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1、新的火电厂环保排放标准下新的火电厂环保排放标准下烟气处理工艺路线选择烟气处理工艺路线选择 GB132232011 GB132232011 火电厂大气污染物排火电厂大气污染物排放标准放标准已经实施,新的标准更加严格,已经实施,新的标准更加严格,必须建立高效烟气处理技术体系,使环保必须建立高效烟气处理技术体系,使环保工艺水平及效率不断提高!工艺水平及效率不断提高!2新版新版火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准3内内 容容1兴旺国家应对火电机组环保标准变化环保工艺路线选择兴旺国家应对火电机组环保标准变化环保工艺路线选择234 兴旺国家应对环保标准变化环保工兴旺国家应对环保标准变化环保工艺
2、路线选择艺路线选择1111561 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 国外主要以欧美为代表的对已有环保工艺的效率和可用国外主要以欧美为代表的对已有环保工艺的效率和可用率的不断提高以及对多污染物进行高标准排放控制的综合率的不断提高以及对多污染物进行高标准排放控制的综合能力和以能力和以 为代表的新型环保工艺技术开展和应用。为代表的新型环保工艺技术开展和应用。71 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 烟气处理技术开展随着烟气处理技术开展随着 环保法规的不断严格,环保法规的不断严格,经历了经历了3
3、3个开展个阶段:个开展个阶段:第第1 1阶段阶段19901990年之前;年之前;1990 1990年前,年前,的环保排放控制标准比较低,如:的环保排放控制标准比较低,如:SOSO2 2排放控制标准在排放控制标准在1480mg/Nm1480mg/Nm3 3,各种烟气处理技术应用研究,各种烟气处理技术应用研究和开展阶段。和开展阶段。81 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择第第2 2阶段:阶段:19901990年始年始 20072007年底前;年底前;19901990年年 环保总署提出了环保总署提出了清洁大气法修正案清洁大气法修正案,清洁大气法修正
4、案清洁大气法修正案的公布实施,各种烟气处理技术在的公布实施,各种烟气处理技术在火电机组得到工程应用及大开展。针对火力发电厂粉尘排火电机组得到工程应用及大开展。针对火力发电厂粉尘排放及放及SOSO2 2排放控制提出了要求,特别是对细粉尘颗粒排放排放控制提出了要求,特别是对细粉尘颗粒排放控制提出要求,控制提出要求,20062006年废除了年废除了PM10PM10要求要求,专门对专门对PM2.5PM2.5提出提出控制要求。控制要求。91 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 近近10d10d新上火电机均超临界机组,随着火电厂环新上火电机均超临界机组,
5、随着火电厂环保工艺的开展和对环保的高度重视,出现了几种除尘、脱保工艺的开展和对环保的高度重视,出现了几种除尘、脱硫应用效果比较合理的环保工艺。主要代表工艺如下:硫应用效果比较合理的环保工艺。主要代表工艺如下:101 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 1 1电除尘器调质除尘工艺电除尘器调质除尘工艺 烟气调质系统添加一定量的添加剂,提高烟尘荷电能烟气调质系统添加一定量的添加剂,提高烟尘荷电能力,使粉尘的外表物理特性满足电除尘器的要求,以到达力,使粉尘的外表物理特性满足电除尘器的要求,以到达提高除尘效率的目的。保证进入电除尘器之前与烟气实现提高除
6、尘效率的目的。保证进入电除尘器之前与烟气实现最正确混合效果。最正确混合效果。111 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择2 2布袋除尘器除尘工艺布袋除尘器除尘工艺 利用高效布袋除尘器直接保证较低出口粉尘浓度保利用高效布袋除尘器直接保证较低出口粉尘浓度保证除尘效率证除尘效率99.9%99.9%,目前在,目前在 大约有大约有2020的电厂采用了布的电厂采用了布袋除尘器,其中大局部新建袋除尘器,其中大局部新建800MW800MW机组采用布袋除尘器。机组采用布袋除尘器。121 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工
