20140624燃煤锅炉超清洁排放烟气治理工艺路线探讨(龙净)

燃煤锅炉超清洁排放烟气治理工艺路线探讨福建龙净环保股份有限公司2014年6月24日治霾利剑,龙净电袋主要内容一、烟气治理工艺路线二、湿式除尘除雾技术三、国内除尘市场发展状况四、超清洁排放工艺设计治霾利剑,龙净电袋1、烟尘达标要求一、烟气治理工艺路线1）GB13223-2011标准烟尘排放限值：一般区域≤30mg/Nm3重点区域≤20mg/Nm32）部分地方或企业清洁排放：烟尘≤10mg/Nm3超清洁排放：烟尘≤5mg/Nm3治霾利剑,龙净电袋2、影响烟囱出口烟尘达标的因素煤种除尘方式选型设计其他除尘器因素湿法脱硫因素对烟尘有除尘作用雾滴逃逸，增加颗粒物排放量一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋治霾利剑,龙净电袋洗涤除尘效率相关因素：入口烟尘浓度、喷淋层数、烟气流速、烟尘粒径大小等。一般默认固体颗粒物占雾滴浓度的20%。一、烟气治理工艺路线1）正作用：对烟尘有洗涤除尘作用2）负作用：雾滴逃逸，增加石膏固体颗粒物新的环保要求下，湿法脱硫通过各种措施对烟尘可实现零作用或微正作用！3、烟气治理工艺路线（1）国标工艺：≤30（20）mg/Nm3排放；（2）清洁工艺：10mg/Nm3排放，无石膏雨；（3）超清洁工艺：≤5mg/Nm3排放，无石膏雨；一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋3、烟气治理工艺路线（各司其职）（1）国标工艺：各司其职实现国标要求的30（20）mg/Nm3排放锅炉低氮燃烧省煤器SCR脱硝空预器除尘器风机湿法脱硫烟囱出口烟尘浓度≤20(30)mg/Nm3出口雾滴浓度40-50mg/Nm3总烟尘浓度≤20(30)mg/Nm3一、烟气治理工艺路线洗涤除尘与雾滴逃逸颗粒持平治霾利剑,龙净电袋3、烟气治理工艺路线（2）清洁工艺：各司其职，采用电袋高效除尘，实现10mg/Nm3排放，工艺配套GGH，消除水汽长龙锅炉低氮燃烧省煤器SCR脱硝空预器除尘器风机湿法脱硫烟囱出口烟尘浓度≤10mg/Nm3出口雾滴浓度20-40mg/Nm3总烟尘浓度≤10mg/Nm3一、烟气治理工艺路线洗涤除尘与雾滴逃逸颗粒持平治霾利剑,龙净电袋配套GGH案例1、珠海电厂2×700MW改造电袋1）除尘改造方案：原日本三菱3电场电除尘器改造后为1电2袋电袋2）改造后投运日期：#1炉：2013年6月#2炉：2013年2月3）烟气治理工艺：脱硝+电袋+石灰石-石膏湿法脱硫+GGH一、烟气治理工艺路线4）脱硫配置同步升级，采用五层喷淋，除雾器采用两层管式+一层屋脊式运行一年多GGH未堵塞，无需清洗，无水汽及石膏雨5）烟尘排放情况脱硫前后烟尘排放值如下：项目名称除尘器出口（mg/Nm3)烟囱出口（mg/Nm3）#1、#2炉5～12～10治霾利剑,龙净电袋一、烟气治理工艺路线案例2：陕西府谷能源有限公司2×600MW机组改造电袋1）除尘改造方案：原4电场电除尘器改造后为1电3袋电袋2）改造后投运日期：#1炉：2012年12月3日#2炉：2013年7月22日治霾利剑,龙净电袋一、烟气治理工艺路线3）脱硫改造喷淋层做相应改造除雾器由屋脊式改造为格栅式4）烟尘排放情况2013年8月陕西电力科学研究院做#1、#2脱硫A级检修后性能测试其中脱硫前后烟尘排放值如下：项目名称除尘器出口（mg/Nm3)烟囱出口（mg/Nm3）#1炉1412#2炉1310治霾利剑,龙净电袋一、烟气治理工艺路线一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋3、烟气治理工艺路线（3）超清洁工艺：各司其职基础上，高效电袋除尘+湿式除尘除雾，实现5mg/Nm3排放各司其职工艺路线特点把除尘器对下游设备的影响降低到最低¤引风机（减缓磨损）¤湿法脱硫（大幅度提高脱硫运行稳定性）系统简单、可靠性高、综合经济性优一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋除尘器超低排放使GGH、除雾器更清洁！避免堵塞降低压损，降低风机能耗！4、电除尘+湿式除尘（雾）工艺路线锅炉低氮燃烧省煤器SCR脱硝空预器干式除尘器风机湿法脱硫湿式除尘除雾烟囱一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋特点：意图通过湿式除尘（雾）“一揽子”解决问题系统平衡性、稳定性降低综合经济性差¤增加一次投资（总体投资为常规除尘设备1.8-2.5倍）¤增加运行成本电除尘器加湿式除尘工艺技术方案的不足电除尘无法适应煤种、工况变化，长期稳定≤30mg/m3难度极大湿式除尘受前端影响而排放呈波动性湿式除尘应用时间短，存在问题多：——风速高、规格容量小、效率低（20-60%）——易腐蚀、易结垢，稳定性差——运行中耗水、耗碱、耗电运行费用高——一次投资费用高华能、华电等发电公司试用湿式除尘后，叫停应用！