吉林师范大学环境科学与工程学院 课程设计报告 课程名称：环境工程学 设计题目：燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 姓名： 专业：环境科学 班级：2013 级 学号： 指导教师：汤茜、米小娟、王艺璇 2015 年12 月25 日
摘要：我国燃煤火力发电机组容量占电力总装机容量的75%左右，年耗煤量近5亿吨，火力燃煤烟尘排放量占全国工业烟尘排放总量的37%以上，列第1位。实现电力工业的可持续发展，在推广净煤燃烧和调整火力结构同时，提高火电厂烟尘浓度排放标准已势在必行，即将颁布的火电厂污染物排放标准将燃煤锅炉的粉尘（标准状态）排放要求提高到100mg/m3。发电燃煤锅炉烟尘控制设备以电除尘为主，至1999年火电厂用电除尘器的锅炉容量接近80%。因此，电力行业的迅速发展需要能达到新排放标准要求性能更高的电除尘器。 关键词：火力发电燃煤锅炉电除尘器选型设计
目录 1 设计任务书 (1) 1.1 课程设计任务及要求 (1) 1.1.1 设计题目 (1) 1.1.2 设计内容 (1) 1.1.3 设计要求 (1) 1.2 课程设计原始资料 (1) 1.2.1 设计条件 (1) 1.2.2 设计依据标准 (1) 2 选题背景 (3) 2.1 大气污染现状分析 (3) 2.2 燃煤电厂粉尘污染治理 (3) 2.3 电除尘器的工作原理及特点 (5) 3 电除尘器的设计计算 (6) 3.1电除尘器的选型 (6) 3.2电除尘器总体尺寸的确定 (7) 3.3零部件计算 (8) 4 管道系统的布置及烟囱设计 (9) 参考文献 (11) 附件 (12)
1 设计任务书 1.1 课程设计任务及要求 1.1.1 设计题目 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 1.1.2 设计内容 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计包括以下几部分内容： （1）电除尘系统布置并确定其主要运行参数。 （2）管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。 （3）风机及电机的选择：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 1.1.3 设计要求 （1）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选型和有关设计简图等内容；课程设计说明书应有封面、目录、设计任务书、各构筑物设计计算、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。 （2）图纸要求。用AutoCAD软件绘制A1图纸2张，包括： ①锅炉烟气除尘系统平面布置图和剖面图。图纸应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。 ③电除尘器装置结构图（主视、俯视和左视）。局部构件可采取适当剖视。 1.2 课程设计原始资料 1.2.1 设计条件 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计原始参数如表1.1所示。 1.2.2 设计依据标准
燃煤电厂湿式电除尘技术 颗粒物特别是细颗粒物（PM2.5）对环境及人类健康危害巨大，而燃煤电厂是细颗粒物的主要排放源。湿式电除尘器作为烟气污染物的终端精处理装备，具有捕集烟气中细颗粒物和雾滴的功能，在电力行业得到了推广应用。文章总结了湿式电除尘技术原理、设计及性能影响因素和技术研究现状，以及湿式电除尘器在燃煤电厂的应用情况。 标签：燃煤电厂；湿式电除尘；PM2.5控制；酸雾控制 引言 根据统计，在中国各行业中，燃煤电厂排放的工业烟尘所占比例是最高的[1]。国家逐年降低火电厂污染物排放限值，最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》中燃煤电厂烟尘排放限值降低至30mg/m3，而对于重点地区，其燃煤电厂烟尘排放限值降低至20mg/m3。当燃煤电厂燃煤灰份大、比电阻高或锅炉排烟温度较高时，干式电除尘器往往达不到新标准的要求。经过对燃煤电厂电除尘器前后细灰组成进行研究，发现除尘器前粉尘大颗粒占大多数，PM10和PM2.5占总灰百分比为39.35%和2.42%，而除尘器后高达92.47%和35.56%，说明普通电除尘器对细灰捕集效率不高，PM2.5除尘效率较低[2]。 近年来针对微细颗粒的排放控制发展了许多新技术，其对微细粉尘的收集效率如图1所示，从图中可以看到，随着颗粒直径由10μm递减至小于1μm，各种技术相应的粉尘收集效率曲线陡降，唯一例外的是湿法与静电并用的湿式电除尘技术，该技术的收尘效率受微细颗粒直径影响较小，对粒径0.06～10μm范围内的颗粒都具有较高的收集效果。 根据国内外应用情况，在湿法脱硫装置后安装湿式电除尘器，不仅能有效控制烟气中的微细颗粒的排放，而且可以脱除湿法脱硫后烟气中携带的石膏液滴，以及经过SCR后生成的SO3气溶胶颗粒，从而消除烟囱“石膏雨”和烟气的“蓝烟”等现象。 1 湿式电除尘技术工作原理及其脱除性能 1.1 工作原理 湿式电除尘脱除粉尘分为荷电、集尘、清灰三个步骤。将水雾喷向放电极和电晕区，水雾在电极形成的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集，喷雾形成的连续水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中排出。 1.2 湿式电除尘对微细粉尘和SO3雾滴的脱除
