永安电厂2300MW机组CFB炉超低排放汇报

华电永安发电有限公司2×300MW干法脱硫华电永安发电有限公司2×300MW干法脱硫超低排放汇报超低排放汇报福建华电永安发电有限公司2015年8月目录工程概况工艺介绍超低排放的技术保证规与布总图规划与布置主要设备配置情况主要设备配置情况生产运行情况生产运行情况工程概况工程概况工程概况福建华电永安发电有限公司2×300MW循环流化床机组为满足《火电厂大气污染物福建华电永安发电有限公司2×300MW循环流化床机组为满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）大气污染物特别排放限值要求，在炉后增设干法烟气脱硫除尘一体化装置。该程由国内烟气治上市公司福建龙净环保股份有限公司总承包采用国内最先该工程由国内烟气治理上市公司福建龙净环保股份有限公司总承包，采用国内最先进、运用最成熟的“干法超净工艺”。投产后两台炉可实现每年减少二氧化硫排放量~30000吨。8号机组烟气“超洁净”排放升级改造工程于2014年6月开始实施，2015年6月一次性顺利成功投运，7号机组预计2015年10月底投入运行。工程概况该工程采用一台锅炉配套一台脱硫系统布置，干法脱硫系统由吸收塔系统、吸收剂制备及供应系统、脱硫后布袋除尘器系统、脱硫灰再循环系统、工艺水系统、压缩空气系统、电气和仪表控制硫灰再循环系统、工艺水系统、压缩空气系统、电气和仪表控制系统等组成。二、工艺介绍二、工艺介绍设计参数项目数值设计参数项目数值入口烟气量（Nm3/h.干标）1034327入口烟气温度（℃）120~160入口烟气温度（℃）120160入口含尘量（mg/Nm3）~6000入口SO浓度（mg/Nm3）2650入口SO2浓度（mg/Nm3）2650脱硫效率（%）≥98.7脱硫后浓度（3）脱硫后SO2浓度（mg/Nm3）≤35脱硫后粉尘浓度（mg/Nm3）≤10每年减排SO2的量（吨）~15000（单台炉）脱硫灰的量（t/h）~15（单台炉，含部分粉煤灰）工艺流程三、超低排放的技术保证三、超低排放的技术保证实现SO2和烟尘超低排放的创新研究湿法高脱硫效率的原因：气态溶水中气态SO2溶于水中；溶于水中的SO2以H2SO3的形式逐级电离出H+HSO3-及溶于水中的SO2以H2SO3的形式逐级电离出H、HSO3及SO32-，与溶液中碱性吸收剂反应酸碱中和反应；离子型反应——关键！新型干法通过喷水降温，在颗粒表面形成存续一定时间的液膜，使纯气固反应（慢）离子型反应（快）实现SO2和烟尘超低排放的创新研究新型流化床干法脱硫反应器，通过喷水降温，利用流新型流化床干法脱硫反应器，通过喷水降温，利用流化床内激烈湍动的高密度颗粒，使喷水均匀分布于颗粒表面，创造一个与湿法脱硫相同的离子型反应环境。造个与湿法脱硫相同的离子型反应环境。新型流化床反应器主要通过颗粒密度调节脱硫率。（湿法脱硫主要依靠喷淋层的数量调节脱硫率）（湿法脱硫主要依靠喷淋层的数量调节脱硫率）实现SO2和烟尘超低排放的创新研究离子型具体反应过程示意图ABABCD实现SO2和烟尘超低排放的创新研究1）新型反应塔确保SO2捕集率高：LJD流化床反应器内文丘里管上部区域具有个激烈湍动分布均匀的高颗粒密度床层颗粒浓度高达20kg/m3（是锅炉烟有一个激烈湍动、分布均匀的高颗粒密度床层，颗粒浓度高达20kg/m3（是锅炉烟气浓度的近1000倍），局部Ca/S达到50:1，大大提高SO2与Ca(OH)2的接触几率。single/multipleventurinozzleexpandedfluidizedbedgas-solid高密度区gas-solidcontactareanozzle文丘里rawgasinletLJDLJD新型新型流化床反应流化床反应塔塔新新流反应流反应塔塔一、双段反应结构：高温段脱除强酸（SO3、HCl、HF)，低温脱SO2。二、全空塔结构，不需要检修，有效防止堆积与堵塞。