山西燃煤电厂超低排放改造技术路线探讨

针对山西省燃煤电厂烟气污染治理设施运行现状、污染物排放情况及燃煤特点,探讨性提出适合山西省现役燃煤电厂超低排放技术改造技术路线和方案,最终达到燃煤电厂烟气超低排放标准要求,对300 MW以上燃煤机组超低排放改造有一定借鉴意义。     

燃煤电厂超低排放技术路线与协同脱除

文中首先综述了高效烟气脱硝、脱硫和颗粒物脱除技术的发展。考虑到各个烟气净化单元设备彼此之间的相互影响,在超低排放路线的设计过程中需要兼顾考虑各个污染物装置的协同机制。在此基础上总结了3种现行的超低排放路线,分别是以低低温电除尘器、湿式电除尘器和电袋除尘器为核心可达到     

燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线的选择

在深入研究燃煤电厂烟尘、SO₂、NO_x等控制技术特点与适用条件的基础上,综合国内大量煤电机组超低排放的成功案例,提出了燃煤电厂超低排放技术路线选择应遵循“因煤制宜,因炉制宜,因地制宜,统筹协同,兼顾发展”的基本原则,辨识出不同煤质、不同炉型、不同机组规模、不同污染控制要求等条件下的最佳可行技术,给出目前应用较多的超低排放典型技术路线,可指导燃煤电厂对超低排放技术路线的选择。     

燃煤电厂烟气污染物超低排放技术路线的选择

为系统分析燃煤机组SO₃排放特性,通过对58台机组SO₃生成和脱除情况进行测试,分析了炉内燃烧SO₃生成、脱硝系统SO₂/SO₃转化情况,以及干式除尘器、湿法脱硫系统和湿式除尘器对SO₃的脱除效果,从而获得燃煤机组SO₃生成、迁移及控制规律。结果表明：燃煤机组SO₃生成主要是由炉膛燃烧生成和脱硝系统SO₂转化生成,其中炉内燃烧SO₃的生成率约为炉内燃烧产生的SO₂总量的1%,脱硝系统SO₂/SO₃的转化率也约为1%。静电除尘器、电袋除尘器以及湿法脱硫系统对SO₃的脱除效果有限,静电除尘器SO₃脱除效率为15%~25%,电袋除尘器为20%~40%,湿法脱硫系统为40%~60%;而低低温除尘器和湿式除尘器具备较高的SO₃脱除效果,低低温除尘器SO₃脱除效率为50%~80%,湿式除尘器为70%~90%。因此通过控制燃煤硫份或脱硝系统SO₂/SO₃转化率可以有效地控制SO₃的生成,采用低低温除尘器和湿式除尘器可以有效降低SO₃的排放,通过干式除尘器+湿法脱硫系统+湿式除尘器可将SO₃控制在10 mg/m³以下。

     

1 000 MW机组超低排放技术路线分析

通过参与华能集团“环保排放优化专题研究”的研究和华能莱芜电厂的超低排放方案调研、分析,明确了华能集团百万机组超低排放的技术路线特点是“协同治理”,不设置湿式静电除尘器,而是通过低低温除尘器和湿法脱硫系统脱硫除尘提效的协同治理措施来实现。     

600MW燃煤机组超低排放改造

内蒙古某火电厂4号机组环保设施进行烟气超低排放改造。在改造过程中,通过采用高效除尘除雾器,增设喷淋层,提高浆液循环泵容积,改造电除尘器高频电源、升级控制系统,增大脱硝催化剂接触面积,增加催化剂层数等措施,使燃煤机组烟气排放的SO_2、NO_x和烟尘指标达到了排放标准,降低了污染物的排放量,取得了较好的社会效益、环境效益和经济效益。     

