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
- 格式:doc
- 大小:24.50 KB
- 文档页数:3
燃煤电厂超低排放脱硫除尘技术路线探讨摘要:为了减少燃煤电厂的大气污染物排放,改善我国的空气环境质量,遵循绿色能源、服务社会的企业精神,企业开始探索燃煤电厂烟气污染物超低排放技术。
针对目前主要的脱硫除尘技术,分析其现状,并简要论述其原理,了解各种技术的实际应用。
希望能为燃煤电厂的排放工作提供一些支持。
关键词:超低排放;脱硫;除尘;技术路线随着中国环境状况的整体恶化,环境矛盾日益突出,环保压力加大。
各级政府相继出台了一系列政策措施,大力控制空气污染,改善空气质量。
其中,工业烟尘是空气污染的重要因素,在工业烟尘中,燃煤电厂产生的烟尘占总量的35%,是各类工业烟尘中最高的。
因此,加强烟气污染物的治理,减少环境污染是当前燃煤电厂工作的重点。
其中,最受关注的技术是烟气脱硫除尘。
但在实际应用过程中,会出现一些影响脱硫除尘效果的问题,需要火电厂根据自身发展进行分析,不断优化和完善脱硫除尘技术,提高脱硫除尘效率,减少产能损失,最终达到保护环境的目的。
1燃煤电厂脱硫技术路线分析市场上广泛采用干/半干法脱硫、石灰石-石膏湿法脱硫、海水脱硫和循环流化床脱硫。
目前电厂普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫,市场利用率达到90%甚至更高[2]。
因此,本文将主要对该技术进行分析和探讨。
1.1单塔多喷工艺在此过程中,为了有效提高吸收塔内的液气比,一般通过增加喷淋密度或增加喷淋层数来实现。
当喷淋层数增加时,应保持原有的喷淋系统,增加其循环量,或者可以升高吸收塔。
为了提高烟气脱硫装置的去除能力,可以提高氧化空气的分配效率,也可以提高氧化空气的供给量[3]。
1.2双托盘技术电厂产生的烟气直接输送到吸收塔时,此时烟气会进入下塔盘,烟气和上面的液膜会实现液气项的均质调节。
液膜在塔盘上有相应的高度,从而有效增加烟气的停留时间。
通过有效去除吸收塔中的烟气并增加停留时间,烟气中的大量污染物被吸收,从而降低液气比并充分利用吸收剂[4]。
1.3单塔双循环工艺该工艺需要塔盘塔和喷淋空塔,烟气中SO2吸收氧化过程在喷淋空塔中进行,分为两个阶段,均有相应的循环回路。
燃煤电厂超低排放改造技术路线优化分析随着人们对燃煤电厂超低排放逐步加强关注力度,其工作也在面临越来越严峻的挑战。
燃煤电厂超低排放中存在一些问题,需要及时进行改进和解决,同时,还需要对超低排放的技术进行创新和改造,运用多样的综合技术,进一步促进技术的创新优化,只有这样,才能保障超低排放技术更好地服务于人们的工作和生活。
一、燃煤电厂超低排放的运用方式 1.1烟气治理环保装置协同技术在进行烟气治理环保装置设计时,可以加入低温点除尘、降温换热器和烟气脱硫来进行协同工作,能够有效地进行除尘和脱硫的工作。
在电除尘前加上降温换热器,当烟气的温度降低,一直降低到SO3的露点以下,在这个情况下,大部分的SO3聚集在一起,受到降温的影响,逐渐凝聚在一起。
聚集在一起的烟尘随着时间的推移会逐步提高,进行冷凝后的SO3在烟尘的表面进行吸附,因此大大提高了脱酸的可能性。
1.2各脱硫公司脱硫塔的设计优化各脱硫公司进行脱硫塔的塔型设计时,是针对功能的不同来设计不同的塔型的。
对于燃低硫煤机组超低排放的脱硫塔进行塔型的设计时,主要包含了喷淋空塔、托盘塔以及单塔双循环等技能、而对于燃中硫煤机组和燃高硫煤机组超低排放的脱硫塔塔型的设计中,主要包含了串塔、高校分级复合脱硫塔等技能。
二、目前燃煤电厂超低排放过程中存在的问题 2.1成本过高燃煤电厂在进行超低排放的过程中,问题之一就是企业对于这一项目投入的人力物力过大,企业用电率也很高,但是获得的回报与付出不成正比,也就是成本过高。
部分企业急于实现超低排放,将大多数的精力和技术人员投入其中,从超低排放的要求来看,是合格的,氮氧化物、二氧化硫、粉尘的排放量都得到了较好的控制,但是整个项目所花费的资金过多,实现低排放的性价比过低,燃煤工厂的用电量不降反升,整个项目的本意是节约能源、降低排放,结果却背道而驰。
2.2 前瞻性不足燃煤电厂在进行超低排放的过程中,另外一个问题是目前部分企业的超低排放项目的排放标准仅仅适用于企业目前的要求,没有考虑到企业规模的扩大会引起排放量的增大。
