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电力行业烟气净化解决方案


我国能源结构呈现“富煤、缺油、少气”的特征,以煤为主的能源供应格局在未来相当长时期内不会发生根本性改变,随着我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,火电装机容量仍在不断增长。2015年上半年,我国火电项目新投产2343万千瓦,同比增长55%,火电总装机量已达9.35亿千瓦;同时,各地火电项目核准开工步伐加快,核准在建规模达1.9亿千瓦,已发路条约2亿千瓦。

电力行业是既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而是国家实施节能减排的重点领域,是大气污染治理政策的导向行业。燃煤发电虽已是我国煤资源利用“最清洁”的方式,但因其基数大,仍是我国大气污染的主要排放源之一,且面临着越来越严峻的环境压力,治理要求迅速深入,逐步走向洁净排放、超净排放。

 

1. 国家环保排放要求

现行国标《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》规定大气污染物排放限值如下:


重点地区特别排放限值如下:

由于环境容量等原因,各省市、地区相继出台了更为严格的地方排放限值,江苏、浙江、山西、广州等更是要求燃煤电厂大气污染物排放参考燃气轮机组排放标准,即当前的超净排放。

3. 电力锅炉烟气污染物排放及治理现状

当前火电/热力锅炉烟气净化主要集中于除尘、脱硫及氮氧化物控制,其余污染物控制工作暂处于研发与试点阶段。

除尘:火电锅炉除尘早期主要采用电除尘器,后期部分进行了电改袋或电袋,这三类除尘设备合理设计、运行正常的情况下,结合后续脱硫塔的部分收尘效应,一般可以满足当前的国家标准要求。但部分除尘设备存在技术改造迟暖、选型设计不合理、烟气工况变化、运行维护不佳、设备老化等各种问题以致排放超标。同时,现场测试表明,我国电厂电除尘器排放烟尘中PM2.5所占的质量比超过90%以上,其余为PMl0,随着治理力度与深度的持续加大,环保形势严峻,新型除尘技术及工艺应用迫在眉睫。

供热锅炉的治理形势更为严峻,不少热力锅炉配套的除尘器技术落后、设备老旧,明显与当前形势脱节。在大气“国十条”中,第一条即是要求全面整治中小燃煤锅炉,所以当前热力锅炉除尘系统改造正在全面深入进行,均需改造上马新型高效除尘设备。

脱硫:火电机组烟气脱硫经过“十一五”、“十二五”期间的集中强制建设,现已基本完成,运行也较为稳定,截止2012年底,全国已投运烟气脱硫机组超过6.8亿千瓦,占总容量的90%

应用于我国火电烟气脱硫的主要工艺有:石灰石-石膏湿法、循环流化床法、海水法、NID法、氨法、氧化镁法、双碱液法等,其中石灰石-石膏法所占比重达90%以上,脱硫配套设备和材料已全部国产化。但由于前期爆发式增长的行业发展导致产品良莠不齐,部分系统设计先天不足,设备故障率高。此外,近两年火电二氧化硫排放标准不断修订,现役机组脱硫设施大部分需进行升级改造以满足新的要求。当前烟气脱硫工作主要集中于现役机组改造及新建机组配套。

脱硝:火电机组烟气脱硝自“十一五”开始大量试点,在“十二五”期间被纳入国家节能减排重点控制指标,并随着新的火电厂大气污染物排放标准的颁布落实,烟气脱硝成为了“十二五”期间的工作重点。

要满足新的环保要求,仅靠早期的低氮氧化物燃烧技术及SNCR已难以实现,必须新建SCR反应系统,当前电力锅炉脱硝系统正处于全面建设阶段,SCR催化剂已国产化。

4. 澳门威尼斯人线上官网宇清电力锅炉烟气整体净化技术方案

澳门威尼斯人线上官网宇清多年来潜心致力于锅炉烟气的高效净化技术研究,历经大量的试验开发、工业试验及推广应用工作,形成了自主知识产权全流程的高性能精品成套净化技术链。

u  SNCR+SCR烟气脱硝技术链

SCR脱硝系统

      SCR脱硝系统通过往烟气内喷入氨,氮氧化物在催化剂的作用下,与氨反应被还原成氮气与水,实现氮氧化物净化的目标。SCR脱硝系统主要包括氨站系统和硝区系统两大部分。氨站系统可采用液氨、尿素和氨水作为还原剂。硝区系统可以采用蜂窝式、板式和波纹板式催化剂。

