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多污染物脱除一体化
对于大多数人而言,或许并不了解火电厂排放的污染物其实是一锅糅合了粉尘、硫氧化物、氮氧化物、汞等重金属污染物的大杂烩。环保压力的集中施压和环保技术经济性的最低化要求,对火力发电厂进行多污染 物协同治理迫在眉睫。
“燃煤电厂污染物协同控制技术已是国内、外环保专家的共识。但如何做到并做得更好却是非常困难的事。”中国电力工程顾问集团公司研发中心副主任、教授级高级工程师龙辉提出,烟气污染治理要建立炉后大系统概念,加强协同,将粉尘、氮氧化物、硫氧化物和细颗粒物的脱除一体化考虑。
龙净在2004年就先于行业提出污染物协同处理的理念,并积极将这种构想付诸于科学研究和工程实践。对低低温电除尘器的开发利用就是具有里程碑意义的成果之一。
2010年,龙净研发的全国第一台“余热利用,低低温电除尘器”在广东梅县粤嘉电力有限公司投运,并在今后几年不断再创新升级,取得了发电机组50台套的应用业绩。
记者了解到,我国燃煤电厂当今较为普遍采用的传统烟气处理技术,被动适应燃煤变化等烟气条件,除尘效率波动大;对于湿法脱硫配套GGH项目,无法根治二氧化硫泄漏逃逸;未配套GGH项目,又存在脱硫耗水量大,带来烟囱水雾长龙视觉污染、石膏雨等环境问题。
龙净研发的低低温电除尘器恰恰具有调温“魔法”,通过特制的换热器,采用热媒体回收烟气余热用于加热汽机冷凝水,不仅节约煤耗,还能使电除尘入口烟温由120~170摄氏度下降到85~110摄氏度的低低温状态。
“在低低温工况下,可降低烟尘比电阻,增强颗粒凝并,使烟气中的三氧化硫可以很好地与烟气水分融合成H2SO4烟酸小液滴,与粉尘粒子共同悬浮于烟气中形成烟酸液滴气溶胶,再通过物理凝并、化学吸附及电除尘作用,可对PM、三氧化硫、汞等多污染物进行协同脱除。”龙辉向记者介绍。
江西中电投新昌电厂是受惠低低温电除尘器的典型代表。据记者了解,该厂2台70万千瓦机组于2010年建成投运。前期,受市场电煤价格大幅攀升影响,新昌电厂实际燃烧的煤质波动较大,锅炉排烟温度偏高,长期超过设计烟温运行,导致锅炉热损失大,进而造成电除尘器工作效率下降。
为满足最新的排放标准,新昌电厂经过多方考察及对多种提效方式的研讨,最终决定采用龙净的余热利用低低温电除尘改造技术。
2013年7月底,新昌电厂1号机组锅炉排烟余热回收利用及除尘提效改造项目成功投用。通过168运行后,首先由龙净进行了摸底测试,结果表明,电除尘出口粉尘排放达到8毫克标立方,达到超洁净排放水平。
为进一步验证效果,2013年9月中旬,江西省电科院再次对相关设备分别进行了除尘效率、汽机热耗统计、PM2.5及汞去除率的测试。测试结果显示,改造后经余热利用换热器换热降温幅度最大可达到45摄氏度,粉尘排放从原约60毫克标立方下降到20毫克标立方以下;在66万千瓦负荷下,烟气余热利用装置投运工况较退出工况,修正后机组热耗平均降低54.69千焦/千瓦时、厂用电率平均下降0.13%、供电煤耗平均降低2.57克/千瓦 时;PM2.5脱除率达99.8%以上,PM1.0的脱除效率达99.3%以上;同时还可明显降低烟气中气态汞的含量,降幅达40%。
“实施锅炉排烟余热回收利用及除尘提效改造后,节省运行成本不低于650万元/年。同时,烟气循环节能除尘改造后,降低了电除尘器进口烟温,提高了除尘效率,净化后的烟尘平均排放浓度在10~20毫克标立方,预计可减少烟尘排放量920吨/年,大大减轻了环境污染,也避免了因烟尘浓度超标被环保部门罚款和影响企业环境信用评价。”该厂工作人员向记者介绍。
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