燃煤电厂电除尘器选型设计指导书（送审稿C 版） 15 11.2 燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见 11.2.1 50mg/m 3 粉尘排放标准下燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见 50mg/m 3粉尘排放标准下的燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见如表11： 表11 50mg/m 3 粉尘排放标准下的燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见 ωk 值 电除尘器所需电 场数量 [个] 电除尘器所需比集尘面积 [m 2/（m 3/s ）] 电除尘器适应性分析结论 ωk ≥55 ≥4 ≥100 推荐使用电除尘器 45≤ωk ＜55 ≥4 ≥110 35≤ωk ＜45 ≥5 ≥120 25≤ωk ＜35 ≥6 ≥140 可以使用电除尘器 ωk ＜25 ≥6 ≥170 建议在进行全面、细致的技 术经济性分析后决定 建议采用配套实用技术 注：1）当煤种灰分高或电除尘器入口含尘浓度较大时，建议增加电场数量并适当增大比集尘面积； 当采用配套实用技术时，可减小电场数量并适当减小比集尘面积； 2）比集尘面积按400mm 同极间距计算； 3）煤种或煤、飞灰主要成分所对应的ωk 值范围可参考表4及表5。 11.2.2 30mg/m 3 粉尘排放标准下燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见 30mg/m 3粉尘排放标准下的燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见如表12： 表12 30mg/m 3 粉尘排放标准下的燃煤电厂电除尘器选型设计指导意见 ωk 值 电除尘器所需电场 数量 [个] 电除尘器所需比集 尘面积 [m 2/（m 3/s ）] 电除尘器适应性分析结论 ωk ≥55 ≥4 ≥110 推荐使用电除尘器 45≤ωk ＜55 ≥5 ≥130 40≤ωk ＜45 ≥5 ≥140 35≤ωk ＜40 ≥6 ≥170 可以使用电除尘器 建议采用配套实用技术 ωk ＜35 / / 不推荐使用电除尘器 注：1）当煤种灰分高或电除尘器入口含尘浓度较大时，建议增加电场数量并适当增大比集尘面积； 当采用配套实用技术时，可减小电场数量并适当减小比集尘面积； 2）比集尘面积按400mm 同极间距计算； 3）煤种或煤、飞灰主要成分所对应的ωk 值范围可参考表4及表5。 参考文献 ①《火力发电厂电除尘器规范书》（DG-CC-95-40） ② 欧洲暖通空调协会联盟（Rehva ）/CostG3 组织工业通风系统和设备指导书---《电除尘器——工业应用》
燃煤电厂输煤系统除尘措施的研究 摘要：本文将从提出问题出发，进而分析问题和解决问题，对燃煤电厂的输煤系统防尘措施进行研究。首先，从我国目前燃煤电厂的除尘工艺现状出发，分析除尘工艺存在的必要性以及探讨输煤系统除尘出现的主要原因，最后提出几点先进的除尘措施建议。希望能推动我国燃煤电厂输煤系统的除尘工艺水平。 关键词：燃煤电厂；输煤系统；除尘 一、现状分析 储煤场，卸煤场，碎煤机室，运转站是输煤系统的重要组成部分，它们都正常运行能够保证燃煤电厂的稳定生产。为了防止外部环境的因素引起燃煤电厂输煤系统的煤尘现象，目前我国大部分燃煤电厂的储煤场都建立起了稳定的外部保护措施。但根据我们的实地调查发现，大部分燃煤电厂虽然都已经安装了各种除尘设施，实际的除尘效果却不能达到预想的计划，特别是电厂中的卸煤场，碎煤机室，运转站等输煤系统中的车间。由于输煤系统中的车间在生产的过程中表现出环境最差，粉尘污染最严重的情况，导致整个输煤系统的工作效率最差，并且在该系统中进行生产的员工身体每况愈下。除尘工艺水平的低下不仅影响了火电厂的生产效益，还对电厂周围的生态环境造成了巨大的影响。该状况与我国可持续发展的观念背道相离，而且也不符合我国建设环境友好型社会的要求。虽然大部分火电厂都已经按照国家相关部门提出的措施进行除尘，但由于各种原因导致除尘问题并没有得到根本性的解决。目前，我国大部分火电厂使用的除尘设备主要是袋式除尘设备，湿式除尘设备以及静电除尘设备，这种设备虽然在实际运行的过程中能够发挥作用，但是由于它们具有结构复杂，成本高，运维工作量大，会导致二次污染等问题使得电厂的除尘治理效果不乐观。 二、原因分析 在火电厂进行生产的过程中，输煤系统出现粉尘的原因主要有两点，首先是因为生产设备的密封性不足而导致生产过程中出现粉尘的现象。在进行输煤运行的过程当中，大部分承担运输材质作用的设备因为材质的问题导致导料槽的密封性能不足，这就导致许多粉尘在生产的过程中，在导料槽空间缝隙中散发出来，有部分粉尘虽然会跟随着物料进入生产设备当中，但是一旦进入导料槽的前端出口就会发挥出来。其次，在运输过程中物料产生的风力会引起粉尘的出现。在输煤系统运行的过程当中，部分物料运行时会存在一定的高度差和物料在运输带上的速度产生的风力都会引起粉尘的出现，而且因为压力的问题除尘设备在该过程中不能将全部的粉尘吸走。以上提到的这两个原因都会直接引起火电厂的煤尘污染，如果用于生产的物料越细越干，那么物料与风力的配合程度将越来越高，这种也会导致煤尘污染的程度更加严重。 三、无动力+微动力除尘措施 为了能够降低火电厂的煤尘污染，除尘工艺水平的提高势在必行。目前，我国大部分火电厂使用的除尘工艺是无动力+微动力，这是现阶段最新型的除尘工艺。除尘工艺的系统至少应该包含五种设备，无动力+微动力除尘工艺包含了全封闭形式的导料槽，循环方式的减压设备，平衡回流管装置，防尘挡帘，以及常规化的机械除尘设备。首先，全封闭形式的导料槽在实际运行的过程中，能够有效地防止粉尘通过运输带或者挡板间隙散发到空气当中，与此同时，封闭形式的导料槽还能有效的防止运输带出现跑偏的现象。第二，循环方式的减压设备可以让产生的粉尘在装置当中进行无限循环，最后直到粉尘的动力逐渐衰竭，这在一
