燃煤机组除尘新技术应用及除尘技术路线选择
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电厂燃煤机组烟气超低排放改造技术路线之:除尘改造超低排放烟尘排放浓度需要达到10mg/m3的排放限值,而且很多地区提倡按5mgm3的排放限值进行设计改造,这对部分电厂的除尘改造造成很大压力。
目前应用较多也是较为成熟的除尘超低排放改造技术路线有:脱硫除尘一体化技术;加装湿式电除尘。
脱硫除尘一体化技术即通过对干除进行改造,并且对脱硫塔进行改造来协同脱除烟尘的技术。
一体化技术主要的核心设备为高效除尘除雾装置。
高效除尘除雾装置对脱硫入口烟尘浓度有一定的要求,所以要保证干式除尘器的出口烟尘浓度较低,而且低负荷时,由于烟气量较小,吸收塔内流速较低,高效除尘除雾装置的效果会有所下降。
若采用湿式电除尘技术,电除尘器改造工作量可适当减少。
按干除出口不大于30mg/m3考虑,经过脱硫塔可降到小于20mg/m3,最后通过湿式电除尘器,湿除出口可保证烟尘小于5mg/m3。
但湿除需要冲洗(虽然现在玻璃钢阳极板的湿除立式、卧式技术均已成熟,但是每小时还是会有1~2t的排水进入脱硫地坑),导致脱硫吸收塔水平衡的控制是个运行难点。
1干除为布袋或电袋除尘器若电厂机组干除为布袋或电袋除尘器,则改造方案相对简单。
由于一般的布袋除尘器布袋材质为:纤维材质PTFE+PPS混纺且PTFE比例不小于50%,除尘器出口可保证烟尘浓度小于30mg/m3。
1.1烟尘执行5mg/m3的排放限值时,有两种路线:(1)将布袋改为精滤袋,精滤袋材质为超细PPS+PTFE混纺+PTFE 覆膜,除尘器出口可保证烟尘浓度小于20mg/m3甚至更低,脱硫系统针对脱硫塔的除尘效果相应的做一些改造,如新增托盘与喷淋层等、并且除雾器改为高效除尘除雾装置,可保证脱硫出口烟尘达到5mg/m3的排放限值。
(2)不对干除进行改造,除尘器出口可保证烟尘浓度小于30mg/m3,脱硫也不需要针对脱硫塔的除尘效果进行改造,一般脱硫可保证40%左右及以上的除尘效率,即脱硫出口烟尘浓度可保证小于20mg/m3,最终在脱硫塔出口加装湿式电除尘器,可保证烟尘达到5mg/m3的排放限值。
燃煤电厂湿式电除尘技术及应用摘要:目前,微细颗粒物(PM2.5)是大气环境的最主要的污染物之一。
湿式电除尘器可以高效捕集对环境和人体危害巨大的微细颗粒物,因而越来越多的电厂使用湿式电除尘器来控制总颗粒物的排放量,可以预见的是,伴随着对环境保护要求的持续提高,湿式电除尘器的应用也会越来越普遍。
关键词:燃煤电厂;湿式电除尘;技术应用引言燃煤电厂湿式电除尘器布置在湿法脱硫之后,湿式电除尘器对细微颗粒物有很强的脱除能力,对SO3、汞及多种重金属污染物也有一定的脱除能力,布置在湿法脱硫之后,可以有效控制“石膏雨”、PM2.5气溶胶、蓝烟酸雾的产生,起到综合治理的效果,在要求燃煤电厂达到燃气轮机超洁净排放的场合,显得更加重要。
1湿式电除尘器的选型设计1.1介质的特殊性燃煤电厂石灰石-石膏法湿法脱硫之后的湿式电除尘器,其面对的烟气介质有3个特性:饱和烟气含湿量大;呈酸性,腐蚀性强;所含颗粒物细微。
介质的3大特性对湿式电除尘器的选型、结构、清灰方式、材料选择、供电会产生重大影响。
1.2介质的电气特征无论是固体颗粒物还是气溶胶,由于雾滴和水汽的作用而失去其固有的电气特征,易于荷电和捕集,没有高比电阻和反电晕产生,但大量荷电的细微颗粒物和气溶胶,如PM2.5和SO3气溶胶,停留在空气中,形成空间电荷,其极性与放电电极相同,能够抑制电晕放电而发生电晕封闭,除尘性能因此受到影响,这是湿式电除尘器选型和设计时要特别关注的。
1.3特定工艺的影响潮湿的细微颗粒物捕集到收尘极板上,现有振打的方式已不能实现有效清灰,用水冲洗是目前普遍采用的有效方法,这也是湿式电除尘器得名的原因。
于是,极板上均匀水膜的取得,喷淋冲洗制度,材料的抗结垢、抗腐蚀、抗电蚀能力成为影响湿式电除尘器性能和寿命的重要因素,选型和设计中应加以考虑。
喷淋冲洗产生的灰水,又脏又酸,直接外排会产生二次污染,且耗水量大,灰水的循环使用是湿式电除尘器设计必须解决的重要问题。
燃煤电厂除尘新技术应用暨除尘器改造技术交流会会议报道由中国电力科技网主办、浙江菲达环保科技股份有限公司协办的“燃煤电厂除尘新技术应用暨除尘器改造技术交流会”4月23-25日在杭州召开,来自各发电集团及所属燃煤电厂、电力设计院、科研院所、环保设备制造单位等200余位环保科技工作者与20位资深专家、技术高管聚集一堂,共同探讨新环保政策下燃煤电厂除尘新技术,交流除尘器改造经验。
会议突出技术性、实用性,重点围绕电除尘器前沿技术及相关电厂改造经验展开研讨,特邀中国工程院岑可法院士发表主题演讲。
会议由中国电力科技网魏毓璞主任主持(补充会议背景;浙江菲达环保科技股份有限公司总经理朱建波致欢迎辞,朱总还指出燃煤电厂除尘改造技术路线应充分考虑各烟气治理设备间的协同效应,根据燃煤电厂自身的实际情况及各除尘技术的特点选择合适的技术,菲达环保将一如既往地为用户提供一流的技术和优质的服务。
魏毓璞朱建波23日,中国工程院院士岑可法作“燃煤发电近零排放新思路及近期实践”主题演讲。
