如何降低600MW燃煤機組的污染排放,電力論文

如何降低600MW燃煤機組的污染排放,電力論文內(nèi)容摘要：圍繞某600MW燃煤機組超低排放改造技術(shù)進行討論,對現(xiàn)有的脫硫、脫硝、除塵技術(shù)進行定性分析,對該機組超低排放所采用技術(shù)的可行性、有效性進行扼要論證,利用現(xiàn)場測試對改造技術(shù)的應(yīng)用效果進行講明,并對電廠機組超低排放改造的注意事項進行討論。本文關(guān)鍵詞語：超低排放;燃煤機組;綜合治理;火力發(fā)電廠燃煤機組運行、治理的經(jīng)過中,要采用高效、協(xié)同的集成系統(tǒng)技術(shù)來控制污染物的排放。2020年,我們國家發(fā)改委、環(huán)保部、能源局聯(lián)合下發(fā)了(煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2020-2020年)〕的通知,對我們國家現(xiàn)前階段600MW及以上的燃煤機組要求到2020年其改造后的大氣污染物的排放濃度要符合國家規(guī)定的超低排放的極限值,即二氧化硫的濃度不超過35mg/Nm,氮氧化物的濃度不超過50mg/Nm,煙塵的濃度不超過10mg/Nm。為了使機組排放到達環(huán)保要求,某600MW燃煤機組進行超低排放改造,超低排放的改造主要包括了脫硫吸收塔改造、脫硝系統(tǒng)改造、電除塵技術(shù)改造、以及MGGH煙氣換熱系統(tǒng)改造。華而不實,電除塵的改造采用了余熱利用高效低低溫電除塵器,LSC余熱利用高效低低溫電除塵器是指將煙氣余熱利用、電除塵及其自動控制技術(shù)有機融合,具有高效除塵、除SO3、附帶節(jié)能等屬性的一種新型電除塵器。煙氣換熱器改造,即在除塵器入口各煙道布置煙氣換熱器降溫段(煙氣熱回收器),在脫硫出口煙道布置煙氣換熱器升溫段(煙氣再加熱器)。在設(shè)計工況下,降溫段可將進入電除塵器之前的煙氣溫度降低,吸收的熱量知足將升溫段的煙氣溫度上升到合理溫度值。1煙氣超低排放技術(shù)道路的選取原則在對超低排放進行改造的經(jīng)過中,我們國家現(xiàn)前階段發(fā)展的大趨勢是對多種污染物進行協(xié)同綜合治理。采用的總體技術(shù)道路是多種污染物高效協(xié)同脫除集成技術(shù),即將煙氣脫硝技術(shù)、低低溫電除塵技術(shù)、煙氣脫硫技術(shù)和濕式靜電除塵技術(shù)通過管路優(yōu)化和排列優(yōu)化進行有機整合,通過互相連接配合和對多種污染物脫除比例的合理分配,構(gòu)成有機整體,對NOX、煙塵、SO2、PM2.5、SO3等污染物進行漸進式脫除,使最終出口煙氣中的主要控制污染物含量到達燃氣輪機組排放標準限值以內(nèi)。工藝流程如此圖1所示。圖1電廠多種污染物高效協(xié)同脫除集成技術(shù)工藝流程圖2脫硫技術(shù)單塔雙循環(huán)技術(shù)。單塔雙循環(huán)技術(shù)是一種濕法脫硫技術(shù),詳細指在脫硫塔內(nèi)設(shè)置合理的積液盤,可將脫硫區(qū)分為上、下循環(huán)脫硫區(qū),同時在兩個階段內(nèi)完成噴淋空塔中對二氧化硫的吸收氧化經(jīng)過,每一個階段可構(gòu)成一個相對獨立的循環(huán)回路。