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        現行火電廠布袋除塵器煙氣治理工藝的問題

        文章作者:宇成環?!  “l布時間:2018-07-12
        我國現在的大氣污染“霧霆”來源于多方面,其中燃煤發電或供熱的貢獻不可忽略。我國的火力發電行業中,其能源來源目前仍然以煤炭為主,并且不同地區火電廠所用燃煤的煤質具有較大差異。

          我國現在的大氣污染“霧霆”來源于多方面,其中燃煤發電或供熱的貢獻不可忽略。我國的火力發電行業中,其能源來源目前仍然以煤炭為主,并且不同地區火電廠所用燃煤的煤質具有較大差異。因此,目前開展針對不同煤種的超低排放技術,尤其是控制燃煤煙氣中的粉塵排放,成為治理霧霆的關鍵之處。針對我國不同地區煤種特點,燃煤電廠粉塵排放控制的技術及方法,除塵配件對于實現燃煤電廠污染物超低排放,具有重要的現實意義。
        1現行火電廠鍋爐煙氣治理工藝的問題
        在我國現行的火力發電中主要還是依賴燃煤提供能源,火電廠鍋爐通過燃燒大量的燃煤為發電機提供動能的同時也向空氣中排放大量煙塵和二氧 化硫等氣體。按照我國相關行業的環保條例,燃煤鍋爐產生的大量污染氣體經過相應的凈化處理達到排放標準后才可排放至大氣中。傳統的煙氣除塵方式主要包括布袋除塵、靜電除塵、旋風除塵、麻石水膜除塵等,而煙氣脫硫則主要是通過煙氣循環流化床法脫硫、海水法脫硫、半干法脫硫、氨水洗滌法脫硫和石灰石石膏濕法脫硫等。在上述的各種煙氣處理方法中均存在問題,例如:旋風除塵設備相對復雜,故障發生率高,需要頻繁維修;麻石水膜的除塵效率較低,不能處理排放量較大的煙氣;海水法脫硫的效率較低,不能廣泛適用;石灰石石膏濕法脫硫的應用成本高,并需要占用大量土地;電子束法需要消耗大量能源等。綜合上述方法存在的不足,結合占地、工藝系統、投資、處理效率、運行維護等因素,在煙氣除塵和脫硫處理中只簡單采用單一的方法無法兼顧處理效果和經濟效益。
        2火電廠鍋爐煙氣治理工藝
        我國目前采用的煙氣除塵工藝主要有電除塵法、布袋除塵法、電袋除塵法和低低溫電除塵等。電除塵器采用了高頻電源、數模流場優化等措施,結合我國國內的除塵器的制造水平,選擇雙室五電場靜電除塵器,可將濃度為20g/Nm³的粉塵凈化至30mg/Nm³以下,去除率可達99. 85%以上。脈沖除塵器的粉塵去除率可達99. 95%,適合火電廠除塵,處理后的煙氣中粉塵濃度可控制在;10~20mg/Nm³之間。電袋除塵器的去除效果同布袋除塵器,通過使用PTFF基布等新型過濾材料可提高電袋除塵器后側布袋的使用壽命,也可在條件較惡劣的工作條件下穩定運行。低低溫電除塵器可與火電廠熱力系統和脫硫系統相結合,提高處理系統的凈化效果,同時也降低了能耗,可在燃中、低灰分煤條件下達到規定的排放標準。我國的煤礦資源豐富,各地的煤質參數(熱值、灰分、硫分)也具有較大差異,另外不同火電廠的實際生產過程中所采用的煤質無法達到設計煤質要求。因此以相對可控的燃高熱值、中、低硫煤作為參考,以某己投入運行的2 x 1000MW國產化機組為方案,分析比較傳統四電場電除塵器+濕法煙氣脫硫工藝與低低溫煙氣處理系統。