他主要阐述了“新型强化传质吸收塔+多效添加剂联合脱硫技术”、“如何实现NOx的高效脱除”、“活性分子多种污染物高效协同脱除技术”、“如何实现燃煤烟气的深度净化”等技术专题,还介绍了各项技术的工程化实践和应用。
岑院士提出:根据所讨论的基础研究及工程示范,我们有信心将燃煤电厂污染物排放控制到天然气排放标准,通过共同攻关,我们也可能以较低成本实现燃煤电厂和工业锅炉、窑炉“两个近零排放”的前景。
岑可法中国电力工程顾问集团公司研发中心副主任/教授级高级工程师龙辉发表“燃煤电厂除尘新技术应用及除尘技术路线选择”演讲。
介绍了国外燃煤电厂除尘技术发展和国内燃煤电厂除尘新技术应用情况,通过对各除尘技术应用条件分析提出了符合我国电厂的除尘技术路线选择建议;除尘技术路线选择应采取因地、因煤、因炉和因标准制宜的方针;对达到燃机排放标准地区建议采用高效除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器技术路线,对达到特别排放限值地区,需要重点解决煤质变化情况。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用燃煤电厂烟气高效除尘技术如果配合脱硫技术能够在最大程度上减少由于燃煤电厂发电产生的烟气对于生态环境的影响,并且应当说除尘技术本身也与PM2.5直接相关。
因此对于燃煤电厂烟气进行高效的除尘技术选择和应用是我国目前生态环境保护以及可持续性发展战略的需要。
燃煤电厂的烟气高效除尘技术有着不同的种类例如电除尘、布袋除尘、联合除尘等等。
由于除尘技术种类较多因此对除尘技术进行有效选择从而保证燃煤电厂烟气的处理效果就显得极为重要了。
本文将对燃煤电厂烟气高效除尘的各类技术以及其优势进行分析从而为高效除尘技术的选择奠定基础。
标签:燃煤电厂;高效;除尘技术;选择;应用我国近些年来对于环保的重视程度正在逐渐加深并且随着可持续性发展战略的不断深化,也让我国对于环境污染问题引起了足够的重视。
我国的能源结构是以煤炭为主,在利用煤炭资源时无法避免地要产生大量的烟气,而这种烟气对于环境的污染是极大的,并且烟气当中含有大量的灰尘,这些灰尘会在大气中变为漂浮物,一旦被人体吸入必然会对人体健康造成极大的影响。
燃煤电厂作为对煤炭资源利用最多的行业之一,其对燃煤产生的烟气是否能够进行有效的除尘将直接影响到周围的生态环境,因此对于燃煤电厂烟气高效除尘技术的研究以及应用是极为重要的。
今天笔者就来和大家谈一谈关于燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择以及应用。
1 燃煤电厂烟气的主要除尘技术1.1 电除尘技术电除尘技术似乎通过电除尘器对烟气进行处理的一种技术,这种除尘方式的工作原理在于利用高压电场当中的含尘粒荷在静电力的条件下进行气流分流,由于在高压电场的环境中中粒子会承受极大的静电力,而这种静电力则能够极为有效的对亚微米颗粒进行脱除。
这种方式的除尘效率是非常高的。
应当说电除尘技术无论是在除尘效果方面还是在起自身的耗能上都是较为理想的,静电除尘器的耗能较低并且效率较高且能够作用的范围也较为广泛是一种较为理想的燃煤电厂烟气除尘技术。
刍议烟气高效除尘技术的选择与应用作者:冯云来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第18期【摘要】燃煤电厂烟气高效的除尘技术可以最大限度的降低电厂发电产生烟气对环境造成的影响。
所以,对燃煤电厂烟气进行高效除尘技术选择和应用是我国目前保护生态环境的需要,本文就对烟气高效除尘技术的选择和应用策略进行探讨。
【关键词】烟气;高效;除尘技术;应用短时间内国内一次能源结构情况不会有太大的改变,以煤炭为主的发电格局仍会持续一段时间。
根据相关统计,2013年国内超过75%的电力由火电厂提供,燃烧用煤超过12亿吨,占国内产煤量的50%。
燃煤发电在提供工业发展能源的同时,也带来了环境污染问题,严重制约着国内经济又好又快发展的愿景,选用高效的除尘设备和技术具有较强的现实意义,笔者在本文中对其进行深入的分析和研究。
1、燃煤电厂烟气的主要除尘技术1.1电除尘技术电除尘器是高压电场使含尘粒荷电用静电力使粒子与气流分离的除尘设备。
由于粒子在高压电场中受到静电力较大,亚微米颗粒也能有效脱除,除尘效率高;此外,静电力作用于颗粒,非气流,因此静电除尘器具有低阻力、低耗能的特点。
除尘器以其高效低阻、处理范围大等优点,在燃煤电厂除尘技术中占有重要地位。
然而,电除尘器也存在自身局限性:粉尘荷电是电除尘的关键步骤,电晕电场中存在两种荷电机理。
一种是静电力使离子做定向运动,粒子碰撞离子荷电,称为电场荷电;另一种是由离子的扩散现象使粒子荷电,称为扩散荷电,该过程取决于离子的热能。
粒径决定粒子的主要荷电过程,粒径大于0.5μm的微粒,以电场荷电为主;粒径小于0.15μm的微粒,以扩散荷电为主;对于粒径介于0.15μm~0.5μm的粒子,则需要同时考虑这两种过程。
粒径在1μm左右的颗粒处于电场荷电和扩散荷电混合区,荷电能力差。
研究表明,电除尘器对粒径在0.1μm~3.0μm的粉尘脱除率较低,其中直径0.1μm~1.0μm 粉尘的脱除率最低,通常低于85%。