燃煤电厂烟尘超低排放技术 前言 十二五期间，我国平均雾霾天数逐渐增多，空气污染加剧，霧霾严重影响人们身体健康和正常工作、生活秩序。而雾霾天气的形成与一次细颗物PM2.5的排放及环境空气中的二次细颗粒物的形成密切相关。我国的能源消费主要以煤炭为主，发电方式在很长的一段时间内是以燃煤发电为主。《火电厂大气污染排放标准》( GB 13223-2011) 要求在一般地区烟尘排放限值30 mg /m3，重点地区烟尘排放限值20 mg /m3。基于这样的原因，许多大型电厂都安排了电袋复合除尘器，基本上达到了排放要求。2014年9月12日，国家发改委、环境保护部、能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划( 2014-2020)》的通知中，强调严控大气污染物排放，东部地区11个省市新建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，在基准含氧6%条件下，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50 mg /m3，中部地区8 省则要求接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区接近或达到燃气轮机组排放限值。 1.成熟的除尘器技术 目前国内比较成熟且适用于各级容量机组的除尘技术主要是静电除尘器和袋式除尘器。 (1)静电除尘器使用周期长、维护费低且适用性较广泛，国内电除尘器出口烟尘浓度限制为20 mg /m3时，50%以上的煤种适用常规电除尘器; 但静电除尘器耗电量大，设备复杂、占地大并且对粉尘比电阻要求较高。对除尘效率低于99.8%，通常选用电除尘器。像神府东胜煤、晋北煤等电除尘器适应性较好的煤种，宜选用电除尘器。 (2)布袋式除尘器对粉尘气流量的变化适宜性强，具有除尘效率高，运行稳定，适用范围广，操作维护容易并且可处理高温、高比电阻的粉尘，但布袋除尘寿命主要取决于滤袋的使用寿命，不适宜于黏结性强及吸湿性强的粉尘，特别是烟气温度不能低于露点温度，否则会产生结露，致使滤袋堵塞。像准格尔煤、宣威煤、澳大利亚煤等电除尘器适应性差的煤种，不宜选用常规电除尘器，可选用布袋除尘器。 2.高效除尘技术方案 2.1湿式电除尘器 湿式电除尘器是直接将水雾喷向电极和电晕区，水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，在这里电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集;与干式电除尘器通过振打将极板上的灰振落至灰斗不同的是：湿式电除尘器则是将水喷至集尘极上形成连续的水膜，采用水清灰，无振打装置，流动水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属以及PM10，尤其是PM2.5 的细微粉尘有良好的脱除效果。 2.2低低温静电除尘器技术
燃煤电厂电除尘器与电袋除尘器综合分析 由于国家对环境保护认识的提高，对烟尘排放浓度将提出更高的限制，烟尘排放浓度低于30mg/Nm3今后将实施。在这种形势下，电除尘器与布袋、电袋除尘器相比，除尘效率能否满足低于30mg/Nm3排放要求。在技术上、长期运行的可靠性及运行检修费用等方面，电除尘器及布袋、电袋除尘器各自的特点有哪些。本文就目前国内外电除尘器及布袋、电袋除尘器技术的发展现状，结合我国燃煤电厂现投运除尘设备运行中所出现的一些问题进行分析探讨，并提出一些观点和相关建议。 一、电除尘器的特点 回顾我国电除尘器行业的发展状况，可以概括为：起步晚、发展快，目前已进入世界先进技术行列。我国电除尘器技术的研究工作，早在上世纪50年代已开始。进入上世纪80年代我国相关企业先后引进瑞典FIAKT公司，德国LURGI公司，美国GE、EE公司世界先进技术，缩短了我国电除尘器技术与国外的技术差距。进入上世纪90年代随着国民经济高速发展，电除尘器行业得到迅速发展。目前我国电除尘器的生产规模、使用数量均居世界各国首位，是世界上第一电除尘器生产大国，电除尘器技术接近世界先进水平。 1、电除尘器的优点 （1）除尘效率高：电除尘器可以通过增加电场数量、增大电场截面积、提高供电质量等手段来提高除尘效率，以满足任何所要求的除尘效率。对于粒径小于10微米以下的微细粉尘仍有较高的收尘效率。 （2）设备运行阻力小，总能耗低：电除尘器运行阻力200—300Pa，约为布袋除尘器的1/8，电袋除尘器的1/4。 （3）处理烟气量大：目前单台电除尘器最大截面达到800m2，处理烟气量达到300万m3/h。（4）运行温度高，可满足不同运行工况：一般电除尘器可用于处理350 o C以下的烟气。 （5）运行检修维护费用低，设备使用寿命长：由于电除尘器设计、制造技术的成熟，在新建电厂电除尘器在一个大修期间，除需更换部分耐磨易损件外基本无需其他费用。大量电除尘器在运行十几年后内部极板、极线仍然完好，较长的设备使用寿命这是其他除尘器无法相比的。 2、电除尘器目前使用状况 世界发达国家排放要求最高的欧、美及日本在燃煤电厂仍然主要采用电除尘器，一般都达到20--30mg/Nm3以下，运行情况良好。所设计选用的电除尘器比集尘面积参数都达到 150—200m2/m3/s，燃用特殊动力煤种的已达到300m2/m3/s。电除尘器电场数量达到6—8个。近年来印度、越南等发展中国家在燃煤电厂电除尘器参数选取上，已向欧、美、日发达国家标准看齐，且均采用静电除尘器设备。 我国电除尘器目前仍是燃煤电厂除尘设备主流设备，具有运行维护简单，长期运行设备可靠性高的优点。但由于我国没有相关电除尘器规划设计规范要求，长期以来在新建电厂规划设计中，对较低排放要求150--200mg/Nm3时，对电除尘器一直采用3—4电场，对排放要求50mg/Nm3电除尘器较多采用4电场最多5电场布置方案。设计选用的电除尘器比集尘面积参数仅达到
燃煤电厂协同除尘技术应用 范秀方，姜肇雨，马德亮，时俊 （华能日照电厂，山东日照276826） 摘要：为适应燃煤电厂对烟尘排放的严格要求，需要对新建或原有锅炉的烟尘处理系统进行重新设计优化，并运用环保研究新技术，通过多个系统的共同作用，将净烟气烟尘排放浓度降到10mg／m3以下。对目前燃煤电厂有成功运用的烟气协同处理技术、对低低温省煤器的安装运用、电除尘的改造提效、增加湿法脱硫的除尘能力以及湿式除尘器的应用等方面进行分析，阐述各系统互相配合对烟尘进行协同处理，达到超低排放的目的。 关键词：燃煤电厂；环保；协同除尘 中图分类号：X701.2文献标志码：B文章编号：1007－9904（2016）06－0070－04 Application of C ooperative D ust R emoval T echnology in C oal F ired P ower P lant FAN Xiufang，JIANG Zhaoyu，MA Deliang，SHI Jun （Huaneng Rizhao P ower P lant，Rizhao276826，China） Abstract:In order to adapt to strict requirements of dust emissions，it is necessary to re-design and optimize the dust handling system for new or existing boiler.Together with the environmental protection in recent years，new technology by means of combined effect of multiple systems，net smoke emissions has to be controlled to reach10mg／m3.Under discussion is the successful application of coal fired power plant flue gas treatment technology，from installation and application of low temperature flue gas heat exchanger，improvement of electric dust removal efficiency，increase wet FGD dust removal capacity and the application of WESP.It is expounded how the system is to cooperate with each other to deal with the dust，and to achieve the strict requirement of low emission. Key words:coal fired power plant；environmental protection；coordination dust removal 0引言 近几年，环境保护约束愈加严格，对火力发电厂污染物排放限值达到世界最高标准，重点地区烟尘排放浓度执行20mg／m3限值。部分地方标准更是高于国家标准，燃煤电厂正在进行“超低”、“近零”排放改造，就烟尘来说，单靠传统的电除尘技术已无法达到这样的要求。为达到排放标准，对新建或现有锅炉设备的设计与改造，本着安全、经济、可靠的原则，优化组合脱硝、低低温省煤器、电除尘器、脱硫岛、湿式除尘器等系统的配置及选定方法，充分利用每个系统的特点，分担除尘功能，以求达到大系统协同控制的能力，如图1所示［2］。结果证明，可有效将烟尘质量浓度控制在5mg／m3以下，日常运行在1～3mg／m3之间。 1低低温电除尘技术分析 研究表明，通过烟气冷却器或烟气换热系统降低电除尘入口烟气温度至酸露点以下（一般在90℃左右），使烟气中大部分的SO3在烟气冷却器中冷凝成硫酸雾并粘附在烟尘表面，使烟尘性质发生了较大变化，可大幅提升除尘效率，并同时能去除大部分的SO3，同时解决了SO3引起的酸腐蚀问题。 在锅炉空预器后设置低低温省煤器，使进入除尘器入口的烟气温度降低，能明显提高电除尘效率。 1.1低低温电除尘优点 烟气温度的降低使烟尘比电阻下降。低低温电除尘器将烟气温度降低到酸露点以下，由于烟气温度的降低，特别是由于SO3的冷凝， 可大幅度降低烟图1协同除尘流程
