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以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路

閱讀:1703        發(fā)布時間:2017-9-6

煙氣污染物協(xié)同治理系統(tǒng)是在充分考慮燃煤電廠現(xiàn)有煙氣污染物脫除設備性能(或進行適當?shù)纳壓透脑欤┑幕A上,引入“協(xié)同治理”的理念建立的,具體表現(xiàn)為綜合考慮脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和脫硫裝置之間的協(xié)同關系,在每個裝置脫除其主要目標污染物的同時能協(xié)同脫除其它污染物,或為其它設備脫除污染物創(chuàng)造條件。

低低溫電除塵

煙氣超低排放協(xié)同治理典型技術(shù)路線包括:以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線和以濕式電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線。

本期我們將介紹“以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線”。

一、技術(shù)路線介紹

以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理典型技術(shù)路線為:脫硝裝置(SCR)→熱回收器(WHR)→低低溫電除塵器(低低溫ESP)→石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)→濕式電除塵器(WESP,可選擇安裝)→再加熱器(FGR,可選擇安裝)。

當燃煤電廠污染物需達到超低排放的要求時,可采用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線,如圖1所示。

當煙塵排放限值為5mg/m3,且不設置WESP時,低低溫電除塵器出口煙塵濃度宜小于20mg/m3,濕法脫硫裝置的除塵效率應不低于70%。

當煙塵排放限值為10mg/m3,且不設置WESP時,低低溫電除塵器出口煙塵濃度宜小于30mg/m3,濕法脫硫裝置的除塵效率應不低于70%。

低低溫電除塵

圖1線圖

注:

當不設置再加熱器(FGR)時,熱回收器處的換熱量按上圖①所示回收至汽機回熱系統(tǒng);

當設置再加熱器(FGR)時,熱回收器處的換熱量按上圖②所示至再加熱器(FGR)。

1.關鍵設備主要功能

(1)脫硝裝置(SCR)

主要功能是實現(xiàn)NOx的脫除,若通過在脫硝系統(tǒng)中加裝汞氧化催化劑,可提高元素態(tài)汞的氧化效率,有利于在其后的除塵設備和脫硫設備中對汞進行脫除。

(2)熱回收器(WHR)

主要功能是使煙氣溫度降低至酸露點以下,一般為90℃左右。此時,絕大部分SO3在煙氣降溫過程中凝結(jié)。由于煙氣尚未進入電除塵器,所以煙塵濃度高,比表面積大,冷凝的SO3可以得到充分的吸附,下游設備一般不會發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象,同時實現(xiàn)余熱利用或加熱煙囪前的凈煙氣。

(3)低低溫電除塵器(低低溫ESP)

主要功能是實現(xiàn)煙塵的脫除,同時實現(xiàn)SO3的協(xié)同脫除。當煙氣經(jīng)過熱回收器時,煙氣溫度降低至酸露點以下,SO3冷凝成硫酸霧,并吸附在粉塵表面,使粉塵性質(zhì)發(fā)生了很大變化,不僅使粉塵比電阻降低,而且提升了擊穿電壓、降低煙氣流量,從而提高除塵效率。

低低溫電除塵器在除塵的基礎上對SO3的脫除率一般不小于80%,zui高可達95%。而且低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑會增大,可大幅提高濕法脫硫裝置協(xié)同除塵效果。

(4)濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)

主要功能是實現(xiàn)SO2的脫除,同時實現(xiàn)煙塵、SO3等的協(xié)同脫除。

采用單塔或組合式分區(qū)吸收技術(shù),改變氣液傳質(zhì)平衡條件,優(yōu)化漿液pH值、漿液霧化粒徑、鈣硫比、液氣比等參數(shù),優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場,改善噴淋層設計,提高除霧器性能等提高脫硫效率。

低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑增大,WFGD出口的液滴中含有石膏等固體顆粒,要達到顆粒物的超低排放,WFGD的除塵效率可≥70%,提高其協(xié)同除塵效率的措施有:

1)較好的氣流分布;

2)采用合適的吸收塔流速;

3)優(yōu)化噴淋層設計;

4)采用高性能的除霧器,除霧器出口液滴濃度為20mg/m3~40mg/m3;

5)采用合適的液氣比。

(5)濕式電除塵器(WESP)(可選)

(6)煙氣再熱器(FGR)

主要功能是將50℃左右的煙氣加熱至80℃左右,改善煙囪運行條件,同時還可避免煙囪冒白煙的現(xiàn)象,并提高外排污染物的擴散性,具體工程可根據(jù)環(huán)境影響評價文件或經(jīng)濟性比較后選擇性安裝。

2.污染物協(xié)同脫除

脫硝、除塵和脫硫設施在脫除其自身污染物的同時,對其他污染物均有一定的協(xié)同脫除作用。各個設備處理的污染物協(xié)同脫除如表1所示,典型污染物治理技術(shù)間的協(xié)同脫除作用如表2所示。

表1各污染物協(xié)同脫除

低低溫電除塵

表2典型污染物治理技術(shù)間的協(xié)同脫除作用

低低溫電除塵

3.技術(shù)優(yōu)勢

(1)該技術(shù)路線理念先進,現(xiàn)實可行;

(2)利用原有設備進行改造集成,初投資、運行成本增幅較?。?/p>

(3)不會造成新的二次污染及能源消耗轉(zhuǎn)移;

(4)具有良好的技術(shù)適應性,可應用于新建或改造機組;

(5)不同模塊間具有良好的集成性能,可根據(jù)不同排放要求進行有效組合。

二、可達到的性能指標

該技術(shù)路線可達到的性能指標如下:

(1)濕法脫硫系統(tǒng)的協(xié)同除塵效率≥70%,煙塵排放可達到10mg/m3甚至5mg/m3以下;

(2)SO2排放≤35mg/m3;

(3)NOX排放≤50mg/m3;

(4)SO3的脫除率≥80%,zui高可達95%以上。

三、適用條件

該技術(shù)路線的適用條件如下:

(1)灰硫比大于100;(關于灰硫比的計算在本專欄第三期時已介紹過)

(2)中、低硫且灰分較低的煤種;

(3)低低溫ESP出口煙塵濃度<15mg/m3時,電場數(shù)量一般應≥5個;除塵難易性為容易或較容易的煤種,ESP所需比集塵面積(SCA)一般應≥130m2/(m3/s);除塵難易性為一般的煤種,ESP所需SCA一般應≥140m2/(m3/s)。

對于灰硫比過大或燃煤中含硫量較高或飛灰中堿性氧化物(主要為Na2O)含量較高的煤種,煙塵性質(zhì)改善幅度相對減小,對低低溫電除塵器提效幅度有一定影響。

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