        低低溫煙氣處理系統相對于傳統的電除塵+濕法煙氣脫硫工藝的煙氣凈化效果提升。與傳統的煙氣凈化工藝相比,凈化效率提高的同時,爐后綜合廠用電率也降低了0.286%,假設年利用小時為5500h,則每年可節省的電量為3146萬kW. h。因此,低低溫煙氣處理系統相比傳統的處理工藝具有良好的經濟效益,適合推廣使用。
        3火電廠鍋爐煙氣治理工藝選擇建議
        我國未來的發展方向是走可持續化發展道路,節能減排是實現可持續發展的重要途徑,因此未來10d火電機組的發展必然將超(超)臨界機組作為發展方向,以滿足節能減排的要求。結合這些機組的特點,要抓住環保技術發展的重心,就需要研究如何集成不同煙氣處理系統以達到的經濟效益。我國地緣遼闊,不同地區的資源和環境條件差異較大,因此因地制宜,充分利用不同地區的環境特點和資源優越性,采用不同煙氣處理技術的組合方式才能同時兼顧處理效果和經濟效益。由此,我們結合超(超)臨界機組煙氣處理技術特點,對我國不同地區火電廠煙氣的處理工藝選擇提出以下建議。
        (1)城鎮地區。城鎮地區對環保標準的要求較高,通常對煙氣排放標準高于標準?;痣姀S燃煤采用質量較好的煙煤,煤質熱值高、中灰、低硫。在該條件下建議采用低NOX燃燒器+SCR+除塵器(布袋除塵器、電袋除塵器、電除塵器、低低溫電除塵器、移動極板電除塵器等)+濕法煙氣脫硫,也可根據處理需求將濕法煙氣脫硫改換為活性焦干法煙氣脫硫、脫重金屬、脫硝工藝。
        (2)沿海地區。沿海地區的煙氣排放標準通常需滿足規定的環保標準?;痣姀S所采用的燃煤通常為煙煤或煙煤。采用的煤質有較高的熱值和較低的灰分和硫分。因此,煙氣凈化工藝的選擇基本與城鎮地區的一致,采用低N()X燃燒器+SCR+除塵器(布袋除塵器、電袋除塵器、電除塵器、低低溫電除塵器、移動極板電除塵器等)+濕法煙氣脫硫。
        (3)內陸偏遠地區。內陸偏遠地區的煙氣排放標準通常參照環保排放標準要求即可,火電廠采用的煤質熱值為中低水平,灰分較高,硫分高低不等。因此,在選擇煙氣凈化工藝時應根據煤質的不同進行選擇。對于使用灰分較高,硫分較低的燃煤機組,需解決灰分高的問題,因此采用低N()X燃燒器+SCR+除塵器(布袋除塵器、電袋除塵器、電除塵器、移動極板電除塵器等)+濕法煙氣脫硫,也可采用煙氣循環流化床鍋爐+煙氣循環流化床半干法煙氣脫硫工藝+布袋除塵器工藝。對于使用硫分較高的燃煤機組,需要考慮對煙氣中硫化物的凈化,因此采用低N()X燃燒器+SCR+除塵器(布袋除塵器、電袋除塵器、移動極板電除塵器等)+濕法煙氣脫硫。
        (4)干旱地區。煙氣排放標準需按照環保排放標準執行。一般采用的燃煤熱值較低、高灰、低硫,或者采用高熱值燃煤,灰分高,硫分較低。由于干旱地區的水資源相對醫乏,因此選擇煙氣凈化工藝時可采用低N()X燃燒器+SCR+除塵器(布袋除塵器、電袋除塵器、電除塵器、移動極板電除塵器等)+活性焦干法煙氣脫硫工藝,或者采用循環流化床鍋爐+煙氣循環流化床半干法煙氣脫硫脫硝除塵設備工藝+布袋除塵器。
        4小結
        我國的地緣遼闊,煤炭資源豐富,但是各地區的環境與資源條件差異較大,且不同地區的火電廠所采用的燃煤煤質也具有加大差異。因此,在選擇火電廠煙氣凈化工藝時充分考慮燃煤差異的影響,因地制宜,充分利用不同地區的資源與環境優越性,才能集成的凈化工藝,取得良好的凈化效果和經濟效益。

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