18 中国环保产业 2007.1 研究进展 Research Progress 王方群1，杜云贵1，刘 艺1，王小敏2 （1.中电投远达环保工程有限公司，重庆 400060；2.河北农业大学 资源与环境科学学院，河北 保定 071001） 摘要:本文介绍了国内燃煤电厂氮氧化物的排放现状和氮氧化物的控制法规，以及国内燃煤电厂脱硝技术的研究和工程应用现状，并对我国烟气脱硝技术的发展提出了建议。 关键词:燃煤电厂;烟气脱硝;氮氧化物 中图分类号:X701 文献标志码:A 文章编号:1006-5377（2007）01-0018-05 国内燃煤电厂烟气脱硝 1 我国燃煤电厂氮氧化物污染现状 我国煤炭资源丰富，是世界上以煤炭为主要能源的国家之一，2005年煤炭消耗量为21.4亿吨，占国内能源消费总量的68.9%，这种以煤炭为主的能源结构决定了我国的电站建设必然以煤电机组为主，也决定了我国大气污染的主要特征为煤烟型污染。据估算，全国烟尘排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的67%、二氧化碳排放量的70%都来自于煤炭燃烧。 20世纪80年代中期以后，随着我国电力建设的迅速发展，大气和酸雨污染日益严重。特别是近年来，大城市NO x 污染严重，区域性NO x 污染逐渐加剧；同时，酸雨污染呈现出新的特征：NO 3-的相对贡献在增加，由以硫型为主向硫酸和硝酸复合型转变。其主要原因在于，我国在控制SO 2排放的同时并没有有效地控制NO x 的排放。2000年国家对《环境空气质量标准》进行了修改，取消了NO x 指标，NO 2二级标准的年平均浓度限值由0.04mg/m 3改为0.08mg/m 3；日平均浓度限值由0.08mg/m 3改为0.12mg/m 3；小时平均浓度限值由0.12mg/m 3改为0.24mg/m 3，即NO x 的二级标准在原有基础上几乎放宽了100%。这次修改淡化了NO x 的污染状 况，导致放松和忽视了对NO x 排放的控制。 氮氧化物不仅是导致酸雨形成的主要原因之一，也是造成光化学烟雾的根本原因，其产生的温室效应约是CO 2的200～300倍，其污染产生的经济损失和防治所需价值量比SO 2约高出33.3％；NO x 还可转化成为硝酸盐颗粒，形成PM 2.5，增加颗粒物的污染浓度、毒性和酸性。 在1999-2004年的六年中，我国火电NO x 排放总量增加235.7万吨，近乎是1987-1998年共12年间NO x 增长量的总和。 2004年底，我国发电装机规模已达4.4亿千瓦，其中火电机组3.2亿千瓦，约占73.7％，而火电装机中约95％为煤电机组。2005年底，全国电力总装机规模达5.0亿千瓦。根据我国“十一五”电力规划，“十一五”期间规划开工火电项目1.41亿千瓦，2010年发电装机容量达6.5亿千瓦左右，到2020年发电装机达9.5亿千瓦左右，其中煤电约6.05亿千瓦。 专家预测，如果按目前的排放情况，只控制SO 2排放，而不采取有效措施控制NO x 的排放，预计到2010年NO x 排放量将达850万吨左右，2015-2020年，火电NO x 排放总量将会超过SO 2，成为电力行业的第一大酸 发展现状及建议
MGGH在燃煤电厂超低排放中的作用分析 尹涛叶明强曾毅夫 （凯天环保科技股份有限公司湖南长沙410100） 摘要：MGGH系统具有高效的环保性能，在日本得到了很好的发展。本文介绍了MGGH 的发展情况、工艺原理以及技术优势，并对其在燃煤电厂超低排放中的作用进行了分析。结果表明MGGH具有较大的经济优势，同时能够提高超低排放系统的稳定性能。关键词：燃煤电厂、超低排放、MGGH The effect analysis of MGGH in Ultra-low emission of Coal-fired power plant Yin tao Ye mingqiang Zeng yifu （Kaitian Environmental tech，Changsha，410100） Abstract：MGGH is of high-efficient environment protection property and has been used in Japan in recent years. The development and principle of process and technology advantages of MGGH were introduced. The effect of MGGH in Ultra-low emission of Coal-fired power plant is analyzed. The results show that the MGGH has a great economic advantages and improve stability of Ultra-low emission system. Key Words：Coal-fired power plant, Ultra-low emission, MGGH 1、前言 目前，在我国燃煤电厂湿法烟气脱硫工艺中，未经湿法烟气脱硫装置处理前的烟气温度一般为100~130℃，经吸收塔洗涤降温后的烟气温度会降低到47~50℃，烟气温度较低，水分基本处于饱和状态烟囱排烟温度的降低会造成烟气抬升高度下降，不利于烟气扩散[1-3]。