脱硝技术


脱硝技术

某凤凰平台电厂烟气脱硝、脱硫和除尘系统改造

日期:2020-05-22 07:46

  针对某电厂现有烟气排放不行餍足最新超净排放央浼的状况,安身电厂现有烟气净修饰配,对4#机组举行了扩充一层975mm高度的催化剂层(反适时间由0.3s扩充至0.55s)的烟气脱硝改制;扩充一个吸取塔,采用双塔双轮回脱硫技艺的脱硫改制;正在静电除尘器前扩充一个PM2.5重逢编制的除尘改制。依据邦度和地方政府的央浼,通过改制,烟气中NOx、SO2、烟尘抵达了超净排放央浼,并且也没有扩充企业坐褥本钱用度,以是具有本质意旨,值得扩张。

  燃煤电厂是我邦能源花消大户及污染物排放首要功绩者。目前,跟着我邦对节能减排事业的无间长远,燃煤电厂的煤炭燃烧排放监视已愈发厉肃。2015年12月,邦度印发了《全部推行燃煤电厂超低排放和节能改制事业计划》,《计划》央浼加快燃煤发电机组超低排放改制程序,到2020年,凤凰平台通过干系新的技艺技术与配置,使有条目的新修及现役燃煤发电机组抵达超低排放程度。

  某电厂修于90年代,有4台机组,辞别为1#、2#、3#、4#汽锅,功率皆为340 MW。每个汽锅修设5台磨煤机,每台功率为30t粉煤/h。本次探讨采用4#机组,改制前,机组脱硝装配采用采用性催化还原法(SCR);除尘装配采用的是双室六电场静电除尘器;脱硫装配采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。坐褥工艺流程图,如图1所示。

  改制前,4#机组正在达标排放状况下,烟气通过高240m烟囱(现有)排入大气。2016年1月18日烟尘、SO2、NOx监测数据,如外1所示。

  1)脱硝装配。改制前,该机组采用“高含尘铺排办法”的采用性催化还原法(SCR)。脱硝技艺计划是采用尿素水解法制备脱硝还原剂氨水,氨水遵从必然的速率喷射进带有催化剂的烟气反响配置中,烟气中氮氧化物和氨水中的氨发作化学还原反响,进而获得脱销,还原成氮气和水。烟气停息时刻和氨水的喷射量是脱硝效能的首要影响要素。脱硝工艺流程,如图2所示。

  由机组脱硝装配自行监测数据可知,改制前,脱硝效能能餍足现有法式央浼,但不行抵达超低排放央浼。首要来因为:

  2)脱硫装配。改制前,机组烟气脱硫采用1炉1塔、烟塔合一排烟技艺。正在塔体底部直接铺排浆液池,正在塔体上部修树四层喷淋层。改制前机组脱硫出口SO2浓度基础太平正在50mg/Nm3~200mg/Nm3领域之内,脱硫效能不低于95%,排放出口SO2能达标排放,但不行餍足来日超低排放央浼。首要来因为:

  (1)吸取塔喷淋层母管和支管因施工质地差,存正在喷嘴主要磨损及少量零落,影响脱硫平和太平运转;

  (2)吸取塔氧化风机策画压头偏小,特别经历久运转后,障碍一再,效能降落,轴承温度高,对脱硫编制影响较大;

  (3)塔外轮回管存正在部分磨损主要,正在轮回泵出口巨细头及弯头变径处时常发作漏浆地步;

  (4)自脱硫投运以后,脱硫废水直排入灰浆池,废水编制无间未投运,且干系管道方法已腐化损坏。

  3)除尘装配。改制前,机组操纵两台卧式双室六电场静电除尘器,烟气出口烟粉尘基础上浓度都独揽正在30mg/m3以下,除尘效能99%,但外排烟尘仍不行餍足超低排放央浼。首要来因为:静电除尘器去除微细的颗粒物有必然限度性,特别是对付粒径正在0.1μm~1.0μm的烟尘其除尘成效呈现更低。

  斟酌目前墟市上常用的脱硝、脱硫、除尘的改制本领,并基于本电厂烟气执掌编制的本质状况,现对该机组举行如下改制探讨。

  改制前电厂采用的是低氮燃烧+SCR脱硝工艺,脱硝原策画效能为50%,推行NOx的排放限值为200mg/Nm3。依据最新央浼2020年抵达排放限值为50mg/Nm3,脱硝率为87.5%。