該工藝合適應(yīng)用在燃燒中、高硫煤產(chǎn)生的煙氣的脫硫經(jīng)過[1],不僅將吸收塔對機組負荷、燃料變化的快速反響能力進行提高,還有利于提升氧化空氣在噴淋塔內(nèi)的分布效率和供應(yīng)量,使得吸收塔內(nèi)漿液的停留時間得以增加,此工藝對二氧化硫的脫除效率能夠到達98%以上。3脫硝技術(shù)脫硝處理詳細可分為三個經(jīng)過:燃燒之前脫硝、燃燒經(jīng)過中脫硝、燃燒之后脫硝。燃燒之前的脫硝,目的是將燃料中的含氮量降低;燃燒經(jīng)過中的脫硝,大力發(fā)展低氮燃燒技術(shù),嚴格控制燃料的燃燒經(jīng)過;最后階段燃燒之后的脫硝,也就是指我們平常生產(chǎn)中提到的煙氣脫硝,目的是更好的處理燃料燃燒經(jīng)過煙氣中的氮氧化物。當前階段,我們國家對煙氣進行脫硝的技術(shù)多種多樣,而選擇性催化復(fù)原技術(shù)(SCR)是我們國家絕大多數(shù)企業(yè)選擇的脫硝技術(shù),占據(jù)主導地位。SCR技術(shù),在排氣量較大且排放源連續(xù)不間斷時適用,優(yōu)點是技術(shù)比擬成熟,二次污染比擬小,具有較高的凈化效率,缺點是成本投入高,關(guān)鍵技術(shù)具有較大的難度,脫硝率為80~90%。SCR技術(shù)的原理:氣氨經(jīng)空氣稀釋至安全濃度(5%體積濃度)下面后,注入省煤器出口與空預(yù)器入口之間的煙道中,在氨注射系統(tǒng)的母管中被分配到各個支管中,從與支管連接的噴嘴中噴入氨注射柵格煙道內(nèi)的原煙氣中,然后在靜力式混合器的作用下,使氨/空氣混合氣體與煙氣混合均勻,充分混合后流經(jīng)SCR反響器中的蜂窩型催化劑層。在催化劑的作用下,煙氣中的氮氧化物與氨發(fā)生充分的化學復(fù)原反響生成N2和H2O,到達脫硝的目的。4除塵改造技術(shù)低低溫電除塵技術(shù)是利用汽機凝結(jié)水與熱煙氣換熱降溫,減小汽機凝結(jié)水在低加回路系統(tǒng)中所消耗的抽汽量,降低煤耗。同時使得電除塵入口煙溫由通常的120℃~160℃下降到90℃~100℃低低溫狀態(tài)。采用低低溫電除塵技術(shù)具有下面優(yōu)點:(1)除塵效率高。(1)粉塵比電阻下降。通過煙氣換熱系統(tǒng)將煙氣溫度降至酸露點下面,煙氣中大部分SO3冷凝成硫酸霧,并吸附在粉塵外表,使粉塵性質(zhì)發(fā)生了很大變化。根據(jù)煙氣溫度與粉塵比電阻的關(guān)系,在低溫區(qū),外表比電阻占主導地位,并隨著溫度的降低而降低。低低溫電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點下面,使粉塵比電阻處在電除塵器高效收塵的區(qū)域。粉塵性質(zhì)的變化和煙氣溫度的降低均促使了粉塵比電阻大幅下降,避免了反電暈現(xiàn)象出現(xiàn),進而提高了除塵效率。(2)電場擊穿電壓上升。進入電除塵器的煙氣溫度降低,有效避免了反電暈,擊穿電壓的上升幅度將更大,進而提高除塵效率。實際工程案例表示清楚,電除塵進口溫度每降低10C,電場擊穿電壓將上升3%左右。(3)煙氣流量減小。由于進入電除塵器的煙氣溫度降低,煙氣流量下降,電除塵器電場流速降低,增加了粉塵在電場的停留時間,同時比集塵面積增大,提高了除塵效率。(2)去除煙氣中的大部分SO3。由于煙氣溫度降至酸露點下面,氣態(tài)的SO3將冷凝成液態(tài)的硫酸霧。因煙氣含塵濃度高,粉塵總外表積大,這為硫酸霧的凝結(jié)附著提供了良好的條件。