以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路
煙氣污染物協(xié)同治理系統(tǒng)是在充分考慮燃煤電廠現(xiàn)有煙氣污染物脫除設(shè)備性能(或進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳壓透脑欤┑幕A(chǔ)上,,引入“協(xié)同治理”的理念建立的,具體表現(xiàn)為綜合考慮脫硝系統(tǒng),、除塵系統(tǒng)和脫硫裝置之間的協(xié)同關(guān)系,,在每個(gè)裝置脫除其主要目標(biāo)污染物的同時(shí)能協(xié)同脫除其它污染物,或?yàn)槠渌O(shè)備脫除污染物創(chuàng)造條件,。
煙氣超低排放協(xié)同治理典型技術(shù)路線包括:以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線和以濕式電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線,。
本期我們將介紹“以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線”。
一,、技術(shù)路線介紹
以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理典型技術(shù)路線為:脫硝裝置(SCR)→熱回收器(WHR)→低低溫電除塵器(低低溫ESP)→石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)→濕式電除塵器(WESP,,可選擇安裝)→再加熱器(FGR,,可選擇安裝)。
當(dāng)燃煤電廠污染物需達(dá)到超低排放的要求時(shí),,可采用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線,,如圖1所示。
當(dāng)煙塵排放限值為5mg/m3,,且不設(shè)置WESP時(shí),,低低溫電除塵器出口煙塵濃度宜小于20mg/m3,濕法脫硫裝置的除塵效率應(yīng)不低于70%,。
當(dāng)煙塵排放限值為10mg/m3,,且不設(shè)置WESP時(shí),低低溫電除塵器出口煙塵濃度宜小于30mg/m3,,濕法脫硫裝置的除塵效率應(yīng)不低于70%,。
圖1線圖
注:
當(dāng)不設(shè)置再加熱器(FGR)時(shí),熱回收器處的換熱量按上圖①所示回收至汽機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng),;
當(dāng)設(shè)置再加熱器(FGR)時(shí),,熱回收器處的換熱量按上圖②所示至再加熱器(FGR)。
1.關(guān)鍵設(shè)備主要功能
(1)脫硝裝置(SCR)
主要功能是實(shí)現(xiàn)NOx的脫除,,若通過在脫硝系統(tǒng)中加裝汞氧化催化劑,,可提高元素態(tài)汞的氧化效率,有利于在其后的除塵設(shè)備和脫硫設(shè)備中對汞進(jìn)行脫除,。
(2)熱回收器(WHR)
主要功能是使煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下,,一般為90℃左右。此時(shí),,絕大部分SO3在煙氣降溫過程中凝結(jié),。由于煙氣尚未進(jìn)入電除塵器,所以煙塵濃度高,,比表面積大,,冷凝的SO3可以得到充分的吸附,下游設(shè)備一般不會發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象,,同時(shí)實(shí)現(xiàn)余熱利用或加熱煙囪前的凈煙氣,。
(3)低低溫電除塵器(低低溫ESP)
主要功能是實(shí)現(xiàn)煙塵的脫除,同時(shí)實(shí)現(xiàn)SO3的協(xié)同脫除,。當(dāng)煙氣經(jīng)過熱回收器時(shí),,煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)以下,SO3冷凝成硫酸霧,,并吸附在粉塵表面,,使粉塵性質(zhì)發(fā)生了很大變化,不僅使粉塵比電阻降低,,而且提升了擊穿電壓,、降低煙氣流量,,從而提高除塵效率。
低低溫電除塵器在除塵的基礎(chǔ)上對SO3的脫除率一般不小于80%,,zui高可達(dá)95%,。而且低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑會增大,可大幅提高濕法脫硫裝置協(xié)同除塵效果,。
(4)濕法煙氣脫硫裝置(WFGD)
主要功能是實(shí)現(xiàn)SO2的脫除,,同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙塵、SO3等的協(xié)同脫除,。
采用單塔或組合式分區(qū)吸收技術(shù),,改變氣液傳質(zhì)平衡條件,優(yōu)化漿液pH值,、漿液霧化粒徑,、鈣硫比、液氣比等參數(shù),,優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場,,改善噴淋層設(shè)計(jì),提高除霧器性能等提高脫硫效率,。
低低溫電除塵器的出口粉塵粒徑增大,WFGD出口的液滴中含有石膏等固體顆粒,,要達(dá)到顆粒物的超低排放,,WFGD的除塵效率可≥70%,提高其協(xié)同除塵效率的措施有:
1)較好的氣流分布,;
2)采用合適的吸收塔流速,;
3)優(yōu)化噴淋層設(shè)計(jì);
4)采用高性能的除霧器,,除霧器出口液滴濃度為20mg/m3~40mg/m3,;
5)采用合適的液氣比。
(5)濕式電除塵器(WESP)(可選)
(6)煙氣再熱器(FGR)
主要功能是將50℃左右的煙氣加熱至80℃左右,,改善煙囪運(yùn)行條件,,同時(shí)還可避免煙囪冒白煙的現(xiàn)象,并提高外排污染物的擴(kuò)散性,,具體工程可根據(jù)環(huán)境影響評價(jià)文件或經(jīng)濟(jì)性比較后選擇性安裝,。
2.污染物協(xié)同脫除
脫硝、除塵和脫硫設(shè)施在脫除其自身污染物的同時(shí),,對其他污染物均有一定的協(xié)同脫除作用,。各個(gè)設(shè)備處理的污染物協(xié)同脫除如表1所示,典型污染物治理技術(shù)間的協(xié)同脫除作用如表2所示,。
表1各污染物協(xié)同脫除
表2典型污染物治理技術(shù)間的協(xié)同脫除作用
3.技術(shù)優(yōu)勢
(1)該技術(shù)路線理念先進(jìn),,現(xiàn)實(shí)可行,;
(2)利用原有設(shè)備進(jìn)行改造集成,初投資,、運(yùn)行成本增幅較?。?/p>
(3)不會造成新的二次污染及能源消耗轉(zhuǎn)移,;
(4)具有良好的技術(shù)適應(yīng)性,,可應(yīng)用于新建或改造機(jī)組;
(5)不同模塊間具有良好的集成性能,,可根據(jù)不同排放要求進(jìn)行有效組合,。
二、可達(dá)到的性能指標(biāo)
該技術(shù)路線可達(dá)到的性能指標(biāo)如下:
(1)濕法脫硫系統(tǒng)的協(xié)同除塵效率≥70%,,煙塵排放可達(dá)到10mg/m3甚至5mg/m3以下,;
(2)SO2排放≤35mg/m3;
(3)NOX排放≤50mg/m3,;
(4)SO3的脫除率≥80%,,zui高可達(dá)95%以上。
三,、適用條件
該技術(shù)路線的適用條件如下:
(1)灰硫比大于100,;(關(guān)于灰硫比的計(jì)算在本專欄第三期時(shí)已介紹過)
(2)中、低硫且灰分較低的煤種,;
(3)低低溫ESP出口煙塵濃度<15mg/m3時(shí),,電場數(shù)量一般應(yīng)≥5個(gè);除塵難易性為容易或較容易的煤種,,ESP所需比集塵面積(SCA)一般應(yīng)≥130m2/(m3/s),;除塵難易性為一般的煤種,ESP所需SCA一般應(yīng)≥140m2/(m3/s),。
對于灰硫比過大或燃煤中含硫量較高或飛灰中堿性氧化物(主要為Na2O)含量較高的煤種,,煙塵性質(zhì)改善幅度相對減小,對低低溫電除塵器提效幅度有一定影響,。