  为了抵达超低排放央浼,针对前述理解,以为必要扩充脱硝装配的催化剂装填高度,并加大氨的喷射量,以进一步低落NOx排放浓度。的确要领为:

  (1)催化剂。加装一层高度975mm的催化剂(单台炉体积168m3),第二次为正在其抵达化学寿命后调换,此后每3年调换一次。同时,扩充烟气正在反响器内的停息时刻。

  (2)吹灰编制。撤除蒸汽吹灰器,每层新增1台声波吹灰器,并相应安排声波吹灰高度处所。

  (3)氨稀释喷射编制。每台炉调换2台计量模块,策画效力为132.5kg/h,调度领域为10%~120%。

  (4)尿素水解编制。需加大执掌,调换大的流量计量模块,氨产量必要抵达165kg/h。

  (5)流场及涡流搀和器。完全调换原稀释风管道和阀门,调换氨氛围搀和器,改制后氨耗量为165kg/h,所需稀释风致风骚量为4 355Nm3/h。同时,改用冷一次风,并正在反响器下部设凉风加热管道。

  2)还原剂存储及制备。凤凰平台原尿素溶液制备和存储均能餍足改制后的央浼,无需改制。

  3)告竣全负荷脱硝。依据现有的统计结果,低于最低喷氨温度的时刻占比约4%,不行餍足98%央浼。以是,必要通过拆分省煤器以及省煤器入口加装旁途烟道、热水再轮回等技艺,降低低负荷时省煤器出口烟温。

  本工程脱硫改制后央浼排放浓度为35mg/Nm3,改制后预期脱硫效能为99.1%。目前改制技艺首要有单塔双轮回技艺、双塔双轮回技艺等。

  通过技艺经济比力可知,两种计划制价及阻力均差异不大。贯串本项主意本质状况,足够运用现有配置,并斟酌双塔计划停炉时刻较短,牢靠性及对硫分顺应性更高,本项目优先采用双塔双轮回技艺。的确要领为:

  4)每台炉新修塔径为13m的二级塔,修树三层石灰水喷淋层,两层搅拌,每层修树三台搅拌器用于石灰石浆池搅拌,同时修树两台氧化风机,一用一备,用于二级塔浆池氧化。

  由前文理解可知,现有干式除尘器已增至6电场,烟尘排放浓度曾经很亲切超净除尘,但仍不行餍足超低排放央浼,首要来因是静电除尘对这种细颗粒的执掌材干比力差。归纳斟酌技艺可行性、经济性、现场条目等众种要素,并通过实习室测试,可能采用更经济实惠重逢除尘[3]。除尘改制工艺流程,如图4所示。

  2016年12月10日,4#机组曾经基础告终超净改制,正式加入运转。依据改制央浼,4#汽锅烟气告竣超低排放。汽锅烟气通过高240m烟囱(现有)排入大气,且少量氨遁逸可餍足《恶臭污染物排放法式》(GB 14554-93)。2017年5月4日烟尘、SO2、NOx监测数据,如外2所示。

  通过对4#机组脱硝、除尘和脱硫的超净改制,脱硝编制、脱硫装配、除尘编制改制扩充的静态投资辞别为836.8万元、3 682.6万元、436.9万元,扩充的静态发电单元本钱辞别约为1.4549元/MWh、6.8332元/MWh、1.2611元/MWh。不过,源委筹算理解,通过2017年~2018年改制后的超低排放编制运转,因为超净改制电价补助为0.010元/度电,且因为排放污染物裁汰,4#机组的排污费可裁汰150万元/年。不只裁汰污染物排放,也没有扩充企业坐褥本钱用度,由此可知,对此电厂4#机组的烟气脱硝、脱硫和除尘编制改制,具有巨大意旨。

  综上所述,针对某电厂现有烟气排放不行餍足最新超净排放央浼的状况,安身电厂现有烟气净修饰配,举行了如下改制:

  1)烟气脱硝改制是扩充一层975mm高度的催化剂层(反适时间由0.3s扩充至0.55s);

  3)除尘改制是正在静电除尘器前扩充一个PM2.5重逢编制。依据邦度和地方政府的央浼,通过改制,不只裁汰污染物排放,抵达了超净排放央浼,并且也没有扩充企业坐褥本钱用度,以是具有本质意旨,值得扩张。

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