燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇教材

燃煤電廠

煙氣處理工藝路線選擇2014.3.21內(nèi)容21

發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇23

發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇3111141、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

國外主要以歐美為代表的對已有環(huán)保工藝的效率和可用率的不斷提高以及對多污染物進行高標準排放控制的綜合能力和以日本為代表的新型環(huán)保工藝技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用。51、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇美國美國煙氣處理技術(shù)發(fā)展隨著美國環(huán)保法規(guī)的不斷嚴格，經(jīng)歷了3個發(fā)展個階段：第1階段——1990年之前；1990年前，美國的環(huán)保排放控制標準比較低，如：SO2排放控制標準在1480mg/Nm3，各種煙氣處理技術(shù)應(yīng)用研究和發(fā)展階段。

61、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇第2階段：1990年始

2007年底前；

1990年美國環(huán)保總署提出了《清潔大氣法修正案》，《清潔大氣法修正案》的頒布實施，各種煙氣處理技術(shù)在火電機組得到工程應(yīng)用及大發(fā)展。針對火力發(fā)電廠粉塵排放及SO2排放控制提出了要求，特別是對細粉塵顆粒排放控制提出要求，2006年廢除了PM10要求,專門對PM2.5提出控制要求。71、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

美國近10d新上火電機均超臨界機組，隨著火電廠環(huán)保工藝的發(fā)展和對環(huán)保的高度重視，出現(xiàn)了幾種除塵、脫硫應(yīng)用效果比較合理的環(huán)保工藝。主要代表工藝如下：81、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

1）電除塵器調(diào)質(zhì)除塵工藝煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)添加一定量的添加劑，提高煙塵荷電能力，使粉塵的表面物理特性滿足電除塵器的要求，以達到提高除塵效率的目的。保證進入電除塵器之前與煙氣實現(xiàn)最佳混合效果。91、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇101、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇2）布袋除塵器除塵工藝利用高效布袋除塵器直接保證較低出口粉塵濃度保證除塵效率99.9%，目前在美國大約有20％的電廠采用了布袋除塵器，其中大部分新建800MW機組采用布袋除塵器。111、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇美國堪薩斯州CouncilBluffs4號790MW機組布袋除塵器

121、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

3）旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝美國B&W公司從丹麥Niro公司購買該技術(shù)，在美國獲得比歐洲要多得多的機組安裝業(yè)績。在美國350MW到935MW機組均有運行業(yè)績，2006年投運多套790MW超臨界機組利用該工藝的煙氣脫硫裝置,在美國電站脫硫項目中，80%采用石灰石－石膏濕脫硫工藝，其余20%份額中絕大部分采用旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫工藝。131、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇美國790MW機組旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫裝置141、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇d）活性炭煙氣脫汞工藝在火電廠煙氣脫汞技術(shù)發(fā)展方面,美國走在世界的前列,對煤中重金屬進行分析,對其中一部分電廠采用活性炭脫汞工藝。美國已有169個大機組完成煙氣脫汞工程應(yīng)用。151、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇美國堪薩斯州CouncilBluffs4號790MW機組活性炭脫汞工藝投射點161、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇美國堪薩斯州CouncilBluffs4號790MW機組活性炭脫汞工藝儲罐171、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇污染物排放限值（a）現(xiàn)有燃煤機組（熱值≥8300Btu/磅（≥19.3MJ/kg））Hg1.2磅/1012Btu或0.013磅/GWh（b）現(xiàn)有燃煤機組（熱值＜8300Btu/磅（＜19.3MJ/kg））Hg4.0磅/1012Btu或0.04磅/GWh（a）新建燃煤機組（熱值≥8300Btu/磅（≥19.3MJ/kg））Hg0.0002磅/GWh（a）現(xiàn)有燃油機組Hg0.2磅/1012Btu或0.002磅/GWh18

2011年12月16日美國環(huán)保署（EPA）最終公布了公用事業(yè)電廠汞和空氣毒物標準（MATS）。MATS標準中有關(guān)燃煤和燃油機組汞排放的限值1、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇MATS的執(zhí)行日期1）2011年5月3日之后開始建設(shè)或改建的發(fā)電機組稱為“新建機組”。“新建機組應(yīng)于2012年3月中旬之前執(zhí)行MATS標準；2）“新建機組”之外的“現(xiàn)有機組”應(yīng)在標準生效三年內(nèi)，即2015年4月16日之前執(zhí)行MATS標準，除非被允許延長。191、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

由于中國標準是以排放濃度（mg/m3）為準，而美國標準是以單位發(fā)電量或發(fā)熱量的排放量（磅/GWh或磅/1012Btu）為準，有必要將排放量換算成排放濃度進行比較。為便于比較，以某1000MW機組為例。201、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

該1000MW超超臨界發(fā)電機組，按MATS標準新建燃煤機組0.0002磅/GWh的汞排放限值計算，煙氣中汞的允許排放濃度僅為0.03μg/m3，是我國0.03mg/m3的汞排放標準的1/1000。211、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