一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋1)除尘的问题由除尘解决•选择高效稳定干式除尘器2)脱硫的问题由脱硫解决•选择多层高效机械除雾器•对烟尘保持零或正作用5、实现烟尘低排放或超清洁排放各司其职工艺路线为首选一、烟气治理工艺路线治霾利剑,龙净电袋建议对现役机组首先考虑国标方案、稳步推进清洁方案，对新建机组稳步实施清洁方案，试点超清洁方案，按照积极稳妥、分步实施、示范先行的原则1、湿式除尘除雾技术分类1)湿式电除尘2)电除雾（烟气深度净化塔）治霾利剑,龙净电袋二、湿式除尘除雾技术2、燃煤电厂湿式除尘布置工艺-塔顶布置-塔后布置-主流-非主流二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋3、湿式电除尘器：1）湿式电除尘器发展情况：19世纪70年代，电除尘末端设置湿式电场，以抑制二次扬尘。应用在干式烟气中存在问题：耗水量大、泥浆二次污染、水膜不均匀、结垢、积灰、酸腐蚀。被干式除尘取代达20多年。干式干式湿式干式二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋2）干式烟气工况使用案例上海宝钢首条轧机生产线采用日本三菱公司湿电产品，1985年投运。含尘浓度300-600mg/Nm3二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋宝钢轧机湿电出现的问题：耗水量大，尘泥、浆液二次污染；极板水膜不均匀，结垢、挂瘤、腐蚀；1年内稳定运行，2年后问题暴露，无法正常运行。90年代起至今，被朔烧板过滤除尘器取代！二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋3）燃煤电厂湿式电除尘器使用、设计条件分析干式干式干式湿式吸收塔干式干式湿式干式应用移植二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋4）燃煤电厂湿式电除尘器使用、设计条件分析同比其它工业烟气，烟温↘、湿度↗，烟尘粒径↘（PM5)含有细小石膏浆液雾滴烟气量大，缩小除尘规格、容量，提高电场电流密度干式干式干式湿式吸收塔V≈0.8-0.9m/s,单电场SCA≈20-30m2/m3/sT≈130℃V≈2-4m/s,提高2-4倍单电场SCA≈8-10m2/m3/sT≈50℃二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋5）燃煤电厂湿式电除尘器应用评估效率问题潜在问题干式干式干式湿式吸收塔干式干式湿式干式应用移植80%80%80%80%保证80%效率的依据不足二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋4、我国燃煤电厂湿式除尘技术的应用实况作为干式电除尘的补充设备规格容量小（比集尘面积一般8-20m2/m3/s)，实际效率（20-50%）与设计效率（70%以上）偏差大对SO2捕集效率极低，对NOx、COx、气态重金属无捕集效果，增加NO2量受工况、干式电除尘、脱硫等影响终端烟尘排放波动316不锈钢阴阳极易腐蚀，耗材大（300MW机组耗水量约720t/D，强碱用量1.5t/D）、电耗较高有部分二次泥浆污染物二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋1）结构型式A、PVC结构阳极采用PVC圆管PVC壳体阴极悬吊绝缘子二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋5、湿式电除雾器：B、玻璃钢结构3列2级串联阴阳极顶部阴阳极底部排液斗出口二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋阳极管束、阴极系统、壳体、进出气口、冲洗装置、高压电源等导电玻璃钢电除雾（烟气深度净化塔）二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋C、柔性阳极结构二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋2）硫酸厂电除雾器成功经验烟气条件：入口烟尘浓度≤100mg/Nm3，SO3酸雾浓度约1000mg/Nm3烟温40-50℃设计条件：除尘除雾效率90-99.5%技术措施：电场风速≤0.8m/sSCA=100-140m2/m3/s设计简易喷淋水装置（清理阴阳极）二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋出口烟尘：5-10mg/Nm3,酸雾滴5mg/Nm3,阳极无腐蚀1-2次/周喷淋清理阴阳极，耗水量小长期、稳定、可靠运行易损件维护：定期更换铅合金阴极线符合电除尘技术规律的选型设计足够的比集尘面积是效率保证的必要条件！二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋3）我国燃煤电厂电除雾器应用概况A、使用效果不佳案例：某铝业自备电厂，于2013年7月投运（氨法脱硫后）某钢厂自备电厂，于2013年7月投运（塔顶布置）；铝业300MW机组电除雾无法捕集硫酸铵气溶胶，除水雾效率20-30%吸收塔顶布置电除雾不适应高浓度雾滴，除雾滴效率10-30%二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋B、使用效果较优良案例华能某电厂300MW机组玻璃钢结构2013年年底投运，出口排放～10mg/Nm3；华能某电厂300MW机组电除雾蜂窝式玻璃钢阳极改造前脱硫装置改造建设后电除雾二、湿式除尘除雾技术治霾利剑,龙净电袋6、湿式除尘（除雾）选择1）湿式电除尘特点不锈钢阳极理论导电强度高，但平面度极距难保证，成本高、抗腐蚀性低耗水量大，二次污水处理量大2）导电玻璃钢电除雾特点阳极理论导电强度较低，便于安装、极距精度高，成本低和抗腐蚀性强耗水量极小，二次污水处理量小玻璃钢电除雾在山东区域电厂大量被选用，优选方式！治霾利剑,龙净电袋二、湿式除尘除雾技术我国燃煤电站除尘技术发展历史水膜袋除尘电除尘电袋除尘1980年前后1990年前后2000年前后三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋布袋除尘发展时间最长拥有量最多（75%）≤30（20）排放值达标难度大电除尘电袋除尘发展时间长,有间断起点较高总量最少（5%）≤30（20）排放值易达标发展时间最短,速度最快总量次之（20%）≤30（20）排放值易达标治霾利剑,龙净电袋三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋三、国内除尘市场发展状况西安热工院测试反映了我国电厂排放现状：电除布袋电袋！即电袋排放最低！（一）电除尘技术：三项难题及解决方向除尘难•高频电源•烟气调质•低（低）温•电凝并清灰难•断欠电振打•移动电极•湿式二次扬尘难•移动电极•关断振打•湿式治霾利剑,龙净电袋三、国内除尘市场发展状况（一）电除尘技术1、低低温电除尘技术1）技术特点吸热装置置于除尘器入口烟道缩小烟气体积改变体积比电阻烟温降低至酸露点冷凝SO3酸液吸附于烟尘余热利用：节省煤耗或抬升排烟温度三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋2)、布置工艺W锅炉冷凝水低加回路除尘吸热器除尘FGDGGH吸热器WW工艺1：工艺2：三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋3)、吸热装置存在问题增加压力损失450Pa，增加风机电耗易磨损、腐蚀，爆管现象较多使用寿命2-3年实际工程中长期运行的温度在110摄氏度，无酸露点附近运行经验三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋4)、烟温降低对烟尘体积比电阻峰值影响温度（℃）Ω值实际Ω温度状态理想Ω温度状态三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋统计24个工程项目实际比电阻与烟温的曲线关系温度（℃）实际Ω温度状态Ω三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋5)、冷凝SO3对烟灰表面比电阻值的影响与FGC技术类同烟尘吸附酸液能力与煤种灰硫比、灰成分有关，目前无掌握清晰规律烟灰吸附90%酸液无依据酸腐蚀加剧是客观事实硫磺燃烧→SO2（V2O5催化）→SO3三、国内除尘市场发展状况治霾利剑,龙净电袋6)、河南某电厂600MW机组低低低温失效实例：烟温约128度烟温约96度三、国内除尘市场发展状