电除尘专栏第17期以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线关键词:低低温电除尘湿式电除尘超低排放烟气污染物协同治理系统是在充分考虑燃煤电厂现有烟气污染物脱除设备性能(或进行适当的升级和改造)的基础上,引入“协同治理”的理念建立的,具体表现为综合考虑脱硝系统、除尘系统和脱硫装置之间的协同关系,在每个装置脱除其主要目标污染物的同时能协同脱除其它污染物,或为其它设备脱除污染物创造条件。
烟气超低排放协同治理典型技术路线包括:以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线和以湿式电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线。
本期我们将介绍“以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线”。
一、技术路线介绍以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理典型技术路线为:脱硝装置(SCR)→热回收器(WHR)→低低温电除尘器(低低温ESP)→石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(WFGD)→湿式电除尘器(WESP,可选择安装)→再加热器(FGR,可选择安装)。
当燃煤电厂污染物需达到超低排放的要求时,可采用以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线,如图1所示。
当烟尘排放限值为5mg/m3,且不设置WESP时,低低温电除尘器出口烟尘浓度宜小于20mg/m3,湿法脱硫装置的除尘效率应不低于70%。
当烟尘排放限值为10mg/m3,且不设置WESP时,低低温电除尘器出口烟尘浓度宜小于30mg/m3,湿法脱硫装置的除尘效率应不低于70%。
图1以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线图注:当不设置再加热器(FGR)时,热回收器处的换热量按上图①所示回收至汽机回热系统;当设置再加热器(FGR)时,热回收器处的换热量按上图②所示至再加热器(FGR)。
1.关键设备主要功能(1)脱硝装置(SCR)主要功能是实现NOx的高效脱除,若通过在脱硝系统中加装高效汞氧化催化剂,可提高元素态汞的氧化效率,有利于在其后的除尘设备和脱硫设备中对汞进行脱除。
燃煤电厂超低排放脱硫除尘技术路线探讨摘要:我国电力行业的快速发展推动我国整体经济建设的快速发展,为我国其他行业的快速发展注入更大动力。
电力对于人们的生产和生活具有重要作用,电厂锅炉运行过程中产生的废气、废硫等对环境造成了较大的污染,从而影响国家整体的发展。
关键词:燃煤电厂;脱硫除尘技术引言电是迄今为止唯一可以和水资源相媲美的基础能源,发展至今不被替代,其重要性不言而喻。
能源作为我国各行业发展基石,在我国经济高速运转中起到举足轻重的作用。
现阶段我国能源供应多依赖于煤炭,消耗的增加造成严重的空气污染和环境破坏,因此针对燃煤电厂超低排放脱硫除尘需要加大技术投入,降低烟气中硫氧化物的空气浓度,降低周边环境酸雨对人类健康的潜在风险。
1燃煤电厂脱硫技术路线分析1.1蒸发法1.蒸发塘技术,蒸发塘技术是依靠太阳能在自然状况下蒸发塘内的脱硫废水,使其浓缩达到饱和后结晶析出盐类。
该技术适用于西北干旱少雨的地区,具有成本低、运营维护简单、使用寿命长和抗冲击负荷好等优点。
但该技术也明显有废水中所含挥发组分直接进入空气易造成空气污染;必须做好防渗透和防溢流处理措施;占地面积大以及淡水无法回收利用等缺点。
2.多效蒸发结晶(MED)技术,多效蒸发结晶技术是在脱硫废水的处理过程中,脱硫废水进入低温(一般为70℃以下)多效浓缩结晶装置,经过3至6效蒸发冷凝的浓缩结晶过程,分离为淡化水和浓缩晶浆废液;无机盐和部分有机物可结晶分离出来,焚烧处理为无机盐废渣;不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器,形成固态废渣,焚烧处理;淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
3.机械蒸汽再压缩技术(MVR),机械蒸汽再压缩技术是在处理脱硫废水时,利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量,经蒸汽压缩机压缩做功,提升二次蒸汽的压力和温度,升温后的蒸汽可重新作为蒸发热源蒸汽,不断重复,保持蒸发过程连续。
排出系统的蒸馏水和浓液经换热器将其能量传递给进液,能量得到充分回收,减少对外界能源的需求。