第3階段：2008年始；

開始執(zhí)行《美國清潔空氣法修正案》二期工程，即高效煙氣處理技術(shù)發(fā)展階段。將比1990年頒布的《美國清潔空氣法修正案》對污染物的控制力度更大，要求更嚴。其中對脫硫裝置的要求如下：新上火電機組當采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝時，脫硫效率達到98％

99％，脫硫裝置可用率達到99％；221、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

當采用旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝時，脫硫效率達到95％以上，脫硫裝置可用率達到99%。231、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

在高效煙氣處理工藝示范裝置設(shè)計方面：美國完成了PPII計劃（火電廠改進計劃），美國能源部在國內(nèi)AESGreenidge4號機組(104MW機組)安裝了一套組合技術(shù)環(huán)保型電廠示范裝置。241、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

主要工藝路線為：低NOX燃燒器+SNCR+SCR+CFB-FGD（煙氣循環(huán)流化床脫SO2、SO3工藝）+脫汞（活性炭脫汞工藝）+布袋除塵器示范裝置，SO2脫除率

95%，SO3>95%，脫汞率

90%，NOX排放為150mg/Nm3。該項目計劃2008年投運。試驗成功后，準備將多污染物控制技術(shù)應(yīng)用到國內(nèi)近500個老火電機組，機組容量在50MW

600MW之間，這是美國在高效煙氣處理系統(tǒng)建設(shè)方面一個重要的嘗試。251、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

因此，美國目前的煙氣處理工藝路線發(fā)展特點可以總結(jié)為2個方面：1）提高煙氣處理系統(tǒng)的效率和可用性，目前煙氣處理最關(guān)鍵的裝置是煙氣脫硫裝置，因此新的法規(guī)要求石灰石－石膏濕法脫硫工藝效率98%

99%，半干法煙氣脫硫工藝效率95%，可用率均為99%。在具體工藝路線選擇方面，以燃煤硫分1.5%為界限，分別實施不同的脫硫工藝。261、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

當煤硫分

1.5%時，采用以濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝為主的當煤硫分

1.5%時，采用低NOX燃燒器+SCR脫硝工藝+活性焦脫汞（當煤中汞含量分析超標時，加此工藝）+旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝+布袋除塵器工藝，脫除NOX、SO2、SO3、粉塵、細顆粒以及汞等，采用旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝主要是達到節(jié)能、降耗及節(jié)省投資運行費用的效果。271、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

2）完成老火電機組綜合高效煙氣處理技術(shù)示范裝置，工藝路線為：低NOX燃燒器+SNCR+SCR+CFB-FGD（煙氣循環(huán)流化床脫SO2、SO3工藝）+脫汞（活性炭脫汞工藝）+布袋除塵器，并準備在在全國600MW以下火電機組逐步進行推廣。281、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇德國

德國目前火電機組采用的主要環(huán)保工藝

歐盟已經(jīng)把環(huán)境保護大氣排放的有害物質(zhì)控制列入歐盟法律，而在德國有更加嚴格的環(huán)保法律——聯(lián)邦環(huán)境污染防治法（BImSchG），2004年7月20日聯(lián)邦環(huán)境污染防治法第13實施條例（修正）完成并開始執(zhí)行。第13實施條例對新機組的粉塵、CO、NOX、SO2、SO3的排放控制要求如下。291、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

根據(jù)德國聯(lián)邦環(huán)境污染防治法，對300MW以上機組有關(guān)粉塵、NOX和SO2排放控制濃度要求分別為20mg/Nm3、200mg/Nm3和400mg/Nm3（SO2+SO3），這一要求中不僅對粉塵、SO2、NOX排放提出了嚴格要求，對SO3排放也同時提出了要求。301、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

在FGD可靠性方面：德國標準要求機組每年不帶FGD運行在100

120小時內(nèi)，可以分幾次運行，但FGD一次只能停72小時。針對法規(guī)要求，德國目前在目前的超（超）臨界機組煙氣處理系統(tǒng)采用的主要代表工藝如下：311、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

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a)高效電除塵器

高效電除塵器是通過對電除塵器電源和控制部分改進和煙氣比集塵面積的加大提高電除塵器效率，保證高效電除塵器+煙氣脫硫工藝后煙塵排放濃度控制在20mg/Nm3以下，而實際電除塵器效率達到99.9%以上，電除塵器出口濃度可控制在20mg/Nm3。1、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

b）布袋除塵器除塵工藝。c）濕法煙氣脫硫工藝、煙氣循環(huán)硫化床脫硫工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫工藝。331、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

德國公司在著名的黑泵電廠(2

800MW機組）、Boxberg電廠（2

800MW機組）和Niederaussem電廠（1

1027MW機組）設(shè)計過程中對環(huán)保方面的設(shè)計十分嚴格，環(huán)保型電廠技術(shù)主要向高效環(huán)保方面發(fā)展，采用SCR脫硝工藝+高效電除塵器＋濕法煙氣脫硫工藝＋煙塔合一技術(shù)，以黑泵電廠為例，二十世紀90年代建成，后隨國內(nèi)SO2排放控制法規(guī)的變化，02年對脫硫系統(tǒng)進行改造，保證滿足法規(guī)的要求。34351、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

