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图1改造方案研究路线
经过全面的理论分析和论证,尽可能保证原有设备不进行大范围改动的情况下,结合现有环保设备和场地,可考虑采用如下改造方案:
(1)脱硫改造:在现有吸收塔位置与引风机混合烟道之间,新建1级吸收塔作为一级吸收塔,原吸收塔改造作为二级串联塔。通过新加装一套脱硫预洗塔,将现有吸收塔作为深度处理塔。
(2)脱硝改造:由于已经安装了低氮燃烧器(LNB),运行中SCR催化剂入口的NOx浓度均在350mg/m3以下,烟囱出口NOx浓度在100mg/m3以下。原有SCR脱硝系统采用两层催化剂加1层催化剂预留层布置形式,即采用的是"LNB+SCR”方案。
(3)湿式除尘改造:管式湿式除尘在化工行业应用较多,板式湿电除尘在国内燃煤电厂中得到了广泛应用。湿式电除尘器性能主要的影响因素包括运行控制方式、电场参数、入口粉尘浓度、电场风速选取等。烟尘控制系统根据不同的机组配置可有多种系统组成,根据目前国内的烟尘控制状况,主要有以下两种系统:
系统1:锅炉+脱硝+高效除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器
系统2:锅炉+脱硝+高效除尘器+湿法脱硫
:当需要达到超净排放时多采用系统1的方案,需要高效除尘器、湿法脱硫和湿式电除尘器各自承担部分减排任务。
(4)MGGH改造:低温烟气处理系统(MGGH)是管式烟气一烟气热交换器。该烟气系统由两部分组成:
①烟气冷却器(FGC)布置在引风机之后、脱硫吸收塔之前的水平烟道,利用凝结水降低烟气温度;
②烟气再热器(FGR)布置在湿式除尘器和烟囱之间的水平烟道上,利用加热后的凝结水再去加热脱硫后的净烟气,提升烟气的温度。
MGGH利用锅炉尾部烟气的余热来加热烟囱入口烟气,相对SGH更有利于能源综合利用,并且由于MGGH使用的是管式加热,不会存在回转式GGH漏烟气的缺点。
3计算结果及分析
3.1烟气中污染物年减排量计算
(1)SO2年减排量
设备改造后,SO2脱除量及脱硫效率如图2所示。由图2可以看出,脱硫系统经过改造之后,1#机组两级脱硫塔的脱硫量分别为1103.01mg/m3和287.34mg/m3,脱硫效率分别为78.5%和20.5%,SO2的脱除过程主要在一级脱硫塔中进行。2#机组两级脱硫塔的脱硫量分别为1261.14mg/m3和199.4mg/m3,脱硫效率分别为85.5%和13.5%。
图2改造后SO2脱除量及脱硫效率
(2)NOx年减排量
原有脱硝系统经过低氮燃烧后,脱硝系统NOx入口浓度从300mg/m3减小到100mg/m3。经过烟气超净排放改造之后,机组NOx排放浓度小于50mg/m3,两台机组每年可以进一步减少NOx排放量1150t。
(3)烟尘年减排量
电除尘器原有实际除尘效率为99.6%,经过电除尘器提效改造之后,烟尘浓度低于30mg/m3,该锅炉产生的烟尘年排放量为798t,两台机组每年可减少烟尘排放量2918t。通过超净排放改造后,机组烟尘排放浓度小于5mg/m3,两台机组锅炉烟尘年排放量为138t,两台机组每年可进一步减少烟尘排放量689t。
(4)污染物年减排量总计
经过脱硫、脱硝及除尘等烟气协同技术改造之后,脱硫、脱硝及除尘效果均有明显提高。图3显示了SO2、NOx和烟尘的排放浓度及脱除率。
烟气净化设备改造之前,SO2排放浓度为195.42mg/m3,经过改造之后,SO2排放浓度达到14.33m/m3,脱硫效率从95.9%上升到99.1%;
设备改造之前,NOx排放浓度为98.22mg/m3,经过改造之后,NOx排放浓度达到32.05mg/m3,脱硝效率得到了明显的提高,从66.6%上升到89.3%;
设备改造之前,烟尘排放浓度为27.32mg/m3,经过改造之后,烟尘排放浓度达到4.23m/m3,除尘效率有所提高。
图3各污染物排放浓度及脱除率
按照年利用5000h计算,表1给出了各污染物的年减排量。如表1所示,原SO2、NOx、烟尘的减排量分别为107900t/年、4600t/年、2918t/年,经过烟气净化设备协同改造之后,SO2、NOx、烟尘的减排量又分别增加了3795t/年、1150t/年、689t/年。
表1烟气年减排结果
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