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关于燃煤电厂环保岛烟气超低排放技术

北极星环保网来源:《进出口经理人》刘孝天2017/8/9 10:41:50我要投稿

北极星环保网讯:为保证燃煤电厂烟气超低排放指标,在考虑环保设施现状的基础上,从协同治理、主要设备应用条件、优化措施等方面提出环保岛综合治理的技术路线,对环保岛内设施进行智能一体化控制,实现优化运行、节能降耗,为新建或环保技改机组环保设施的设计提出了建议。

关键词:燃煤电厂;烟气;超低排放;环保岛

一、燃煤电厂烟气超低排放技术发展现状

(一)烟尘超低排放技术

1、增效干式除尘技术。静电除尘技术由于烟气处理量较大、除尘效率较高、烟温适应范围较广等一系列优势已经在我国75%以上的燃煤电厂中得到了应用。在此基础上,研究人员对于静电除尘技术进行了一些增效,像微颗粒补集、旋转电极式电除尘等。

以低低温静电除尘技术为例,其原理是通过气体的电离让粒子带电,然后通过低温省煤器或气气换热器使电除尘器入口烟气温度降至95摄氏度左右,最后借助带电粒子在电场力的作用下被收集在收尘板上,并在振打的作用下落入灰斗中。

相较于传统的静电除尘技术,低低温静电除尘技术具有以下优势:烟气温度的降低使得烟尘比电阻降低,热效应损失减少,且烟气余热能够得到有效利用,整个除尘效率得到提升;烟气中的SO3会在低低温环境下冷却然后吸附在粉尘表面,实现了SO3的协同脱除;在湿法脱硫的后续技术里面,降低烟温使得脱硫效率更好,减小了降温耗水量,实现了可持续发展的重要目标。

2、湿式静电除尘技术。燃煤电厂湿法脱硫的烟气一般选用湿式静电除尘,它可以有效的脱除饱和湿烟气里面的颗粒,将其浓度控制在5mg/m3范围内。湿式静电除尘就是利用金属放电线的直流高电压电离效应,让粉尘拥有电荷,然后在电场力的作用下,吸引到集尘极并被冲洗水冲掉,与传统的振打清灰相比,水膜高效清灰不受粉尘比电阻影响,从根本上避免了反电晕及二次扬尘对清灰效率的影响,且湿度较高的环境也使得亚微米粒子碰撞带电的机率上升,在一定程度上亦提升了除尘效率。

(二)SO2超低排放技术脱硫技术

1、双塔串联技术。双塔串联技术主要是通過两级石灰石-石膏湿法喷淋空塔串联运行所实现的,双塔叠加的脱硫方式能够有效实现超过98%的脱硫效率。同时该技术不需要对原脱硫系统设备进行大幅度改造,故已在燃煤电厂中得到广泛应用。

2、单塔双循环技术。与双塔串联技术相比,该技术主要是通过单台吸收塔实现了二级浆液循环,其中,一级循环主要用于充分溶解石灰石和氧化亚硫酸钙,并为石膏结晶提供充分的时间,以使得二级循环不需考虑亚硫酸钙的氧化和石灰石溶解是否彻底。二级循环则将pH值控制在5.7~6.4之间,在降低能耗的基础上,实现了较低液气比的工况下的高脱硫效率。整个循环过程中,一级循环和二级循环均具备独立性,一方面便于拓展和优化,另一方面可以使得浆灌的存储体积缩减,锥形收集碗可以使得烟气流畅分布均匀,达到除雾的作用。

二、燃煤电厂环保岛烟尘协同治理技术路线

(一)前端除尘关键设备

低低温电除尘器低低温除尘技术包含了2种设备,即无泄漏管式加热器和低低温电除尘器,其优势是实现烟尘高效脱除的同时,可实现SO3的协同脱除。低低温除尘技术的技术特点和优势如下:

由于改变飞灰比电阻和降低烟气流速,能提高除尘效率;协同脱除SO3,电除尘器烟气温度降至酸露点以下,气态的SO3将转化为液态的硫酸雾,附着到粉尘中;出口粉尘颗粒凝并变大,为提高湿法脱硫装置除尘性能创造条件;节能降耗。低低温除尘技术存在的缺点:燃用含硫量过高的煤种时需考虑燃煤灰硫比,保证腐蚀裕量。

(二)前端除尘关键设备

高效电袋除尘器超低电袋除尘器优点:不受煤、飞灰、粉尘质量浓度及粉尘比电阻的影响,出口粉尘排放质量浓度低且稳定,能保证实现烟尘质量浓度小于10mg/m3的排放目标。电袋器除尘核心部件为滤袋,滤料材质和工艺可以做相应提升,做好滤袋材料的选型。

滤袋的过滤精度直接影响电袋除尘器出口烟尘排放值,而滤袋的核心是滤料,滤料过滤精度越高,实现超低排放就越可靠,适应工况变化能力也越强,而且中长期运行更平稳、阻力更低。烟尘排放质量浓度可长期稳定在10mg/m3以下,设备运行阻力小于1000Pa,滤袋使用寿命高于5年。

(三)终端除尘关键设备:高效脱硫除尘吸收塔

1、DL板。突破单纯喷淋空塔的脱硫极限,采用DL板专利技术,减少沿塔壁的烟气逃逸量,提高脱硫效率,在满足相同脱硫效率的同时降低液气比,起到节能的作用。

2、吸收塔。均流板塔内设置全截面均流板,烟气进入喷淋区前对其整流,保障烟气的均匀性,提高传质效率;在均流板上形成气-液两相泡沫层,增大传质面积的同时,对烟气中的微细粉尘进行有效捕集,提高脱硫除尘效率。根据除尘效率的需要和计算流体动力学软件模拟结果,可设置双层均流板。

3、优化喷嘴选型,提高喷淋覆盖率。为了进一步提升喷淋塔的除尘、脱硫效率,依据吸收塔流场特性,在不同区域不同喷淋层设置不同形式不同规格的喷嘴。

(四)终端除尘关键设备:湿式电除尘器

湿式电除尘器与湿法脱硫装置配套使用,布置在湿法脱硫吸收塔顶部或出口烟道后,作为精细化除尘除雾设备,其主要功能是脱除烟气中的SO3、NH3、铵盐、微细粉尘(PM2.5)、细小浆滴等,可达到其他除尘设备难以达到的极低排放值。

延伸阅读:

干货 燃煤电厂超低排放技术路线与协同脱除

超低排放标准下燃煤电厂环保岛烟气综合治理技术

燃煤电厂环保岛烟气超低排放技术

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