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火力发电厂烟气超净排放技术研究

北极星环保网来源:2017/1/23 10:39:42我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超净排放 脱硫技术 脱硝

北极星环保网讯:针对日益严格火力发电厂烟气污染物排放标准不断提高,火力发电厂烟气污染物排放标准已经向燃机排放标准(烟尘≤5mg/Nm3,SO2≤35mg/Nm3,NOX≤50mg/Nm3,Hg≤0.03mg/Nm3)要求看齐。针对火力发电厂极低排放要求,就必须有高效、环保、节能的辅机设备与之相适应。

超净排放

通过对我国燃煤电站烟气污染物控制环保设备使用情况及经济性和对国际上已经出现的和正在研究中多种烟气中污染物协同处理技术应用情况介绍,有针对性的提出了我国应采用的技术方案及路线控制火电领域全社会关注污染物控制技术。

随着国家对大气污染物排放控制要求的提高,新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)于2012年1月1日正式实施。新排放标准对烟尘、二氧化硫、氮氧化及重金属排放控制要求都有了很大的提高,新标准中规定新建火力发电厂烟尘颗粒物≤20mg/Nm3,SO2≤100mg/Nm3,NOX≤100mg/Nm3,Hg≤0.03mg/Nm3。

然而目前国内环保形势仍十分严峻,一些担负国计民生民族企业仍有责任将烟尘、SO2、NOX等污染物排放标准做社会责任裕量考虑,将烟尘、SO2、NOX、Hg等污染物排放标准向燃机排放标准看齐,力争达到或超过燃机电厂排放标准(烟尘颗粒物≤5mg/Nm3,SO2≤50mg/Nm3,NOX≤50mg/Nm3,Hg≤0.03mg/Nm3)。

近年来我国雾霾现象严重,环保要求也越来越高,导致我国火力发电领域环保设备升级,针对火电项目环保设备要求日趋严格。近一段时间国内又要求新建火电项目烟气烟尘、SO2、NOX、Hg等要达到燃机标准,这就要求新建火力发电厂环保设备具有更高的烟尘、SO2、NOX、Hg等主动脱除及环保设备间的协同处理能力。

在燃煤电站建设过程中,应从整体角度考虑燃煤所带来的运行和环境问题,充分掌握燃煤电站烟气中各种污染物之间相互影响、相互关联物理和化学过程,充分利用现有燃煤电厂烟气中烟尘、SO2、NOX、Hg等污染物脱除设备之间可能存在协同脱除能力,来实现污染物的集成治理,大幅降低燃煤电站环境污染治理成本。从国际技术发展来看,开发高效、经济型多种污染物联合脱除技术并进行系统集成已成为一个热点。

1火力发电厂污染物排放控制技术方案

目前针对火力发电厂达到燃机排放标准主要考虑采用高效静电除尘器、布袋(电袋)除尘器、移动极板静电除尘器、低低温静电除尘器以及石灰石-石膏湿法脱硫技术对烟尘的脱除技术等。另外采用湿式静电除尘器精细化处理脱硫后饱和烟气中细微烟尘,从而达到较高PM2.5控制水平。

针对SO2的脱除工艺技术方案主要采用采用高效石灰石-石膏湿法脱硫工艺、烟气循环流化床半干法脱硫工艺等。目前火力发电厂脱硝方法主要采用低NOx燃烧技术与烟气脱硝相结合的方法脱除NOx能达到效果最优。针对重金属Hg的脱除工艺技术方案主采用加入添加氧化剂(一般为卤族元素,主要是CaBr2、改性活性炭),再配合SCR、ESP和FGD环保设备协同作用,可以达到较好汞控制效果。

1.1火力发电厂烟尘污染物排放控制技术方案

1.1.1火力发电厂烟尘污染物排放控制方案

目前针对火力发电厂达到燃机排放标准主要考虑采用高效静电除尘器、布袋(电袋)除尘器、移动极板静电除尘器、低低温静电除尘器等。高效静电除尘器主要采用包括高频电及数模流场优化等措施,根据目前国内除尘器制造技术发展水平,选择双室五电场静电除尘器,当入口除尘器入口粉尘浓度45g/Nm3时,能使除尘器粉尘排放浓度控制在<30mg/Nm3以下;

国内布袋(电袋)除尘器制造技术发展水平,选择布袋除尘器除尘效率可达99.99%,控制除尘器出口粉尘排放浓度在£5~20mg/Nm3之间。电袋除尘器在合理选择新型过滤材料(如选择PTFE基布保证过滤材料基本结构及尺寸稳定性)条件下,能够充分满足电袋除尘器后侧布袋的保证使用寿命及较恶劣的运行工况。

移动极板静电除尘器能够利用旋转刷和移动的收尘极板去除捕集粉尘,从而防止电晕,移动极板系统能有效地收集高电阻率粉尘。收尘极板通过顶部驱动轮的旋转,以极慢速度进行上下移动,带电粉尘在集尘区域内被收集;附着在极板上粉尘在非集尘区域内,被夹住收尘极板的两把旋转钢丝刷刮落至灰斗中。

低低温静电除尘器技术优势就在于炉后增设烟气换热器设备对锅炉尾部排烟温度进一步降低,整个机组经济型得到较大提高;烟温降低后使烟尘的比电阻降低,提高静电除尘器收尘能力;同时使烟气体积流量减小,使低低温静电除尘器及其后端烟气通流设备出力都有明显减小,降低整个工程投资。目前在日本新建500MW~1050MW火电机组基本全部采用低温电除尘器工艺,将MGGH的降温换热器安装在电除尘器(ESP)

之前,主要工艺流程见工艺流程图1.1-1。

超净排放

图1.1-1低低温烟气处理系统流程图

近几年我国低低温电除尘器技术也有较大发展,低低温静电除尘器与电厂热力系统及脱硫系统结合,具有综合节能、节水、环保的效果,并能满足燃中、低灰分煤条件下国家环保排放标准的粉尘控制要求。

延伸阅读:

某热电厂进行超低排放改造的前期分析

超低排放形势下脱硝流场优化技术

超低排放形势下燃煤电厂低氮燃烧运行及优化调整方案

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