目前國內火電廠運行的燃煤機組設計排煙溫度一般為125℃~130℃,燃用褐煤時為140℃~150℃,,且機組實際運行排煙溫度普遍高于設計值,,遠高于煙氣酸露 點溫度,。排煙溫度偏高,造成了鍋爐效率下降,、電除塵器除塵效率下降,、脫硫耗水量增加等問題。集成煙氣換熱器的低溫電除塵技術是 解決此危害的一種有效新方法,。
煙氣余熱利用系統(tǒng)采用兩級煙氣換熱器系統(tǒng),。其煙氣熱量回收裝置分為串連的兩級,第 一 級布置在 鍋爐布袋除塵器的進口,,將煙氣溫度從約123℃冷卻到約105℃,。第 二級布置在吸收塔的進口,將煙氣溫度從約110℃冷卻到約96℃,。采用主凝結水與熱煙氣通過換熱器進行熱交換,,通過排擠回熱抽氣來減少機組熱耗。使進入電除塵器的運行溫度由常溫狀態(tài)(120℃~140℃)下降到低溫狀態(tài)100℃~108℃左右,,由于排煙溫度的降低,,進入電除塵器的煙氣量減少,粉塵比電阻降低,,從而實現(xiàn)余熱利用和提高除塵效率的雙重目的,。

2)濕式靜電除塵器技術。
濕式靜電除塵器的主要工作原理與干式除塵器基本相同,,即煙氣中的粉塵顆粒吸附負離子而帶電,,通過電場力的作用,被吸附到集塵極上,;與干式電除塵器通過振打將極板上的灰振落至灰斗不同的是 ,,濕式電除塵器將水噴至極板上使粉塵沖刷到灰斗中隨水排出。同時噴到煙道中的水霧既能捕獲微小煙塵又能降電阻率,,利于微塵向極板移動,。從美國的資料以及日本電廠運行情況來看,濕式靜電除塵器可以長期高效穩(wěn)定地除去煙氣中粉塵等污染物微小顆粒,。
(2)二氧 化硫控制,。
根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)要求,,對于大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作的重點區(qū)域燃煤電廠二氧 化硫排放-降低至50mg/m3。為實現(xiàn)近零排放,,在控制燃煤含硫量0.8%以下時,,采用高效濕法脫硫技術,脫硫效率達到98%以上,,SO2的排放濃度不高于35mg/m3,,同樣達到我國燃氣輪機機組相應的控制排放水平。
高效的濕法脫硫技術有:雙托盤技術,、雙循環(huán)U形塔(液柱+噴淋雙塔)技術,、串聯(lián)接力吸收塔技術、雙回路吸收塔技術等不同流派,,另外在常規(guī)的脫硫塔基礎上增加噴淋層數(shù)量和漿池容量也能增加脫硫效率,。
(3)氮氧 化物控制。
采用高效全負荷脫硝技術方案,,即擬采用爐內低NOx燃燒+SCR脫硝技術,,鍋爐出口NOx指標為240mg/m3,按80%脫硝效率計算,,脫硝出口NOx指標為48mg/m3,,優(yōu)于燃氣輪機50mg/m3的排放標準。
a.爐內低氮燃燒技術,。
鍋爐燃燒方式采用復合式空氣分級低NOx燃燒技術,,可有效控制爐內燃燒過程中NOx的生成;寧海電廠一期工程通過對鍋爐燃燒系統(tǒng)的改造,,鍋爐NOx的排放濃度達到了100mg/m3,。
鍋爐低氮燃燒器技術具有以下特點及優(yōu)越性:
一是 采用超低氮燃燒器綜合優(yōu)化設計技術:對一次風燃燒器節(jié)距、二次風系統(tǒng)分層風率分配,,實現(xiàn)了爐內-度空氣分級,,是 實現(xiàn)100mg/m3氮氧 化物排放水平的基礎。二是 采用安全高效環(huán)保綜合燃燒優(yōu)化技術:通過主燃區(qū)各燃燒器的精確配風和制粉系統(tǒng)的精確調整,,滿足了主燃燒區(qū)欠氧環(huán)境下煤粉燃燒率符合結焦控制及NOx最 小生成量的要求,,最 終實現(xiàn)了鍋爐的安全性、經濟性和環(huán)保性的同向調整,。三是 采用寬調節(jié)比的火焰中心調整技術:利用二次風率的精確分配控制,,改變鍋爐主燃區(qū)和燃盡區(qū)的燃燒率,有效保證了汽輪機組效率和安全性,。