燃煤发电厂脱硫除尘技术的研究与应用燃煤发电厂是我国主要的能源生产设施之一,但是它们的排放会产生大量的二氧化硫和颗粒物,即SO2和PM2.5等污染物质,严重影响了大气环境和人民健康。
因此,燃煤发电厂脱硫除尘技术的研究和应用变得尤为关键。
下面,就这个话题展开深入的探讨。
一、燃煤发电厂脱硫技术的进步随着技术的进步,现有的燃煤发电厂脱硫技术主要包括湿法和干法两种。
其中,湿法脱硫技术应用广泛,主要是指采用喷雾和吸收剂(如石灰石水浆、苏打水)进行反应,将二氧化硫转化为石膏或硫酸盐。
而干法脱硫技术逐渐得到了人们的重视,它主要是指采用活性炭、固体氧化物或化学吸附剂(如碱金属、铵离子等)来吸附和转化二氧化硫。
这种技术的优势在于节省水资源,减少硫酸盐的产生,并被广泛应用于新建燃煤发电项目中。
二、燃煤发电厂除尘技术的发展燃煤发电厂的颗粒物强烈刺激呼吸道,对人类的健康和环境的影响也越来越严重。
为了减少颗粒物的排放,现有的脱硫除尘技术主要包括机械、静电、湿式等方法。
机械除尘器是一种通过物理机制去除颗粒物的装置。
它一般采用离心力,使颗粒物与气流分离,通过离心力高的脱落器进行收集。
这种技术的好处在于容易清理,但是效率不高,而且对小颗粒的吸附能力不足。
静电除尘器主要是依靠荷电颗粒物在约束电场中发生电荷重组,从而使颗粒物被捕捉到电极上。
这种除尘器可以减少对环境的影响和能量消耗,但是技术和设备方面的成本往往比其他方法高得多。
湿式除尘是一种通过水雾等液体的作用将颗粒物沉积下来的方法。
湿式除尘器的优点在于高效、容易清理,但是其水消耗高,废水含有大量的晶体,而这些硅酸盐晶体可能堵塞水泵。
因此,如何采取节水措施来降低水深的消耗是除尘技术研究之一。
三、燃煤发电厂脱硫除尘技术在实际应用中的意义随着国家对环境保护法律的不断完善,燃煤发电厂对环境污染的治理成为了政府和企业的重要任务。
脱硫和除尘技术的应用可以有效减少排放,保护人体健康和环境优良。
近年来,我国燃煤发电的粉煤灰利用量逐年提高,因此高效、低成本的脱硫除尘技术也在蓬勃发展。
燃煤发电机组超低排放改造高效脱硫协同除尘技术路线简介本文结合实际工作情况,主要分析了燃煤发电机组超低排放改造高效脱硫协同除尘技术工艺及相关问题,仅供参考。
标签:燃煤发电;排放改造;技术分析1 合金托盘+高效喷淋层+高效三级屋脊式除雾器针对该技术路线,前部除尘器通常设置低低温省煤器,低低温省煤器对小颗粒烟尘团聚、凝并作用,吸收塔入口烟尘颗粒粒径增大,通过高效脱硫协同除尘技术实现超低排放限值要求。
吸收塔设置一层合金托盘(或双托盘),相对于喷淋空塔,由于托盘在气流均布、降低液气比、洗尘效果上的优势,使得其除尘效率要优于喷淋空塔。
同时在吸收塔内配置进口单向双头空心锥喷嘴,增加喷嘴布置数量,提高喷淋层覆盖率不低于300%,高效喷淋层可以使喷淋浆液粒径进一步降低,提高了浆液与粉尘的接触面积,提高洗尘效率。
吸收塔内配置三级除雾器,在流速合理的前提下,布置合适的除雾器面积,间接控制除雾器的净面流速,进而得到理想极限粒径分离效果,保证除雾器出口雾滴含量不大于20mg/Nm3,从而大大降低石膏携带量。
2 SPC超净脱硫除尘一体化技术由于除雾器改造+湿式电除尘技术实现超净排放目标存在投资费用高、改造场地条件受限等问题,可通过高效脱硫协同除尘作用,直接实现FGD系统出口烟尘小于5mg/Nm3。
国电清新单塔一体化脱硫除尘深度净化技术(SPC-3D)是北京国电清新环保技术股份有限公司研发的专有技术,该技术可在一个吸收塔内同时实现脱硫效率99%以上,除尘效率90%以上,满足二氧化硫排放35mg/Nm3、烟尘5mg/Nm3的超净排放要求。
旋汇耦合脱硫技术基于多相紊流掺混的强传质机理,通过特制的旋汇耦合器产生气液旋转翻覆湍流空间,旋汇耦合器安装在吸收塔内,喷淋层的下方、吸收塔烟气入口的上方。
在旋汇耦合器上方的湍流空间内气液固三相充分接触,增强氣液膜传质、提高传质速率,进而提高脱硫接触反应效率。
2.1 旋汇耦合器吸收塔入口烟道至最低层喷淋层之间布置一层旋汇耦合器,通过旋汇耦合器产生气液旋转翻覆湍流空间,湍流空间内气液固三相充分接触,使吸收塔内流场均匀,增强气液膜传质、提高传质速率,进而提高脱硫接触反应效率,为洗尘提供空间条件。
燃煤电厂电除尘改造技术及应用发布时间:2022-11-15T10:10:23.222Z 来源:《中国电业与能源》2022年第13期作者:姬文龙[导读] 中国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭资源主要来源于煤电厂。
煤炭对环境的污染问题近几年来变姬文龙陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市719000摘要:中国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭资源主要来源于煤电厂。
煤炭对环境的污染问题近几年来变得越来越严重。
燃煤烟气中微粒含量较高,40%为PM10,40%为PM2.5,70%为PM2.5。
它的浓度升高与该病的发病率、死亡率有很大关系,特别是呼吸、心脏等方面的疾病更是如此。
因此,针对目前电厂除尘设施存在的问题进行分析,并采取技术改造提高现有除尘设施的能力,是应对高排放标准的一项重要措施。