燃煤火电厂超低排放改造技术路线研究刘进发布时间:2021-08-17T08:46:58.660Z 来源:《电力设备》2021年第6期作者:刘进[导读] 在制定和实施了新的火力发电厂空气污染物排放标准之后,一系列环境保护设施得到了运营和升级,以满足逐步严格限制污染物排放的要求。
但是,随着空气污染防治工作的推进,达到排放标准并不是煤炭发电厂的全部追求。
污染物排放量极低和达到燃气发电厂排放标准已成为煤炭发电厂进一步减少污染和积极承担社会责任的预期目标。
刘进(大唐山西发电有限公司太原第二热电厂山西太原 030041)摘要:在制定和实施了新的火力发电厂空气污染物排放标准之后,一系列环境保护设施得到了运营和升级,以满足逐步严格限制污染物排放的要求。
但是,随着空气污染防治工作的推进,达到排放标准并不是煤炭发电厂的全部追求。
污染物排放量极低和达到燃气发电厂排放标准已成为煤炭发电厂进一步减少污染和积极承担社会责任的预期目标。
燃煤电厂超低排放改造的重点和关键在于标准粉尘排放。
关键词:火电厂;排放改造;技术研究煤炭是中国发电厂使用的主要能源。
随着中国经济的不断发展,发电厂煤炭需求不断增加,火力发电厂排放到空气中的有害气体也在增加。
为了控制污染源,大多数火力发电厂将低碳燃烧与烟气脱碳技术有效地结合起来,采用烟气脱碳等清洁能源处理技术,以减少火力发电厂的有害气体排放,提高耐火材料的空气质量。
一、超低排放改造的方案1.脱硝改造方案(1)低NOx燃烧器改造方案。
低NOx燃烧器的设计是为了减少NOx的产生,其工作原理是通过调节尽可能降低着火氧浓度和着火区温度。
改造工程应尽量考虑现有设备和布局的实际情况,尽量减少对现有设备和系统的更换和改造。
改造方案的主要内容是:更换煤粉喷嘴、喷嘴和弯头;更换现有设备和系统;更换部分二次风喷嘴,改变二次风喷嘴偏角,优化炉内流场结构;更换主燃烧区的二次空气阀挡板,以获得每个喷嘴。
(2)准确的空气分配。
燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线分析建设环境友好型的清洁燃煤电厂是大气污染防治的一条重要出路,对推进电力行业减排,实现可持续发展具有重要意义。
针对燃煤烟气中烟尘、S02和NoX超低排放技术要求,在收集大量资料和文献的根底上,介绍了超低排放典型技术路线原理、特点和工程应用情况,并对超低排放技术改造过程中存在的问题开展了总结,提出了超低排放的实施及技术路线应根据燃煤电厂的资源环境情况和自身实际情况做出合理选择。
建设环境友好型的清洁燃煤电厂是大气污染防治的一条重要出路,对推进电力行业减排,实现可持续发展具有重要意义。
20**年9月12日,国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划(20**—20**年)》提出,东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本到达燃气轮机组的排放限值,中部地区新建机组原则上接近或到达燃气轮机组排放限值,鼓励西部地区新建机组接近或到达燃气轮机组排放限值。
**、**等地首先出台扶持政策,随之在全国范围内推广。
目前国内外并没有公认的燃煤电厂大气污染物超低排放的定义,实际应用中多种表述共存,如“超低排放”、“近零排放"、“超净排放”等等。
相关表述和案例的共同点是将燃煤锅炉排放的烟尘、S02和NOX这3项污染物浓度与《火电厂大气污染物排放标准》(GBI3223—20**)中规定的天然气燃气轮机组大气污染物排放浓度限值相比较,将数值上达到或低于天然气燃气轮机组限值的情况称为燃煤机组的“超低排放”,即烟囱出口处烟尘V5mg∕m3、S02V35mg∕m3.N0X<50mg∕m3(该浓度为基准氧含量折算排放浓度,其中燃煤锅炉基准氧含量取6%,燃气轮机组取15%)。
1烟气污染物超低排放技术路线介绍超低排放就是通过多污染物高效协同控制技术,打破燃煤机组单独使用脱硫、脱硝、除尘装置的传统烟气处理格局,实现选择性催化复原(SCR)反应器、低低温除尘设备、脱硫吸收塔及湿法静电除尘等环保装置通过功能优化和系统优化有机整合。
脱硫除尘一体化技术在火电机组超低排放改造中的应用摘要:煤炭燃烧后产生的烟气中往往存在较多的粉尘颗粒物以及二氧化硫等可污染空气的成分。
火力发电厂的锅炉系统在燃烧煤炭之后就会排出大量这种具有一定污染性的烟气。
因而在火力发电过程中需要采用脱硫除尘一体化装置来将其锅炉烟气排放中的粉尘和二氧化硫,进而达到足够的环保效果,本文对这一技术进行分析。
