低低溫高效燃煤煙氣處理工藝的應(yīng)用研究

文_吳俊 福建龍凈環(huán)保股份有限公司

1 工程概況

某600MW 機(jī)組位于臺灣中西部沿海工業(yè)區(qū)，其燃煤鍋爐（1950t/h）為日本三菱重工（MHI）所承制，靜電除塵器為日本艾波比公司（ABB）所承制。高效濕法脫硫（FGD）采用海水脫硫法，由日本富士化水公司（FKK）所設(shè)計。整套發(fā)電機(jī)組于1999 年啟用至今。

原空預(yù)器出口粒狀污染物濃度21g/Nm3，脫硫吸收塔出口粒狀污染物濃度25mg/Nm3，煙囪出口有白煙。為消除煙囪白煙“視覺污染”及降低粒狀污染物排放濃度，該電廠結(jié)合機(jī)組檢修于2019 年對鍋爐尾部煙氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造。本次改造采用低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)，增設(shè)裝置主要為無泄漏煙氣換熱器（以下簡稱MGGH）及濕式電除塵器（以下簡稱WESP）兩大系統(tǒng)。

2 改造方案

2.1 工藝簡介

臺灣某600MW 機(jī)組低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)流程如圖1 所示。MGGH 是一種基于煙氣余熱利用，以熱媒體（一般為除鹽水）為載體的氣- 氣換熱閉環(huán)式循環(huán)裝置，包括前級的熱回收器、后級的再加熱器，以及配套的熱媒體平衡罐、熱媒體輔助加熱器、管路系統(tǒng)、循環(huán)泵及電控裝置等。

熱回收器布置于電除塵器前，起到降低煙氣溫度、降低粉塵比電阻、提高煤種適應(yīng)性、提高除塵效率、回收煙氣余熱、節(jié)約脫硫水耗、提高脫硫效率等作用，煙溫降低的同時煙氣體積流量降低，引風(fēng)機(jī)電耗隨之下降，SO3脫除效率大大提升，緩解了下游設(shè)備的腐蝕問題。再熱器布置于煙囪出口前，起到抬升煙氣溫度、實(shí)現(xiàn)干煙囪排放、消除白煙等作用。濕式電除塵器布置于海水脫硫后，起到深度凈化、終端把關(guān)的作用。

圖1 臺灣某600MW 機(jī)組低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)流程圖

2.2 設(shè)計參數(shù)

該電廠低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)如表1所示。

MGGH 設(shè)計時預(yù)留10%的換熱裕量，WESP 有效集塵面積及電場設(shè)計時也預(yù)留10%的裕量，且需考慮50%電場停用或失效時仍能滿足出口粒狀污染物濃度≤5mg/Nm3（入口15mg/Nm3）。

經(jīng)計算及選型，最終確定選用MGGH的規(guī)格為 LGH42/1-8+37/1-15 型，WESP 的規(guī)格為WBE234/2-2 型。熱回收器設(shè)置8 個模塊，再熱器設(shè)置15 個模塊。濕式電除塵器設(shè)置兩室，每室兩個電場，每個電場1 臺高頻電源，共4 臺GGYAJ-2．2A/66kV 型高頻電源。

表1 主要設(shè)計參數(shù)

3 應(yīng)用效果

3.1 環(huán)境效益

該電廠改造于2019 年6 月完成，改造后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項運(yùn)行參數(shù)正常。國家環(huán)境保護(hù)工業(yè)煙塵治理工程技術(shù)中心于2019 年9月對該電廠進(jìn)行了性能測試，測試結(jié)果如表2 所示，結(jié)果表明，所有性能測試項目均滿足或優(yōu)于設(shè)計要求。MGGH前級熱回收器降溫幅度50．9℃，MGGH 后級再加熱器升溫幅度54．5℃。濕式電除塵器停一個電場和停兩個電廠的除塵效率分別為84．95%和77．33%，煙囪出口粒狀污染物排放濃度僅為1．4mg/Nm3和2．2mg/Nm3；濕式電除塵器停一個電場和停兩個電廠的SO3去除效率分別為80．37%和74．25%，SO3出口排放濃度僅為0．36mg/Nm3和0．48mg/Nm3，系統(tǒng)減排效果顯著。該電廠粒狀污染物排放效果不僅滿足臺灣地區(qū)《電力設(shè)施空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，同時也達(dá)到了大陸地區(qū)超低排放及燃?xì)廨啓C(jī)組的排放要求。

此外，MGGH 后級再加熱器出口煙溫95．2℃，該機(jī)組白煙消除效果十分明顯，實(shí)現(xiàn)了干煙囪排放，消除了白色煙羽的視覺污染。

表2 測試結(jié)果

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

由于煙溫下降，全負(fù)荷下將電除塵器入口煙溫從150℃降低到105℃，引風(fēng)機(jī)入口處的煙氣實(shí)際流量則由原來的2160000Nm3/h降低為1930213Nm3/h，煙氣流量相對于改造前減少約10．64%，克服新增換熱器增加的煙氣流阻后，因煙風(fēng)系統(tǒng)溫度降低而節(jié)約的引風(fēng)機(jī)電耗功率接近478kW，每年可節(jié)省約103 萬元的風(fēng)機(jī)電耗。由于電除塵效率提高，若按保效節(jié)能運(yùn)行模式，還可節(jié)省約30%電除塵電場功耗，每年可節(jié)省約40 萬元。根據(jù)計算，每年平均可節(jié)省運(yùn)行成本約103+40=143 萬元。

4 結(jié)語

低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)在臺灣該電廠的成功應(yīng)用，樹立了臺灣地區(qū)大型燃煤機(jī)組超低排放改造的標(biāo)桿，具有顯著的社會效益，對該工業(yè)區(qū)周邊環(huán)保改造工程起到了良好的示范效應(yīng)。低低溫高效燃煤煙氣處理系統(tǒng)具有除塵提效、節(jié)能減排、高效脫除SO3、消除煙囪白煙等優(yōu)點(diǎn)，該工藝投運(yùn)后該電廠每年節(jié)省運(yùn)行成本約143 萬元，實(shí)現(xiàn)了良好的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。