因此德國目前的超（超）高效煙氣處理技術(shù)發(fā)展特點可以總結(jié)為2個方面：1）提高除塵裝置和脫硫裝置的效率，使各個裝置都能達到自己的最高效率；2）提高脫硫裝置的可用率。361、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇日本

在2000年前大容量機組主要采用常規(guī)靜電除塵設(shè)備，2000年后隨著燃煤電廠環(huán)保治理措施技術(shù)的迅速發(fā)展和對環(huán)保的高度重視，在2002年就把脫硫、脫硝、除塵的三個規(guī)范合并成一個規(guī)范，這樣便于非常系統(tǒng)地開展多污染物的協(xié)同減排?！边@就是《排煙處理設(shè)備指南》（JEAG3603-2002），2007年又進行了修訂，變成JEAG3603-2007。371、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇《排煙處理設(shè)備指南》（JEAG3603-2002）解讀：（1）綜合了「電氣技術(shù)規(guī)程，指南(火力篇)綜合計劃」基礎(chǔ)，集塵裝置規(guī)程（JEAC3719），排煙脫硫設(shè)備指南（JEAG3630），排煙脫硝設(shè)備指南（JEAG3604），形成排煙處理設(shè)備指南。（2）明確了適用范圍

適合發(fā)電用鍋爐以及發(fā)電用燃氣輪機的排煙處理系統(tǒng)。在排煙處理系統(tǒng)帶有脫硝，脫硫，除塵設(shè)備時適用。對我們同時還需要考慮未來的脫汞。381、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

（3）脫硝裝置、除塵器、脫硫裝置作為排煙處理系統(tǒng)的組成部分要考慮優(yōu)化組合及選定的方法。（4）選定系統(tǒng)構(gòu)成的思路

在確定排煙處理系統(tǒng)的構(gòu)成時，要考慮鍋爐設(shè)備等的煙氣特性及設(shè)計條件等，以構(gòu)成系統(tǒng)內(nèi)各裝置相互的協(xié)調(diào)及高可靠性性。

（5）鍋爐設(shè)備等煙氣特性和必要的環(huán)保裝置

在鍋爐設(shè)備等煙氣特性方面，根據(jù)使用燃料的不同，必須設(shè)置環(huán)境對策裝置以及要對應(yīng)環(huán)境規(guī)制值。391、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇（6）系統(tǒng)構(gòu)成的選定和注意事項

就系統(tǒng)的構(gòu)成而言，希望在取得各系統(tǒng)協(xié)調(diào)的同時，能充分發(fā)揮每個系統(tǒng)的特點，構(gòu)成一個可靠性高的系統(tǒng)。

此外，在進行系統(tǒng)設(shè)計時，希望能留意以下事項，確保作為整個排煙處理設(shè)備的性能。

1）在配置排煙處理各系統(tǒng)時，是否把煙氣溫度考慮進去了；

2）是否有防止SO3的腐蝕及防止堵塞的對策；

3）各系統(tǒng)除塵的分工問題。401、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

（7）3種方法，也就是傳統(tǒng)的低溫EP方式，高溫EP方式，低低溫EP方式。大部分場合采用低溫EP方式和低低溫EP方式。關(guān)于脫硝標準,低溫EP及低低溫EP方式稱之為高粉塵脫硝方式，高溫EP方式稱之為低粉塵脫硝方式。411、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

（8）技術(shù)路線選定的思路

過去排出粉塵的濃度要嚴格按照低低溫EP方式、濕式EP方式進行，由于最近的簡單化，系統(tǒng)的構(gòu)成大多采用低低溫EP方式。421、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇431、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

另外，就系統(tǒng)的除塵而言雖然是由電除塵器和脫硫裝置分擔，但電除塵器掌握有主導(dǎo)權(quán)。也就是說，因電除塵器的集塵性能取決于煙囪入口粉塵濃度及脫硫裝置的脫塵性能，取決于脫硫裝置入口允許粉塵濃度（電除塵器出口粉塵濃度）。所以鍋爐出口的粉塵濃度必須要在電除塵器計劃以下，但是，在決定脫硫裝置入口允許粉塵濃度時，必須考慮副產(chǎn)品石膏的純度。441、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

（1）討論脫硫裝置的脫塵性能。（2）要求脫硫裝置入口允許排塵濃度（=電除塵器出口粉塵濃度）（必須考慮石膏的純度）。（3）鍋爐出口粉塵濃度和脫硫裝置入口允許濃度要求根據(jù)電除塵器集塵性能。

451、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇在日本目前運行的煙氣處理系統(tǒng)：461、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

a）低NOX燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫電除塵器（MGGH+電除塵器）+石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝+MGGH工藝。

b）低NOX燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫（MGGH）+移動極板電除塵器）+石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝+MGGH工藝。471、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

c）低NOX燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+電除塵器+活性焦干法煙氣脫硫（包括脫SO2+SO3）、脫硝、脫汞工藝+一級電除塵器工藝。d）低NOX燃燒器+SCR煙氣脫硝工藝+低低溫（MGGH）+移動極板電除塵器）+石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝+濕式電除塵器+MGGH工藝。481、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇——低低溫電除塵器