7、艺路线选择 堪萨斯州堪萨斯州Council Bluffs 4Council Bluffs 4号号790MW790MW机组布袋除尘器机组布袋除尘器131 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 3 3旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺 B&WB&W公司从丹麦公司从丹麦NiroNiro公司购置该技术,在公司购置该技术,在 获得获得比欧洲要多得多的机组安装业绩。在比欧洲要多得多的机组安装业绩。在 350MW350MW到到935MW935MW机机组均有运行业绩,组均有运行业绩,20062006年投运多套年投运多套790MW790MW超临
8、界机组利用超临界机组利用该工艺的烟气脱硫装置该工艺的烟气脱硫装置,在在 电站脱硫工程中,电站脱硫工程中,80%80%采用采用石灰石石膏湿脱硫工艺,其余石灰石石膏湿脱硫工艺,其余20%20%份额中绝大局部采用份额中绝大局部采用旋转喷雾枯燥法脱硫工艺。旋转喷雾枯燥法脱硫工艺。141 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 790MW790MW机组旋转喷雾半干法烟气脱硫装置机组旋转喷雾半干法烟气脱硫装置151 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择d d活性焦烟气脱汞工艺活性焦烟气脱汞工艺 在火电厂烟气脱
9、汞技术开展方面在火电厂烟气脱汞技术开展方面,走在世界的前走在世界的前列列,对煤中重金属进行分析对煤中重金属进行分析,对其中一局部电厂采用活性焦对其中一局部电厂采用活性焦脱汞工艺。脱汞工艺。已有多个大机组完成烟气脱汞工程应用。已有多个大机组完成烟气脱汞工程应用。161 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 堪萨斯州堪萨斯州Council Bluffs 4Council Bluffs 4号号790MW790MW机组活性焦脱汞工机组活性焦脱汞工艺投射点艺投射点171 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选
10、择 堪萨斯州堪萨斯州Council Bluffs 4Council Bluffs 4号号790MW790MW机组活性焦脱汞工机组活性焦脱汞工艺储罐艺储罐181 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 第第3 3阶段:阶段:20082008年始;年始;开始执行开始执行 清洁空气法修正案清洁空气法修正案二期工程,即高二期工程,即高效烟气处理技术开展阶段。将比效烟气处理技术开展阶段。将比19901990年公布的年公布的 清洁清洁空气法修正案空气法修正案对污染物的控制力度更大,要求更严。其对污染物的控制力度更大,要求更严。其中对脱硫装置的要求如下:新上火
11、电机组当采用石灰石中对脱硫装置的要求如下:新上火电机组当采用石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺时,脱硫效率到达石膏湿法烟气脱硫工艺时,脱硫效率到达9898 9999,脱,脱硫装置可用率到达硫装置可用率到达9999;191 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 当采用旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺时,脱硫效率到当采用旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺时,脱硫效率到达达9595以上,脱硫装置可用率到达以上,脱硫装置可用率到达99%99%。201 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 在高效烟气处理工艺示范装置设计方面:
12、在高效烟气处理工艺示范装置设计方面:正在执行正在执行PPIIPPII方案火电厂改进方案,方案火电厂改进方案,能源部在国内能源部在国内AES AES Greenidge4Greenidge4号机组号机组104MW104MW机组机组安装了一套组合技术环安装了一套组合技术环保型电厂示范装置。保型电厂示范装置。211 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 主要工艺路线为:低主要工艺路线为:低NONOX X燃烧器燃烧器+SNCR+SCR+CFB-FGD+SNCR+SCR+CFB-FGD烟气循环流化床脱烟气循环流化床脱SOSO2 2、SOSO3 3工艺工艺
