燃煤电厂SO_2超低排放技术研究及其应用

随着国家法律法规对燃煤电厂烟气污染物排放要求的日趋严格,相关超低排放技术也日臻完善。对燃煤电厂SO_2超低排放技术的种类和技术特征进行了总结、分析和研究,并探讨各技术的技术优势和适用范围。与此同时,针对某电厂1 000 MW超超临界机组脱硫装置超低排放技术路线和工艺特征展开分析,研究了SO_2超低排放技术的实际应用性能。结果表明,入口SO_2标干浓度为1 122 mg/m~3(标态)时,脱硫效率可达98.48%,出口SO_2浓度为17 mg/m~3(标态),显著低于35mg/m~3(标态)的超低排放标准。     

燃煤电厂超低排放颗粒物测试方法研究

燃煤电厂进行超低排放改造后,排放的污染物浓度大幅下降,现有的颗粒物测试标准已经不能满足超低排放条件下颗粒物的监测要求,因此针对中国目前超低浓度条件下颗粒物的排放,制订新的测试标准很有必要。总结了当前国内和国外常用的几种颗粒物测试方法,经过对比研究和现场实测,发现国内测试方法存在不足,并根据这些不足提出国内颗粒物在超低浓度排放条件下的测试方法建议,为准确测量超低排放条件下颗粒物浓度,制订燃煤电厂低浓度颗粒物标准测试方法提供依据。     

超低排放燃煤机组SO_(3)和NH_(3)生成及迁移规律研究

研究不同机组负荷、还原剂制备方式下超低排放燃煤机组SO_(3)和NH_(3)生成及迁移规律,结果表明:负荷的升高促进SCR(选择性催化还原)系统内SO2转化为SO_(3),也会促进氨逃逸上升;机组负荷的升高抑制SO_(3)和NH_(3)在空预器段迁移;3种还原剂制备方式的机组,SO_(3)迁移比例在空预器为1.5%~10.4%,在LLT-ESP(低低温电除尘器)为33.7%~53.9%,在FGD(脱硫塔)为17.0%~29.3%;NH_(3)在空预器和LLT-ESP的迁移比例分别为23%~50%和50%~67%,进入FGD量极少;还原剂制备方式短时对NH_(3)和SO_(3)生成及迁移影响不明显,长期运行可能造成氨逃逸上升,进而影响SO_(3)迁移。     

燃煤电站典型超低排放工艺的SO_3脱除性能及排放特性

通过超低排放工艺性能试验,对5种典型超低排放工艺的SO_3脱除性能进行了分析,对不同环保设备的SO_3脱除性能进行了对比,从技术路线、除尘技术的角度对比分析了SO_3的脱除性能。为了分析典型超低排放工艺的SO_3排放特性,通过非线性回归模型模拟得到烟气中SO_3排放绩效和SO_3消减绩效的计算模型,比较分析了不同超低排放工艺的SO_3排放特性。结果表明:烟气中SO_3总脱除率和排放特性与超低排放工艺密切相关,采用LNB+SCR+LLT-ESP+FGD+WESP超低排放工艺具有最佳的SO_3总脱除率,可达到94%以上。超低排放工艺对SO_3脱除可能会产生负面影响。根据SO_3绩效模型可以预估超低排放工艺的SO_3排放绩效和消减绩效。     

燃煤电厂超低排放技术改造分析

介绍了国家和地方对燃煤电厂超低排放技术改造的政策要求,以某电厂1台660 MW机组为改造对象,通过对其它电厂、环保公司超低排放改造技术进行调研的基础上,并结合某电厂原有的环保设施和污染物排放现状,选用投资少、工期短的超低排放改造技术路线,确定超低排放设备改造范围,成功对2号机组烟气实施超低排放技术改造,改造后二氧化硫、氮氧化物、烟尘等主要指标平均排放浓度分别为22 mg/Nm~3、34 mg/Nm~3、2 mg/Nm~3,均符合国家燃煤电厂超低排放35 mg/Nm~3、50 mg/Nm~3、10 mg/Nm~3标准要求,可实现在原有基础上削减二氧化硫750 t/年、氮氧化物500 t/年、烟尘80 t/年,具有良好的环境效益和社会效益。并对超低排放技术改造后出现的一些问题进行分析,提出解决措施,为尚未改造或正在改造的电厂提供了借鉴。     