發(fā)展演變過程

日本一些地方環(huán)保排放控制綜合要求不斷提高，對應(yīng)的煙氣處理工藝促使低低溫高效煙氣處理技術(shù)在日本火電機組的發(fā)展。低低溫高效煙氣處理技術(shù)從日本三菱公司的電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝的單一除塵、脫硫工藝路線演變而來。491、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

在日本，所有的濕法煙氣脫硫工藝均設(shè)置煙氣加熱器。而日本三菱公司開發(fā)的濕式石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝采用無泄漏管式水媒體加熱器（MGGH），即原煙氣加熱水然后用加熱后的水加熱脫硫后的凈煙氣。該工藝流程見圖1。對低硫煤該工藝具有無泄漏、沒有溫度及干、濕煙氣的反復(fù)變換、不易堵塞的特點。我國的華能珞璜電廠一、二期煙氣脫硫工藝采用的即該MGGH工藝。501、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

為適應(yīng)日本環(huán)保排放控制標準的不斷提高并解決SO3引起的酸腐蝕問題，日本三菱公司開始在1997年研究將MGGH移至空氣預(yù)熱器后、除塵器前布置的新型低低溫高效煙氣處理技術(shù)。511、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝原理在鍋爐空預(yù)器后設(shè)置MGGH（熱媒水熱量回收系統(tǒng)），使進入除塵器入口的煙氣溫度降低，提高煙氣處理技術(shù)性能。脫硫裝置出口設(shè)置MGGH(熱媒水煙氣再熱系統(tǒng))。通過熱媒水密閉循環(huán)流動，將從降溫換熱器獲得的熱量去加熱脫硫后凈煙氣，使其溫度從50℃左右升高到90℃以上。

52低低溫電除塵器工藝流程圖531、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

通過這種除塵+濕法煙氣脫硫工藝方式達到高效除塵、脫硫，使煙囪入口粉塵排放質(zhì)量濃度大大降低的目的。按此流程，煙氣經(jīng)過MGGH后，溫度從135℃降到90℃左右，煙氣中的SO3與水蒸氣結(jié)合，生成硫酸霧，此時由于未采取除塵措施，被飛灰顆粒吸附，接著被電除塵器（ESP）捕捉，被飛灰吸附的SO3隨飛灰排出，保證更高的除塵效率，從而解決了下游設(shè)備的防腐蝕難題，并實現(xiàn)了系統(tǒng)的最優(yōu)化布置。541、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇低低溫高效煙氣處理技術(shù)工藝技術(shù)特點由于MGGH所進行的熱交換的緣故，高效煙氣處理技術(shù)的運行溫度變成了90

C，低于正常運行的120

C以上煙氣溫度。粉塵的比電阻降低，從而使得對幾乎所有種類的煤來說，高效煙氣處理技術(shù)的除塵性能都可以得到提高。因為煙氣溫度的降低，煙氣體積減少，所以高效煙氣處理技術(shù)體積可以減小，采用三電場除塵器能夠達到五電場除塵器的效率。551、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

與傳統(tǒng)的除塵+濕法煙氣脫硫環(huán)保工藝相比，該工藝特點為：(1)降低電耗，運行費用將低。低低溫高效煙氣處理技術(shù)入口煙氣溫度由135℃左右降低到90℃左右后，實際煙氣流量大大減少，不僅對低低溫高效煙氣處理技術(shù)有利，而且也有利于吸風(fēng)機和增壓風(fēng)機。降溫換熱器增加的阻力由吸風(fēng)機克服，對吸風(fēng)機來說，雖然壓頭增加，但處理煙氣流量減少，兩者相消，電耗基本持平。對脫硫風(fēng)機而言，由于處理煙氣流量的減少，電耗將會下降。從總體上來說，電耗降低了。561、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇(2)可以除去絕大部分SO3，并能提高除塵器效率。在該系統(tǒng)的除塵裝置中，煙溫已降到露點以下，而煙氣含塵質(zhì)量濃度很高，一般為15000～25000mg/m3左右，平均粒度僅有20～30μm，因而總表面積很大，為硫酸霧的凝結(jié)附著提供了良好的條件。571、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

通常情況下，灰硫比（D/S）大于100，煙氣中的SO3去除率可達到95%以上，SO3質(zhì)量濃度將低于2.86mg/m3。另外，F(xiàn)GD入口煙氣含塵量的降低還有利于石膏質(zhì)量的提高。對煤種適應(yīng)性強，能提高高效煙氣處理技術(shù)的除塵性能；改善濕煙囪工作環(huán)境。581、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

(3)高效煙氣處理技術(shù)本身結(jié)構(gòu)變化，在高效煙氣處理技術(shù)內(nèi)部設(shè)置擋板，通過高效煙氣處理技術(shù)內(nèi)部擋板連動形成不帶電打擊方式，來防止粉塵的飄散。通過在MGGH入口設(shè)置散布鋼球裝置來保證管式煥熱器管表面的清潔。

(4)解決了濕法脫硫工藝中SO3腐蝕的難題，有良好的經(jīng)濟效益。591、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