因此,对燃煤电厂电除尘器的改造技术和有关的问题进行了讨论。
关键词:燃煤电厂;改造技术;除尘 1燃煤电厂除尘器的作用对电除尘改造工程建设阶段的风险管理进行深入的探讨,既能提高工程的风险管理,又能在今后的火力发电厂中得到有效的推广。
运用过去的经验从中不断得到改善。
为煤炭火力发电厂今后发展打下了良好的基础。
2电除尘器超低排放改造主要技术 2.1电除尘器电除尘器的除尘效果与供电方式有很大关系。
按其工作频率的高低,可将其划分为工频供电和高频供电。
目前,电除尘系统主要采用工频可控硅供电。
该电路采用晶闸管调相控制振幅后,将两相电源送入整流变压器进行整流,脉冲电流100Hz送入电除尘器主体。
它的特点是效率高,烟气处理量大,运行费用低,维护方便。
但也逐步显现出了转化率较低、能耗较高的特点;低功耗,会引起电力系统的EMI;不能适应较高的工作环境;变压器的体积大、重量大、耗材多;在闪络等工作条件下,不能及时调节输出电压,且动态响应缓慢。
这些缺陷导致了工频电源在新环境下的排放越来越不适应。
该系统具有灵活的控制模式,能够根据不同的工作环境,为电除尘器提供最佳的电压波形,从而提高除尘效率、节能降耗。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用摘要: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。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用侯奎摘要:目前我国的燃煤电厂主要的除尘技术都拥有各自的特点、优点以及局限性,结合我国的国情、社会生产力、以及目前阶段各个燃煤电厂的发展现状,从解决粉尘问题出发,我国的燃煤电厂目前有通风技术除尘、煤层注水除尘技术、电除尘技术、布袋除尘技术、联合除尘技术、湿式除尘技术、干式掘进机除尘技术等一系列除尘技术。
关键词:燃煤电厂;高效;除尘技术;选择;应用引言:我国既是世界煤炭的资源大国,同时也是世界煤炭的生产、消耗大国,由于煤炭是不可再生资源,大量的消耗煤炭属于一种不可持续的消耗,并且由于煤炭开采、使用技术的不成熟,在煤炭使用过程中造成了较为严重的环境问题,比如空气污染、粉尘严重、水土流失、土地塌陷等环境问题,地表受到严重破坏;在煤炭的开采生产过程中,会排放出大量的污水,对煤炭产地周围的水源造成的严重的污染。
因此,在煤炭开采、使用中要注重于高效除尘技术等一系列环保技术的应用,为日益严重的环境问题谋得解决空间。
选择高效的除尘技术对环境、社会发展具有重要意义。
一、我国燃煤电厂所掌握的主要烟气除尘技术(一)燃煤电厂的电力除尘技术燃煤电厂的电力除尘技术用到的是”电除尘器“,电除尘器是是燃煤电厂所必须要具备的一种配套设备,其主要功能是清除然灶或者锅炉排放的烟气中的颗粒粉尘,从而大幅度减少燃煤电厂排入空气中的粉尘、烟尘量,是一种改善空气质量、减少空气中粉尘、提高环境质量的设备。
电除尘器的原理是利用高压的电场和静电,使得含有粉尘的电荷在静电力的作用下和气流分离,从而达到减少燃煤电厂排出粉尘的效果,这种燃煤电厂的电力除尘技术具有消耗能源低、效率很高、作用范围很广等优点。
(二)燃煤电厂的通风式除尘技术燃煤电厂的通风式除尘技术属于一种使用时间比较长的除尘技术,通过定期清洗、净化井口、井内的环境,在周边燃煤电厂周围大量种植树木,从而达到降低空气中粉尘含量的效果。
(三)燃煤电厂的湿式静电除尘技术燃煤电厂的湿式除尘技术所用到的设备叫做“湿式除尘器”,湿式除尘器是一种让气体中的粉尘与液体,比如水紧密接触,让液体和粉尘充分混合,或利用液体分子和粉尘颗粒的惯性的碰撞使得粉尘颗粒增大或者留在液体容器中的设备,对于细微的粉尘颗粒以及酸雾、硫化物、氰化物、气溶胶的吸附效率很高,通过湿式除尘器的烟气具有电解质,拥有了良好的导电性,可以收集普通的干式除尘器收集不了的颗粒细小、粘性大的粉尘颗粒。
干货分享|国内除尘技术路线选择的基本原则分析前三期内容,我们着重介绍了国内外的污染物控制技术路线,其中中国的技术路线主要介绍的是以低低温电除尘技术和湿式电除尘技术为核心的两种烟气协同治理技术路线。
从介绍中可以看到,每种技术路线都能达到相关污染物的脱除要求(如NOx排放≤50mg/m3,SO2排放≤35mg/m3,粉尘排放排放≤5mg/m3)。
但是针对每个燃煤电厂各自的情况,技术路线该如何选择,尤其是以除尘技术为核心的技术路线的选择,则是一个需要因地制宜、因煤制宜、因炉制宜的技术活,今天我们来系统介绍一下除尘技术路线选择的基本原则,希望能给大提供一个参考。
燃煤电厂的除尘只是燃煤电厂大气污染控制的一部分,对于一个系统而言,除尘会影响到整个系统,进而影响到电厂的安全生产和经济性。
结合电力行业在长期的生产实践和污染控制实践形成的针对行业特点的各种科学的设备选择和生产运行的基本原则,针对我国对燃煤电厂大气污染物排放控制提出的新要求、新情况、新特点,在系统研究和综合以上分析基础上,对燃煤电厂除尘技术路线提出了必须坚持的基本原则:第一,坚持安全可靠、技术成熟、经济合理,便于运行、维护、检修,满足烟尘长期稳定达标排放的原则。
第二,坚持因地制宜,因煤制宜,因炉制宜,因现有除尘设施情况制宜的原则。
