1050MW超超临界燃煤发电机组超低排放技术路线的综合选择-北极星大气网

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摘要：本文介绍了神华万州电厂为实现超低排放所采取的综合除尘技术路线，对湿式静电除尘器和管束式除尘装置的工作原理及两者的技术性能进行了比较和分析,同时就常规静电除尘器除尘提效改造和吸收塔内部流场均布优化工作做了阐述，重点分析了管束式除尘装置改造实施方案和运行效果，为其他火电机组实施超低排放改造技术路线的选择提供了有利借鉴和经验支持。

关键词：环保电除尘器吸收塔流场优化除尘管束式超低排放

1 概述

随着环保要求日益提高，燃煤电厂烟气除尘排放已得到各级部门的高度重视。通过三十多年的发展，我国在燃煤电站烟尘排放控制领域，除尘设备和技术达到国际先进水平，烟尘排放逐步得到有效控制。

为加强环境保护、实现节能减排目标，国家环保部推行了新的环保排放标准，即《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)，该标准允许的污染物排放限值较2003年第二次修订的限值更为严格。

一些发电企业为了争取更加广阔的发展空间，积极与设计单位、环保企业进行合作，研究或引进一些能够进一步降低污染物排放水平的技术，如湿法脱硫后增加湿式电除尘器。通过一些电厂的应用和实施，排放浓度达到了更加低的效果，甚至优于燃机排放标准，“超低排放”技术得到了业内的高度赞赏。为进一步推广和发展超低排放技术，国家发改委、国家能源局等三部委下发了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》，要求火电机组有条件的执行燃机排放标准(也称为超低排放标准)。即污染物排放限值按照二氧化硫35 mg/m3(标，6%O2)、氮氧化物50 mg/m3(标，6%O2)，烟尘10 mg/m3(标，6%O2)执行。

从环保角度而言，烟气污染物“超低排放”的提出对于燃煤发电机组是一个重要课题和新的发展要求。神华集团作为央企，带头做好环保工作是义不容辞的社会责任，要求在建项目严格按照超低排放的标准建设，重庆神华万州电厂2台1050MW机组作为2015年投产的项目必须按照集团公司要求，对烟气排放的环保设施进行提效改造，实现机组的超低排放。

2 超低排放技术路线的选择

2.1烟尘处理设施现状

神华神东电力万州发电厂一期工程建设2×1050MW超超临界燃煤发电机组，每台机组锅炉采用低氮燃烧器，同步配套建设两台三室五电场高效电除尘器，一套石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置和一套SCR脱硝系统。其中，脱硫系统在设计时以最高含硫量的燃煤，即锅炉校核煤种(含硫量0.8%)作为脱硫设计煤种进行设计，设计脱硫效率≥96%，SO2排放浓度≤76mg/Nm3。脱硫吸收塔由国电清新环保技术股份有限公司进行设计供货，采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺旋汇耦合技术，不设GGH。工程实施过程中考虑燃煤含硫量的变化，脱硫系统又按含硫量为1.2%进行扩容设计，设计脱硫效率≥96.5%。

本工程设计烟尘排放浓度小于20 mg/Nm3，NOx排放浓度小于27mg/Nm3 ，SO2排放浓度小于47mg/Nm3。除脱硝设施外脱硫和除尘的设计指标与超低排放的要求差距很大，选择合理的技术路线对烟气处理设施进行改造已刻不容缓。

2.2提高常规静电除尘器除尘效率的措施

为了提高除尘器的除尘效率，在除尘器的设计阶段，就多次召开设计优化研讨会，确定了电除尘的设计诸多细节，重点做了以下几个方面的工作：

1增大截面，降低烟气流速，提高除尘效率。

万州电厂除尘器内部的设计烟气流速为0.817m/s，停留时间为24.46s，烟气流速的降低，意味着在烟气量、电场长度不变的情况下，烟气在电场内的处理时间延长了，除尘效率便能提高。截面积大一是可降低电场风速，延长烟气在电场中的停留时间，减少振打二次扬尘，提高电除尘器的收尘效率;二是可降低烟尘对极板、极线的磨损冲刷，延长电除尘器内部构件的使用寿命。

2较大的比集尘面积，提高除尘效率，降低出口排放。

万州电厂的比集尘面积设计数据为126.62m2/m3/s，较国内常规的除尘器相比，比集尘面积选的较大。一般情况下除尘效率是随着比集尘面积增加而提高，一定量的比集尘面积是保证除尘效率的一个必要条件。因此，这一定量的比集尘面积是根据大量相类似工程的基础上，依据科学理论推导得出的。同时，集尘面积大可从根本上克服高比电阻粉尘所带来的恶劣工况对电除尘器高效运行所造成的危害。

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