由于高質(zhì)量濃度粉塵的作用，不出現(xiàn)低溫腐蝕現(xiàn)象。運用該系統(tǒng)FGD系統(tǒng)基本不用專門考慮SO3的腐蝕問題，同時又充分發(fā)揮GGH的作用，把煙氣加熱到足夠溫度的水平，滿足環(huán)保排放擴散的要求。這樣可以節(jié)省大筆防腐投資，維修工作量和費用，并大大超過MGGH的投資和運行費用。601、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

(5)可以實現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)布置。目前幾乎所有的系統(tǒng)設(shè)計都是將脫硫增壓風(fēng)機放在脫硫塔之前，主要是考慮風(fēng)機的工作條件，即磨損，腐蝕和玷污的問題。采用防腐MGGH工藝系統(tǒng)，就有條件把脫硫風(fēng)機放在吸收塔之后，不受場地布置的限制，該風(fēng)機將不再承受高溫，磨損和腐蝕等惡劣工作條件，可提高系統(tǒng)的可用率，并且，吸收塔和升溫換熱器等工作在負壓狀態(tài)下，可降低結(jié)構(gòu)和密封的要求，同時能耗下降約5%，這是脫硫系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)布置。611、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

(6)高效煙氣處理技術(shù)產(chǎn)生的灰仍可再利用。根據(jù)日本三菱公司的經(jīng)驗，在煤含硫質(zhì)量濃度較低時，高效煙氣處理技術(shù)產(chǎn)生的灰仍可用來做水泥添加劑等，其他用途方面，這種飛灰與普通飛灰相同。(7)無泄漏，能有效利用回收的熱量。采用管式煙氣加熱器，無泄漏，同時回收的熱量可用于3個系統(tǒng)：煙氣再熱系統(tǒng)；煙氣余熱回收加熱凝結(jié)水系統(tǒng)；采暖供熱系統(tǒng)。621、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇工藝應(yīng)用情況三菱公司在1997年開始研究將低低溫高效煙氣處理技術(shù)應(yīng)用，目前該技術(shù)已成功應(yīng)用于9臺機組。63

低低溫高效煙氣處理技術(shù)工程應(yīng)用情況

投運年份電廠名稱機組(臺數(shù)×容量)/MW煙囪入口粉塵質(zhì)量濃度/（mg·m-3）煙囪入口SO3質(zhì)量濃度/（mg·m-3）設(shè)計值實際值設(shè)計值實際值1997TohokoElectricPowerCo.Inc.(Haramachi

1)1

1000250.6

2.86

2.861998ChugokuElectricPowerCo.Inc.(Misumi)1

1000102.6

2.86

2.862000ElectricPowerDevelopmentCo,Ltd.(Tachibanawan)1

105050.7

2.86

2.862000ShikokuElectricPowerLtd.(Tachibanawan)1

70050.8

2.862002HokkaidoElectricPowerCo.Inc.(Tomatoh-atsuma

4)1

70082.2

2.86

2.862003SumitomoJointThermal(Nyuugawa)1

250101.9

2.86

2.862004TokyoElectricPowerCompany(Hirono)1

60053.4

2.86

2.862004KobeSteel,Ltd.(Kobe)1

70054.5

2.86

2.862007SumitomoMetalMining(Kashima)1

5005-

2.86-

1、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇Hitachinaka電廠1000MW機組

(SCR+GGH+低低溫電除塵器+濕法煙氣脫硫)

651、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇661、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇綜合排放控制效果分析以日本橘灣電廠為例說明主要技術(shù)經(jīng)濟指標情況。

671、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

橘灣電廠保證值和考核試驗結(jié)果

（1

1050MW機組）68項目設(shè)計值測試結(jié)果FGD入口煙氣流量(濕態(tài)/干態(tài))/(m3·h-1)2851000/26429002882000/2660100煙氣溫度/℃9096SOX質(zhì)量濃度/（mg·m-3）24451070H2O的體積分數(shù)/%7.37.7粉塵質(zhì)量濃度/（mg·m-3）24.03.7FGD出口煙氣流量2964000/26501003043000/2667300煙氣溫度/℃

90106SOX質(zhì)量濃度/（mg·m-3）

129.034.3H2O的體積分數(shù)/%10.612.3粉塵質(zhì)量濃度/（mg·m-3）

511、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

采取了高效煙氣處理技術(shù)，橘灣電廠的實踐證明進入高效煙氣處理技術(shù)的煙氣溫度降低，煙氣體積變小，煙速降低，同時煙塵比電阻也有所減小，因而提高了除塵效率，采用三電場除塵器代替五電場除塵器,除塵器，出口粉塵質(zhì)量濃度控制在30mg/m3以下，同時日本認可的煙氣脫硫裝置除塵效率83%，煙囪入口質(zhì)量濃度已小于5mg/m3以下，同時脫除大量的SO3,，煙囪入口SO3低于2.86mg/m3。691、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇---移動極板電除塵器

移動極板系統(tǒng)，能夠利用旋轉(zhuǎn)刷和移動的收塵極板去除捕集的粉塵，從而防止電暈，移動極板系統(tǒng)能有效地收集高電阻率的粉塵。該系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的固定電極系統(tǒng)更為緊湊，用電量也更小。701、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

