燃煤机组烟气超低排放改造技术路线及效果分析-北极星大气网

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概述

2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3)。为更好地适应环保新形势，根据现有环保设施现状，决定按行动计划进行改造，进一步减少污染物排放，达到江苏省超低排放要求，即烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不大于5、35、50mg/Nm3。

改造前脱硫、除尘系统简介

机组采用国内自主研发的OI2-WFGD大型燃煤机组石灰石—石膏湿法脱硫技术制造的脱硫系统，脱硫系统于2011年改造投运，脱硫设计效率大于97%，保证效率为95%，目前脱硫排放SO2浓度小于100mg/Nm3，在FGD入口SO2浓度小于1600mg/Nm3情况下，脱硫排放SO2浓度小于50mg/Nm3。电除尘器为兰州电力修造厂设计制造的双室四电场静电除尘器，设计除尘效率≥99.7%，排放浓度小于50mg/m3。

超低排放改造技术路线

1、脱硫超低排放技术

根据目前运行工况、污染物排放水平及场地空间，为达到改造后脱硫效率大于98.6%，并找出适合的脱硫超低排放改造最佳方案，对目前各环保公司脱硫技术进行了分析。

1)石灰石-石膏法单塔空塔技术

烟气从吸收塔中部进入，从塔顶部离开，从上至下依次为多层喷淋层、多级除雾器。吸收浆液从塔底进入，使得吸收塔底部的浆液pH值升高，并在循环泵的抽吸作用下，从塔顶喷淋而下，与烟气形成逆流。随着SO2吸收过程的进行，pH值逐渐降低，并逐渐完成氧化过程，石膏浆液底部排出。该脱硫技术为传统脱硫技术，对于当烟气中二氧化硫浓度不大于3000mg/m3时可以通过加装4~5层喷淋层实现二氧化硫排放浓度达到35mg/m3以下。

图一：石灰石-石膏法空塔示意图

2)石灰石-石膏法单塔双循环

在脱硫塔内设置积液盘将脱硫区分隔为上、下循环脱硫区，下循环脱硫区、下循环中和氧化池及下循环泵共同形成下循环脱硫系统，上循环脱硫区、上循环中和氧化池及上循环泵共同形成上循环脱硫系统。下循环段pH值控制在5.3左右，浆液停留时间在4~6分钟，完成预吸收及氧化亚硫酸钙过程，此级循环的主要功能是保证优异的亚硫酸钙氧化效果和充足的石膏结晶时间。上循环段pH值控制在6左右(石灰石相对过量)，实现二氧化硫高效吸收，此级循环实现主要的脱硫洗涤过程。这样在一个脱硫塔内形成相对独立的双循环脱硫系统，烟气的脱硫由双循环脱硫系统共同完成。

图二：石灰石-石膏法单塔双循环示意图

3)石灰石-石膏法双塔双循环

双塔双循环技术是单塔技术的延伸，该工艺采用两个吸收塔串联运行，通过一、二级吸收塔的pH值实现分区控制，一级吸收塔低pH值运行，利于石膏氧化结晶，二级吸收塔高pH值运行，利于高效脱硫。一级吸收塔设计脱硫效率约80～90%，出口SO2浓度约500～700mg/m3;二级吸收塔设计脱硫效率约93～95%，出口控制在35mg/m3以下。

图三：石灰石-石膏法双塔双循环示意图

延伸阅读：

火电厂超低排放技术需要注意的几点

原标题：燃煤机组烟气超低排放改造技术路线及效果分析

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