    SCR脱硝系统具有以下技术特点:
      
脱硝效率高,可达8090%,可保障烟气排放满足国家排放标准;

技术成熟可靠,煤质、机组负荷适应范围广。

SNCR脱硝系统

     SNCR脱硝系统通过在高温段(8501100)喷入尿素或氨水,在无催化剂的情况下将氮氧化物还原成氮气与水,实现净化的目标。SNCR系统由于无催化剂,一次性投资及运行费用低,脱硝效率为3050%

u  电凝聚+五区移动板式电除尘

五区移动板式电除尘技术集机理创新、工艺创新、技术创新、结构创新于一体,不拆改内部电场,仅增设横向移动板式电场及少量的电极布置,强化了粉尘荷电,增加了收尘面积,彻底消除了二次扬尘及反电晕,实现了流场、浓度场的系统优化,显著提升了除尘器的收尘性能,尤其是提高了对微细粉尘的捕集效率,粉尘减排可达40~70%,相比常规电除尘配置,节电85%以上,经济易行,运行稳定可靠,是当前锅炉干式电除尘达标排放的首选技术,最新的澳门威尼斯人线上官网城北供热锅炉除尘改造后,粉尘排放全部降至20mg/m3以下。经鉴定,技术整体达到了国际先进水平。

为进一步提升对烧结微细粉尘的捕集率,澳门威尼斯人线上官网宇清在五区电除尘器前增设自主开发的高性能电凝聚器,通过强制烟尘荷电、交叉碰撞凝并,使得烟尘在进入电除尘器前相互聚集形成新的更粗颗粒,从而易于被后续电除尘器捕集,从而提高整体收尘效率。经某大型烧结机头电除尘系统成功应用,测试结果显示,凝聚器投运后PM10排放量下降了48.90%PM2.5下降了5194%PM1下降了91.17%

u  石灰石-石膏法烟气脱硫

湿法烟气脱硫系统具有脱硫效率高,可靠性强,脱硫副产品可综合利用,不会造成二次污染等优点。该技术是解决电力锅炉烟气脱硫的最佳选择,适用于燃煤发电厂、燃煤供热锅炉、冶金烧结机等企业的烟气脱硫工程,是净化锅炉尾气的首要选择。

主要特点

l      脱硫效率高,可达95%以上;

l      吸收剂化学剂量比低;

l      /气比(L/G)低,可降低脱硫系统的能耗;

l      可得到纯度很高的脱硫副产品石膏,为脱硫副产品的综合利用创造了有利条件;

l      采用空塔型式使吸收塔内径大幅度的减小,同时大大减少了内部构件,降低了结垢的可能性;

l      采用价廉易得的石灰石/石灰作为吸收剂,能够有效地控制运行成本;

l      系统具有较高的可靠性,系统可用率可达98%以上;

l      对锅炉燃煤煤质变化适应性好,当燃煤含硫量增加时,仍可保持较高的脱硫效率;

l      对锅炉负荷变化有良好的适应性,在不同的烟气负荷及SO2浓度下,脱硫系统仍可保持较高的脱硫效率及系统的稳定。

工艺流程

u  烟气脱硫后湿式电除尘

湿式电除尘器是燃煤烟气复合污染物控制的精处理技术装备。对于亚微米大小的颗粒,包括微细颗粒物(PM2.5)SO3酸雾、重金属(汞等)都有较好的收集性能,且具有以下性能优势:

Ø 不受粉尘比电阻影响,可有效捕集其它烟气治理设备捕集效率较低的污染物(如PM2.5等);

Ø 可捕集湿法脱硫系统产生的污染物,消除石膏雨;

Ø 可达到其它除尘设备难以达到的极低的烟尘排放限值(如<3mg/m3


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