周長(zhǎng)靈
摘 要 隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)環(huán)保的意識(shí)不斷提升,早期建設(shè)的一些環(huán)保設(shè)備設(shè)施已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求,為降低煙氣中污染物排放量,鎮(zhèn)海煉化分公司Ⅲ電站兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)不斷改進(jìn)升級(jí),采用了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù),選擇性非催化還原法(SNCR)+臭氧氧化脫硝技術(shù),靜電除塵器+脫硫塔水洗組合方式,使外排污染物SO2、NOx和粉塵的濃度在原有基礎(chǔ)上大幅下降,達(dá)到超低排放限值的同時(shí),對(duì)設(shè)備存在問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),配合工藝調(diào)整優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行并降低了運(yùn)行成本和能耗。
關(guān)鍵詞 循環(huán)流化床;超低排放;節(jié)能
引言
對(duì)于鍋爐煙氣超低排放而言,主要就是在燃煤機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中,煙氣含有的污染物排放到天然氣燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值,保證基準(zhǔn)含氧量在6%左右,煙氣的含量在5mg/m3之內(nèi),氮氧化物指標(biāo),50mg/m3。而對(duì)于循環(huán)流化鍋爐床而言,具有一定的特殊性,超低排放的技術(shù)路線(xiàn)存在一定的差異,然而,常規(guī)技術(shù)在使用過(guò)程中存在問(wèn)題,難以滿(mǎn)足當(dāng)前的技術(shù)要求,因此應(yīng)針對(duì)技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行合理的優(yōu)化,保證可以滿(mǎn)足當(dāng)前鍋爐煙氣的超低排放需求。
1超低排放改造前簡(jiǎn)介
1.1 鍋爐
該電廠為小型燃煤電廠,建設(shè)兩臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐,配一臺(tái)24MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐是單汽包、自然循環(huán)流化床燃煤鍋爐,煤種適應(yīng)性好、環(huán)保效益高,是目前較普遍應(yīng)用的中、小型鍋爐[1]。
1.2 煙氣除塵工藝
鍋爐煙氣進(jìn)入電除塵器中,絕大部分灰塵在電除塵器內(nèi)被清除,從電除塵器的灰斗落入倉(cāng)泵中,最終輸送至飛灰?guī)煊善?chē)運(yùn)走。電除塵器出口粉塵濃度不超過(guò)35mg/m3。隨著國(guó)家和地方環(huán)保部門(mén)對(duì)大氣環(huán)境污染治理力度的不斷加大,Ⅲ電站原設(shè)計(jì)煙塵排放已不能滿(mǎn)足重點(diǎn)地區(qū)大氣污染物排放要求,2015年開(kāi)始進(jìn)行一系列煙氣超低排放改造,改造后整套裝置在40%~110%鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量工況下,凈化后煙氣中的粉塵含量<5mg/m3(干態(tài)、6%O2)。
1.3 脫硫工藝
廠先采用爐內(nèi)噴鈣進(jìn)行脫硫,然后煙氣進(jìn)入石灰石-石膏法脫硫塔進(jìn)行脫硫。1#、2#鍋爐共用1臺(tái)脫硫塔,噴淋層為4層,煙氣處理能力為1×130t/h鍋爐BMCR工況時(shí)的100%煙氣量。改造前,平均脫硫效率約為93%,二氧化硫平均排放濃度113mg/m3。
1.4 脫硝類(lèi)型的技術(shù)
此類(lèi)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,適用于循環(huán)流化床鍋爐較為成熟的氮氧化物控制中,其中包括爐內(nèi)的低氮燃燒、爐外SCR脫硝等技術(shù)。對(duì)于鍋爐而言,其本身有著旋風(fēng)分離器機(jī)構(gòu),可以為煙氣成分與還原劑成分的混合供應(yīng)良好環(huán)境,尤其在使用SCR技術(shù)的過(guò)程中,其脫硝的效率可以達(dá)到77%左右。所以,在改造技術(shù)的過(guò)程中,應(yīng)重點(diǎn)采用脫硝方面的工藝技術(shù),編制完善的計(jì)劃方案,全面提升整體工作效果與水平,充分發(fā)揮脫硝技術(shù)在其中的應(yīng)用作用,達(dá)到預(yù)期的去除效果。例如:在采用SCR脫硝技術(shù)的過(guò)程中,主要采用液氮抑或是尿素作還原劑進(jìn)行,反應(yīng)溫度在400℃左右,將V2O5-WO3(MoO3)/TIO2作為主要的催化劑,有助于達(dá)到脫硝目的[2]。