13、+脱汞活性焦脱汞工艺脱汞活性焦脱汞工艺+布袋除尘器示范装置,布袋除尘器示范装置,SOSO2 2脱除率脱除率 95%95%,SOSO3 395%95%,脱,脱汞率汞率 90%90%,NONOX X排放为排放为150mg/Nm150mg/Nm3 3。该工程方案。该工程方案20082008年投运。年投运。试验成功后,准备将多污染物控制技术应用到国内近试验成功后,准备将多污染物控制技术应用到国内近500500个老火电机组,机组容量在个老火电机组,机组容量在 50MW50MW 600MW600MW之间,这是之间,这是 在在高效烟气处理系统建设方面一个重要的尝试。高效烟气处理系统建设方面一个重要的尝试。2
14、21 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 因此,因此,目前的高效烟气处理技术开展特点可以总目前的高效烟气处理技术开展特点可以总结为结为2 2个方面:个方面:1 1提高烟气处理系统的效率和可用性,目前烟气处提高烟气处理系统的效率和可用性,目前烟气处理最关键的装置是烟气脱硫装置,因此新的法规要求石灰理最关键的装置是烟气脱硫装置,因此新的法规要求石灰石石膏湿法脱硫工艺效率石石膏湿法脱硫工艺效率98%98%99%99%,半干法烟气脱硫工,半干法烟气脱硫工艺效率艺效率95%95%,可用率均为,可用率均为99%99%。在具体工艺路线选择方面,。在具体工艺
15、路线选择方面,以燃煤硫分以燃煤硫分1.5%1.5%为界限,分别实施不同的脱硫工艺。为界限,分别实施不同的脱硫工艺。231 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 当煤硫分当煤硫分 1.5%1.5%时,采用以湿式石灰石时,采用以湿式石灰石-石膏法烟气脱硫石膏法烟气脱硫工艺为主的当煤硫分工艺为主的当煤硫分 1.5%1.5%时,采用低时,采用低NONOX X燃烧器燃烧器+SCR+SCR脱脱硝工艺硝工艺+活性焦脱汞当煤中汞含量分析超标时,加此工活性焦脱汞当煤中汞含量分析超标时,加此工艺艺+旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺+布袋除尘器工
16、艺,脱布袋除尘器工艺,脱除除NONOX X、SOSO2 2、SOSO3 3、粉尘、细颗粒以及汞等,采用旋转喷雾粉尘、细颗粒以及汞等,采用旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺主要是到达节能、降耗及节省投资运半干法烟气脱硫工艺主要是到达节能、降耗及节省投资运行费用的效果。行费用的效果。241 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 2 2完成老火电机组综合高效烟气处理技术示范装置,完成老火电机组综合高效烟气处理技术示范装置,工艺路线为:低工艺路线为:低NONOX X燃烧器燃烧器+SNCR+SCR+CFB-FGD+SNCR+SCR+CFB-FGD烟气循环烟气循环
17、流化床脱流化床脱SOSO2 2、SOSO3 3工艺工艺+脱汞活性焦脱汞工艺脱汞活性焦脱汞工艺+布袋布袋除尘器,并准备在在全国除尘器,并准备在在全国600MW600MW以下火电机组逐步进行推以下火电机组逐步进行推广。广。251 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择德国德国 德国目前火电机组采用的主要环保工艺德国目前火电机组采用的主要环保工艺 欧盟已经把环境保护大气排放的有害物质控制列入欧欧盟已经把环境保护大气排放的有害物质控制列入欧盟法律,而在德国有更加严格的环保法律盟法律,而在德国有更加严格的环保法律联邦环境污联邦环境污染防治法染防治法BImS
18、chGBImSchG,20042004年年7 7月月2020日联邦环境污染防治日联邦环境污染防治法第法第1313实施条例修正完成并开始执行。第实施条例修正完成并开始执行。第1313实施条例实施条例对新机组的粉尘、对新机组的粉尘、COCO、NONOX X、SOSO2 2、SOSO3 3的排放控制要求如下。的排放控制要求如下。261 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 根据德国联邦环境污染防治法,对根据德国联邦环境污染防治法,对300MW300MW以上机组有关粉以上机组有关粉尘、尘、NONOX X和和SOSO2 2排放控制浓度要求分别为排放控制浓
19、度要求分别为20mg/Nm20mg/Nm3 3、200mg/Nm200mg/Nm3 3和和400mg/Nm400mg/Nm3 3SOSO2 2+SO+SO3 3,这一要求中不仅对粉,这一要求中不仅对粉尘、尘、SOSO2 2、NONOX X排放提出了严格要求,对排放提出了严格要求,对SOSO3 3排放也同时提出排放也同时提出了要求。了要求。271 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 在在FGDFGD可靠性方面:德国标准要求机组每年不带可靠性方面:德国标准要求机组每年不带FGDFGD运运行在行在100100 120120小时内,可以分几次运行,但