目前比较普遍的解决办法是在脱硫装置烟气进出口设置机械回转式气气换热器（Gas-Gas-Heater，以下简称GGH），将烟囱排烟温度提高，实现干烟囱运行，并可有效提高烟气抬升高度。但从我国燃煤电厂已投运的GGH装置来看，多数存在污染物逃逸，从而导致SO2超标排放、换热片腐蚀、积灰结垢、烟气堵塞、阻力大、运行及维护费用高等系列问题，故障严重时甚至影响系统的正常运行[4-6]。 针对上述问题，美日等国家和地区在环保排放控制综合要求不断提高的推动下，开发应用了余热利用低低温烟气处理技术。其中，日本三菱公司于年研发了可以取代上述GGH的MGGH（全称为Mitsubishi Gas-Gas Heater）技术。即在电除尘器湿法烟气脱硫工艺（单一除尘、脱硫工艺）的基础上，开发了采用无泄漏管式热媒体加热器的湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺在该工艺系统中，原烟气加热水后，用加热后的水加热脱硫后的净烟气。当锅炉燃烧低硫煤时，该工艺具有无泄漏，没有温度及干湿烟
石河子大学化学化工学院 燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计——大气污染控制工程课程设计任务书 院（系）：化学化工学院 专业：环境工程 学号： 姓名： 指导教师：
完成日期： 2016.01.02 目录 一、前言.................................................................... - 1 - 二、设计资料和依据...................................................... - 2 - 2.1设计依据标准.......................................................... - 2 -2.2设计条件.............................................................. - 2 -2.3烟气性质.............................................................. - 2 -2.4气象条件.............................................................. - 3 - 2.5设计内容.............................................................. - 3 - 三、系统设计部分....................................................... - 3 - 3.1空气量和烟气量的计算.................................................. - 4 -3.2电除尘器的选型............................................ 错误!未定义书签。 3.3电除尘器总体尺寸的确定................................................ - 5 - 3.4 电除尘器零部件的设计和计算……………………………………………………………….- 5 - 3. 5 供电系统的设 计………………………………………………………………………………… .-13- 3.6 壳 体 (14) 四、烟囱的设计............................................. 错误!未定义书签。 4.1烟囱高度的确定：.......................................... 错误!未定义书签。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用 发表时间：2018-07-05T15:20:25.287Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王硕 [导读] 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。 （国电南京自动化股份有限公司 210032） 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析，进而对烟气排放治理提出相关策略，并对燃煤电厂烟气高效除尘技术阐述。 关键词：燃煤电厂；除尘技术；选择；应用 现阶段，随着社会经济的不断进步和发展，工业化发展的速度也在不断的加快，这直接导致环境污染的程度越来越严重。雾霾天气的天数增加，对人们的生活和工作产生了严重的影响。因此国家也越来越重视和关注环境污染问题。我国针对空气污染问题，使用了很多的方法和技术对空气的质量进行保护。燃煤电厂烟气高效除尘技术在我国环境污染治理的过程中发挥着重要的作用。它不但在发展的过程中能够在最大程度上对环境进行保护，同时它可以促进我国国民经济的进步和发展。 1 烟气排放组成及危害影响 煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量也巨大。 煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤变质，影响农业发展的雾霾中包含20多种类的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。 