2鍋爐煙氣超低排放改造技術(shù)路線(xiàn)的應(yīng)用建議
2.1 除塵系統(tǒng)改造情況
該電廠保留原有四電場(chǎng)高頻電源除塵,新增單管柵湍流布?xì)鈱?新型旋流板除塵除霧器,煙氣自中心筒底部進(jìn)入,經(jīng)最下層旋流板的導(dǎo)流作用,快速旋轉(zhuǎn),通過(guò)離心力作用將煙氣中的大液滴及顆粒物甩到四周的筒壁上,隨著筒壁的持液層流出筒體下部進(jìn)行去除。同時(shí),利用液滴與細(xì)粒子之間的慣性差及旋速不同,實(shí)現(xiàn)液滴二次捕集細(xì)粒子,從而達(dá)到同時(shí)除霧和捕集微粒的效果。隨后,煙氣再經(jīng)過(guò)第二層旋流板,加強(qiáng)煙氣的旋轉(zhuǎn)程度,進(jìn)一步強(qiáng)化除霧及微小液滴的去除效果,從而達(dá)到高效除塵除霧作用。最后,煙氣繼續(xù)上升至消旋和疏水層,從筒體上部流出。對(duì)旋轉(zhuǎn)煙氣進(jìn)行消旋主要有兩個(gè)目的:一是避免流出筒體的旋轉(zhuǎn)氣流與相鄰?fù)搀w出來(lái)的旋轉(zhuǎn)氣流發(fā)生多股漩渦交匯摩擦,致使煙氣自身“內(nèi)耗”加大,增加煙氣阻力;二是在消旋過(guò)程中,從下部上來(lái)的旋轉(zhuǎn)氣流與豎直葉片可形成夾角碰撞和導(dǎo)流效果,對(duì)煙氣中殘留液滴和微粒進(jìn)一步慣性去除。
2.2 引入水冷媒系統(tǒng)
因空氣預(yù)熱器管束有低溫腐蝕現(xiàn)象,排煙溫度高煙氣熱損失也多,因此引入了水冷媒系統(tǒng),即在尾部煙道中增加煙氣換熱器吸收煙氣余熱,降低排煙溫度同時(shí)換熱器中水溫從100℃上升到約120℃,再分別進(jìn)入到一、二次風(fēng)機(jī)出口處的兩臺(tái)換熱器預(yù)熱空氣,調(diào)節(jié)水量便可有效調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)的出口溫度??刂票萌肟诘臒崦剿疁囟?,使其不低于85℃,確保各換熱器均不發(fā)生酸露點(diǎn)腐蝕。尾部煙道排煙溫度三個(gè)測(cè)點(diǎn)分別為162.5℃、166.0℃、163.7℃,經(jīng)換熱后的排煙溫度兩個(gè)測(cè)點(diǎn)分別為136.98℃和142.17℃,吸取的熱量除正常損失外均用于爐內(nèi)燃燒的供風(fēng)加熱,提高了循環(huán)流化床鍋爐自身熱效率[3]。
2.3 提高塔內(nèi)凈化效率
為提高脫硫塔內(nèi)煙氣的綜合處理效果,對(duì)原3#爐脫硫塔內(nèi)各組件進(jìn)行重新設(shè)計(jì),更換氣動(dòng)脫硫單元下噴淋層及對(duì)應(yīng)噴嘴,提高噴嘴霧化效果,使霧化效果達(dá)到Dv50<2900μm;Dv32<2400μm;讓霧滴分布盡可能一致、均勻。同時(shí)在噴淋層高度上優(yōu)化,噴淋層噴嘴布置方向由單獨(dú)向上噴更改為上下噴,充分提高噴嘴噴出的霧化漿液與煙氣的接觸面和縱深高度。技術(shù)改造升級(jí)后原4臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行實(shí)現(xiàn)3臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。按其中功率最小的一臺(tái)泵133kW計(jì)算,年節(jié)省電能116.5萬(wàn)kW·h,年節(jié)約電耗成本約62.91萬(wàn)元。
3結(jié)束語(yǔ)
分析了某企業(yè)循環(huán)流化床鍋爐煙氣超低排放改造技術(shù)路線(xiàn)的應(yīng)用,提出了幾點(diǎn)技術(shù)建議,希望企業(yè)可以根據(jù)自身工作特點(diǎn)與鍋爐煙氣超低排放需求等,將相關(guān)的脫硫、脫硝與除塵等處理技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際工作中,確保鍋爐煙氣中的污染物得到合理處置,滿(mǎn)足當(dāng)前鍋爐煙氣超低排放的管理要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 葉偉平,邱國(guó)銘,杜振,等.循環(huán)流化床鍋爐煙氣超低排放改造技術(shù)路線(xiàn)分析[J].發(fā)電與空調(diào),2017,38(2):34-37,41.
[2] 王秀國(guó).循環(huán)流化床鍋爐流態(tài)重構(gòu)節(jié)能超低排放技術(shù)應(yīng)用小結(jié)[J].中氮肥,2017,12(4):57-59.
[3] 黃永琛,楊宋,陳辰,等.燃煤電廠煙塵超凈排放技術(shù)路線(xiàn)探討[J].能源與節(jié)能,2015,(3):126-129.