低低溫電除塵系統(tǒng)對于SO3去除率一般在80%以上,最高可達95%,是當前SO3去除率最高的煙氣處理設(shè)備。(3)提高濕法脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵效果。低溫電除塵器出口煙氣粉塵的平均粒徑為1~2.5m,而低低溫電除塵器出口煙塵平均粒徑要大于3m,平均粒徑明顯高于低溫電除塵器,所以當采用低低溫電除塵器時,脫硫出口煙塵濃度會明顯降低,可有效地提高濕法脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵效果。5煙氣余熱回收-再熱裝置系統(tǒng)組成該煙氣換熱器裝置改造為MGGH系統(tǒng),MGGH系統(tǒng)是一個閉式循環(huán)系統(tǒng),主要由布置于除塵器前的熱回收器和布置于脫硫后的再加熱器,配套輔助蒸汽加熱器、熱媒水循環(huán)水泵、膨脹水箱、凝結(jié)水加熱器、加藥系統(tǒng)、吹灰器以及其他輔助系統(tǒng)組成。熱回收器和再加熱器之間的傳熱媒介為除鹽水,除鹽水從高位布置的膨脹水箱通過供水管路流經(jīng)熱回收器、再加熱器直至整個MGGH系統(tǒng)充滿水。在循環(huán)水泵的作用下,除鹽水流經(jīng)布置于電除塵器前的熱回收器,吸收煙氣放出的熱量,然后將熱量帶至布置于脫硫后的再加熱器中加熱脫硫后的煙氣,除鹽水經(jīng)再加熱器冷卻后回水到熱媒水循環(huán)泵入口。系統(tǒng)設(shè)置輔助蒸汽加熱器,當系統(tǒng)熱量缺乏時(啟動工況、冬季40%負荷下面工況、事故工況),通過輔助蒸汽加熱器加熱熱媒水,以保證煙氣再加熱器仍能將凈煙氣在煙囪出口前加熱至設(shè)計值。6施行超低排放改造的注意事項6.1符合國家的標準確定改造的道路一定要以國家環(huán)保監(jiān)管的要求為根據(jù),嚴格遵循國家的標準。超低排放改造所有設(shè)計原則和目的的制定必須以完全到達國家排放要求的目的為準則,并且對超低排放系統(tǒng)的承受度進行充分的評估。6.2符合企業(yè)規(guī)劃確定燃煤機組超低排放的設(shè)計條件時必須充分考慮到企業(yè)本身的經(jīng)營規(guī)劃道路。企業(yè)管理的基本出發(fā)點和落腳點都是經(jīng)濟效益和價值思維。伴隨我們國家經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展和科學能力的不斷提高,國家對環(huán)保政策投入的強度在不斷增加,不同種類的煤之間的價格差異相應(yīng)的在持續(xù)拉開差距,因而,很多企業(yè)將不斷加大智能配煤燃燒工作的推進力度,超低排放改造工作不能僅僅局限在實現(xiàn)現(xiàn)有條件下煤種燃燒的超低排放,要以企業(yè)現(xiàn)有的環(huán)境、條件和長期的規(guī)劃目的為基礎(chǔ),確定主要的煤種范圍和智能搭配的目的,這對確立超低排放改造的道路有至關(guān)重要的作用[2]。7結(jié)束語為了實現(xiàn)對600MW燃煤機組超低排放的改造,我們國家相關(guān)技術(shù)部門必須從國家的實際情況出發(fā),不斷學習其他國家成功的典型案例,分析和研究,與此同時,要不斷了解新技術(shù)在一樣類型的燃煤機組上的使用狀況,結(jié)合我們國家當前階段現(xiàn)有的燃煤設(shè)備和環(huán)保環(huán)境,以經(jīng)濟、環(huán)保、安