新時期燃煤電廠環保島煙氣超低排放技術要點分析

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1 引言

燃煤電廠是我國目前主要的發電企業,在人們用電需求量持續增長的同時也給燃煤電廠帶來更大的生產壓力,但是在燃煤電廠的大規模生產過程中,環保島類型煙氣問題也日益突出,需要相應的超低排放技術來確保滿足燃煤電廠運行中的環保要求。尤其是在我國推進節能減排工作的過程中,為了響應環境保護和治理方案等要求,燃煤電廠要正視傳統煙氣處理技術中的不足,嚴格按照相應的環保島煙氣超低排放流程和技術要求,處理好上述煙氣問題,推動燃煤電廠的健康發展。

2 傳統煙氣處理技術及其弊端

正如前文所述,目前燃煤電廠生產壓力的增加也同時加劇了燃煤電廠煙氣所造成的環境污染問題,因此在此類電廠中也始終將煙氣處理作為環保工作重點,相應的煙氣處理技術在不斷改進并且與先進技術結合,通過相應的除塵處理工藝、煙氣除塵脫硫類型處理工藝以及煙氣除塵脫硫脫硝處理工藝的應用來基本實現脫汞處理。與此同時,燃煤電廠中的煙氣環保處理設施也在不斷改進,但是由于沒有統一規劃相應的處理設備,導致其運行中出現以下問題:首先是各個處理設備和工藝系統相對獨立,無法實現相互之間的良好協調,不利于煙氣處理效果的提升。其次是在此種獨立的方案下,需要投入更多的資金并需要更大的安裝控件來采購和安裝設備,增加了煙氣處理設備的成本。最后由于不同處理系統之間的設計方案無法統一,容易由于煙氣流動途徑中存在不合理之處而增加煙氣處理過程中的設備能耗。此外,不同處理系統相互連接也需要不同的接口,這也增加了設計和安裝施工難度,并增加其運行中的故障概率,還需要更多的工作人員開展不同處理系統的操作,難以實現不同系統之間的優化運行。

3 燃煤電廠環保島煙氣超低排放流程

目前燃煤電廠中常用的環保島類型的煙氣超低排放處理設備雖然具有較強的煙氣處理能力,但是其結構較為復雜,其組成結構中包括了從鍋爐設備省煤器出口到排煙煙囪之間的所有煙氣處理設備,比如其中的除塵、脫硫、脫硝以及脫汞等組件類型,通過此種一體化的設備設置方式,可以統一管理煙氣處理操作并提升煙氣處理綜合質量,保證不同組件之間的協調運行來提升煙氣處理效率和效果。此外,在上述煙氣處理工藝的應用時,應該結合燃煤電廠的實際運行情況來構建最具經濟性、高效率和科學的煙氣治理路線。其中一條路線就是以低溫電除塵器和脫硫裝置為核心的技術路線,另一種技術路線就是以電袋除塵器和脫硫裝置為核心。這兩種路線在前面的鍋爐燃燒和脫硝環節是相同的,而且在后續的引風機、濕法脫硫、煙氣再熱和煙囪等環節中也是相同的,只是在中間的除塵環節中,前者應用低溫電除塵器,后者應用高效電袋除塵器。

4 燃煤電廠環保煙氣超低排放關鍵技術分析

4.1 煙塵協同類型治理工藝 在應用此種超低排放技術時,工作重點就是統一和綜合治理煙塵污染物,需要精細策劃實際工作組織中的諸多方面。比如在選擇煙塵污染物排放治理工藝時,可以選擇前端本體類除塵技術和終端除塵技術兩種。前者主要由于干式濟寧店除塵技術和電袋除塵技術兩種,后者則主要有濕式電除塵、濕法脫硫等處理技術。其中的干式除塵器在應用中會由于所用煤種以及除塵方式的不同而造成入口結構煙氣濃度出現變化。而在應用濕法脫硫技術時,通常會影響入口煙塵實際處理效果。因此在應用高效電除塵技術時,可以有效降低煙塵排放量,將設計濃度控制在15～20mg/m3的范圍之內,之后再使用濕法脫硫設備進行協同處理,可以將最終排放的煙塵中此濃度控制到5mg/m3以下。或者是采取以下方法:也就是先使用電袋除塵技術控制出口煙塵濃度在10～15mg/m3,然后在協同使用濕法脫硫技術達到上述煙塵濃度控制目標。

4.2 低電除塵設備分析 在此類煙氣超低排放技術中所用低溫類除塵技術中,常用無泄漏管式加熱器和低溫電除塵設備兩種,通過此種除塵技術可以一同去除煙氣中的三氧化硫。此外,通過此技術的應用可以改變飛灰比電阻數值并降低煙氣流速,從而提升除塵效率。而且在有效降低煙氣中三氧化硫含量的同時,還可以降低煙氣溫度到酸露點以下,提升處于液態的三氧化硫的處理效率,而產生的酸霧也會在粉塵中附著而一并去除。不僅如此,在空中還會出現出口結構粉塵凝聚方式的改變,提升濕法類脫硫設備的除塵性能,在提升除塵效率的同時,也降低能耗。

4.3 電袋類除塵設備分析 在此煙氣處理系統中應用的電袋類除塵設備不僅不會受到燃煤物質、飛灰以及粉塵濃度等因素的影響,而且可以有效控制出口位置粉塵排放量的穩定性,同時可以有效控制煙塵濃度在10mg/m3以下。此種設備主要有過濾袋組成,其材質也可以根據不同的除塵工藝來選擇,確保其滿足煙塵處理要求。在使用濾袋時,其過濾精度會直接影響濾袋出口位置的煙塵排放數值,這就要求其中濾料具有較高的過濾精度來滿足更加可靠的煙塵超低排放要求,并提升其在特殊工況下的適應能力,保證其在長時間運行過程中可以穩定發揮其除塵作用。比如通過此種方法可以穩定控制煙塵濃度在10mg/m3以下,設備運行阻力在1000Pa以下,其使用壽命會在5a以上,表現出良好的經濟性,而且占地面積較小。

4.4 二氧化硫控制技術 針對使用濕法脫硫工藝的電廠脫硫裝置,在實際使用中可以控制裝置出口的二氧化硫濃度在35mg/m3左右,同時,同時高效單塔、單塔雙循環等技術的應用,可以提升除塵效果。但是在具體設計時要考慮項目實際情況以及此技術實施所需要的資金、機組停機時間和運行能耗等因素。

5 結語

在目前的燃煤電廠中,為了滿足不斷提升的煙氣超低排放等環保要求,環保島煙氣超低排放技術受到廣泛歡迎,通過相應除塵和脫硝等方面新型技術的研發和應用,發揮協調綜合處理方式的優勢,在控制資金投入、占地面積以及除塵效率等方面發揮出顯著優勢,在未來更多新興技術的應用下有望從根源性上解決煙氣排放所引起的環境問題。