燃煤电厂SO_3控制及脱除技术研究进展

三氧化硫(SO_3)是燃煤电厂烟气污染物之一,主要来源于锅炉燃烧和选择性催化还原脱硝系统。SO_3的生成量受燃料中硫含量、燃烧方式、脱硝催化剂成分及结构形式、飞灰组成等多种因素的影响。SO_3与水蒸气反应生成H2SO4雾滴,排入大气可形成二次颗粒硫酸盐,引发雾霾、酸雨等灾害性天气。烟气中SO_3含量过高时易引起设备积灰、堵塞、腐蚀等问题,影响机组安全运行。基于SO_3的生成机理,综述了燃煤电厂SO_3控制及脱除技术最新研究进展,探讨了锅炉燃烧过程中控制、脱硝催化剂优化、炉后烟道内喷碱性吸收剂以及现有设备联合协同等脱除SO_3的技术方法,分析了不同技术的适用性和局限性,为今后燃煤发电机组烟气SO_3控制及脱除技术方案的选择提供参考依据。展望了SO_3控制及脱除技术未来研究方向,在深入研究SO_3生成机理的基础上,将源头治理和炉后脱除相结合,开展多种污染物联合脱除技术,针对不同机组,选择适宜的技术路线,探索提高SO_3脱除效率的有效途径,并进行技术经济性评价。     

燃煤电厂超低排放除尘系统节能优化试验

在国内大部分燃煤电厂已完成超低排放改造的新形势下,环保设备运行能耗偏高,运行调整方式不灵活等问题凸显,节能降耗成为今后一段时间燃煤机组的研究热点。本文通过对电除尘器进行能耗分析,提出了一系列节能优化运行措施,并对某燃煤电厂超超临界680 MW机组电除尘系统进行节能优化试验,节能优化实施后整个电除尘系统厂用电率从0.378%降至0.256%,节电率达到32.32%,而烟尘排放质量浓度仅从1.62 mg/m3增至3.17 mg/m3,在实现该机组烟尘稳定超低排放的同时,降低了运行能耗。该试验结果可为其他机组的节能优化运行提供了参考。     

燃煤电厂超低排放技术方案应用

中国煤种复杂多样,中高灰、中高硫煤在大型燃煤机组应用广泛,在火电污染物排放标准日益严格的背景下,讨论中高灰、中高硫煤种的超低排放技术路线的适用性以及进行技术路线的总结分析是非常必要的。对3台燃用中高灰分和中高硫分煤种的燃煤机组的超低排放技术路线的应用情况进行了分析。运行数据结果表明,燃用中高灰、中高硫分的煤种选择适当的技术路线可以使NOx、SO2和粉尘达到超低排放标准。提出了燃用中高灰分和中高硫分煤种机组的超低排放技术路线的选择建议。     

燃煤电厂超低排放应用现状及关键问题

目前我国的烟气协同治理技术路线应用时间较短,超低排放的运行和维护经验相对不足。为此,在介绍目前我国燃煤电厂超低排放改造技术现状的基础上,对我国已开展超低排放改造过程中及实际运行过程中存在问题进行了系统的总结分析,提出了合理改进运行建议,最后对我国超低排放各技术线路的经济性进行了比较分析和技术选择,并对燃煤电厂超低排放技术未来的发展趋势进行了展望。研究结果表明:相较于脱硝改造,电除尘和脱硫的超低排放改造工艺更为丰富,但都能满足烟尘、二氧化硫、氮氧化物这3项各自的排放质量浓度限值5、35、50 mg/m~3要求;超低排放各工艺技术实施过程中出现的问题主要集中在工艺设备的选型与安装、运行未达到预期、原料的运输及使用寿命、在线监测、上下游设备之间的影响等方面;燃煤装机容量越大,单位发电量的投资就越低,改造经济性也就越显著,推荐超低排放改造路线为"低氮燃烧+选择性催化还原+低低温电除尘器/电除尘器自身改造+单塔一体化技术/(脱硫改造+湿式电除尘器)";未来的超低排放发展趋势将会集中于开发低成本超低排放技术、协同脱除技术、全过程污染控制超低排放等。通过对我国燃煤电厂超低排放应用现状及关键问题的分析,可指导燃煤电厂大气污染物的控制研究及促进超低排放工艺技术的不断完善。     