第三,坚持除尘与节能工作统筹考虑,除尘与脱硫脱硝等环保技术工艺统筹考虑的原则。
下面就来逐一解释每个基本原则需要掌握的标准。
1、坚持安全可靠、技术成熟、经济合理,便于运行、维护、检修,满足烟尘长期稳定达标排放的原则1.1坚持安全可靠原则除尘设施不应影响主机的运行,不能造成非正常停机的事故。
1.2坚持技术成熟原则除尘技术的选用应该被行业广泛认可接受,需要得到科技主管或相关部门认定或验收。
这样才能使除尘技术应用有一个良好的保证。
例如:目前已经被广泛应用的电除尘技术、袋式除尘技术、电袋除尘技术以及湿电等除尘技术应用。
1.3坚持经济合理原则经济条件是技术路线的“硬约束”,虽然一个技术的好坏不能靠成本的多少衡量,但是如果一种技术需要很高的经济成本才能达到需要的排放要求时,那么这个技术被应用可能性也比较低了。
火电厂除尘技术的创新与发展随着人们生活水平的提高和经济的迅速发展,能源需求量也与日俱增。
作为我国最主要的能源供应方式,煤炭能源所占比重达到了七成以上。
然而,其采用和利用也带来了大量的环境问题,例如PM2.5等大气污染问题和重金属等水污染问题。
因此,煤炭燃烧产生的污染物实现减排成为了一个亟待解决的问题。
火电厂作为燃煤的主要生产场所,其中的除尘技术创新和发展也是当前研究热点。
一、火电厂的除尘技术燃煤过程中,产生的尘粒、气态污染物和酸性气体会对环境造成危害。
为了减少污染,在燃煤过程中常使用除尘器进行处理。
火电厂的除尘器种类繁多,常见的有:1.电除尘电除尘又称静电除尘,是通过异性静电吸附原理来除去煤燃烧过程中产生的烟尘、灰尘等细小颗粒物。
经过电除尘器的废气粉尘浓度能够被减少到5毫克/立方米以下,能够有效地降低大气污染物的排放浓度。
然而,电除尘的投资和运行成本较高,诸如高压电源、转换器等设备的维护和更新难度也较大。
2.袋式除尘袋式除尘是一种使用袋式过滤器捕捉煤燃烧产生的尘粒的除尘技术。
这种方法主要由三部分组成:过滤袋、进气系统和清灰系统。
袋式除尘器不但能够减少污染物的排放,且在操作过程中噪音小、能源消耗低。
但是,袋式除尘器的应用范围有些局限,虽然能够处理细小颗粒,但是对中等颗粒的处理效果较差。
3.湿式除尘湿式除尘涉及水尘分离和化学吸收两个过程。
由于水不仅能够吸收气体中的二氧化硫(SO2)和氯化氢(HCl)等酸性气体,以及浮尘颗粒,还能有效地防止气流中的尘粒喷出,因此,湿式除尘器在处理大量细小颗粒粉尘和低浓度的气态污染物时比较有优势。
但是,其运行成本较高,设备体积较大,较难在现有的火力发电厂中进行切换。
二、火电厂除尘技术的创新与发展作为火电厂的主要生产场所,除尘技术的创新和发展也受到了广泛的关注。
在除尘技术的研发和应用中,下面几个方面值得关注:1.超低排放技术的普及超低排放技术是指通过先进的除尘设备和氮氧化物减排技术,达到烟气排放中颗粒物达到小于5毫克/立方米,二氧化硫和一氧化氮的排放达到小于30毫克/立方米的标准。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及其应用在我国现阶段中,燃煤电厂在发电的过程中产生的烟气及灰尘是造成环境污染的主要因素,为更进一步的实现环境的保护以及资源的节约,众多燃煤电厂都在致力于研究更为高效的除尘技术。
就现阶段燃煤电厂中用来除尘的技术而言,每一项技术都有自身独特的特点以及局限性,所以燃煤电厂在运用除尘技术时应该加强对其的选择,保证除尘技术在燃煤电厂烟气除尘中的有效应用。
基于这个问题,笔者首先对当下燃煤电厂烟气高效除尘中比较常用的几种技术开展了详细的分析,然后以此为根据阐述了除尘技术在燃煤电厂烟气处理中的选择及应用。
引言我们都知道,从我国目前的发展格局来看,煤炭发电在未来很长一段时间内都将是发电的主流。
最新的研究显示,目前我国经过火力发电产生的电力占据全部发电量的百分之七十五以上,这也就决定了火力发电过程中燃烧的煤炭量大大增加。
我们在关注发电量的同时也应该正确认识到煤炭发电带来的种种弊端,其中最重要的就是燃煤发电来的环境污染问题,燃煤电厂中在发电过程中产生的烟气及灰尘严重阻碍了我国社会经济的发展以及综合实力的提升。
因此,在燃煤电厂中开展烟气处理时加强除尘技术的选择和应用已经成为当下所有燃煤电厂中尤为重要的一个工作环节。
一、燃煤电厂烟气处理时常用的几种除尘技术从总体上而言,目前燃煤电厂在开展烟气处理时常用的除尘技术主要有电除尘技术以及布袋除尘技术两种,电除尘技术以及布袋除尘技术都有其自身的特点以及局限性,在开展烟气的处理时将两种除尘技术开展有效的联合往往能够到达最正确的除尘效果。
(一)燃煤电厂烟气处理中的电除尘技术电除尘技术在对燃煤电厂的烟气开展处理时主要应用电除尘器,电除尘器的应用原理则是借助于其内部的高压电场产生的静电力使粒子与气流开展分离,空气中的粒子在电场中由于受到的静电力比较大往往会产生脱除现象,亚微米颗粒同样如此,所以说电除尘技术在燃煤电厂烟气中使用时效率比较高。
除此之外,电除尘技术在使用时主要作用于颗粒,反而对气流的作用很小,这种处理方式大大降低了除尘过程中造成的能量消耗,因此,电除尘技术在燃煤电厂烟气处理中有着高效低阻以及处理范围大等多个特点,在目前的燃煤电厂烟气处理中应用也比较普遍。
