火電廠脫硫脫硝除塵的意義與原則

【資料簡介】

一、電廠的創(chuàng)新之路勢在必行
 
目前，國內(nèi)外應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和正在進(jìn)行中間試驗(yàn)的煙氣脫硫方法比較多，總體上可以分為三類：即以吸收劑水溶液洗滌煙氣的濕法煙氣脫硫；吸收劑漿液吸收硫及干燥的半干法；以及直接噴射鈣基吸著劑粉料的干法煙氣脫硫。
 
濕法煙氣脫硫的脫硫效率比較高，適用范圍廣，但系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用高，要求的運(yùn)行管理水平高，即使在發(fā)達(dá)國家推廣應(yīng)用也存在著一定困難。噴霧干燥半干法煙氣脫硫投資及運(yùn)行費(fèi)用與濕法比較有所降低，但旋轉(zhuǎn)霧化噴頭等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)要求高，灰漿系統(tǒng)比較復(fù)雜，推廣應(yīng)用也不容易。與上述兩種脫硫方法相比，噴鈣脫硫成套技術(shù)具有投資低，運(yùn)行成本低，系統(tǒng)簡單，操作容易等優(yōu)點(diǎn)，在中國被認(rèn)為有廣闊發(fā)展前景的脫硫技術(shù)。
 
連續(xù)實(shí)施了十多年的強(qiáng)化電力脫硫除塵一體化急待應(yīng)用示范建設(shè)政策使我國電力行業(yè)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入2000年后，電力總裝機(jī)容量超過了3億千瓦。從目前的情況看，新增電源的增長速度基本上能夠?qū)崿F(xiàn)與國民經(jīng)濟(jì)較高增速之間的動(dòng)態(tài)平衡。與此同時(shí)，較多依賴火力發(fā)電的電源結(jié)構(gòu)仍未得到有效改善，目前燃煤發(fā)電仍占電力總消耗量的75％以上。
 
除了二氧化硫外，火電生產(chǎn)過程中還會形成一定的污水，構(gòu)成了電力污染的一個(gè)部分，各個(gè)省市已紛紛響應(yīng)，出臺各種燃煤電廠脫硫的配套優(yōu)惠政策，這一系列措施使火電廠安裝環(huán)保裝置的積極性有所加強(qiáng)，尤其是電力脫硫設(shè)備，未來兩三年電力脫硫裝置市場將會達(dá)到一個(gè)峰值。
 
二、火電廠設(shè)計(jì)原則
 
1.脫硫工藝的選擇應(yīng)遵照“適應(yīng)現(xiàn)場、工藝成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫效率高、投資省、無二次污染”的原則。電廠附近有豐富的石灰石礦，并己形成了較好的開采體系，設(shè)計(jì)是以石灰粉作為脫硫吸收劑并直接從市場獲得為基礎(chǔ)，電廠廠內(nèi)不再進(jìn)行加工。
脫硫副產(chǎn)品處置按綜合利用為主的原則設(shè)計(jì)，并為脫硫副產(chǎn)品的利用提供必要條件，若暫時(shí)不具備條件，可先堆放在灰場，待條件具備后，再取出。
 
2. 除塵方案的選擇。兩種除塵設(shè)備的比較。目前我國燃煤火電廠的建設(shè)，煙氣除塵絕大部分采用電除塵器，制造、運(yùn)行上都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在運(yùn)行火電機(jī)組中，只有個(gè)別電廠采用了布袋除塵器。國外火電廠煙塵處理技術(shù)是電除塵器和布袋除塵器并存，布袋除塵器在歐洲、美國、澳大利亞等國家應(yīng)用廣泛，布袋使用壽命超過3-6年。特別是對難收塵煤種和煙塵排放量控制嚴(yán)格時(shí)，布袋除塵器的優(yōu)勢更明顯。
對于CFB干法脫硫，為了適應(yīng)目前新版國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和以后更高的環(huán)保要求，以及CFB脫硫后煙氣的特性（低溫、高濕、高濃度、高比電阻、粉塵中鈣基含量高，容易在電除塵器極板、極線上結(jié)塊），二級除塵器一般采用兩種方式：一種為特制電除塵器，另一種為布袋除塵器。我國目前運(yùn)行的CFB脫硫裝置均采用電除塵器，我國尚未有采用布袋除塵器的CFB脫硫裝置。
 
3.煙氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及流程。石灰粉采用密封罐車由石灰制粉廠送至電廠脫硫島，利用汽車自備壓縮空氣自卸入石灰粉倉，通過計(jì)量式給粉機(jī)送至生石灰消化站，消化后通過氣力輸送至熟石灰粉倉儲存。因?yàn)槲恢孟拗?，兩臺爐各用1套吸收劑制備系統(tǒng)，包括生石灰粉倉、熟石灰粉倉、生石灰消化站、稱重給料機(jī)、輸送風(fēng)機(jī)、流化風(fēng)機(jī)等。吸收劑制備系統(tǒng)容量按脫硫系統(tǒng)3天需量設(shè)計(jì)。
方案一：吸收塔后布置布袋除塵器。電廠燃煤煙氣自空預(yù)器出口由四路煙氣匯流后，進(jìn)入前預(yù)除塵器（雙室單電場電除塵器，保證除塵效率85%），分離下的粉煤灰仍可保證現(xiàn)有途徑的綜合利用。經(jīng)前預(yù)除塵器后的煙氣沿?zé)煹肋M(jìn)入流化床反應(yīng)塔底部文丘里管狀的入口段。經(jīng)過脫硫后的反應(yīng)物連同飛灰及未反應(yīng)的脫硫劑被煙氣攜帶由流化床反應(yīng)塔上部的出口流出，進(jìn)入由原三電場電除塵器改裝的布袋除塵器，布袋除塵器進(jìn)口設(shè)置百葉窗機(jī)械除塵器，布袋除塵器分離下的脫硫反應(yīng)產(chǎn)物連同飛灰及未反應(yīng)的脫硫劑被脫除下來，通過返料裝置返回吸收塔。凈化后的煙氣由引風(fēng)機(jī)排至煙囪達(dá)標(biāo)排放。煙道尺寸按煙氣流速15m/s設(shè)計(jì)，確保煙道設(shè)計(jì)合理，同時(shí)避免高的阻力損失。
方案二：吸收塔后布置電除塵器。電廠燃煤煙氣自空預(yù)器出口由四路煙氣匯流后，進(jìn)入前預(yù)除塵器（雙室單電場電除塵器，保證除塵效率85%），分離下的粉煤灰仍可保證現(xiàn)有途徑的綜合利用。經(jīng)前預(yù)除塵器后的煙氣沿?zé)煹肋M(jìn)入流化床反應(yīng)塔底部文丘里管狀的入口段。經(jīng)過脫硫后的反應(yīng)物連同飛灰及未反應(yīng)的脫硫劑被煙氣攜帶由流化床反應(yīng)塔上部的出口流出，進(jìn)入經(jīng)改造的二級電除塵器（三電場靜電除塵器），在二級電除塵器的入口段設(shè)置一個(gè)百葉窗機(jī)械預(yù)除塵器，這樣可避免煙塵濃度過大對電除塵器性能帶來不利影響。