燃煤机组SO_3迁移规律及排放特性试验

针对燃煤电厂SO_3排放现状,对国内多个典型燃煤机组(包括达标排放机组和超低排放机组)各污染物控制设备前后的SO_3质量浓度进行现场测试,并分析了国内典型燃煤机组的SO_3迁移规律。结果表明:达标排放机组的SO_3排放质量浓度普遍高于5 mg/m~3,而超低排放机组的SO_3排放质量浓度大多低于5 mg/m~3;燃煤机组SO_3迁移规律为烟气经选择性催化还原(SCR)脱硝装置后SO_3质量浓度明显增加,而经后续的电除尘装置、脱硫装置、低低温电除尘装置及湿电除尘装置后SO_3均得到有效脱除。     

燃煤电厂电除尘器超低排放升级改造

面临烟气超低排放要求,燃煤电厂现有电除尘器改造需求巨大。传统电除尘器改造依据修正的Deutsch公式,仅能通过增大本体的方式来控制排放浓度。因此,定义峰值、平均电场强度和比收尘面积的乘积作为电除尘指数,在其指导下可通过提高放电电压和电流来降低粉尘排放。在此基础上通过采用三相电源、降低烟气温度至110℃以下、应用前端电场侧部振打和末端电场顶部振打的混合振打、协同脱硫塔和电除尘器等优化改造措施,均可将电除尘器出口浓度控制在10 mg/m3以下。将袋式除尘器改造为电除尘器则可在控制颗粒物排放的同时,进一步减少酸雾、盐结晶等引起的堵塞和烟羽问题。     

超低排放燃煤电厂和燃气电厂综合对比

燃煤和燃气发电是中国火力发电的两大主流形式。从发电与控制污染技术、环境效应和经济效益3方面对超低排放燃煤电厂和燃气电厂进行了综合对比,对比结果表明：（1）从发电和污染控制技术看,超低排放燃煤电厂已完全自主研发生产,整体技术已跨入国际先进水平;燃气电厂仍采取进口的方式,需加快掌握燃气轮机制造的关键技术;（2）从环境效应看,超低排放燃煤电厂在气、液、固等常规污染物排放上均达到有效控制,对环境影响已较小,当燃煤发电标准煤耗不大于全国平均水平时比燃气电厂更清洁;（3）从经济效益看,超低排放燃煤电厂继续保持相对于燃气电厂较大的发电经济优势。研究结果可为客观看待两类电厂的优劣提供理论参考,并为国家制定相关政策提供依据。     

600MW燃煤发电机组的SO_3生成与排放特性

采用控制冷凝法在某600 MW燃煤发电机组选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝反应器入口和出口、干式静电除尘器(dry eletrostatic precipitator,DESP)入口和出口、湿式静电除尘器(wet electrostatic precipitator,WESP)入口和出口进行现场SO_3质量浓度测试,分析了锅炉的SO_3生成特性及各烟气处理设备对其的影响。结果表明,炉内燃烧过程会产生15.2~21.6 mg/m~3的SO_3,其生成质量浓度随负荷升高有所降低;SCR脱硝过程中部分SO_2转化为SO_3,导致SO_3质量浓度升高55.4%~58.3%;DESP、WFGD装置和WESP的SO_3脱除效率分别为44.67%~44.57%、74.1%~75.6%和51.4%~57.6%;WFGD装置对SO_3的脱除效率显著低于对SO2的脱除效率,而WESP对SO_2和SO_3的脱除效率无明显差异。     

基于超低排放的燃煤电厂烟囱高度优化研究

燃煤电厂全面实施超低排放后,烟气污染物排放水平大幅降低,是否仍需采用高烟囱排放已引起关注。以平原区不同容量燃煤电厂为例,对超低排放水平下烟囱高度与污染物最大落地浓度关系进行研究,并对特定高度下是否出现建筑物下洗进行判定,分析烟囱高度优化的可能性。研究结果表明:平原区燃煤电厂执行超低排放限值后,300 MW、600 MW、1 000 MW级机组烟囱从现有推荐高度分别降低至130 m、140 m、150 m时,污染物最大落地浓度增幅不显著,初步判定污染物增加幅度可接受且不会出现建筑物下洗,烟囱高度存在优化降低的空间。     

超低排放燃煤电厂电除尘器运行性能分析

通过对26台超低排放燃煤电厂配套电除尘器运行性能进行多数据分析,包括电除尘器设计数据和测试时运行及性能数据,结果表明:电除尘器实际运行温度与设计温度偏差不大,实际处理烟气量与设计值相差约10%,设计煤成分与实际燃用煤成分差异较小,含硫量与粉尘驱进速度正相关,在足够的比集尘面积下,电除尘器出口粉尘浓度大部分处于约15 mg/m~3,基本低于设计出口粉尘浓度,电除尘器能耗与总集尘面积成正相关关系。     