2 燃煤电厂烟气的主要除尘技术 2.1 机械式除尘 机械式除尘该方式原理是烟气被机械设备带动旋转，在离心力作用下，将烟气之中的大颗粒烟尘向边缘偏离，该设备对漂浮在烟气中的尘埃物有有效吸附的作用。但是，其弊端在于直径小于10um的微小颗粒所受到的离心力小，机械除尘设备无法对其进行有效吸附。所以，其只能应用于初级除尘的领域。 2.2 布袋除尘 布袋除尘的原理是将燃烧后所产生的烟尘，通过无纺布、针刺毡等原料制作成的布袋进行过滤。但是，虽然布袋过滤除尘的效率极高，却也有问题存在，那就是烟气的硫、高温以及湿度都对布料性能提出巨大的考验，致使布袋除尘在应用上会有一定的限制。 2.3 联合除尘机制 静电除尘器和布袋除尘器本身都有一定的局限性和优缺点，因此很多专家把袋式除尘器和静电除尘器进行联合使用，以达到更好的应用效果。联合使用多种除尘系统的除尘机构将之有机结合，从而结合不同过滤器的优点，避免各种除尘系统的缺点，使整个联合除尘机构形成有效的补充形式。这种联合除尘机理的除尘效果和广泛的应用范围值得称道，但目前联合除尘机理正属于高效除尘技术的尖端研究方向。 2.4 电除雾器 目前，国内很多电厂都已经将电除雾器处理废弃的方式引入日常废弃处理工作中，该方法具有拖出效率高、能耗水品很低、设备寿命长、施工周期较短、成本低的多项有点，是发电企业十分理想的废弃处理手段。电除雾器的工作原理为通过静电对滞留高压发生装置进行控制，向除雾装置中将交流电转换成的直流电进行输送，进而在雾酸捕集板和电晕线之间产生强大电场，将空气分子电离，瞬间产生大量的正负离子以及电子，在电场力的作用下，电子、正负离子定向运动，构成媒介对酸雾进行捕集，令酸雾微粒荷电，使其在电场力作用下，向阳极板运动。最后，荷电将电子在极板上释放，酸雾被聚集，重力作用使其下流至储酸槽中，进而达到净化目的。 3 现行燃煤电厂烟气的高效除尘技术的选择和应用 除尘设备虽然能缓解排烟治理压力、以及自然的雾霾、酸雨现象，却无法从根本治理污染。因此，在保证经济可持续发展的前提下，应推动除尘技术的创新，实施技术创新的驱动战略，燃煤电厂须积极跟上国际治理烟气技术形式，不断将新技术、新设备引进到生产环境中，同时要注意发电设备的更新换代，有计划地推进环保。 3.1 脱硫技术在燃煤电厂烟气的高效除尘技术中的应用方法 3.1.1 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，主要使用石灰石粉作为吸收剂，在气力的作用下，将石灰石粉喷入炉膛850～1150℃温度区，在热力的作用下，石灰石粉分解为二氧化碳和氧化钙，氧化钙和烟气中的二氧化硫会产生反应，从而形成亚硫酸钙。因为在气固两相之间进行反应，在传质过程的作用下，反应速度缓慢，吸收剂的利用率也低。在尾部增湿活化反应过程中，增湿水以雾的形状喷进，和没有反应的氧化钙共同反应，形成Ca（OH）2，Ca（OH）2和烟气中的二氧化硫共同作用，再次对二氧化硫进行脱除。如果Ca/S大于等于2.5，则系统脱硫率在65%～80%之间。 3.1.2 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术 炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺，主要是结合炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR），以此达到同步脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的目的。由尿素溶液和各种钙基构成喷射浆液，其总含固量是30%，pH值在5～9之间，相比较
燃煤电厂SCR烟气脱硝技术的研究 来源：电力环境保护更新时间：09-8-20 18:01 作者: 赵毅,朱洪涛,安晓玲,苏蓬 0引言 燃煤电厂在生产过程中产生大量的粉尘、SOx 、NOx和有害金属元素等[ 1 ] 。目前,我国对于燃烧产生的NOx控制方法主要有燃烧前控制、燃烧中控制和燃烧后控制三类[ 2 - 3 ] 。燃烧前控制是指选用低氮燃料,但成本很高,工程应用较少。燃烧中控制是指改进燃烧方式和生产工艺,采用低NOx 燃烧技术, 降低炉内NOx 生成量,该方法费用较低, 但由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得NOx的控制效果不能令人满意。燃烧后控制是指在烟道尾部加装脱硝装置,将烟气中的NOx 转变为无害的N2 或有用的肥料。由于烟气脱硝的NOx 脱除率高,运行简单, 因此,探求技术上先进,经济上合理的烟气脱硝技术 将成为我国控制NOx排放工作的重点。 烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法( SCR)、非选择性催化还原法(NSCR)、选择性非催化还原法( SNCR)、臭氧氧化吸收法、活性炭联合脱硫、脱硝法等。由于SCR 法脱硝效率高达90%以上,运行可靠,是目前国内外应用最多且最为成熟的烟气脱硝技术之一。 SCR烟气脱硝技术的发明权属于美国,而日本率先于20世纪70年代将其实现了商业化[ 5 ] 。目前,这一技术在欧洲、日本、美国等发达国家和地区已得到了广泛的应用。据资料统计,到2004年为止,全世界应用SCR烟气处理技术的电站燃煤锅炉容量超过 178 . 1G W。我国SCR技术的研究始于20世纪90年代。据统计,目前我国在建的脱硝项目超过14个,脱硝机组容量在11 400MW以上, 其中采用SCR技术的项目约占在建脱硝项目总容量的70%。可见,我国正处于SCR烟气脱硝的示范阶段,因此,对SCR工艺进行深入研究,对我国脱硝技术的发展有着重要意义。 1SCR反应原理 SCR是指将氨、烃类等还原剂喷入烟气中,利用催化剂将烟气中的NOx转化为N2和H2O。在氨选择催化反应过程中,NH3可以选择性地与NOx发生反应,而不是被O2 氧化,因此,反应被称为“选择性” 。主要反应式如下:
