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燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线分析

北极星环保网来源:《环境污染与防治》作者:贾海娟2017/6/12 10:37:30我要投稿

北极星环保网讯:摘要:建设环境友好型的清洁燃煤电厂是大气污染防治的一条重要出路,对推进电力行业减排,实现可持续发展具有重要意义。针对燃煤烟气中烟尘、SO2和NOX超低排放技术要求,在收集大量资料和文献的基础上,介绍了超低排放典型技术路线原理、特点和工程应用情况,并对超低排放技术改造过程中存在的问题进行了总结,提出了超低排放的实施及技术路线应根据燃煤电厂的资源环境情况和自身实际情况做出合理选择。

超低排放技术

关键词:燃煤电厂,超低排放,湿静电除尘,低低温电除尘,脱硫,脱硝

建设环境友好型的清洁燃煤电厂是大气污染防治的一条重要出路,对推进电力行业减排,实现可持续发展具有重要意义。2014年9月12日,国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》提出,东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组的排放限值,中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值,鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。山西、浙江等地首先出台扶持政策,随之在全国范围内推广[1-4]。

目前国内外并没有公认的燃煤电厂大气污染物超低排放的定义,实际应用中多种表述共存,如“超低排放”、“近零排放”、“超净排放”等等。相关表述和案例的共同点是将燃煤锅炉排放的烟尘、SO2和NOX这3项污染物浓度与《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)中规定的天然气燃气轮机组大气污染物排放浓度限值相比较,将数值上达

到或低于天然气燃气轮机组限值的情况称为燃煤机组的“超低排放”,即烟囱出口处烟尘<5mg/m3、SO2<35mg/m3、NOX<50mg/m3(该浓度为基准氧含量折算排放浓度,其中燃煤锅炉基准氧含量取6%,燃气轮机组取15%)[5]。

1烟气污染物超低排放技术路线介绍

超低排放就是通过多污染物高效协同控制技术,打破燃煤机组单独使用脱硫、脱硝、除尘装置的传统烟气处理格局,实现选择性催化还原(SCR)反应器、低低温除尘设备、脱硫吸收塔及湿法静电除尘等环保装置通过功能优化和系统优化有机整合。使燃煤机组的大气主要污染物排放达到天然气发电机组的排放标准。

现以超低排放为目标的新建电厂基本选择在湿法脱硫后再增加湿式电除尘的技术方案。为实现更佳效果,其脱硫前电除尘有旋转电极技术或管式换热低温技术的应用。已达到烟尘特别排放限值水平的燃煤电厂,在脱硫后增加湿式电除尘,此为相对较好的烟尘超低排放技术路线。

湿式电除尘可有效收集微细颗粒物和重金属,特别是其对汞的脱除可有效保障汞的达标排放。图1所示为可选的技术路线,需要根据燃煤电厂污染物排放要求,燃煤煤质、燃烧器型号、锅炉炉型等因素进行适当调整。

超低排放技术

注:ESP为静电除尘器;FGD为烟气脱硫;WESP为湿法静电除尘器。

图1燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线

1.1烟尘污染物排放控制

目前,为了降低烟尘排放浓度、提高除尘系统效率,湿式、低低温电除尘技术已成为燃煤电厂实施“超低排放”的主流技术[6-7]。根据某燃煤电厂超低排放设计方案,除尘方案可选择低低温电除尘器+高频电源+旋转电极等措施,低低温电除尘器前设低温省煤器,低温省煤器后采用“三角翼”技术,使烟气进除尘器前充分混流均匀,提高除尘效率。

在全部采用高频电源的同时,末级电场采用旋转电极,进一步提高除尘效率。使除尘器出口粉尘浓度低于15~20mg/m3。下面重点对湿式、低低温电除尘技术进行介绍。湿式电除尘器通常布置在脱硫吸收塔后,可以有效去除烟气中的烟尘微粒、PM2.5、SO3、微液滴汞及除雾器后烟气中携带的脱硫石膏雾滴等污染物,是一种高效的静电除尘器。

延伸阅读:

全面了解燃煤电厂脱硫系统超低排放改造及运行优化措施

烟气脱硫脱硝除尘脱汞超低排放技术路线选择与分析

几种常见煤电超低排放技术汇总

超低排放形势下脱硝流场优化技术

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