燃煤电厂烟气SO3排放控制研究进展

由于对生态环境、人体健康、电力生产的多重危害,当前燃煤电厂烟气SO3排放已引起广泛关注,对其排放控制特性进行深入研究与系统总结是下一步制定相关政策以及实施排放控制工作的基础。该文分别从燃煤电厂烟气SO3协同控制技术与专项脱除技术2个方面,综述了前人的研究成果与当前的研究进展,分析了现有控制技术有待解决的关键问题及有待开展的研究内容,并在此基础上,结合我国燃煤电厂燃煤条件、锅炉炉型、超低排放装备等特点,提出了后续应对不同SO3排放控制要求的可行技术路线,以期为后续开展相关技术研究、工程实践、政策制订等工作提供借鉴和参考。     

600MW燃煤电厂超低排放技改方案及应用

为实现某600 MW燃煤电厂烟气污染物排放达到超低排放的目标,结合技改前烟气系统配置及布置情况,采用以低低温为核心的烟气协同治理技术路线,提出了"锅炉燃烧器低氮改造+脱硝装置(备用层加装催化剂)+烟气冷却器+低低温静电除尘器+脱硫装置(交互式喷淋及托盘)+湿式电除尘器+烟气再热器+干烟囱"的技改方案。通过提效改造后,烟气氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放浓度分别为36.8mg/Nm~3、21.6mg/Nm~3、1.7mg/Nm~3,性能指标优于燃机排放限值。利用低低温烟气余热系统中多余的热量加热凝结水,由此可节约标煤耗0.59 g/k W·h。该项目超低排放技改方案的成功应用,可为后续类似工程技改时设计参考。     

超低排放燃煤电厂SO3和可凝结颗粒物迁移规律研究

为获得燃煤电厂SO3和可凝结颗粒物（CPM）的迁移排放特性,对国内多家超低排放燃煤机组烟气中SO3和CPM进行现场测试。结果表明:有4家电厂的选择性催化还原（SCR）脱硝系统对SO3总生成量的贡献率在42.01%~52.08%之间,湿法烟气脱硫装置（WFGD）对SO3的脱除效率在51.20%~65.20%之间,湿式电除尘器（WESP）对SO3的脱除效率在77.25%~79.27%之间;从排放烟气看,配备WESP的超低排放改造电厂均能有效脱除SO3,总脱除效率达到94.28%以上;此外,现有污染物控制装置对CPM有一定脱除作用,其中,WFGD对CPM的脱除效率在34.64%~47.20%之间,WESP对CPM的脱除效率在36.20%~39.26%之间;CPM主要由SO42–、Cl–和NO3–等酸根离子组成,CPM无机成分中的NH4+和SO42–分别来自烟气中的NH3和SO3,其质量浓度与烟气中NH3和SO3的质量浓度正相关。     

大型燃煤电厂烟气超低排放技术研究与实施

为使燃煤电厂烟气污染物排放浓度达到天然气机组超低排放标准,结合广东珠海金湾发电有限公司国产600 MW超临界燃煤机组的实际运行情况,对现有设备进行评估和研究,通过实施新增脱硝系统、新增湿式电除尘、省煤器分级、脱硫扩容等一系列环保设施改造。整体改造完成后,改造效果均达到了性能考核要求,机组烟气主要污染物实现了超低排放。实践证明,该公司的超低排放整体改造方案是可行的,其中的湿式电除尘和省煤器分级技术具有推广价值。     

燃煤电厂烟气中SO3排放控制中试研究

燃煤电厂SO₃排放造成严重环境问题,本文利用某电厂污染物脱除中试平台对神华煤燃烧烟气中的SO₃的生成和脱除特性进行了系统研究。结果表明,采用选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）的脱硝反应器中烟气SO₂/SO₃的转化率随反应器入口烟气温度的增大而增大。低低温电除尘器（low-low temperature electrostatic precipitator,LLT-ESP）对SO₃的脱除效率随入口烟气温度的增加而减小;湿法脱硫系统（wet flue gas desulfurization,WFGD）的喷淋量达到一定程度后,继续增加喷淋量对提升烟气中SO₃的脱除效果并不明显。当SCR反应器、LLT-ESP入口烟气温度分别为290℃和130℃,WFGD系统3层喷淋层运行时,SO₃的脱除效率稳定在75%~80%,此时,NO_x和SO₂排放浓度远低于超低排放要求。