三、流线型入口,确保塔内气流均布；四等气速截面提高惯性收尘效率减CFBCFB段（低温段二段（低温段二级反应）级反应）四、等气速截面,提高惯性收尘效率,减少凝并颗粒分解。五高塔结构延长反应时间烟气停文丘里文丘里五、高塔结构，延长反应时间：烟气停留6-8s、物料停留大于1min（湿法10s左右）高温段一级反应高温段一级反应文丘里文丘里右）。实现SO2和烟尘超低排放的创新研究2）创造和保持最大的气固滑落速度，提高传质传热速率。实现SO2和烟尘超低排放的创新研究3）注水位置恒定位于高密度区，确保水分快速蒸发，创造瞬间完成的离子型酸中应酸碱中和反应的氛围。实现SO2和烟尘超低排放的创新研究4）新型反应塔提高了气固反应时间：10mLJD脱硫塔比其他LJD脱硫塔比其他干法塔要高出15%。LJDOTHERLJDOTHER实现SO2和烟尘超低排放的创新研究5）自主开发的三级组合式长程全区温控消化器及精确计量喂料装置、高线性比例控制阀等，提高了对工况波动的适应性。三级消化器空气输送斜槽智能物料控制阀2015-9-1918实现SO2和烟尘超低排放的创新研究6）超低压旋转脉模糊冲喷吹布袋除尘器：◇布袋除尘器放在最后负责烟尘排放把关是实现◇布袋除尘器放在最后负责烟尘排放把关，是实现颗粒排放小于5mg/Nm3的最经济手段。◇滤袋粉饼层有助于进一步提高脱硫效率。滤袋表面的粉饼层中还含有一定量的Ca(OH)2，可以继续与未脱除的SO2进行脱硫反应。◇采用低压模糊喷吹不会出现“节流制冷效应”◇采用低压模糊喷吹，不会出现节流制冷效应，避免糊袋。◇采用更低的上升速度和大空腔结构，避免细微粉尘二次附着，降低运行阻力。高压采用喷吹压力低于0.1MPa的优点常压：1）避免因高压喷吹形成的“节流效常压1）避免因高压喷吹形成的节流效应”，导致高含湿烟气冷凝而糊袋；）减轻对布袋的机械损伤2）减轻对布袋的机械损伤；3）减少粉碎滤饼，避免二次扬尘。3）减少粉碎滤饼，避免二次扬尘。☆采用合理的滤布及处理方式☆采用合理的滤布及处理方式：对干法脱硫后布袋采用PPS滤料+PTFE浸渍处理。☆采用龙净自己专门生产的干法脱硫专用的三节耐腐蚀笼骨法脱硫专用的三节耐腐蚀笼骨。实现SO2和烟尘超低排放的创新研究常规布袋除尘器、电袋除尘器在保证小于5mg/Nm3的烟尘排放浓度上存在较大的难度因为对于烟气中亚微米颗粒即使采用再好的滤料上存在较大的难度。因为对于烟气中亚微米颗粒，即使采用再好的滤料也很难捕集。循环流化床激烈湍动的颗粒在凝并作用下，可以将亚微米级的细颗粒凝并成粗颗粒，有利于脱硫后布袋除尘器将粉尘排放控制在小于5mg/Nm3。g通过新型流化床塔、布袋除尘器的优化组合，可经济地使粉尘排放稳定低于5mg/Nm3。单纯布袋除尘器对小于1μm的亚微米颗粒捕集效率低单纯布袋除尘器对小于1μm的亚微米颗粒捕集效率低布袋除尘器对粉尘粒径的典型分级效率曲线高除尘效率技术保证1技术保证1LJD工艺的布袋除尘器布置在脱硫塔后，烟气在进入布袋前，先进入流化床塔。流化床塔底部的颗粒密度为20kg/m3处于不停的激烈湍动中脱硫反应时需注定流化床塔底部的颗粒密度为20kg/m3，处于不停的激烈湍动中，脱硫反应时需注一定的雾化水。在这样的环境中，细颗粒逐渐凝并成粗颗粒。因此，经过流化床干法脱硫塔脱硫后进入布袋除尘器的烟尘的粒径，比直接从锅炉烟气中进入到布袋除尘器的烟尘粗很多。数万g/m3密度PM2.5及亚微米超细颗粒大颗粒数万g/m密度激烈湍动流化床内颗粒的凝并过程：流化床造粒技术造粒技术通过流化床内激烈湍动颗粒的凝并作用，可最大限度减少进入布袋除尘器的细颗粒数量。细颗粒凝并的粒径分布及电镜细颗粒凝并的粒径分布及电镜（细颗粒凝并、长大,中粒径为10um左右）高除尘效率技术保证2反应器采用独特的防积灰恒流速的设计可以最大限度保留粉尘的絮状大颗粒状态，有利于脱硫除尘器形成稀松的粉饼层利于清灰饼层，利于清灰。