收塵極板通過頂部驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)，以極慢的速度進行上下移動，帶電粉塵在集塵區(qū)域內(nèi)被收集。附著在極板上的的粉塵在非集塵區(qū)域內(nèi)，被夾住收塵極板的兩把旋轉(zhuǎn)電刷刮落。711、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

旋轉(zhuǎn)電刷按照與收塵極板移動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，防止粉塵的飛散，同時將粉塵刮落到料斗中。使用移動極板電除塵器，四電場電除塵器能夠達到五電場除塵效率，入口粉塵濃度5～30g/Nm3時，電除塵器出口粉塵濃度可達30mg/Nm3。721、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇731、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇744.03.02.01.010111012101310145.0粉塵的電阻率ρ（Ω-cm）電除塵器收塵面積指數(shù)高比電阻粉塵反電暈形成區(qū)域移動電極固定電極1、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

1000MW機組固定電極型ESP和移動極板型ESP的比較75項目固定電極型ESP移動極板型電除塵器電場數(shù)4(4個固定)3(2個固定+1個移動)占地面積(100%)(74%)重量(100%)(71%)耗電量(100%)(67%)出口粉塵濃度30mg/Nm330mg/Nm31、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

移動極板型電除塵器與固定電極型電除塵器相比有很多優(yōu)勢，其耗電量為固定電極型的67%，安裝用地也僅為固定電極型的74%。移動極板型電除塵器的用戶可以減少用地、投資和運行費用。移動極板型電除塵器的穩(wěn)定性也已經(jīng)通過長時間的應(yīng)用得到了證明。761、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

對于現(xiàn)有ESP的改造，由于移動極板型電除塵器比固定電極型電除塵器的尺寸小，因而在現(xiàn)有的固定電極型電除塵器的區(qū)域內(nèi)，安裝移動極板電除塵器可以滿足更高的脫除效果要求。771、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇移動極板電除塵器應(yīng)用情況

移動極板電除塵器最新的供應(yīng)情況見表。到目前為止，總共供應(yīng)了57臺機組；另外有四臺新機組正在建設(shè)之中。其在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用。781、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇移動極板電除塵器應(yīng)用情況79應(yīng)用數(shù)量燃煤鍋爐33燒結(jié)機12水泥窯2玻璃熔窯2流化催化裂解裝置2其他6總計571、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇相馬共同火力發(fā)電（株）敬啟/新地1號（1994年,1000MW機組）801、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇811、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇82低低溫移動極板電除塵器高效煙氣處理流程圖1、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇活性焦干法煙氣脫硫工藝

60年代中期開始移動床活性焦干法煙氣脫硫工藝技術(shù)研究和設(shè)計工作，并在1972年成功運用于kansai電力公司的一座煙氣量為175000Nm3/h燃油鍋爐采用了該干法煙氣脫硫工藝。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，在活性焦脫硫的同時噴氨，可以同時脫硝，1977年開始在燃煤鍋爐應(yīng)用脫硫、脫硝工藝研究。831、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

1983年日本資源和能源部委托設(shè)計完成了一個處理煙氣量為300000Nm3/h大尺寸示范裝置，用于干法煙氣脫硫工藝實驗研究。通過該套裝置的運行，確立了干法脫硫技術(shù)。該套裝置改成1個兩級脫硫脫硝系統(tǒng)并通過試驗證明了活性焦的同時脫硫/脫硝特性，在脫硫工藝中發(fā)展了脫硝工藝。841、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

同時在1971年就開始干法工藝應(yīng)用于鋼廠廢處理應(yīng)用研究，并在確立技術(shù)路線后，完成了Nippon鋼鐵公司煙氣量為900000Nm3/h的干法煙氣脫硫裝置，并且該工程脫硫效率高，可靠性好。

干法工藝不僅應(yīng)用于火電廠和鋼廠燒結(jié)氣等幾乎所有煙氣，而且脫硫形成了有用的副產(chǎn)品，如硫酸等產(chǎn)品均可以回收。主要是活性焦的使用具有高脫除有害物質(zhì)，如：SOX、NOX和顆粒物的作用。住友工藝非常適用于地方和全球環(huán)境保護，是未來煙氣處理的最好方式。851、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

1995年完成日本電源開發(fā)公司350MW機組干法煙氣脫硫裝置。

2002年isogo電廠1號機組（1

600機組）煙氣量活性焦干法煙氣脫硫裝置投運。2009年isogo電廠2號機組（1

600機組）煙氣量活性焦干法煙氣脫硫裝置投運。861、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇項目老#1、#2機組新磯子#1機組新磯子#2機組煙氣脫硝裝置無采用SCR脫硝裝置+活性焦脫硝工藝，脫硝效率87.5%。采用SCR脫硝裝置+活性焦脫硝工藝,目標脫硝效率91.9%。除塵裝置電除塵器，除塵效率99.75%。電除塵器，除塵效率99.94%。電除塵器，保證除塵效率99.97%。脫硫裝置濕法,脫硫率89%。活性焦干法脫硫裝置,脫硫率95%?；钚越垢煞摿蜓b置,保證脫硫率97.8%。871、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇老#1、#2機組與新#1、#2機組煙氣排放污染物濃度情況對比88項目老#1、#2機組新磯子#1機組新磯子#2機組排放煙氣量1972000Nm3/h2000000Nm3/h2000000Nm3/h排放濃度NOX排放濃度326mg/Nm341mg/Nm3保證值27mg/Nm3粉塵排放濃度50mg/Nm310mg/Nm3保證值5mg/Nm3SOX排放濃度173mg/Nm357mg/Nm3保證值28.6mg/Nm31、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