国家技术发明一等奖燃煤机组超低排放关键技术路线与应用1月8日,国家科学技术奖对外发布,浙江大学能源工程学院高翔教授领衔,与浙江省能源集团有限公司合作的“燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目获得国家技术发明奖一等奖。
目前,通过与企业的产学研用合作,这一成果在全国十多个省市的1000MW、600MW、300MW等级燃煤机组和中小型热电机组上实现了规模化应用,累计装机容量超过1亿千瓦,近三年应用上述发明成果新增销售109.6亿元。
何为超低排放?超低排放是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中,采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术使其大气污染物排放浓度达到天然气燃气轮机组标准的排放限值,即烟尘不超过5mg/m³、二氧化硫不超过35mg/m³、氮氧化物不超过50mg/m³,比《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中规定的燃煤锅炉重点地区特别排放限值分别下降75%、30%和50%,由浙能集团在2011年首次提出,是燃煤发电机组清洁生产水平的新标杆。
相关大气污染物排放浓度限值如下表:在国家和省部级科研项目的持续支持下,高翔研发团队和浙能集团等单位经过长期的产学研用合作,对NO x、PM、SO2、Hg、SO3等多污染物高效协同脱除技术进行了深入研究,研发了高效率、高可靠、高适应、低成本的燃煤机组超低排放关键技术——多污染物高效协同脱除超低排放系统,实现了复杂煤质和复杂工况下燃煤烟气多种污染物的超低排放,让燃煤变得更加清洁,其技术路线为:1)针对烟尘,采用低低温电除尘、湿式电除尘、高频电源等技术,实现除尘提效,排放浓度不超过5mg/m³;2)针对二氧化硫,采用增加均流提效板、提高液气比、脱硫增效环、分区控制等技术,对湿法脱硫装置进行改进,实现脱硫提效,排放浓度不超过35mg/m³;3)针对氮氧化物,采用锅炉低氮燃烧改造、SCR脱硝装置增设新型催化剂等技术,实现脱硝提效,排放浓度不超过50mg/m³;4)针对汞及其化合物,采用SCR改性催化剂技术,可使汞氧化率达到50%以上,经过吸收塔脱除后,排放浓度不超过3μg/m³;5)针对三氧化硫,采用低低温电除尘、湿式电除尘等,排放浓度不超过5mg/m³。
燃煤电站电除尘器提效改造技术路线的选择郦建国;吴泉明;余顺利;刘云;周林海【摘要】Based on the requirement of efficiency raising and reform from electrical precipitator in some coal-fired power plants in the country, the paper analyzes the main effect factors of efficiency raising and reform of electrical precipitator, ex-plicates the technical characteristics adopted in efficiency raising and reform of electrical precipitator. Based on the hard and easy evaluation methods of dust removal of electrical precipitator, the paper probes into the dust concentration limited value at different exits of dust precipitation which corresponds to technical route of efficiency raising and reform of electrical precipitator in coal-fired power station and puts forward the SCA value while adopting the technical route of electrical precipitation.% 针对国内很大一部分燃煤电厂现役电除尘器需要提效改造的现状,综合分析了电除尘器提效改造的主要影响因素,阐述了电除尘器提效改造所能采用的多项技术的特点,在分析电除尘器对国内煤种除尘难易性评价方法的基础上,探讨了除尘设备不同出口烟尘浓度限值所对应的燃煤电站电除尘器提效改造技术路线,并提出了采用电除尘技术路线时的比集尘面积(SCA)值。
燃煤机组除尘新技术应用及除尘技术路线选择葛杨(江苏利港电力有限公司江苏省江阴市利港镇西利路235号)摘要:本文主要介绍了600MW机组除尘改造的必然性和优势,对除尘技术应用,工作原理,特点进行了描述,并在江苏利港电力有限公司的实施和运行情况进行了分析。
关键词:MGGH 湿电烟囱浓度除尘技术一、前言近几年,我国雾霾、酸雨等灾害性天气频发,燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的焦点。