超低排放燃煤机组细颗粒物排放特性实验

细颗粒物可长期悬浮于大气中造成雾霾,燃煤机组作为细颗粒物主要排放源之一,可通过安装静电除尘器(ESP)和湿法烟气脱硫(WFGD)装置控制烟气颗粒物排放质量浓度。本文基于某600 MW燃煤机组的煤质和飞灰特性,实验研究了烟气调质(FGC)对ESP除尘性能的影响,并分析了其对颗粒物的脱除机理;同时,采集了WFGD系统出入口烟气颗粒物样品,测量总颗粒物和各粒径段颗粒物的质量浓度。结果表明:采用双重FGC时,ESP出口烟气灰颗粒质量浓度为18 mg/m~3,较未采用FGC时减少55 mg/m~3;在ESP入口烟道喷入42.86 mg/m~3的SO_3后,飞灰比电阻降为1.23×10~(10)Ω·cm,此时比电阻降至ESP的有效工作范围内,经WFGD后烟气总颗粒物质量浓度由18 mg/m~3降至4.2 mg/m~3,除尘效率为76.67%,而细颗粒物质量浓度由1.87 mg/m~3增至2.71 mg/m~3,增加了0.84 mg/m~3,这源于WFGD过程生成的粒径小于1μm的细颗粒物,其主要成分为CaSO_4·2H_2O。     

600MW燃煤机组大气污染物超低排放技术应用

对国内火电厂大气污染物超低排放的关键技术进行了总结,结合国内某电厂600MW机组大气污染物超低排放改造示范工程,重点介绍了影响大气污染物超低排放效果的关键因素,分别给出了NO_x、SO_2及烟尘控制技术方案,强调改造时需根据电厂的客观条件以及现有环保设备的评估结果,合理选择大气污染物超低排放改造技术方案,并应进行系统整体优化设计,协同脱除优化运行,以降低投资、运行及维护成本。     

燃煤火电机组SO2超低排放改造方案研究

国家对环保要求日趋严格,部分大气污染防治重点控制区域省份及部分发电集团已启动火电厂烟气超低排放技术改造试点,要求主要污染物排放指标达到GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》天然气燃气轮机组排放限值,其中SO2（标准状态）为35 mg/m3。根据目前脱硫技术发展现状,通过对燃煤火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置SO2超低排放改造案例的分析研究,给出了不同方案的成功应用结果,对燃用不同硫分的燃煤机组提出了原则性的SO2超低排放改造方案和建议。     

高炉热风炉烟气超低排放技术路线研究

高炉热风炉是钢铁行业生产过程中主要的烟气污染物排放源之一,通过分析当前高炉热风炉烟气污染物排放标准,结合高炉热风炉的烟气特点,提出两种适用于高炉热风炉烟气超低排放的技术路线,经过技术经济对比发现,采用中高温烟气脱硝更具优势。     

燃煤电厂超低排放机组重金属铅、砷排放特性

为研究超低排放改造后燃煤电厂重金属元素铅(Pb)和砷(As)的排放特性,采用美国环保部推荐的EPA Method 29方法,对机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统前、电除尘器(ESP)前后和湿式电除尘器(WESP)前后的烟气进行平行取样分析,同时对入炉燃料、底渣、ESP灰、石灰石浆液、石膏和脱硫废水等进行了取样分析,然后通过质量平衡核算得到Pb、As在燃煤副产物中的分配比例以及迁移排放特性。结果表明:燃料中的Pb和As主要迁移到ESP灰和底渣中;ESP前颗粒态重金属是Pb和As在烟气中的主要存在形式,占比均达98%以上;污染物控制装置(APCDs)对Pb和As的协同脱除效率均达到99%以上,WESP出口Pb和As的质量浓度分别为2.71mg/m~3和0.18mg/m~3,排放因子分别为0.91×10~(-12) g/J和0.06×10~(-12) g/J。因此,该APCDs可以有效控制烟气中Pb和As的排放。     

1000MW燃煤机组超低排放改造方案探讨

某电厂为达到最新的地区环保排放要求,根据电厂实际情况对NO_x、烟尘及SO_2这3项主要排放指标进行了分析,通过SCR增效改造、高效除尘除雾协同处理工艺和脱硫装置处理能力计算,提出一套切实可行的超低排放改造方案,为其他电厂后续改造提供参考。     