該工藝是一種以物理—化學(xué)吸附原理為基礎(chǔ)的硫資源可回收的干法煙氣脫硫工藝。它利用以煤為原料制造為脫除煙氣中SO2、SO3、汞等的可復(fù)原再生的吸附劑。活性焦通過吸附塔中吸附煙氣中的SO2，吸附SO2的活性焦通過活性焦輸送系統(tǒng)進入解析塔，用煙氣將其加熱到420℃左右完成解析。891、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇

解析塔排出的活性焦經(jīng)篩分后，由鏈斗刮板輸送機送回吸附塔，脫硫獲得的高濃度二氧化硫的氣體由高溫離心風(fēng)機抽出，送入工業(yè)硫酸生產(chǎn)裝置。該工藝脫硫效率

95%，脫硫、脫硝的同時能夠脫除其它有害物質(zhì)，并且重要的是同時該工藝在脫硫的同時幾乎不用耗水，對我國富煤缺水地區(qū)新上機組可作為重要的參考工藝。901、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇911、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇921、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇931、發(fā)達國家燃煤電廠煙氣處理工藝路線選擇942、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝952、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝（1）除塵技術(shù)---高效電除塵器

采用包括：高頻電源、控制、數(shù)模流場優(yōu)化等措施，對電除塵器采取多項提效措施，根據(jù)目前國內(nèi)除塵器制造技術(shù)發(fā)展水平，選擇雙室五電場靜電除塵器。當入口除塵器入口粉塵濃度20g/Nm3時，能使除塵器粉塵排放濃度控制在

30mg/Nm3以下。962、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝---布袋除塵器及電袋除塵器

火電廠可考慮布袋除塵器及電袋除塵器進行除塵。根據(jù)目前國內(nèi)布袋除塵器及電袋除塵器制造技術(shù)發(fā)展水平，選擇布袋除塵器除塵效率可達99.95%，控制除塵器出口粉塵排放濃度在

10

20mg/Nm3之間。電袋除塵器在合理選擇新型過濾材料（如選擇PTFE基布保證過濾材料基本結(jié)構(gòu)及尺寸穩(wěn)定性）條件下，能夠充分滿足電袋除塵器后側(cè)布袋的保證使用壽命及較惡劣的運行工況。972、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

---低低溫電除塵器

低低溫電除塵器與電廠熱力系統(tǒng)及脫硫系統(tǒng)結(jié)合，具有綜合節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保的效果，并能滿足燃中、低灰分煤條件下國家環(huán)保排放標準的粉塵的控制要求，結(jié)合我國的實際情況，在沿海燃煤相對穩(wěn)定電廠完成工程示范后，可逐步在我國進行推廣使用。982、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝與傳統(tǒng)除塵+脫硫工藝比較日本電廠燃用煤種的商品化（海外采購）和專一性（燃用設(shè)計煤質(zhì)）特性，因此該技術(shù)在日本應(yīng)用效果十分理想。在該系統(tǒng)設(shè)計時，三菱公司曾經(jīng)考慮了降溫換熱器入口設(shè)置1套鋼球清灰防結(jié)垢系統(tǒng)，而在實際運行中從未應(yīng)用過。我國地域廣闊，不同地區(qū)煤種發(fā)熱值、灰分和硫分千差萬別，且電廠燃用煤質(zhì)和設(shè)計煤質(zhì)差別較大。992、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

因此考慮以沿海燃用來煤相對可控的燃高熱值、中、低硫煤，灰分中等的某已投入運行的2

1000MW國產(chǎn)化機組為方案，對采用低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)與采用傳統(tǒng)四電場電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝的主要環(huán)保排放指標、技術(shù)經(jīng)濟指標比較見下表。1002、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝技術(shù)經(jīng)濟指標比較101序號項目低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)傳統(tǒng)電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝1設(shè)計煤質(zhì)山西神府煤2電除塵器三電場四電場3脫硫入口實際煙氣流量/(m3·h-1)409335544412904煙氣溫度/℃901215SO2質(zhì)量濃度/（mg·m-3）194819486SOX質(zhì)量濃度/（mg·m-3）49497粉塵質(zhì)量濃度/（mg·m-3）45698脫硫裝置出口煙氣溫度/℃80809SO2排放質(zhì)量濃度/（mg·m-3）979710SOX排放質(zhì)量濃度/（mg·m-3）

2.864911粉塵質(zhì)量濃度/（mg·m-3）22.534.512除塵效率/%99.8599.772、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝序號項目低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)傳統(tǒng)電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝13電耗煙氣加熱器/kW+600基礎(chǔ)值電除塵器/kW-4700基礎(chǔ)值吸風(fēng)機軸功率/kW+437基礎(chǔ)值增壓風(fēng)機軸功率/kW-2061基礎(chǔ)值14總軸功率差/kW-5724基礎(chǔ)值15爐后綜合廠用電率/%-0.286基礎(chǔ)值1022、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