20、小时内,可以分几次运行,但FGDFGD一次只能停一次只能停7272小时。小时。针对法规要求,德国目前在目前的超超临界机组针对法规要求,德国目前在目前的超超临界机组采用的主要代表工艺如下:采用的主要代表工艺如下:281 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 a a高效电除尘器高效电除尘器 高效电除尘器是通过对电除尘器控制局部和烟气通道的高效电除尘器是通过对电除尘器控制局部和烟气通道的改进提高电除尘器效率,保证高效电除尘器改进提高电除尘器效率,保证高效电除尘器+烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺后粉尘排放浓度控制在后粉尘排放浓度控制在20mg/Nm20mg/
21、Nm3 3,而实际电除尘器效率到达,而实际电除尘器效率到达99.9%99.9%以上,电除尘器出口浓度可控制在以上,电除尘器出口浓度可控制在20mg/Nm20mg/Nm3 3。291 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 b b布袋除尘器除尘工艺。布袋除尘器除尘工艺。c c湿法烟气脱硫工艺、烟气循环硫化床脱硫工艺、湿法烟气脱硫工艺、烟气循环硫化床脱硫工艺、旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺。旋转喷雾枯燥法烟气脱硫工艺。301 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 德国公司在著名的德国公司在著名的 黑泵电厂
22、黑泵电厂2 2 800MW800MW机组、机组、BoxbergBoxberg电厂电厂2 2 800MW800MW机组和机组和NiederaussemNiederaussem电厂电厂1 1 1027MW1027MW机组设计过程中对环保方面的设计十分严格,机组设计过程中对环保方面的设计十分严格,环保型电厂技术主要向高效环保方面开展,采用环保型电厂技术主要向高效环保方面开展,采用SCRSCR脱硝脱硝工艺工艺+高效电除尘器湿法烟气脱硫工艺烟塔合一技术,高效电除尘器湿法烟气脱硫工艺烟塔合一技术,以黑泵电厂为例,二十世纪以黑泵电厂为例,二十世纪9090年代建成,后随国内年代建成,后随国内SOSO2 2排排
23、放控制法规的变化,放控制法规的变化,0202年对脱硫系统进行改造,保证满足年对脱硫系统进行改造,保证满足法规的要求。法规的要求。311 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 因此德国目前的超超高效烟气处理技术开展特点因此德国目前的超超高效烟气处理技术开展特点可以总结为可以总结为2 2个方面:个方面:1 1提高除尘装置和脱硫装置的效率,使各个装置都提高除尘装置和脱硫装置的效率,使各个装置都能到达自己的最高效率;能到达自己的最高效率;2 2提高脱硫装置的可用率。提高脱硫装置的可用率。321 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对
24、环保标准变化环保工艺路线选择 在在20002000年前后开展起来多种高效烟气处理技术。年前后开展起来多种高效烟气处理技术。在此之超在此之超超超临界机组主要采用的是常规的除尘、脱硫、临界机组主要采用的是常规的除尘、脱硫、脱硝技术。一些新技术在试验阶段,同时满足环境排放要脱硝技术。一些新技术在试验阶段,同时满足环境排放要求。由于对环保的高度重视,多项除尘、脱硫新工艺并得求。由于对环保的高度重视,多项除尘、脱硫新工艺并得到成熟开展,形成了一系列高效烟气处理技术,其目前比到成熟开展,形成了一系列高效烟气处理技术,其目前比较先进、具主要代表如下:较先进、具主要代表如下:331 1、兴旺国家应对环保标准变
25、化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 a a低低NONOX X燃烧器燃烧器+SCR+SCR烟气脱硝工艺烟气脱硝工艺+低低温电除尘器低低温电除尘器MGGH+MGGH+电除尘器电除尘器+石灰石石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺石膏湿法烟气脱硫工艺+MGGH+MGGH工工艺。艺。b b低低NONOX X燃烧器燃烧器+SCR+SCR烟气脱硝工艺烟气脱硝工艺+移动极板电除尘移动极板电除尘器器+石灰石石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。石膏湿法烟气脱硫工艺。341 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 c低低NONOX X燃烧器燃烧器+SCR+
