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燃煤电厂深度超低排放之白烟治理技术

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 江得厚2018/1/18 9:33:28我要投稿

北极星环保网讯:2016年底全国已有60%以上火电机组完成烟气超低排放标准要求,到2017年10月估计全国(上网电厂)大约完成80%左右烟气超低排放的要求。目前,相当多的电厂正进行或完成烟气超低排放灵活性控制改造,使机组能在超低排放的基础上,机组可以全负荷调峰,满足社会不同时段电负荷要求,同时可以配合风电、太阳能供电、水电等可再生能源充分发挥作用。另外,火电厂为了进一步清洁生产,已经有几十台机在改造或已完成在运行的脱硫废水零排放技术装备。

最近,电力系统不负众望,又出新招,使火电厂逐渐成为清洁能源一个重要组成部分,又踏入烟气深度超低排放技术,使烟囱看不到白烟、告别石膏雨,进一步使烟气中的硫酸盐、硝酸盐、S03以及氨逃逸的气溶胶等再减少,使烟气中一次生成的污染物更少,也就是小于PM2.5um以下颗粒物更少,使大气更清洁,使我们都有更健康的身体。

这不是幻想,上海外高桥三厂7号1000MW机组在脱硫后使用烟气冷凝除水技术,在2016年8月投运后完全消除了白烟,回收烟气水份约50t/h,在达到设计温度和额定负荷时预计可回收约80t/h。每年可減排多种污染物约200纯。另外还有大唐托克托6号600MW机组小型试验装置也采用了烟气冷凝除水技术,也可以消除白烟,折算到600MW负荷回收水量将达到60t/h,回收污染物没做检测。

总之,在脱硫后加装烟气冷凝除水装置可以消除烟囱上的白烟,可以深度减排多种污染物,可回收大量水,一举三得,值得推广应用,现已有电厂在调研,有些电厂已打算改造采用。下面介绍主要的案例。

1、外三#7机组烟气冷凝除水技术

1.1外三电厂概况

上海外三7号1000mw超超临界机组,锅炉为2953t/h,当前的燃煤烟气量853.2m3/s,采用三层除雾器湿法脱硫装置,烟气污染物排放指标已达到超低排放要求,NOX、SO2和烟尘的平均排放浓度分别19.27mg/m3、14.83mg/m3和2.42mg/m3,符合国家超低排放排放要求。因经湿法脱硫后的出口烟气是饱和湿烟气,含有大量的水蒸汽,经烟囱排出后,在低温下空气凝结成含有其它污染物微小的液滴,从而造成烟囱“白烟”现象。

1.2烟囱消除白烟方案选择

外三电厂一台1000MW机组烟囱外排100t/h水量,同时还产生视觉污染的白色烟羽和部分的污染物。采用湿式电除尘可以进一步可深度除去烟气中的污染物,不节水还增加耗水,维护较麻烦;采用MGGH只能减轻白烟和使烟气抬升高度增加,使污染物稀释扩散更大的范围,对减少用水量没有作用。经过调研以及技术经济比较论证后,采用冷凝法烟气除水减排法技术;

1、可以回收大量凝结水、回收水处理后可供脱硫系统使用并消除白烟;2、通过凝结水的过程同时回收部分烟气中的PM2.5、Hg、S03、氨的气溶胶等多污染物联合脱除,并对大气造成二次污染生成物得到减少;3、消除烟羽的视觉污染。这是一举三得可行方案。

1.3冷凝除水减排技术

在脱硫塔出口水平烟道加装冷凝换热器(相变凝聚器)。冷凝器内是由数量众多的柔性冷凝管排组成,管束采用高导热性耐腐蚀CAC改性塑料构成换热器,和省煤器结构相似,管外通过要冷却的饱和湿烟气。

其原理是进入除湿器内的饱和湿烟气被管束进行降温,使得饱和烟气中的水蒸气发生相变,由汽态冷凝成液态,从而增加局部区域内的雾滴浓度,促使烟气中含尘的微细颗粒物长大并脱除。较大粒径颗粒由于自身惯性碰撞到柔性管排被拦截,而被壁面水膜粘附脱除。

系统通过循环泵采用长江水开放式降温,达到除水、污染物减排、消除白色烟羽的深度超低排放目的。

1.4冷凝法除湿减排工程投运后技术经济分析

2016年8月投入运行后,由于当时环境温度较高,循环冷却水温高于设计温度,机组负荷也没有达到额定设计值,所以性能试验没有完成。仅提供当时测试报告得出以下几点结果;

(1)消除烟囱白烟效果明显

2016年8月份投运,当仅投入冷凝系统之后,“大白烟”现象明显减轻,烟羽颜色很淡且很短。9月份烟气加热系统投入之后,仅提高温度6℃,“大白烟”即完全消除,效果显著!

(2)节水明显

节水效果已经非常明显,冷凝收集烟气中水份约50t/h;预计在设计温度下运行时,收水可达80t/h以上。脱硫实际蒸发水量约为70-80t/h,可实现脱硫零水耗。

(3)去除多污染物效果

根据电厂烟囱冷凝水测试报告,冷凝法除湿减排工程投运以后,按年利用小时数5500小时计算,可减排多污染物(含可溶性盐分)约200吨。

(4)技术经济效果分析

本技术革新项目总体投资费用为4553万元。年运行费用约为79万元.

(5)系统简单,设备少便于维护操作。

(6)不足之处,效率和效果受环境温度影响。用一次性开放式大量冷卻水,缺水地区使用有一定难度

1.5、冷凝除水减排技术从以上的简要分析,投资和年运行费用与节水和减少多项污染物排放比较具有较好的经济效益和社会环境效益,全国第一家推出的革新成果,适合条件的电厂有推广价值。希望尽快做出该系统性能试验。

延伸阅读:

上海外高三7号机组烟气冷凝除水 冷却水与烟气不接触

燃煤电厂湿烟羽“大白烟”机理及治理方法研究

白烟到底算不算污染?治霾方向错没错?一点看法

一文揭密电厂“大白烟”的真相!

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