新时期燃煤电厂环保岛烟气超低排放技术要点分析

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1 引言

燃煤电厂是我国目前主要的发电企业,在人们用电需求量持续增长的同时也给燃煤电厂带来更大的生产压力,但是在燃煤电厂的大规模生产过程中,环保岛类型烟气问题也日益突出,需要相应的超低排放技术来确保满足燃煤电厂运行中的环保要求。尤其是在我国推进节能减排工作的过程中,为了响应环境保护和治理方案等要求,燃煤电厂要正视传统烟气处理技术中的不足,严格按照相应的环保岛烟气超低排放流程和技术要求,处理好上述烟气问题,推动燃煤电厂的健康发展。

2 传统烟气处理技术及其弊端

正如前文所述,目前燃煤电厂生产压力的增加也同时加剧了燃煤电厂烟气所造成的环境污染问题,因此在此类电厂中也始终将烟气处理作为环保工作重点,相应的烟气处理技术在不断改进并且与先进技术结合,通过相应的除尘处理工艺、烟气除尘脱硫类型处理工艺以及烟气除尘脱硫脱硝处理工艺的应用来基本实现脱汞处理。与此同时,燃煤电厂中的烟气环保处理设施也在不断改进,但是由于没有统一规划相应的处理设备,导致其运行中出现以下问题:首先是各个处理设备和工艺系统相对独立,无法实现相互之间的良好协调,不利于烟气处理效果的提升。其次是在此种独立的方案下,需要投入更多的资金并需要更大的安装控件来采购和安装设备,增加了烟气处理设备的成本。最后由于不同处理系统之间的设计方案无法统一,容易由于烟气流动途径中存在不合理之处而增加烟气处理过程中的设备能耗。此外,不同处理系统相互连接也需要不同的接口,这也增加了设计和安装施工难度,并增加其运行中的故障概率,还需要更多的工作人员开展不同处理系统的操作,难以实现不同系统之间的优化运行。

3 燃煤电厂环保岛烟气超低排放流程

目前燃煤电厂中常用的环保岛类型的烟气超低排放处理设备虽然具有较强的烟气处理能力,但是其结构较为复杂,其组成结构中包括了从锅炉设备省煤器出口到排烟烟囱之间的所有烟气处理设备,比如其中的除尘、脱硫、脱硝以及脱汞等组件类型,通过此种一体化的设备设置方式,可以统一管理烟气处理操作并提升烟气处理综合质量,保证不同组件之间的协调运行来提升烟气处理效率和效果。此外,在上述烟气处理工艺的应用时,应该结合燃煤电厂的实际运行情况来构建最具经济性、高效率和科学的烟气治理路线。其中一条路线就是以低温电除尘器和脱硫装置为核心的技术路线,另一种技术路线就是以电袋除尘器和脱硫装置为核心。这两种路线在前面的锅炉燃烧和脱硝环节是相同的,而且在后续的引风机、湿法脱硫、烟气再热和烟囱等环节中也是相同的,只是在中间的除尘环节中,前者应用低温电除尘器,后者应用高效电袋除尘器。

4 燃煤电厂环保烟气超低排放关键技术分析

4.1 烟尘协同类型治理工艺 在应用此种超低排放技术时,工作重点就是统一和综合治理烟尘污染物,需要精细策划实际工作组织中的诸多方面。比如在选择烟尘污染物排放治理工艺时,可以选择前端本体类除尘技术和终端除尘技术两种。前者主要由于干式济宁店除尘技术和电袋除尘技术两种,后者则主要有湿式电除尘、湿法脱硫等处理技术。其中的干式除尘器在应用中会由于所用煤种以及除尘方式的不同而造成入口结构烟气浓度出现变化。而在应用湿法脱硫技术时,通常会影响入口烟尘实际处理效果。因此在应用高效电除尘技术时,可以有效降低烟尘排放量,将设计浓度控制在15～20mg/m3的范围之内,之后再使用湿法脱硫设备进行协同处理,可以将最终排放的烟尘中此浓度控制到5mg/m3以下。或者是采取以下方法:也就是先使用电袋除尘技术控制出口烟尘浓度在10～15mg/m3,然后在协同使用湿法脱硫技术达到上述烟尘浓度控制目标。

4.2 低电除尘设备分析 在此类烟气超低排放技术中所用低温类除尘技术中,常用无泄漏管式加热器和低温电除尘设备两种,通过此种除尘技术可以一同去除烟气中的三氧化硫。此外,通过此技术的应用可以改变飞灰比电阻数值并降低烟气流速,从而提升除尘效率。而且在有效降低烟气中三氧化硫含量的同时,还可以降低烟气温度到酸露点以下,提升处于液态的三氧化硫的处理效率,而产生的酸雾也会在粉尘中附着而一并去除。不仅如此,在空中还会出现出口结构粉尘凝聚方式的改变,提升湿法类脱硫设备的除尘性能,在提升除尘效率的同时,也降低能耗。

4.3 电袋类除尘设备分析 在此烟气处理系统中应用的电袋类除尘设备不仅不会受到燃煤物质、飞灰以及粉尘浓度等因素的影响,而且可以有效控制出口位置粉尘排放量的稳定性,同时可以有效控制烟尘浓度在10mg/m3以下。此种设备主要有过滤袋组成,其材质也可以根据不同的除尘工艺来选择,确保其满足烟尘处理要求。在使用滤袋时,其过滤精度会直接影响滤袋出口位置的烟尘排放数值,这就要求其中滤料具有较高的过滤精度来满足更加可靠的烟尘超低排放要求,并提升其在特殊工况下的适应能力,保证其在长时间运行过程中可以稳定发挥其除尘作用。比如通过此种方法可以稳定控制烟尘浓度在10mg/m3以下,设备运行阻力在1000Pa以下,其使用寿命会在5a以上,表现出良好的经济性,而且占地面积较小。

4.4 二氧化硫控制技术 针对使用湿法脱硫工艺的电厂脱硫装置,在实际使用中可以控制装置出口的二氧化硫浓度在35mg/m3左右,同时,同时高效单塔、单塔双循环等技术的应用,可以提升除尘效果。但是在具体设计时要考虑项目实际情况以及此技术实施所需要的资金、机组停机时间和运行能耗等因素。

5 结语

在目前的燃煤电厂中,为了满足不断提升的烟气超低排放等环保要求,环保岛烟气超低排放技术受到广泛欢迎,通过相应除尘和脱硝等方面新型技术的研发和应用,发挥协调综合处理方式的优势,在控制资金投入、占地面积以及除尘效率等方面发挥出显著优势,在未来更多新兴技术的应用下有望从根源性上解决烟气排放所引起的环境问题。