由比較可以得出結(jié)論：(1)低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的除塵、脫硫工藝相比，綜合環(huán)保性能有較大提高，粉塵排放質(zhì)量濃度控制在30mg/m3以下，SOX排放質(zhì)量濃度控制在2.86mg/m3以下。1032、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝(2)低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的除塵、脫硫工藝相比，綜合能耗有較大降低。低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)煙氣換熱器需要熱媒水循環(huán)泵等設(shè)備，故電耗高于回轉(zhuǎn)式煙氣加熱器。但電除塵器前設(shè)置了降溫換熱器，使進入電除塵器、吸風(fēng)機和增壓風(fēng)機的煙氣溫度降低，盡管降溫換熱器增加了煙氣系統(tǒng)的阻力損失，但較少的煙氣體積流量，使吸風(fēng)機的電耗略微提高；煙氣脫硫系統(tǒng)不僅煙氣體積流量小，因為降溫換熱器設(shè)置在除塵器前，煙氣阻力損失也減少了，增壓風(fēng)機電耗大幅度降低，軸功率降低。1042、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

由于煙氣體積流量小、煙氣比電阻小及ESP采用低溫靜電除塵器，四電場改為三電場，并采用先進的控制系統(tǒng)，使電除塵器的電耗大大降低。與傳統(tǒng)的電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝（帶GGH）相比，在除塵效率提高的情況下,爐后綜合廠用電率降低0.286%，按年利用小時5500h計算，采用低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)，每年可節(jié)電3146萬kW·h。環(huán)保工藝運行技術(shù)經(jīng)濟指標主要看廠用電率，由此可見，低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)有較好的運行經(jīng)濟性。1052、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝與傳統(tǒng)煙氣脫硫工藝投資及運行費用比較

以國內(nèi)某2

1000MW機組采用2種煙氣處理技術(shù)投資費用比較如下。1062、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝采用2種煙氣處理技術(shù)的投資費用比較萬元107投資項目低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)傳統(tǒng)電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝煙氣加熱器1200基礎(chǔ)值電除塵器-1300基礎(chǔ)值吸風(fēng)機（含電機）-120基礎(chǔ)值增壓風(fēng)機（含電機）-200基礎(chǔ)值煙囪及煙道防腐-300基礎(chǔ)值投資變化-720基礎(chǔ)值2、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝采用2種煙氣處理技術(shù)的運行費用比較108項目低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)傳統(tǒng)電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝年運行電耗降低/(萬kW·h)-3146基礎(chǔ)值年運行費用/萬元-1887.6基礎(chǔ)值注：表中年運行小時按5500h計算，當?shù)仉妰r按0.60元/(kW·h)考慮2、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

與傳統(tǒng)的除塵+濕法煙氣脫硫工藝比，低低溫高效煙氣處理系統(tǒng)可降低煙氣換熱器、增壓風(fēng)機、煙道防腐等費用，可減少設(shè)備及材料投資720萬元左右。減少年運行費用1887.6萬元。具有投資和運行經(jīng)濟性，投資運行經(jīng)濟合理。1092、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝低低溫高效煙氣處理技術(shù)煙氣脫硫工藝的適用范圍

我國近年來新上火電機組大多數(shù)為1000MW機組。從設(shè)計選擇的煤質(zhì)分析，煤的熱值均為中、高熱值、灰份中等、硫分均不高（低于1%），適合于采用低低溫高效煙氣處理技術(shù)煙氣脫硫工藝。1102、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝---移動極板電除塵器

移動極板電除塵器具有高效收集高比電阻粉塵、運行較穩(wěn)定、節(jié)能、節(jié)省空間、易操作、低損耗、維護少的特點，相當于在傳統(tǒng)電除塵器基礎(chǔ)上增加一些特殊功能。目前該技術(shù)國內(nèi)已有１０００ＭＷ機組訂貨業(yè)績，預(yù)計在未來仍將有較大的發(fā)展空間。1112、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝2、煙氣脫硫工藝新工藝及新技術(shù)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的技術(shù)進步

采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是目前效率最高且可靠性最高的脫硫工藝之一。近年來，國內(nèi)、外在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝脫硫效率提高方面又有很多進展。包括采用雙托盤技術(shù)、吸收塔噴淋系統(tǒng)優(yōu)化等一系列技術(shù)的采用對于我國火電機組煙氣脫硫裝置（特別是高硫煤地區(qū)煙氣脫硫裝置）增容改造起到重要作用。我國華能珞璜電廠已經(jīng)開始使用雙托盤技術(shù)對脫硫裝置進行改造。1122、我國燃煤電廠煙氣系統(tǒng)可采取的處理工藝

3、火電機組采用不同脫硝、除塵、脫硫技術(shù)能夠達到的效果

對于我國不同地區(qū)煤質(zhì)條件，可采用高效電除塵器、布袋除塵器、低低溫電除塵器、移動極板電除塵器等技術(shù)，使除塵器出口粉塵濃度控制在20-