燃煤电厂超超低排放技术改造实践

  发布时间: 2020年03月24日 04:07:26   作者: 广丰能源网

北极星大气网讯:摘要: 燃煤电厂的主要污染物包括SO2、NOx和颗粒物.为满足我国SO2、NOx和颗粒物排放要求,乐东电厂实施环保协同提标改造示范工程项目.主要包括:脱硝系统改造、低温省煤器改造、脱硫系统改造、脱硫废水零排放改造、湿烟羽治理.工程完成投运后已经实现了烟尘<1 mg/m3、NOx<10 mg/m3、SO2<10 mg/m3,烟囱无白烟,工业无废水等效果,具有极大的社会效益,有利于国家生态文明建设.主要从乐东电厂设备原设计性能、运行原效果与现有政策规定存在的差距、工程改造中的难点及本项目中涉及的关键技术:脱硝系统改造及运行优化;脱硫系统的DUC协同除尘冷凝一体化工艺应用;脱硫废水零排放工艺的实施等进行介绍,最终能使本工程得到更多的认识了解及借鉴功能.

0 引言

燃煤电厂的主要污染物包括SO2、NOx 和颗粒物,各国在不同时期,根据不同的情况提出了不同的电厂烟气污染物排放要求。1997 - 2003 年间中国NOx 排放限值分别是同时段美国标准和欧盟标准的4. 5 倍、4. 9 倍。为了进一步降低大气污染物排放,有条件的火电厂执行超低排放标准,即SO2、NOx 和颗粒物排放限值分别为35 mg/ m3,50 mg/ m3 和5 mg/ m3。

为响应海南省“先行一步,努力建设好国家生态文明试验区,为全国生态文明建设做出表率”的号召,国家能源集团提出了世界清洁燃煤电厂建设的要求,按照烟尘< 1 mg/ m3、NOx < 10 mg/ m3、SO2<10 mg/ m3 的目标进行超超低排放改造,同步进行烟囱冒“白烟”治理、卸煤机扬尘治理、城市生活污泥掺烧、脱硫废水零排放等改造项目。

1 设备概况

1. 1 脱硝工艺

本厂的脱硝工艺采用SCR 法,脱硝层数按“2 +1”设置,脱硝效率不小于82. 5%。系统不设置烟气旁路系统,不考虑省煤器高温旁路系统;吸收剂为纯氨,反应器布置在省煤器和空预器之间(高温高含尘区域)、空气预热器的顶部;脱硝设备年利用小时大于6530 h,可用率不小于98%,使用寿命为30 a。

1. 2 袋式除尘工艺

本厂的除尘采用的是室外露天布置、顶部设置遮雨棚的旋转式低压脉冲袋式除尘器。每台炉配1台(每台除尘器4 个烟气进口,4 个烟气出口)除尘器效率保证值99. 9%。除尘器出口烟尘排放浓度≤20 mg/ m3(标干态,6% O2 ),本体阻力(从除尘器进口法兰至除尘器出口法兰) ≤1100 Pa(运行初期)、≤1400 Pa(滤袋寿命终期)。本体漏风率≤2%,过滤风速≤1. 0 m/ min,运行寿命30 a,滤袋寿命≥30000 h 或4 a,电磁脉冲阀寿命150 万次。

1. 3 石灰石- 石膏湿法脱硫工艺

(1)脱硫装置采用1 炉1 塔配置,不设GGH。单座脱硫吸收塔的烟气处理能力为1 台锅炉在BMCR工况下的烟气量。不设置烟气旁路烟道,不设置增压风机,吸收剂采用外购石灰石粉。

(2)石膏处理系统共设置2 台真空皮带脱水机;单台容量为2 台炉在燃用全部煤种时BMCR 工况下运行时石膏产出量的100%;经真空皮带脱水机脱水后的石膏落料石膏库;脱水后石膏用汽车运至综合利用用户或灰场单独堆放。脱硫岛的设备冷却水来自电厂工业水管,脱硫工艺水来自机组工业水和复用水。

(3)设置脱硫废水处理系统,处理后的水质满足《火电厂石灰石- 石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/ T 997 - 2006)的规定,用于干灰加湿(暂定)。废水处理装置产生的污泥,经汽车外运至灰场单独堆放。

(4)脱硫FGD 装置可用率不小于98%,服务寿命为30 a。FGD 进口SO2 浓度为855 mg/ m3,FGD装置SO2 脱除效率≥97. 7%,FGD 出口的SO2 浓度≤19. 7 mg/ m3;FGD 进口SO2 浓度为1830 ~ 3405(mg/ m3),FGD 装置SO2 脱除效率≥98. 6%,FGD出口的SO2 浓度≤49. 7 mg/ m3。

1. 4 湿式电除尘器

湿式电除尘器布置在脱硫塔和烟囱之间,脱硫吸收塔出口的烟气流入湿式电除尘装置,经湿式电除尘器对烟气进行处理后,经烟囱排入大气。除尘器出口粉尘浓度(含石膏) < 5 mg/ m3;粉尘去除率(含石膏)≥80%; PM2. 5去除率≥70%; SO3 去除率≥70%;雾滴去除率≥80%,且不高于15 mg/ m3。

2 存在问题

2. 1 SCR 脱硝系统

现有SCR 脱硝装置是按入口NOx 浓度为400 mg/ m3,设计脱硝效率不小于87. 5% 进行设计的。目前锅炉炉膛出口NOx 浓度为240 mg/ m3,SCR出口NOx 浓度为20 mg/ m3,脱硝效率约为91% ~92%,满足燃机排放标准。超超低排放脱硝改造的目标是在炉膛出口NOx 不高于240 mg/ m3 时,通过脱硝提效改造实现烟囱排放口NOx 浓度不高于10 mg/ m3。

2. 2 袋式除尘系统

布袋除尘器出口烟尘排放浓度一般在16 ~20 mg/ m3 之间,平均值为17 mg/ m3。湿式电除尘器后烟尘浓度一般在3 ~5 mg/ m3 之间,满足最新燃机排放标准(即出口浓度5 mg/ m3 以内)。从运行情况看,现有布袋除尘器出口粉尘低于20 mg/ m3,湿电除尘器出口粉尘排放浓度在3 ~5 mg/ m3 范围,若要满足排放浓度< 1 mg/ m3 的排放目标,需要进行烟气除尘增效改造。

2. 3 石灰石- 石膏湿法脱硫系统

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