26、SCR烟气脱硝工艺烟气脱硝工艺+电除尘器电除尘器+活性焦活性焦干法烟气脱硫包括脱干法烟气脱硫包括脱SOSO2 2+SO+SO3 3、脱硝、脱汞工艺、脱硝、脱汞工艺+一级一级电除尘器工艺。电除尘器工艺。351 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 低低温电除尘器低低温电除尘器 开展演变过程开展演变过程 一些地方环保排放控制综合要求不断提高,对应一些地方环保排放控制综合要求不断提高,对应的烟气处理工艺促使低低温高效烟气处理技术在的烟气处理工艺促使低低温高效烟气处理技术在 火电火电机组的开展。低低温高效烟气处理技术从机组的开展。低低温高效烟气处理技术
27、从 三菱公司的三菱公司的电除尘器电除尘器+湿法烟气脱硫工艺的单一除尘、脱硫工艺路线湿法烟气脱硫工艺的单一除尘、脱硫工艺路线演变而来。演变而来。361 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 在在 ,所有的湿法烟气脱硫工艺均设置烟气加热器。而,所有的湿法烟气脱硫工艺均设置烟气加热器。而 三菱公司开发的湿式石灰石三菱公司开发的湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺采用无石膏法烟气脱硫工艺采用无泄漏管式水媒体加热器泄漏管式水媒体加热器MGGHMGGH,即原烟气加热水然后用,即原烟气加热水然后用加热后的水加热脱硫后的净烟气。该工艺流程见图加热后的水加热脱硫后的净
28、烟气。该工艺流程见图1 1。对。对低硫煤该工艺具有无泄漏、没有温度及干、湿烟气的反复低硫煤该工艺具有无泄漏、没有温度及干、湿烟气的反复变换、不易堵塞的特点。我国的华能珞璜电厂一、二期烟变换、不易堵塞的特点。我国的华能珞璜电厂一、二期烟气脱硫工艺采用的即该气脱硫工艺采用的即该MGGHMGGH工艺。工艺。371 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 为适应为适应 环保排放控制标准的不断提高并解决环保排放控制标准的不断提高并解决SOSO3 3引引起的酸腐蚀问题,起的酸腐蚀问题,三菱公司开始在三菱公司开始在19971997年研究将年研究将MGGHMGG
29、H移至空气预热器后、除尘器前布置的新型低低温高效烟气移至空气预热器后、除尘器前布置的新型低低温高效烟气处理技术。处理技术。381 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择低低温高效烟气处理技术工艺原理低低温高效烟气处理技术工艺原理 在锅炉空预器后设置在锅炉空预器后设置MGGHMGGH热媒水热量回收系统,热媒水热量回收系统,使进入除尘器入口的烟气温度降低,提高烟气处理技术性使进入除尘器入口的烟气温度降低,提高烟气处理技术性能。脱硫装置出口设置能。脱硫装置出口设置MGGHMGGH热媒水烟气再热系统热媒水烟气再热系统。通。通过热媒水密闭循环流动,将从降温
30、换热器获得的热量去加过热媒水密闭循环流动,将从降温换热器获得的热量去加热脱硫后净烟气,使其温度从热脱硫后净烟气,使其温度从5050左右升高到左右升高到9090以上。以上。39低低温电除尘器工艺流程图低低温电除尘器工艺流程图401 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 通过这种除尘通过这种除尘+湿法烟气脱硫工艺方式到达高效除尘、湿法烟气脱硫工艺方式到达高效除尘、脱硫,使烟囱入口粉尘排放质量浓度大大降低的目的。按脱硫,使烟囱入口粉尘排放质量浓度大大降低的目的。按此流程,烟气经过此流程,烟气经过MGGHMGGH后,温度从后,温度从135135降到降到
31、9090左右,左右,烟气中的烟气中的SOSO3 3与水蒸气结合,生成硫酸雾,此时由于未采与水蒸气结合,生成硫酸雾,此时由于未采取除尘措施,被飞灰颗粒吸附,接着被电除尘器取除尘措施,被飞灰颗粒吸附,接着被电除尘器ESPESP捕捉,被飞灰吸附的捕捉,被飞灰吸附的SOSO3 3随飞灰排出,保证更高的除尘效随飞灰排出,保证更高的除尘效率,从而解决了下游设备的防腐蚀难题,并实现了系统的率,从而解决了下游设备的防腐蚀难题,并实现了系统的最优化布置。最优化布置。411 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择低低温高效烟气处理技术工艺技术特点低低温高效烟气处理技