1)国家标准:现役燃煤机组执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB2013223-2011)要求,烟尘排放指标为30mg/Nm³。
2)特别排放限值2013年2月,国家环保部发布第14号公告,要求2014年7月1日起,重点47个城市主城区燃煤机组执行特别排放限值,烟尘排放浓度为20mg/m³,“十三五”期间扩展到重点控制区的市域范围。
1.3地方排放标准,浙江发布《浙江省大气污染物防治行动计划》,现役600MW等级及以上燃煤机组在2017年完成烟气清洁技术改造,达到燃机标准,烟尘为5mg/m³。
江苏省环保厅在2014年3月颁布《关于加快推进火电企业除尘提标改造和烟气污染物超低排放示范工程的通知》,要求推进大机组的超低排放工程。
二、国内外燃煤机组的技术现状2.1国外技术1)美国烟气处理技术主要经历三个阶段。
第一阶段:1990年之前,环保控制标准比较低,各种烟气处理技术应用研究还处在发展阶段;第二阶段:1990年-2007年前,专门对PM2.5提出控制要求,除尘的代表工艺为:烟气调质、布袋除尘、高效电除尘、湿电。
具有代表性的为Prairie states两台880MW机组的湿电除尘改造。
2)德国2004年7月20日颁布联邦环境污染防治法。
对300MW以上机组粉尘浓度为20mg/Nm³,主要代表工艺为:高效电除尘器,主要通过增大比集尘面积、对电除尘器电源和控制部分优化、烟气流场的改进提高除尘效率。
3)日本在2007年修订了《排烟处理设备指南》JEAG 3603-2007,采用的技术主要是低低温除尘器技术路线、低低温除尘(+旋转极板)+是式电除尘器技术路线。
代表电厂为橘湾电厂(1050MW),粉尘浓度测试结果为1mg/Nm³。
2.2国内燃煤电厂除尘技术1)高效电除尘器集成采用包括:增大比集尘面积、高效电源及控制优化、流场模拟等,对电除尘器采用多项提效措施,能够满足国家排放标准粉尘控制要求。
2)低低温电除尘器低低温电除尘器与电厂热力系统及脱硫系统结合,具有综合节能、节水、环保的效果。
结合我国实际情况,在燃煤相对稳定电厂完成工程示范后,可逐步在我国进行推广使用。
3)移动极板电除尘器移动极板电除尘器具有高效收集高比电阻粉尘、运行较稳定、节能、节省空间、易操作、低损耗、维护少的特点,相当于在传统电除尘器基础上增加一些特殊功能。
4)布袋除尘器及电袋除尘器根据目前国内布袋除尘器及电袋除尘器制造技术发展水平,选择布袋除尘器除尘效率可达99.9%,满足国家环保排放要求。
5)湿电除尘器燃煤电厂在石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置后采用湿电除尘器,也是保证粉尘达标排放的一个解决方案。
该除尘器的收稿日期:2014年9月26日;修回日期:-年-月-日.收稿日期:2014年9月26日;修回日期:-年-月-日.特点是能够除去SO3酸雾,并除去石膏雨中粉尘以及硫酸铵粉尘、PM2.5粉尘和重金属等。
三、除尘新技术应用条件分析 3.1高效电除尘器1)在电厂具备条件时,通过增加电场、加高加宽除尘器等方式,提高除尘器比集尘面积。
2)对入口烟道及本体各电场的烟气流场分布进行优化。
3)与高效电源相结合,有效提高运行电压,提高电场对粉尘的荷电能力,高效电源应与控制系统有效结合。
3.2 低低温电除尘器1蚀的风险增加。
2)二次扬尘问题次扬尘。
3.3布袋除尘器在灰分较高,且电除尘器改造难度较大。
改造费用过高时,可采用布袋除尘器。
3.4湿式除尘器对于粉尘排放浓度要求5mg/m ³甚至更低排放要求的,应控制湿式除尘器入口粉尘浓度在15-20mg/m ³,同时应有相应的控煤措施;对于部分47个重点地区的电厂,且无法实现控煤要求,不带GGH ,湿式除尘器入口粉尘浓度不宜过高,如保证湿电除尘粉尘浓度低于5mg ,入口粉尘要控制在20mg/m ³以下。
四、我厂除尘现状以及改造情况 4.1一二期350MW 机组1)第一阶段:布袋除尘器改造我厂一期机组(2台)锅炉为美国FW 公司设计,二期(2台)英国设计、武汉锅炉厂生产的WG-1246型亚临界、一次中间再热、单汽包、控制循环、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型、前墙燃烧方式煤粉锅炉。
原除尘器原为兰州电力修造厂设计制造的双室三电场静电除尘器,每套静电除尘器系统分为完全相同的两台,每台由完全相同的两个通道组成,而每个通道又由三个相同的电场组成。
粉尘出口浓度为98.94 – 111.34mg/ Nm3之间,远达不到环保要求,因此在13年对一二期机组进行了电除尘改造。
对目前国内的主流技术的方案、经济性比较,一二期机组第一阶段实施布袋除尘器改造。
表一:锅炉主要设计参数表表二:技术方案比较表收稿日期:2014年9月26日;修回日期:-年-月-日.厂一二期四台机组除尘器提效改造性能及比对试验结果显示(拿#3炉举例):布袋除尘器的除尘效率、阻力及漏风率分别为99.951,715Pa~727Pa、1.60%~1.78%,布袋除尘器的阻力、除尘效率及漏风率均满足《江苏利港电力有限公司#3炉除尘器提效改造工程技术协议》中的保证值。