广东省燃煤机组超低排放改造成本收益分析

收集了300 MW及以上燃煤机组进行超低排放改造的12项典型技术组合,对各项技术组合的建设成本、运行费用、年收益进行核算,计算出各项技术的单位改造成本和收益,并绘制出广东省300 MW及以上燃煤机组进行超低排放改造的成本-收益曲线。结果显示：当累计发电量为2 333亿kW·h,广东地区燃煤机组改造总成本与总收益相平衡,纳入统计的机组包括：执行特别限值地区的所有300 MW及以上燃煤机组以及执行一般限值地区的7台1 000 MW及以上新建机组进行超低排放改造。     

燃煤电厂烟气超低排放与深度节能综合技术研究及应用

为实现超低排放与深度节能,以某电厂为例,采用系统协同处理方法,研究分析了烟气超低排放与深度节能综合技术路线,提出了锅炉低氮燃烧器改造、电除尘器低低温与脉冲电源协同提效、电除尘器蒸汽加热与热风吹扫、脱硫托盘与交互喷淋协同提效、湿式电除尘器及其废水零排放、MGGH与凝结水加热器耦合节能等技术方案,结果表明,超低排放改造效果优于国家超低排放限值要求,同时机组能耗降低,烟气余热回收,机组对煤种的适应性也得到提升,可为同类项目提供参考。     

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。     

某600MW燃煤机组超低排放改造技术及应用效果

围绕某600MW燃煤机组的超低排放改造,定性分析比较了现有脱硫、脱硝和除尘技术,简要论证了该机组超低排放所采用技术的可行性和有效性,利用现场测试数据说明了改造技术应用效果,并讨论了电站机组超低排放改造要注意的问题.     

燃煤电站锅炉超低排放技术方案分析研究

为了满足国家标准对燃煤机组大气污染物排放浓度的最新要求,对某600 MW燃煤机组大气污染物排放现状及超低排放技术进行分析研究,提出了采用"低氮燃烧+SCR脱硝+电袋复合除尘器+烟气脱硫+湿式电除尘器"的超低排放技术改造方案。结果表明:改造方案将该机组排烟中NO_X、SO_2、烟尘的排放浓度分别控制在50 mg/Nm~3、35 mg/Nm~3及5 mg/Nm~3以下,满足了国家对燃煤机组大气污染物超低排放限值的要求,同时明显改善了当地空气质量。     

基于CEMS数据的超低排放燃煤机组大气污染物排放特性分析

以54台超低排放燃煤机组为研究对象,对比分析了主要大气污染物(颗粒物、SO₂、NOx)的年排放达标率、年排放浓度、排放性能等排放特征。在对环保设施投运和故障进行调查的基础上,分析了排放超标和故障的原因。结果显示：参与调查的燃煤机组中颗粒物、SO₂、NOx排放年度达标率分别为99.981%、99.962%、99.893%,表明能够稳定实现超低排放;颗粒物、SO₂、NOx排放绩效均值分别为11.11、68.16、140.26 mg/(kW·h),满足且优于国家标准要求;启停时段颗粒物、SO₂、NOx排放超标时长占比分别为54%、64%、57%,说明机组启停过程中颗粒物、SO₂、NOx排放浓度难以控制,消除启停机期间制约环保设施正常投运的影响因素是后续主要研究方向。     

基于先进控制的燃煤机组超低排放指标优化控制技术

提出了一种适合实际应用的燃煤机组超低排放指标优化控制方法,在燃煤机组超低排放指标优化工作中引入先进控制技术,根据燃煤机组超低排放特征,通过多目标非线性模型预测控制技术,实现脱硫率和出口SO_2浓度的全程闭环控制,提高环保排放指标的控制品质;采用变参数非线性模型预测控制技术,实现脱硝率和出口NO_X浓度的多目标控制,提高全过程的控制品质,减少喷氨量的波动;采用神经网络、非线性建模等分析技术,对排放指标有效性监视评估,保证CEMS数据有效性。