【中國環(huán)保在線 應用方案】對于燃煤機組煙氣超低排放而言,目前比較成熟的方案是單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))、單塔雙循環(huán)及雙塔雙循環(huán)等技術(shù)。超低排放改造邊界條件的確定與設計方案的選擇應在現(xiàn)場性能測試結(jié)果的基礎上,通過一系列合理分析預測等,提出佳改造方案,并且在滿足環(huán)保達標排放的同時兼顧節(jié)能效果。
燃煤機組煙氣超低排放主要改造技術(shù)方案探析
1 主要改造技術(shù)方案介紹
脫硫SO2需執(zhí)行35mg/m³的排放限值,目前改造應用較多、效果較好的改造方案主要有單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))、單塔雙循環(huán)及雙塔雙循環(huán)等技術(shù)。
(1)單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))工藝是在單塔單循環(huán)濕法脫硫技術(shù)的基礎上進行內(nèi)部的改造,提高氣液傳質(zhì),強化對流效果,從而提高SO2的脫除率。改造工作量較小,特別適用于老塔改造,在原有吸收塔內(nèi)部進行一系列改造(包括提高吸收塔高度、增加噴淋層數(shù)量、優(yōu)化噴嘴布置、增加均流提效和強化傳質(zhì)構(gòu)件、控制內(nèi)部PH等)來實現(xiàn)系統(tǒng)提效的目標。
(2)單塔雙循環(huán)技術(shù):原有吸收塔保留不動,拆除內(nèi)部除霧器,作為一級循環(huán)吸收塔;在原吸收塔上部新增一漿液集液器與噴淋層,作為二級循環(huán),漿液集液器與一新增的塔外氧化槽相連,一級循環(huán)的漿液控制較低的PH值,有利于石膏的氧化,二級循環(huán)的漿液PH值較高,有利于SO2的吸收,示意圖見圖3-1。兩級吸收塔漿池分開設置,分別控制不同的PH值以有利于石膏的氧化和SO2的吸收。
圖3-1單塔雙循環(huán)示意圖
(3)雙塔雙循環(huán)技術(shù)采用兩級塔,一般一級塔的漿液控制較低的PH值,有利于石膏的氧化,二級塔的漿液PH值較高,有利于SO2的吸收,雙塔雙循環(huán)改造需新建吸收塔,同時需對原有的煙道進行改造,并新增原塔與二級塔之間的煙道,改造場地要求較大。
2 主要改造技術(shù)方案對比
單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))工藝適用于SO2入口濃度不高的技改項目,從目前多個已進行超低排放改造的項目來看,入口SO2在3500mg/m³以內(nèi),可保證SO2排放濃度≤35mg/m³,但若SO2入口濃度較高,如貴州、四川等中、高硫煤地區(qū),該改造方案無法達到超低排放的效果,此時可采用單塔單循環(huán)技術(shù)或雙塔雙循環(huán)技術(shù)。
由于雙循環(huán)技術(shù)為兩級吸收塔漿池分開設置,分別控制不同的PH值以有利于石膏的氧化和SO2的吸收,可適應較高的硫份,根據(jù)相應的改造工程情況,貴州某電廠脫硫入口濃度到達10000mg/m³左右時,出口仍然能保證SO2達到35mg/m³的排放限值。單塔雙循環(huán)占地較雙塔雙循環(huán)小,但停機時間略長,電廠可根據(jù)改造場地條件、停機時間及塔本身的條件選擇適合自己的改造方案。
3 改造實例
南京某電廠原脫硫設置四層噴淋層,脫硫系統(tǒng)入口SO2年平均濃度2200mg/m³,出口SO2年平均排放濃度約100mg/m³,2014年電廠對原脫硫?qū)嵤┝顺团欧鸥脑,設計入口SO2濃度2317mg/m³,目標為SO2排放濃度≤35mg/m³。
由于脫硫入口SO2濃度不高,而且原吸收塔條件較好,所以電廠采用了單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))工藝。通過在吸收塔內(nèi)部增加一層均流提效構(gòu)件+更換噴淋層噴嘴+提效環(huán),在不改變實際液氣比的情況下,改善塔內(nèi)氣液傳質(zhì)條件,同時增加塔外漿罐,延長漿液停留氧化時間,使得脫硫效率顯著提升。
2016年1月份,測試單位對濕式電除塵器進行了測試。測試時由于燃煤硫份較設計值低,電廠噴淋層僅開了2層,脫硫出口SO2濃度為21.3mg/m³,已達到超低排放要求。測試數(shù)據(jù)見表3-1。
表3-1南京某電廠1號機組脫硫測試數(shù)據(jù)
與電廠交流可知,目前該脫硫系統(tǒng)還有一定的裕量,脫硫入口SO2濃度在2000mg/m³以內(nèi),開2層噴淋層即可達標排放,而SO2濃度達到3000mg/m³以上時,才需要開四層噴淋層。
電廠采用了單塔單循環(huán)(強化傳質(zhì))工藝是符合電廠實際情況的,不僅達到了改造目標,而且改造工作量小,節(jié)約投資,運行調(diào)節(jié)性能強。
4 關(guān)于超低排放改造的總結(jié)
超低排放改造邊界條件的確定與設計方案的選擇應在現(xiàn)場性能測試結(jié)果的基礎上,充分考慮近幾年煤種的變化,預測未來煤種的變化趨勢,對燃煤、脫硝、除塵器、脫硫、引風機、煙道阻力情況、煙囪防腐、機組檢修工期等現(xiàn)狀進行綜合評估,提出佳改造方案,并且在滿足環(huán)保達標排放的同時兼顧節(jié)能效果。
超低排放改造完成投運后,電廠需注意以下幾點:
(1)脫硝建議做流程模擬與噴氨調(diào)整優(yōu)化,提高氨氣與煙氣的混合均勻性,減少氨逃逸;
(2)脫硝改造后產(chǎn)生的廢舊催化劑的處置方式應符合相關(guān)環(huán)保規(guī)范的要求;
(3)若采用濕式電除塵方案的電廠,需注意脫硫塔水平衡問題;
(4)加強各環(huán)保設備的運行維護管理,減少設備故障率,保證機組長期穩(wěn)定達標排放。
原標題:燃煤機組煙氣超低排放改造技術(shù)路線研究