg/Nm3 5mg/Nm3 75% 0.96 25.7 19.68 1.03 19.5 21.4 华能长兴 660MW 2014年11月 华能榆社 300MW 2014年8月 华能玉环 1000MW 2015年1月 神华鸳鸯湖 660MW 2014年11月 华能金陵 1000MW 2015年1月 低 低 温 双 室 五 低低温双室五 电 电 场 电 除 尘 器 场 电除尘器 + 高 + 高 效 除 尘 效除尘FGD(单 FGD ( 双 托 盘 ) 托盘) 15mg/Nm3 5mg/Nm3 5mg/Nm3 70% 30mg/Nm3 30mg/Nm3 5-9mg/Nm3 66% 低低温双室五 低低温双室五 电场电除尘器 电 场 电除尘器 + + 高 效 除 尘 高 效 除 尘 FGD FGD ( 双 向 整 (双托盘) 流) 20mg/Nm3 10mg/Nm3 4-8mg/Nm3 60% 15mg/Nm3 5mg/Nm3 5mg/Nm3 70% 烟气粉尘排放达到10mg/Nm3推荐方案 适用煤质:灰分25%、硫分2%、燃煤热值 18MJ/kg,超过 此范围的煤质需进行分析、论证。 技术参数配置:低低温电除尘器入口烟温低于酸露点(一般可取 90℃),FGD入口粉尘浓度30mg/Nm3。 烟气粉尘排放达到5mg/Nm3推荐方案 适用煤质:灰分20%、硫分1.5%、燃煤热值 20MJ/kg,超 过此范围的煤质需进行分析、论证。 技术参数配置:低低温电除尘器入口烟温低于酸露点(一般可取 90℃),FGD入口粉尘浓度15mg/Nm3。 低低温电除尘器出口烟尘浓度限值为30mg/Nm3、15mg/Nm3时 建议技术方案 项目名称 除尘难易性 容易及较容易 一般 较难及难 出口烟尘浓度限值为30mg/Nm3 时建议技术方案 电除尘器所需电场 数量[个] 出口烟尘浓度限值为15mg/Nm3时建 议技术方案 电除尘器所需比集尘面积 [m2/(m3/s)] 电除尘器所需比集尘面 电除尘器所需电场 积[m2/(m3/s)] 数量[个] ≥4 ≥4 ≥5 ≥100 ≥110 ≥120 ≥4 ≥5 ≥5 ≥125 ≥140 ≥150 注:1)当煤种灰分高时,或灰硫比过大时,建议增加电场数量并适当增大比集尘面积; 2)比集尘面积按400mm同极间距计算; 3)除尘难易性评价为“难”时,不推荐采用电除尘技术。 4)低低温电除尘器电场内烟气流速宜小于0.9m/s。 5)低低温电除尘技术应有防止二次扬尘的措施(振打控制或旋转极板等技术)。 l 烟气协同治理技术是一种先进的烟气排放治理理念,得到了工程 实践的验证,可以在新建或改建机组中推广。 l 工程案例表明,通过烟气协同治理方案无需采用湿式静电除尘器 亦可将烟尘控制在10mg/Nm3或5mg/Nm3以内。 l 采用协同治理路线进行升级改造最大限度利用了原有设备,其在 投资、占地、运行成本、施工工期等因素上均存在一定优势。 l 有关烟气协同治理的技术规律、技术原则仍需在实践中进一步探 索、完善和论证,从而更深入、全面、准确地掌握相关规律。 -谢谢-


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