32、术工艺技术特点 由于由于MGGHMGGH所进行的热交换的缘故,高效烟气处理技术所进行的热交换的缘故,高效烟气处理技术的运行温度变成了的运行温度变成了9090 C C,低于正常运行的,低于正常运行的120120 C C以上烟气温以上烟气温度。粉尘的比电阻降低,从而使得对几乎所有种类的煤来度。粉尘的比电阻降低,从而使得对几乎所有种类的煤来说,高效烟气处理技术的除尘性能都可以得到提高。因为说,高效烟气处理技术的除尘性能都可以得到提高。因为烟气温度的降低,烟气体积减少,所以高效烟气处理技术烟气温度的降低,烟气体积减少,所以高效烟气处理技术体积可以减小,采用三电场除尘器能够到达五电场除尘器体积可以减小,
33、采用三电场除尘器能够到达五电场除尘器的效率。的效率。421 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 与传统的除尘与传统的除尘+湿法烟气脱硫环保工艺相比,该工艺特点湿法烟气脱硫环保工艺相比,该工艺特点为:为:1 1降低电耗,运行费用将低。低低温高效烟气处降低电耗,运行费用将低。低低温高效烟气处理技术入口烟气温度由理技术入口烟气温度由135135左右降低到左右降低到9090左右后,实左右后,实际烟气流量大大减少,不仅对低低温高效烟气处理技术有际烟气流量大大减少,不仅对低低温高效烟气处理技术有利,而且也有利于吸风机和增压风机。降温换热器增加的利,而且也
34、有利于吸风机和增压风机。降温换热器增加的阻力由吸风机克服,对吸风机来说,虽然压头增加,但处阻力由吸风机克服,对吸风机来说,虽然压头增加,但处理烟气流量减少,两者相消,电耗基本持平。对脱硫风机理烟气流量减少,两者相消,电耗基本持平。对脱硫风机而言,由于处理烟气流量的减少,电耗将会下降。从总体而言,由于处理烟气流量的减少,电耗将会下降。从总体上来说,电耗降低了。上来说,电耗降低了。431 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 2 2可以除去绝大局部可以除去绝大局部SOSO3 3,并能提高除尘器效率。在,并能提高除尘器效率。在该系统的除尘装置中,烟温
35、已降到露点以下,而烟气含尘该系统的除尘装置中,烟温已降到露点以下,而烟气含尘质量浓度很高,一般为质量浓度很高,一般为150001500025000mg/m25000mg/m3 3左右,平均粒左右,平均粒度仅有度仅有202030m30m,因而总外表积很大,为硫酸雾的凝结,因而总外表积很大,为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。附着提供了良好的条件。441 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 通常情况下,灰硫比通常情况下,灰硫比D/SD/S大于大于100100,烟气中的,烟气中的SOSO3 3去去除率可到达除率可到达95%95%以上,以上,SOSO
36、3 3质量浓度将低于质量浓度将低于2.86 mg/m2.86 mg/m3 3。另。另外,外,FGDFGD入口烟气含尘量的降低还有利于石膏质量的提高。入口烟气含尘量的降低还有利于石膏质量的提高。对煤种适应性强,能提高高效烟气处理技术的除尘性能;对煤种适应性强,能提高高效烟气处理技术的除尘性能;改善湿烟囱工作环境。改善湿烟囱工作环境。451 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 3 3高效烟气处理技术本身结构变化,在高效烟气处高效烟气处理技术本身结构变化,在高效烟气处理技术内部设置挡板,通过高效烟气处理技术内部挡板连理技术内部设置挡板,通过高效烟气
37、处理技术内部挡板连动形成不带电打击方式,来防止粉尘的飘散。通过在动形成不带电打击方式,来防止粉尘的飘散。通过在MGGHMGGH入口设置散布钢球装置来保证管式焕热器管外表的清洁。入口设置散布钢球装置来保证管式焕热器管外表的清洁。4 4解决了湿法脱硫工艺中解决了湿法脱硫工艺中SOSO3 3腐蚀的难题,有良好的腐蚀的难题,有良好的经济效益。经济效益。461 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 由于高质量浓度粉尘的作用,不出现低温腐蚀现象。由于高质量浓度粉尘的作用,不出现低温腐蚀现象。运用该系统运用该系统FGDFGD系统基本不用专门考虑系统基本不用专
