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    当前主流的低排放协同治理技术及其核心技术解析

    发布时间:2017/07/14 点击量:0
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      2011年中国颁布了史上最严的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)中要求:燃煤电厂在选择超低排放技术路线时,应选择技术上成熟可靠、经济上合理可行、运行上长期稳定、易于维护管理、具有一定节能效果的技术。中国地域广大,煤种复杂多样,超低排放推动了技术进步,产生出各种烟尘、SO2、NOx的超低排放治理技术及其组合的技术路线。本文介绍四种主流烟气协同治理技术路线,并对四种技术路线的技术经济性进行对比。

      01丨以低低温电除尘为核心的超低排放协同治理技术

      (一)协同治理组合工艺

      前脱硝(SCR)+降温(FGC)+低低温电除尘(LLT-ESP)+湿法脱硫(WFGD)+湿式电除尘器(WESP)+升温(FGR),是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的豪华型配置。

      核心技术

      该组合的核心技术是低低温电除尘器和湿式电除尘器(酌情选配)。设两段式换热器(MGGH):前段降温、调比电阻,作为低低温电除尘器提效措施;后段升温,防止烟囱出现“石膏雨”。

      优缺点
      该组合的优点是对锅炉型式、煤种及燃烧工况具有广泛的适应性,借助湿电的末端收敛控制,可以稳定达到多污染物超低排放的要求;缺点是一次投资高、能耗大、占地多、运行费用高、维护工作量大。应进行技术经济比较,慎重决策。

      02丨以单塔三区湿法脱硫为核心的超低排放协同治理技术

      (一)协同治理工艺

      前脱硝(SCR)+电除尘(ESP)+超净湿法脱硫(SJ-WFGD),是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的实用型配置。

      核心技术

      该组合的核心技术是单体三区型湿法脱硫塔,在常规单体二区(吸收区、氧化区)的基础上,顶部增设第三区,可以是高效耦合静电除尘器(电除雾器)或组合式机械除雾器(由设在塔顶的管式除雾器、屋脊式除雾器和设在出口水平管内的板式除雾器联合组成)。三区湿法脱硫塔的构造工艺见下图。

      技术特点

      利用三区布置湿法超净脱硫塔,在脱硫的同时,有效除去PM2.5、SO3及二次尘,防止形成“石膏雨”,具有协同控制功效。三区塔结构紧凑、占地少、投资省、运行费用低、不增加废水处理设施。缺点是,当上游ESP除尘效率不稳定、出口粉尘浓度较高时,会造成脱硫塔积灰堵塞,严重影响脱硫效果和正常运行,除雾器超负荷失效。

      03丨以超净电袋为核心的超低排放协同治理技术

      (一)协同治理组合

      前脱硝(SCR)+降温(FGC)+超净电袋复合除尘(ESP+BF)+超净湿法脱硫(WFGD)+升温(FGR),是燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的创新型配置。

      核心技术

      该组合的核心技术是用超净电袋复合除尘器代替电除尘器,确保进入下游脱硫塔的烟尘浓度低于10mg/Nm3。同时改进脱硫塔,强化喷淋覆盖率和均布性,塔顶配置新型除雾器,既确保高效脱硫,又不增加二次尘。管式换热器两段布置,是节能增效的辅助措施,可酌情选用。

      该组合的基本理念是强调脱硝、除尘、脱硫各尽其职,互不影响,不依赖于末端湿电除尘器。具有理念正确、技术先进、配置合理、运行稳定的特点,投资省、占地少、能耗低、维护方便、不增加废水处理设施,综合技术经济性能优良,适宜用于大中型燃煤锅炉机组超低排放协同治理工程。

      04丨以CFB脱硫与袋式除尘为核心的超低排放全干法协同治理技术

      循环流化床(CFB)锅炉燃料在炉内多次循环,同时采取二次配风、欠氧燃烧以及喷钙脱硫等措施,可燃用无烟煤、贫煤、煤矸石,属于节能环保型锅炉,大都匹配300MW以下发电机组,在中小型电厂及供热中心占相当大份额。我国现拥有CFB锅炉3000余台,总装机6300MW。CFB锅炉尾部烟气具有颗粒物浓度较高、SO2和NOx含量较低的特点,适宜使用以循环流化床脱硫与袋式除尘为核心的全干法协同治理技术。

      (一)协同治理工艺

      低氮燃烧(LNB)、炉内脱硝(SNCR)+电除尘(ESP)+循环流化床脱硫(CFB)+袋式除尘(BF),是中小型燃煤锅炉烟气超低排放协同治理的全干型配置。

      核心技术

      该组合的核心技术是循环流化床脱硫与袋式除尘,上游LNB、SNCR(酌情增设SCR)、ESP为CFB脱硫提供适宜条件。在CFB入口选择性加入吸收剂Ca(OH)2、催化氧化剂(KMnO4\NaClO)或吸附剂(活性焦)可对某些污染物进行深度处理,最终由袋除尘把关,实现多种污染物协同治理、超低排放。

      技术特点

      该组合为全干法工艺,节能节水,物料循环利用。可用CFB锅炉高钙灰渣(或烘干电石渣)作CFB脱硫剂,滤袋表面粉尘层参与协同控制,收下尘返回CFB脱硫塔多次循环利用。适用于中小型燃煤锅炉,尤其是西部缺水地区。系统正常运用的关键是稳定建床和物流循环控制,对运行维护管理有较高要求。

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