高除尘效率技术保证3采用上进风方式，利用沉降预备除尘利用沉降预备除尘采用大腔结构利采用大腔结构，利用灰沉降到灰斗LJD干法脱硫除尘一体化工艺在减排PM2.5上的优势LJD流化床脱硫塔+特种布袋除尘器，可深度减排PM2.5☆在LJD流化床反应器内激烈湍动的高密度颗粒床层的作用下，烟气中大部分PM2.5的亚微米超细颗粒，通过喷水湿润而逐渐凝并吸附在大颗粒，使：2.5一般布袋除尘器难以捕集的PM2.5以及更细的亚微米得以高效地被捕集。☆流化床塔+布袋，经济实现排放小于5mg/Nm3。出口粉尘出口SO2高实现SO2和烟尘超低排放的创新研究高效协同脱除PM2.5二次粒子，如SO3（0.4~1.2um）及HFHCl等及HF、HCl等在流化床反应器内高密度、高比表面积、富含Ca(OH)2的碱性颗粒床层，在流化床反应器内高密度、高比表面积、富含()2的碱性颗粒床层，极易将气溶胶SO3吸附捕促反应，生成CaSO4，被后续布袋除尘器捕集。烟气中几乎全部的SO3在干法净化系统中被脱除，避免了硫酸雾（SO3)排放直接形成二次PM2.5，抵消SO2减排的成效。2( 一般情况下，烟气SO2只有10%左右转变为SO3，然后再转变为硫酸盐二次烟气中排出的则就近立转变为硫酸盐次粒次PM2.5，而烟气中排出的SO3则就近立即转变为硫酸盐二次粒子。）干法超洁净工艺具有高效协同脱除Hg重金属g在流化床脱硫塔内，物理吸附和化学吸附双作用脱除Hg：1）循环流化床塔内激烈湍动的高密度颗粒床层具有巨大的吸附表面积1）循环流化床塔内激烈湍动的高密度颗粒床层，具有巨大的吸附表面积，极大地增强对Hg及重金属的物理吸附作用。2）流化床有利于气态单质汞转化为Hg2+化合物，进而被高效脱除。协同脱除Hg重金属的创新研究C(OH)SOOCSOHOO（1）流化床塔内激烈湍动的高颗粒密度具有促进单质Hg氧化成Hg2+的能力Ca(OH)2+SO2+O2=CaSO4+H2O+O2Hg0(g)+O=Hg2OHg2O+O=2HgO（2）烟气中Hg与HCl在流化床塔内也易反应生成HgCl2，促进脱g2汞率提高。2Hg0(g)→HgCl+HCl→HgCl2四、总图规划与布置四、总图规划与布置现场脱硫场地现场脱硫场地原有道路原有有道路原有道路2015-9-1936现场场地有限，三面有建构筑物整体布置8#炉脱硫场地硫场地7#炉脱硫场地2015-9-1937引风机8#炉引风机8#炉脱硫装置8#锅炉及电袋除尘器锅炉及电袋除尘器7#锅炉及电袋除尘器2015-9-19387#炉脱硫装置引风机8#炉脱硫装置脱硫装置7#炉脱硫装置2015-9-19392014年8月8日开工2015-9-19402014年8月8日开工永安电厂8号机组LJD干法脱硫项目2015年6月投运规模：300MW、“一炉一塔”；7号机组预计2015年10月投运规模：300MW、炉塔；入口SO2浓度：~2650mg/Nm3；出浓度37号机组预计2015年10月投运出口SO2浓度：≤35mg/Nm3；脱硫效率：≥98.7%；设计出口粉尘浓度：10mg/Nm3五、主要设备配置情况五、主要设备配置情况主要设备配置主要设备配置吸收塔吸收塔布袋除尘器消化器消化器引风机气力输送气力输送2015-9-1945多级反应器多级反应器恒流速直管段恒流速出口下出风设备规格表项目300MW数量（台）1流化床直管段干燥区数量（台）直径（m）9.8高度（m）59.3流化床反应区文丘里高温材质碳钢原烟气高温反应区2015-9-1946原烟气布袋除尘器布袋除尘器设备规格表进气口出气口项目300MW数量（台）1尺寸（m）216×348尺寸（m）21.6×34.8除尘效率（%）﹥99.995出口粉尘（mg/Nm3）≤10过滤风速（m3/m2/min）0.69布袋数量（个）13200布袋数量（个）13200布袋材质PPS过滤面积43560灰斗2015-9-1947滤袋产家必达福布袋除尘器布袋除尘器大口径脉冲阀大口径脉冲阀脉冲气罐驱动装置旋转喷吹管大型脉冲阀旋转喷吹管旋转喷吹臂大型脉冲阀2015-9-1948顶部回转喷吹机构示意图三级长程干式消化器三级长程干式消化器