烟囱入口烟尘排放浓度为11.7mg/m3~14.1mg/m3,满足《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011表2标准要求,烟囱入口CEMS 的烟尘比对考核绝对误差为-2.2mg/m3,满足《固定污染源烟气排放连续监测技术规范(试行)》(HJ/T75-2007)的标准要求。
2)第二阶段:超低排放改造布袋除尘器改造后,烟囱出口粉尘浓度满足了现行的排放要求,但随着各级政府对大气污染物排放的要求变得越来越严格,公司决定在2015年对一二期机组实行超低排放改造。
除尘改造这块选择金属电极湿式电除尘器,材料为进口2205双相不锈钢。
一期采用塔顶方案。
优点有:节约建设用地,装置布置灵活,可根据工况调节湿式电除雾器装置高度,并且无需设置外置式湿式电除雾器的连接烟道,压降低,降低了设备损耗及风机荷载。
电场冲洗水系统运行频率低、时间短,不破坏脱硫系统水平衡,同时,电场冲洗废水直接进入脱硫水平衡系统,无新的废水产生。
虽然该方案单独改造停炉时间相对较长,但可和电厂脱硫提效改造工程一起进行,可大幅降低机组总的停机时间和项目改造工期。
采用这种布置方式的缺点是湿式除尘器的安装高度较高,检修工作相对复杂。
二期湿式除尘器布置方式为卧式。
卧式金属极板湿式除尘器布置在吸收塔出口,原GGH安装位置上方,烟道沿原有净烟道布置接入烟囱。
#3炉湿电除尘器改造技术参数在湿电改造的期进行脱硝改造,MGGH改造,脱硫提效、引增合一等改造,一期工程还进行了烟囱防腐改造。
到目前为止还在施收稿日期:2014年9月26日;修回日期:-年-月-日.工中。
4.2 三四期600MW机组1)第一阶段旋转极板改造根据公司分步进行电除尘提效改造的要求,考虑尽可能减少改造工程量、减少相关设备系统的改造,缩短改造时间以及对改造总体经济性的要求,特别是我厂#8炉去年11月份面临机组检修的迫切需要,综合考虑工期、改造效果以及后续改造的安排等,最终决定加装移动极板+高频电源方案。
理由:1、不需要对原除尘器进行全部拆除改造,工程规模相对较少。
2、相对于其它方案,旋转极板除尘效果除了能达到现有的环保要求情况下,烟气阻力基本没有增加,引风机无需进行改造,缩减了投资费用。
3、电除尘出口烟道从四电场钢架到风机前部钢架距离约为5.5m左右,前部钢架至引风机电机距离1.5m左右。
4、有部分厂家到实地测量后,增加一个旋转极板大概需要5.5m左右,所以增加旋转极板电场后,引风机无需移位,缩短了大量的改造时间(具体需要中标厂家根据现场实地专业测绘后设计)。
5、检修、维护成本较低。
布袋或者电袋除尘器破袋率较高,布袋寿命最多不超过4年,而旋转极板传动部分链轮寿命在8年以上,链条寿命在15年以上,事故率很低,且维护检修成本较低。
移动极板能适应煤种的变化,对烟温、爆管、燃油、氧化性烟气等异常情况敏感性没有布袋或者电袋除尘器那么明显。
更能实现除尘设备高效。
改造工程实施进度:项目从2013年7月份启动,9月份开始招标,最终选择浙江菲达环保公的旋转极板除尘器设备,浙江金华大维的高频,电源设备,10月1日开始土建工作,11月2日#8炉停炉转检修。
委托苏州热工院于2014年3月12日-3月14日对#8机组除尘器改造后进行了性能试验。
试验采取平行工况试验方法,进行3次平行工况测试,取测试结果符合允许偏差的T-01和T-03两个工况的测试结果平均值作为最终的测试结果。
各项技术指标的测试结果汇总如下:收稿日期:2014年9月26日;修回日期:-年-月-日.2)第二阶段超低排放改造三四期机旋转极板改造后,烟尘出口浓度≤30mg/m3,满足了环保排放指标,与一二期机组一样,为了进一步降低粉尘污染,对三四期机组进行超低排放改造,目前我厂#8炉已经改造完成,排放浓度满足燃机排放标准。
具体方案与二期机组相似,采用2205双向不锈钢材质阳极板,同时进行脱销改造,引增合一改造,脱硫提效改造,MGGh改造。
湿电布置形式为卧式,烟气流为水平进水平出,结构形式类似于干式静电除尘器,须连续喷淋冲洗保护阳极板。
不锈钢阳极板具有主要特点如下:1)采用水平板式湿式静电除尘器设计方式,卧式布置在FGD出口烟道上。
2)采用雾化效果良好的喷嘴,在冲洗时放电极和集尘极同时通电,可保证不产生有害放电现象。
3)放电极采用特殊形状和安装方法,不会因振动或腐蚀而损坏。
4)对喷嘴排列形式和集尘极板型式进行优化,可保证对极板最佳的清洗效果,同时喷出的雾化水,可以对烟气中粉尘和液滴起洗涤作用。
4.3其他除尘改造三四期机组改造同时,在除尘器方面,我公司同期进行了干电防腐改造,电除尘防内爆改造。
干电防腐改造源于MGGH改造工程,电除尘内部因进口烟温只有90度,加上由于电除尘跳闸造成湿电入口粉尘浓度超标,一电场进行了芒刺线改型改造,更换新型芒刺线,通过改造,保证除尘稳定运行。
五、存在问题及后续构想目前我厂已完成三四期机组的超低排放工程,正在进行一期机组和#5炉的超低排放工作,2016年完成剩余四台机组的改造工作。
除尘方面面临最大的问题,就是电场稳定运行不跳闸,#8机组投运以来,干电除尘,尤其是新增的旋转极板除尘器,多次发生因极板卡涩造成的内部故障,电场跳闸。