四是 在欠氧條件下的強化燃燒技術:通過優(yōu)化設計的超小節(jié)距,、濃-濃相對燃燒器集中布置,輔以小煤粉細度控制,,在主燃區(qū)形成兩段高溫,、低氧,、濃細煤粉的燃燒子區(qū),顯著提高了煤粉在主燃區(qū)欠氧環(huán)境下的氣化率,,強化了燃燒過程,,為下一階段的NOx還原和煤粉燃盡創(chuàng)造了條件。五是 低阻力,、均衡燃盡風分配技術:通過貼墻布置,、大通流面積的燃盡風導流風道和分配風箱設置,使風道內具備了超低的阻力特性,,保證了燃盡風的充分供應和四角 均衡分配,,提高了二次風和燃盡風精確配風的適應能力。六是 全程燃燒優(yōu)化自動控制技術:根據(jù)燃燒優(yōu)化調試的成果,,設計并固化了所有燃燒器風量分配及燃料輸入量的自動控制邏輯,,完成了系統(tǒng)在全負荷段、全工況下的自動優(yōu)化控制要求,。七是 全程超低NOx排放技術:基于低漏風率燃燒器,、各負荷下精細燃燒綜合優(yōu)化調整工作和全程燃燒優(yōu)化自動控制技術,實現(xiàn)了鍋爐全負荷工況下NOx排放量均在200mg/m3左右,。
如果燃燒神華煤,,其燃燒降氮特性好,鍋爐出口上述NOx排放指標完全能夠達到,。
b.全負荷SCR煙氣脫硝技術,。
根據(jù)了解,某1000MW工程在原設計條件下,,脫硝裝置控制在入口煙氣溫度320℃以上運行,,機組約能在550MW及以上負荷投運噴氨裝置。后來電廠進行了技術改造,,提高了給水溫度以及脫硝裝置入口煙氣溫度,,能夠實現(xiàn)在最 低穩(wěn)燃負荷以上負荷投運。為了滿足更低機組負荷工況的溫度窗口,,進一步做到提高脫硝入口煙氣溫度,,也可采用省煤器分段布置方案,。
(4)消除“石膏雨”技術方案
“石膏雨”包含了“石膏”和“雨”兩層含義,。“石膏”指的是 石膏漿液,;“雨”指的是 凈煙氣中飽和水形成的并降落在煙囪附近的冷凝液滴,。國內濕法脫硫且不設置GGH的機組“石膏雨”現(xiàn)象較為嚴重。但是 ,,在設計上采取合理的措施,,“石膏雨”是 可以有效控制的,。本工程控制“石膏雨”的主要技術手段包括:
a.選擇合適的塔內煙氣流速。煙氣流速是 “石膏雨”形成的一個重要原因,,工程中建議低于3.sm/s,。
b.選擇合適的除霧器類型。屋脊式除霧器對煙氣流速的適應范圍較寬,,煙氣通過葉片法線的流速要小于塔內水平截面的平均流速,。工程宜選用能有效減少漿液夾帶和安全性更好的屋脊式除霧器。優(yōu)化噴淋層及除霧器沖洗水的設計及布置,,保證噴嘴的霧化效果,,降低液滴攜帶。
c.選擇合適的煙囪煙氣流速,。為減少煙氣對液滴的夾帶,,煙囪內煙氣的流速將控制在18m/s以內。并在煙囪出口設置大小頭,,滿足環(huán)保要求的出口流速下限,。
d.減少飽和煙氣含濕量。通過裝設煙氣余熱利用換熱器降低進入吸收塔排煙溫度,,減少吸收塔的中水分蒸發(fā),。也就降低了煙囪出口飽和煙氣中攜帶的水分,在煙氣降溫擴散至大氣過程中析出的“雨”量也會相應減少,。
e.濕式靜電除塵器,。濕式靜電除塵器的除塵效率可達70%,煙囪出口總干顆粒物排放可以達到5mg/m3以下,,大大減少了石膏顆粒的排放,。
(5)煙氣脫汞技術方案。
神華煤平均含汞量為0.08mg/kg,,低于全國煤樣平均汞含量0.188mg/kg,,屬于低汞煤。另一方面,,電廠現(xiàn)有煙氣凈化裝置具有一定的脫汞能力,,使得凈化后的煙氣汞含量較低。靜電除塵器和濕法脫硫裝置的脫汞(總汞)效率分別約為25%和50%,,整體脫汞效率約為75%,。
經測算,燃用神華優(yōu)質煙煤脫硫裝置后煙氣的汞平均濃度不超過3μg/m3,,遠低于國家30μg/m3的限值要求,。因此,可暫不考慮 脫汞措施,,利用除塵,、濕法脫硫裝置所具有的脫汞能力降低煙氣中汞的排放濃度,。
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