38、门考虑SOSO3 3的腐蚀问题,同的腐蚀问题,同时又充分发挥时又充分发挥GGHGGH的作用,把烟气加热到足够温度的水平,的作用,把烟气加热到足够温度的水平,满足环保排放扩散的要求。这样可以节省大笔防腐投资,满足环保排放扩散的要求。这样可以节省大笔防腐投资,维修工作量和费用,并大大超过维修工作量和费用,并大大超过MGGHMGGH的投资和运行费用。的投资和运行费用。471 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 5 5可以实现最优化的系统布置。目前几乎所有的系可以实现最优化的系统布置。目前几乎所有的系统设计都是将脱硫增压风机放在脱硫塔之前,主要是考虑
39、统设计都是将脱硫增压风机放在脱硫塔之前,主要是考虑风机的工作条件,即磨损,腐蚀和玷污的问题。采用防腐风机的工作条件,即磨损,腐蚀和玷污的问题。采用防腐MGGHMGGH工艺系统,就有条件把脱硫风机放在吸收塔之后,不工艺系统,就有条件把脱硫风机放在吸收塔之后,不受场地布置的限制,该风机将不再承受高温,磨损和腐蚀受场地布置的限制,该风机将不再承受高温,磨损和腐蚀等恶劣工作条件,可提高系统的可用率,并且,吸收塔和等恶劣工作条件,可提高系统的可用率,并且,吸收塔和升温换热器等工作在负压状态下,可降低结构和密封的要升温换热器等工作在负压状态下,可降低结构和密封的要求,同时能耗下降约求,同时能耗下降约5%5
40、%,这是脱硫系统最优化的系统布置。,这是脱硫系统最优化的系统布置。481 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 6 6高效烟气处理技术产生的灰仍可再利用。根据高效烟气处理技术产生的灰仍可再利用。根据 三菱公司的经验,在煤含硫质量浓度较低时,高效烟气处三菱公司的经验,在煤含硫质量浓度较低时,高效烟气处理技术产生的灰仍可用来做水泥添加剂等,其他用途方面,理技术产生的灰仍可用来做水泥添加剂等,其他用途方面,这种飞灰与普通飞灰相同。这种飞灰与普通飞灰相同。7 7无泄漏,能有效利用回收的热量。采用管式烟气无泄漏,能有效利用回收的热量。采用管式烟气加热器,
41、无泄漏,同时回收的热量可用于加热器,无泄漏,同时回收的热量可用于3 3个系统:烟气个系统:烟气再热系统;烟气余热回收加热凝结水系统;采暖供热系统。再热系统;烟气余热回收加热凝结水系统;采暖供热系统。491 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择工艺应用情况工艺应用情况 三菱公司在三菱公司在19971997年开始研究将低低温高效烟气处理技年开始研究将低低温高效烟气处理技术应用,目前该技术已成功应用于术应用,目前该技术已成功应用于9 9台机组。台机组。50低低温高效烟气处理技术工程应用情况低低温高效烟气处理技术工程应用情况1 1、兴旺国家应对环保标准
42、变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 Hitachinaka Hitachinaka电厂电厂1000MW1000MW机组机组SCR+GGH+SCR+GGH+低低温电除尘器低低温电除尘器+湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫521 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择531 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 综合排放控制效果分析综合排放控制效果分析 以以 橘湾电厂为例说明主要技术经济指标情况。橘湾电厂为例说明主要技术经济指标情况。541 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选
43、择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 橘湾电厂保证值和考核试验结果橘湾电厂保证值和考核试验结果 1 1 1050MW1050MW机组机组工程工程设计值设计值测试结果测试结果FGDFGD入入口口烟烟气气流流量量湿湿态态/干态干态/m m3 3h h-1-12851000/26429002851000/26429002882000/26601002882000/2660100烟气温度烟气温度/90909696SOSOX X质量浓度质量浓度/mgmgm m-3-32445244510701070H H2 2O O的体积分数的体积分数/%/%7.37.37.77.7粉尘质量浓度粉尘质量浓度/m
44、gmgm m-3-324.024.03.73.7FGDFGD出口烟气流量出口烟气流量2964000/26501002964000/26501003043000/26673003043000/2667300烟气温度烟气温度/9090106106SOSOX X质量浓度质量浓度/mgmgm m-3-3 129.0129.034.334.3H H2 2O O的体积分数的体积分数/%/%10.610.612.312.3粉尘质量浓度粉尘质量浓度/mgmgm m-3-3 5 51 1551 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 采取了高效烟气处理技术,橘湾电
