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  • 煤粉工業(yè)鍋爐超低排放技術(shù)淺析

    2018-03-12 09:13:18 《能源與節(jié)能》  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
    針對(duì)煤粉工業(yè)鍋爐的主流污染控制技術(shù)及其項(xiàng)目應(yīng)用效果進(jìn)行分析,參照電站鍋爐煙氣凈化布置工藝及小型濕式電除塵器在中國的應(yīng)用情況,提出一種

    2.2濕式電除塵器
    電站鍋爐系統(tǒng)在WFGD的下游安裝濕式電除塵器(WetElectrostaticPrecipitator,WESP),作為煙氣凈化工藝的終端處理設(shè)備。WESP工作原理和干式電除塵除塵原理基本相同,都要經(jīng)歷電離、荷電、收集和清灰四個(gè)階段。如圖1所示,含塵煙氣經(jīng)多孔板均勻進(jìn)入收塵室,在放電極作用下被電離形成電子和正離子,電子與粉塵發(fā)生碰撞使其表面荷電,荷電粒子在電場(chǎng)作用下在集塵機(jī)富集,水流自上而下沖洗集塵極表面將粉塵帶走,經(jīng)灰斗排至排水池。

    煤粉工業(yè)鍋爐超低排放技術(shù)淺析

    日本的濕式電除塵技術(shù)起步較早,已經(jīng)有30a多的應(yīng)用歷史,碧南電廠5臺(tái)濕式電除塵器器投產(chǎn)20a來,煙塵排放濃度長期保持在2mg/m3~5mg/m3的水平。中國WESP技術(shù)發(fā)展迅速,至今已有近百臺(tái)工程業(yè)績。同時(shí),產(chǎn)品國產(chǎn)化進(jìn)程顯著加快,可供工業(yè)鍋爐配套選用的小型WESP產(chǎn)品已成功應(yīng)用在上海長興島第二發(fā)電廠2×12MW鍋爐和福建上杭瑞翔紙業(yè)20t/h循環(huán)流化床鍋爐。前者濕式電除塵器出口粉塵排放濃度為6.1mg/m3,后者濕電除塵器出口粉塵排放濃度9.3mg/m3。
    經(jīng)驗(yàn)表明,除塵效率可達(dá)到70%~80%,具有控制復(fù)合污染物的強(qiáng)大功能。由于煙氣溫度降低及含濕量增高,粉塵比電阻大幅度下降,可對(duì)PM2.5、黏性的或高比電阻粉塵及煙氣中SO3酸霧、氣溶膠、重金屬(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有機(jī)污染物(多環(huán)芳烴、二噁英)等起到有效的控制作用,社會(huì)效益巨大。
    2.3超低排放技術(shù)工藝路線
    通過對(duì)煤粉工業(yè)鍋爐的主流污染控制技術(shù)項(xiàng)目應(yīng)用情況的分析,結(jié)合電站鍋爐超低排放系統(tǒng)的工藝布置及小型WESP產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用情況,提出一種適用于煤粉工業(yè)鍋爐的超低排放技術(shù)工藝。
    如圖2所示,該工藝路線為“低氮燃燒器+鍋爐本體+SCR反應(yīng)器+袋式除塵器+濕法脫硫洗滌塔+濕式電除塵+煙囪”。即選用低氮燃燒聯(lián)合SCR脫硝技術(shù)及提效技術(shù)優(yōu)化的濕法脫硫技術(shù),用于NOx和SO2的超低排放控制。同時(shí),在煤粉工業(yè)鍋爐WFGD下游安裝WESP,控制煙超低排放和對(duì)復(fù)合污染物的有效控制,徹底解決濕法脫硫不能完全避免的石膏雨、藍(lán)煙問題。

    煤粉工業(yè)鍋爐超低排放技術(shù)淺析

    3關(guān)于WESP的經(jīng)濟(jì)分析
    以熱效率90%、額定出力75t/h的蒸汽工業(yè)鍋爐(3.82MPa,450℃)為例,過剩系數(shù)1.8,煙氣溫度60℃,WESP阻力損失Δp=300Pa,燃用Ⅲ類煙煤(Car=57.77%、Har=4.07%、Oar=10.18%、Nar=0.83%、Sar=0.48%、Mar=10.71%、Aar=15.96%、Vdaf=29.85%、Qar,net=22848kJ/kg)條件下,煙氣流量Qy=104430Nm3/h,含氧量9.08%,參照風(fēng)機(jī)功率計(jì)算公式:

    煤粉工業(yè)鍋爐超低排放技術(shù)淺析

    則在介質(zhì)壓縮系數(shù)取ψ=1,風(fēng)機(jī)效率取η=90%的條件下,增加風(fēng)機(jī)功率N=9.86kW。
    煙塵排放限值自30mg/m3降至8mg/m3后,按照年運(yùn)行7200h考慮,則增加電耗70992kW˙h,減少煙塵排放16.54t。
    4結(jié)語
    濕式電除塵技術(shù)成熟可靠、煙塵減排效果良好,國內(nèi)已完成小型化產(chǎn)品的應(yīng)用,可以廣泛應(yīng)用于煤粉工業(yè)鍋爐污染控制系統(tǒng);“低氮燃燒+SCR+FF+WFGD+WESP”煙氣處理工藝優(yōu)化了各單元的污染物脫除效率,兼顧了對(duì)尾端煙氣中復(fù)合污染物的治理,可以確保煤粉工業(yè)鍋爐煙氣實(shí)現(xiàn)超低排放,適合在中國大面積推廣;燃煤工業(yè)鍋爐能源消費(fèi)基數(shù)大,污染物排放量大,參照電站燃煤機(jī)組政策要求,開展針對(duì)燃煤工業(yè)鍋爐的超低排放技術(shù)改造,可以實(shí)現(xiàn)超低排放,對(duì)煤粉工業(yè)鍋爐意義重大。

     

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