火电行业是 我国电力结构的主导力量,所占比例大约在80%。作为燃煤大户的电力行业,所消耗的煤炭量超过了全国煤炭总产量的50%。针对火电厂排放的大量SO2和NOx,各种高效价廉的减排工艺备受研究者关注。近几年,国内外涌现出一些新型的联合处理工艺,脱硫脱硝一体化技术日益成熟。根据GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》,“重点地区”的燃煤机组的污染物排放标准为,烟尘排放限值20mg/Nm³,二氧 化硫排放限值50mg/Nm³,氮氧 化物排放限值100mg/Nm³;燃气机组污染物排放标准为,烟尘排放限值5mg/Nm³,二氧 化硫排放限值35mg/Nm³,氮氧 化物排放限值50mg/Nm³。
保护环境是 我国发展的基本国策。为了保证发电行业既能推动当地-经济发展,又能最 大限度减少对环境的污染,进一步增加环保投入,在满足重点地区污染物排放标准基础上,力争达到燃机机组污染物排放标准,以期充分体现循环经济的特点,推进-主义“生态文明”建设。
除尘方面,目前广泛应用于大型火电机组工程实践的除尘器型式,按收尘工作原理划分,主要为两大类,即静电除尘器和袋式除尘器。电除尘器对烟气性质较为敏感,尤其受煤灰成分和比电阻影响较大,特别是 对细轻粉尘及高比电阻粉尘难收尘。同时,煤的含硫量和-元素的影响也很明显,低硫、高比电阻粉尘的除尘效率低。布袋除尘器以其除尘效率显著,除尘性能不受粉尘比电阻的影响而且收集亚微米颗粒物的能力比静电除尘器强的优点,因此除尘器出口气体含尘浓度能达到20~30mg/Nm³甚至更低。处理的气体量和含尘浓度的允许变化范围大,并且除尘效率稳定。但这种不须外加能量的过滤除尘却带来了阻力大的问题,增加了风机的能量消耗,甚至有一些选型不当、滤袋质量不佳及高浓度烟尘场合使用的
脉冲除尘器阻力大到系统无法运行的地步。
某发电厂燃煤为烟煤。依据新环保标准和除尘器适用性进行选择。
(1)除尘器适应性分析
1)电除尘器的适用性
针对某发电厂的煤质资料,从煤灰成分上看,某发电厂煤质的粉尘对于电除尘器收尘属于中等偏易的水平,适合采用电除尘器。
2)袋式除尘器的适用性
某发电厂锅炉正常排烟温度较低,最 高不超过126℃,对滤袋材质影响小。煤中硫份较低,对滤袋的腐蚀问题不突出,故某发电厂可采用
布袋除尘器,选用常规PPS滤料即可。如果考虑 实际燃煤硫分有可能升高,需考虑 对滤料的影响,可选择高一挡的滤料,适当提高滤袋抗腐蚀能力。
(2)各级除尘器除尘效率选择
脱硫塔烟尘脱除率一般为50~80%,以国内的认可度,较低烟尘入口浓度的脱硫塔脱除烟尘的效率建议按较为保守的50%考虑 ,脱硫装置出口液滴中含固(石膏)率建议按20%考虑 。
充分利用脱硫前电除尘器的除尘能力,可考虑 电除尘器出口烟尘浓度控制在20mg/Nm³,经折算,除尘效率不低于99.92%;脱硫出口烟尘浓度不高于10mg/Nm³,脱硫出口液滴浓度不高于50mg/Nm³,则脱硫出口烟尘(含石膏)不高于20mg/Nm³;湿式除尘器效率不低于75%,如考虑 一定裕量,设备采购时除尘效率可按80%要求,烟尘出口浓度不高于5mg/Nm³。
(3)干式除尘器型式选择
综上,根据某发电厂煤质和烟气条件,前端干式除尘器,既可采用静电除尘,亦可采用袋式除尘。结合一期除尘器的选型和运行经验,参照《大中型火力发电厂设计规范》,某发电厂拟采用电除尘器。
干式电除尘器出口浓度不高于20mg/Nm³,除尘效率不低于99.92%。此时可选用的干式静电除尘器的方案有①三室六电场电除尘器、②旋转极板电除尘器(4个常规电场+1级旋转极板)、③低温电除尘器(三室五电场)。
综上分析,考虑 到
除尘设备的工作原理、运行可靠性、投资、运维成本及工作量等因素,结合GGH设置,拟采用低温三室五电场静电除尘器,设置热媒水管式GGH,并辅以高频电源,满足除尘效率不低99.92%,排放浓度不超过20mg/Nm³的要求。
(4)湿式除尘器型式选择
金属极板卧式布置湿式除尘器一个电场的除尘效率一般不高于80%,两个电场的除尘效率可达90%。导电玻璃钢极板和柔性极板湿式电除尘器,均属管式结构极板,一般采用立式布置,据厂家介绍,导电玻璃钢湿式电除尘器的除尘效率与烟气流速关系较大,75%除尘效率时烟气流速一般在2.5m/s左右,90%除尘效率烟气流速不高于2m/s,各厂家之间也有所差异。
湿式除尘器在国内火电厂的应用上处于起步阶段,金属极板、导电玻璃钢极板和柔性极板湿式电除尘器在国内电站设计中均有选用,各项目上的报价有所差异,建议采用哪种极板型式由招标确定。
金属极板卧式布置湿式除尘器总体上占地较大,布置方案中暂以金属极板卧式布置湿式除尘器占地。
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