45、厂的实践证明进入高采取了高效烟气处理技术,橘湾电厂的实践证明进入高效烟气处理技术的烟气温度降低,烟气体积变小,烟速降效烟气处理技术的烟气温度降低,烟气体积变小,烟速降低,同时烟尘比电阻也有所减小,因而提高了除尘效率,低,同时烟尘比电阻也有所减小,因而提高了除尘效率,采用三电场除尘器代替五电场除尘器采用三电场除尘器代替五电场除尘器,除尘器,出口粉尘除尘器,出口粉尘质量浓度控制在质量浓度控制在30mg/m30mg/m3 3以下,同时以下,同时 认可的烟气脱硫装认可的烟气脱硫装置除尘效率置除尘效率83%83%,烟囱入口质量浓度已小于,烟囱入口质量浓度已小于5mg/m5mg/m3 3以下,以下,同时脱
46、除大量的同时脱除大量的SOSO3 3,,烟囱入口,烟囱入口SOSO3 3低于低于2.86 mg/m2.86 mg/m3 3。561 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择-移动极板电除尘器移动极板电除尘器 移动极板系统,能够利用旋转刷和移动的收尘极板去移动极板系统,能够利用旋转刷和移动的收尘极板去除捕集的粉尘,从而防止电晕,移动极板系统能有效地收除捕集的粉尘,从而防止电晕,移动极板系统能有效地收集高电阻率的粉尘。该系统较之传统的固定电极系统更为集高电阻率的粉尘。该系统较之传统的固定电极系统更为紧凑,用电量也更小。紧凑,用电量也更小。571 1、兴
47、旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 收尘极板通过顶部驱动轮的旋转,以极慢的速度进行上收尘极板通过顶部驱动轮的旋转,以极慢的速度进行上下移动,带电粉尘在集尘区域内被收集。下移动,带电粉尘在集尘区域内被收集。附着在极板上的的粉尘在非集尘区域内,被夹住收尘附着在极板上的的粉尘在非集尘区域内,被夹住收尘极板的两把旋转电刷刮落。极板的两把旋转电刷刮落。581 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 旋转电刷按照与收尘极板移动方向相反的方向旋转,防旋转电刷按照与收尘极板移动方向相反的方向旋转,防止粉尘的飞散,同时
48、将粉尘刮落到料斗中。止粉尘的飞散,同时将粉尘刮落到料斗中。使用移动极板电除尘器,四电场电除尘器能够到达五使用移动极板电除尘器,四电场电除尘器能够到达五电场除尘效率,入口粉尘浓度电场除尘效率,入口粉尘浓度5 530g/Nm30g/Nm3 3时,电除尘器出时,电除尘器出口粉尘浓度可达口粉尘浓度可达30mg/Nm30mg/Nm3 3。591 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择601 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择4.03.02.01.010111012101310145.0粉尘粉尘的的电阻率电
49、阻率 (-cm-cm)电除尘器收电除尘器收尘面积指数尘面积指数高高比比电阻粉尘反电电阻粉尘反电晕形成晕形成区域区域移动电极固定电极611 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 1000MW1000MW机组固定电极型机组固定电极型ESPESP和移动极板型和移动极板型ESPESP的比较的比较工程工程固定电极型固定电极型ESPESP移动极板型电除尘器移动极板型电除尘器电场数电场数4 4 4 4个固定个固定3 3 2 2个固定个固定+1+1个移动个移动占地面积占地面积100%100%74%74%重量重量100%100%71%71%耗电量耗电量100%1
50、00%67%67%出口粉尘浓度出口粉尘浓度30 mg/Nm30 mg/Nm3 330 mg/Nm30 mg/Nm3 3621 1、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择、兴旺国家应对环保标准变化环保工艺路线选择 移动极板型电除尘器与固定电极型电除尘器相比有很移动极板型电除尘器与固定电极型电除尘器相比有很多优势,其耗电量为固定电极型的多优势,其耗电量为固定电极型的67%67%,安装用地也仅为,安装用地也仅为固定电极型的固定电极型的74%74%。移动极板型电除尘器的用户可以减少。移动极板型电除尘器的用户可以减少用地、投资和运行费用。移动极板型电除尘器的稳定性也用地、投资和运行费用。移动极板型电除