关键词:脱硫除尘一体化技术;火电机组;超低排放改造引言:传统的火力发电厂在建造过程中不太重视脱硫除尘一体化方面的设计并导致其锅炉排放的烟气具有较大的污染性。
现阶段大力提倡环保生产的情况下需要借助脱硫除尘一体化技术对火电厂的污染排放进行治理,使其符合国家的超低排放标准。
1.作用分析火力发电机组依靠燃烧煤粉产生的热能来使锅炉循环水气化并推动蒸汽轮机进行发电,这是一种非常典型的火力发电模式。
但是这些煤粉中含有的硫元素与氧气发生作用后产生一定数量可造成空气污染的二氧化硫气体,另外,火力发电机组的锅炉系统在燃烧供热的过程中还会产生较多的粉尘颗粒物并通过烟气直接排放到大气中。
对火电机组进行烟气脱硫除尘改造并使其达到超低排放的标准具有非常重要的环保意义,在这种技术的支持下传统的火电机组可以大幅度减少烟气中粉尘颗粒物和二氧化硫气体的含量,进而实现超低排放的环保标准[1]。
1.原理分析(一)脱硫1.物理吸附。
火电锅炉系统燃烧后烟气中含有一定量的二氧化硫,而这种气体在通过水或者其他类型的液体时可以溶解在其中并有效地减少烟气中的二氧化硫的含量。
不过需要指出的是物理吸收对二氧化硫气体的消耗量非常的有限且完全不足以达到工业排放的标准,因而这种方法通只能作为辅助性的处理措施。
2.化学吸收法。
在工程实践中主要是采将价格低廉且易于保存的石灰石粉末制备成可吸收二氧化硫气体的浆液,然后利用浆液中广泛存在的碳酸钙与二氧化硫气体发生化学反应并形成硫酸钙,当后者达到饱和程度之后就可以析出结晶体,进而实现脱硫的目标[2]。
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。
2.2 高效喷淋层
吸收塔内配置进口单向双头空心锥喷嘴,在浆液循环量相同前提下,此类型
喷嘴的覆盖度是常规空心锥或者实心锥喷嘴的2倍左右。
同时,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,大大提高洗尘效率。
2.3 管束式除尘除雾装置
吸收塔上部设置有管束式除尘除雾装置,由导流环、管束筒体、整流环、增速器和分离器组成。
其除尘除雾原理是通过加速器加速后气流高速旋转向上运动,气流中细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离,向筒体表面运动实现液滴脱除,实现吸收塔出口烟尘浓度不高于5mg/Nm3,出口雾滴含量不高于20 mg/Nm3。
SPC超净脱硫除尘一体化技术通过优化喷嘴的布置以及压力选型,并与湍流器技术结合设计,使得整个塔内烟气绝无短路,也不会出现喷淋薄弱区,实现低能耗高效率,但是采用此技术路线需要严格复核引风机或者增压风机的压头能否满足要求。
3 冷凝式除尘除雾一体化装置
3.1 冷凝式除尘除雾一体化装置工作原理介绍
冷凝式除尘除雾技术是基于大气中“雾”的形成原理,对颗粒物的去除是基于惯性碰撞理论,其分割粒径为10微米左右。
当颗粒(粉尘或石膏雾滴)直径低于10微米时,除雾器的去除效率是非常低的,冷凝式除尘除雾装置是将细颗粒粉尘和石膏雾滴通过冷凝及雾化凝并方式将其放大,然后通过精细除雾器将其高效去除。
3.2 冷凝式除尘除雾一体化装置整体性能
饱和湿烟气通过高效除雾器,体积比例80%~90%雾滴被脱除,残留雾滴为较小粒径颗粒,同时对烟气进行有效整流;烟气进一步通过冷凝分离器降温(烟气温降不大于1℃),因此产生大量的水汽。
产生的水汽以粉尘作为凝结核,残留雾滴和粉尘被大量的水汽包裹形成大的液滴,这些长大的液滴通过特殊设计的弯曲流道时,产生很大的离心力,雾滴被甩在覆有一层水膜的波纹板表面上,从而起到拦截粉尘和雾滴的效果;烟气经过超精细分离器后,净烟气中大于13微米的液滴被100%去除分离,小于10微米的液滴40~70%被去除分离。
从而保证雾滴含量不高于15mg/Nm?。
3.3 冷凝式除尘除雾一体化装置设备配置
冷凝式除尘除雾装置主要分为吸收塔内和吸收塔外两套系统,吸收塔内布置高效除雾器、分离器及超精细分离器,吸收塔外布置循环冷却系统。
但是相比传统的除雾器或者高效除雾器,冷凝式除尘除雾一体化装置系统较为复杂,需要在吸收塔外布置冷却水循环系统,因此需要塔外一定的空间来布置冷却水站和冷却水循环系统。
4 结语
更高的排放标准对现有燃煤发电机组的脱硫脱硝系统提出了更高的要求,现有的脱硫脱硝系统不能满足排放要求的,所有的升级改造都要结合现有工程的特点因地制宜的进行优化设计,已达到良好的效果。
参考文献:
[1]GB13223-2011,火电厂大气污染物排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,2012.。