燃煤电厂超超低排放技术改造实践 电厂技术改造( 二 )


3实施计划
乐东电厂超低排放改造方案包括脱硝改造、除尘改造、湿羽处理和脱硫废水零排放工艺 。具体流程如图1所示 。
3.1脱氮转化
本项目要求脱硝改造后脱硝效率高达96% 。为脱硝增效而增加催化剂体积和喷氨量,可能导致氨逃逸超标的风险 。从技术角度来看,通过优化流场、改造注氨系统、优化注氨控制、采用精确分区测量技术,可以实现低氨逃逸 。
3.1.1四层可控硅反应器系统
将原反应器提升一层,布置四层催化剂,其中原两层催化剂新增两层催化剂,并相应增加蒸汽吹灰器系统 。新增催化剂孔数量与原催化剂孔相同,均为20-20孔催化剂,每炉催化剂用量约280 m3 。
3.1.2高温烟气旁路系统
当机组负荷对应的烟气温度低于脱硝喷氨最低温度时,脱硝装置无法投入正常运行 。为保证机组并网时脱硝装置的正常运行,在锅炉尾部低于入口侧壁的适当位置引入高温烟气旁路至脱硝入口,以保证机组并网时省煤器入口温度高于300℃,满足最低SCR反应温度 。
3.1.3 SCR喷氨及流场优化系统
每个反应器配有20块涡流混合板,前后壁分为10个喷氨区,每个区域用10个调节阀控制喷氨量 。每个反应器的出口设置净氮氧化物测量仪,与脱硝入口注氨调节阀联锁,实现注氨的精细化,提高SCR装置注氨的均匀性,减少氨逃逸 。
3.1.4尿素溶液储存和供应系统的改造
厂区氨产品气管道伴热蒸汽系统效果差,影响产品气输送,进而影响SCR装置运行 。本次改造将更换尿素水解产品气伴热蒸汽母管的蒸汽源,产品气伴热管道将配备传热水泥 。伴热蒸汽采用再热冷却段蒸汽,蒸汽压力为4 。0 MPa,温度320℃,管径DN40 。伴热蒸汽管道采用20G无缝钢管 。
3.2除尘改造和湿羽控制
采用DUC协同除尘冷凝一体化工艺除尘冷凝烟气,实现烟气深度除尘降温降湿(如图2所示) 。DUC除尘冷凝一体化装置除尘后的烟气经湿式静电除尘器净化,烟囱出口烟气浓度在1mg/m3以下(如图3所示) 。烟气冷凝的设计温降考虑为8℃ 。DUC装置一炉一套,安装在脱硫塔顶部 。配置热风混合加热系统,对降温降湿后的脱硫烟气进行加热,加热后无白烟的烟气通过烟囱排出,实现白烟消除 。
3 . 2 . 1 DUC装置的除尘功能
主要由DUC亲水除尘填料实现 。通过布水喷层,水均匀地喷在除尘填料上,在填料上形成水膜 。当烟气通过填料区间时,烟气中的粉尘被填料上的水膜截留,实现了DUC的深度除尘功能 。
3 . 2 . 2 DUC装置脱硫功能
烟气经碱中和后用循环水喷淋,进一步脱除烟气中的SO2,达到深度脱硫和SO2超低排放的目的 。
3 . 2 . 3 DUC装置烟气冷凝
在烟气冷凝路上设置水-水换热器对循环喷淋水进行冷却,冷却后的循环喷淋水对烟气进行喷淋冷却,从而达到对烟气进行冷却除湿的作用 。烟气冷凝液经处理后可回用于电厂脱硫系统或作为电厂淡水补给水,达到环保、升级、节水的目的 。烟气冷凝液的回收流程如图4所示 。
3.3脱硫废水零排放工艺
采用低成本烟气余热浓缩+热风干燥脱硫废水零排放处理系统,如图5所示 。
废水浓缩和预处理系统由两台炉共用 。废水浓缩干燥系统采用单元设计,各系统脱硫废水处理能力为5m3/h,共两套 。除尘器出来的烟气作为废水浓缩的热源,浓缩比按12设计 。废水浓缩后的烟气送至脱硫吸收塔入口 。利用锅炉热二次风对废水进行干燥,干燥后的混合盐含水量按5%设计 。干燥后的混合盐随二次空气进入袋式除尘器,与烟尘一起收集回收 。
4转化效应
乐东电厂1号机组改造后,实现了烟气污染物超低排放的目标,烟气中粉尘、NOx和SO2的排放浓度分别小于1mg/m3、10mg/m3和10mg/m3,如表1所示 。在表1中,单元1是经过改造的,而单元2不是 。
该机组实现了消除烟囱“白烟”的目标,全年95%以上没有烟囱冒出白烟 。同时,烟气中的冷凝水得到回收利用,年均回收淡水约40万吨 。按照乐东公司12元/t的海水淡化处理成本,平均每年可节约制水成本约480万元 。实现电厂高盐度脱硫废水零排放 。
5结论
该项目是环保协同招标的关键技术研究与示范项目,具有较强的示范效应 。改造后,电厂烟尘、NOx、SO2排放浓度超低排放目标分别小于1 mg/ m3、10 mg/m3、10 mg/m3,消除了烟囱湿烟柱,实现了脱硫废水零排放,具有较大的社会效益 。

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