什么是火电机组超低排放 所谓的超低排放，简而言之，就是通过多污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准。 燃煤电厂是烟尘、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)等大气污染物的主要排放源。根据环保部和国家质量监督检验检疫总局2011年7月联合发布的火电大气污染物排放国家标准，大气污染物特别排放限值如下表： 大气污染物特别排放限值。天地公司技术研发部提供 浙能集团在满足现行国家排放标准的基础上，进一步自我加压，实施更为严格的排放标准，要求燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准，即烟尘5mg/Nm3，二氧化硫35mg/Nm3，氮氧化物50mg/Nm3。 超低排放技术路线 燃煤机组达到燃气机组的排放标准对电厂的环保设备提出了更高的要求。天地环保公司采用多污染物高效协同控制技术，对浙能集团现有的脱硝设备、脱硫设备和除尘设备进行提效，并引入新的环保设备和环保技术对汞和三氧化硫进行进一步脱除，使电厂排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞和三氧化硫达到清洁排放的要求。 针对二氧化硫，主要是对FGD脱硫装置进行改进，采用增加均流提效板、提高液气比、脱硫增效环和脱硫添加剂等方式，实现脱硫提效。 针对氮氧化物，通过实施锅炉低氮燃烧改造、SCR脱硝装置增设新型催化剂等技术措施实现脱硝提效。 针对烟尘、三氧化硫和汞，采用SCR脱硝装置、低低温除尘、FGD脱硫装置、湿式电除尘等协同脱除实现高效脱除和超低排放。
技术路线图如下： 超低排放技术路线图。天地公司设计研发部提供 锅炉排出的烟气经过SCR高效脱硝后，经过空预器出口的烟气通过新增的管式换热器(降温段)后降温至90℃左右，然后进入改造后的低低温静电除尘器，经过除尘后通过引风机、增压风机后 进入吸收塔进行湿法高效脱硫，吸收塔出口的烟气进入新增的湿式静电除尘器作进一步除尘，再进 入新增的管式换热器(升温段)升温至80℃以上后通过烟囱排放。 浙能集团超低排放项目实施的总体部署 国务院在9月10日发布了《大气污染防治行动计划》，要求长三角区域到2017年细颗粒物 浓度下降20%、并明“确除热电联产外，禁止审批新建燃煤发电项目”。 在这样的背景下，煤炭的清洁燃烧和清洁排放技术成了燃煤电厂未来发展的新空间、新蓝海，谁在这一技术上能突破，必然能给整个燃煤火力发电行业带来发展新机遇。 浙能集团走在了政策前面，于2013年在全国率先启动“燃煤机组烟气超低排放”项目建设， 并首先在已投产的嘉电三期7、8号两台百万燃煤机组，由天地环保公司负责改造实施。在建的六 横电厂2×100万千瓦、台二电厂2×100万千瓦燃煤机组烟气超低排放项目也随机组同步建造。 目前，浙能集团已经着手开展300MW等级及以上燃煤机组超低排放改造的相关前期准备工作，将从2014年下半年陆续开展此项改造工程，计划用3年时间全面完成改造工作。预计仅600MW机 组改造总投资将达近40亿元。 在面对节能减排压力与雾霾威胁的背景下，超低排放技术的广泛运用将进一步提高我国以煤 炭为主的能源结构的清洁化水平，而且也为煤电的生存与发展提供了一种新思路。
燃煤电厂粉尘除尘措施方法 燃煤电站是以煤炭化学能转换成电能的火力发电厂，煤炭通过燃烧实现化学能一热能一机械能一电能的转换，我国煤炭资源丰富，燃煤电站以其建设周期短，投资回报快，运行稳定成为我国发电的主要形式，燃煤发电站我国总发电容量的70%以上，一座装机容量120MW的燃煤电站每天消耗煤炭l0000吨左右。煤炭经过海、铁路以及公路运至电厂，经过与处理后送至主厂房，经过制粉车间供磨煤机制成粒径在50微米左右的干燥细煤粉，煤粉同助燃用热空气一起被送至锅炉燃烧实现化学能至热能的转换。 煤炭从入厂到锅炉燃烧要经过一系列运输和加工过程，这些工序都会产生大量的煤粉尘，严重污染环境，危害现场工人的身体健康。 燃煤前后经过翻卸、给煤机械、皮带多段转运、破碎、筛分、犁煤等各类备煤装备进原煤仓，在整个输送进程中陪伴发生一次尘化气流，这会把<200um煤尘扬起，使局部空气尘化而形成尘源。尘源周边的空气被引诱、扰动而形成二次气流。二次气流将一次尘化气流向四周空气扩散、舒展，充溢在作业现场。由于微尘中粒径<75um的有相当比例，它们会长时间悬浮在空气中而不能沉降，甚至造成二次扬尘。 徐州博泰研制的BSD泡沫干雾抑尘系统，将泡沫抑尘和干雾抑尘结合为一体，两种抑尘方式综合运用，在粉尘产生的源头抑制粉尘的扩散，使粉尘一直保持在没有漂浮扩散到空气中的阶段，就地直接进行治理。 BSD泡沫干雾抑尘系统的耗水量低、除尘效率高，初期投资和运行费用较低，除尘效果较好。其采用模块化设计技术，能够对粉尘污染的源头进行有效控制；对可吸入性粉尘的抑制率高达85%，可避免尘肺病的危害；相比传统布袋除尘系统设备投入更少、占地面积更小，操作方便且无粉尘二次污染；BSD泡沫抑尘系统的耗水量不到喷水抑尘用水量的1/10；可以降低粉尘浓度和引爆温度，从而大大降低粉尘爆炸几率。