华能汇流河电厂2×55MW机组烟气干式超净项目的设计与应用

呼伦贝尔安泰热电有限责任公司汇流河发电厂是中国华能集团下属企业, 是一家以发电为主、供热为辅的国营企业, 是牙克石市重要的电源及热网支撑点。电厂现有的燃烧褐煤的3#、4#煤粉炉为满足《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) 要求, 采用龙净最新成功开发的“DSC-M”型烟气干式超净技术, 实现SO2<35mg/Nm2、烟尘<5mg/Nm2、SO3<5mg/Nm2、Hg<3μg/Nm2和废水零排放的超净排放要求[1]。汇流河电厂2×55MW褐煤发电烟气干式超净升级改造工程于2015年6月初开始实施, 2015年10月一次性顺利成功投运和验收移交生产。

1. 项目设计

1.1 设计参数

工程最终设计指标更改为:炉后烟气净化装置实现SO2小于35mg/Nm3、粉尘低于5mg/Nm3, 零废水排放。

1.2 工艺流程

汇流河电厂2×55MW机组煤粉炉在原有预电除尘器与锅炉引风机之间增设脱硫除尘装置, 锅炉和脱硫除尘装置共用引风机, 实现超洁净排放的技术路线为:锅炉低氮燃烧→SNCR脱硝→“DSC-M”型烟气干式超净技术+COA协同脱硝 (预留接口) 。

1.3 设计说明

本项目在原有电除尘器与引风机之间增设干式烟气超净装置, 烟气流程:

煤粉锅炉→预电除尘器→烟气循环流化床干式脱硫塔→布袋除尘器→引风机 (改造) →烟囱。

2、“DSC-M”型烟气干式超净技术优势

1) SO2<35mg/Nm3排放

“DSC-M”型烟气干式超净工艺能够实现SO2超净排放, 主要基于新型循环流化床工艺的原理及运行特点。龙净新型循环流化床在反应物料浓度、停留时间、喷水点控制等方面把握, 实现干法脱硫超高效率的突破。此外, 龙净利用几百台套实际工程应用中总结的经验, 针对本工程对循环流化床吸收塔结构设计及运行控制精细化进行提升, 保证了可满足小于35 mg/Nm3超净排放脱除效率要求。汇流河电厂3#、4#锅炉在投运期间稳定实现了SO2低于35mg/Nm3的超净排放。

2) 粉尘<5mg/Nm3的超净保证

“DSC-M”型烟气干式超净工艺在循环流化床吸收塔反应喷水过程中, 烟气中细颗粒可在雾化水环境下絮凝为粗颗粒。且循环流化床吸收塔顶及出口的稳流特殊结构设计等, 保证了这些絮凝后的颗粒不易被破坏, 有利于被后级布袋除尘器的过滤。另外, 本超净排放项目所使用的布袋为高精细纤维滤袋, 可进一步提高布袋的过滤效率。通过“循环流化床吸收塔+布袋除尘器”两者的最佳组合保证了出口烟尘稳定实现小于5mg/Nm3的超净排放,

3) 可预留NOx提效能力, 为NOx排放浓度进一步保障

汇流河电厂对锅炉进行低氮燃烧改造, 具有低NOX排放的优点, 因此在此基础上设置SNCR脱硝工艺可实现较高脱硝效率。但从锅炉经济运行考虑, 炉内SNCR效率提升有一定局限性。龙净通过多年开发研究, 在“DSC-M”型超净工艺中, 创新开发了协同循环氧化脱硝的COA工艺, 该工艺可在保证锅炉效率前提下, 实现脱硝效率进一步提高。龙净COA协同脱硝工艺经实验及工程应用运行, 已验证可稳定实现40-60%的脱硝效率。

本工程根据试运情况, 锅炉出口烟气NOx可实现低于超净排放50mg/Nm3要求, 在炉后烟气净化装置中没有同步设置COA系统, 但在系统中预留了COA脱硝接口。

4) SO3、汞及其化合物等多污染物协同超净排放

“DSC-M”型烟气干式超净工艺在循环流化床吸收塔不仅能够高效地脱除SO2, 具有同时具有脱除SO3等酸性污染物质的能力, 通过升级脱硫控制设计、优化吸收塔结构及调整吸收剂加入量等措施, 可实现SO3小于5mg/Nm3的超净排放指标要求。

从“DSC-M”型烟气干式超净工艺的已运行装置试验检测结果看, 该工艺具有明显的同步脱汞性能。本工程根据煤质汞含量分析结果, 超净排放升级设计时, 增加了吸附剂添加系统, 用于燃用含量较高煤种情况下脱汞。

5) 烟囱不需防腐、排放透明, 无视觉污染

汇流河电厂2×55MW机组锅炉烟气经“DSC-M”型干式超净装置处理后, 排烟温度高于露点温度, 烟气可直接烟囱排放, 不需防腐。烟囱出口排放透明, 无视觉污染, 无“烟囱雨”和拖尾烟迹现象, 感官效果极佳。

6) 零废水排放

“DSC-M”型干式超净工艺采用干态的生石灰作为吸收剂, 在岛内直接消化成消石灰, 脱硫副产物为干态的, 整个系统无废水产生。

7) 对入口SO2浓度适应强

受炉内负荷变化的影响, 本项目入口SO2浓度有波动变化, “DSC-M”型干式超净工艺均可将出口SO2浓度始终稳定在35mg/Nm3以下。

结束语:

“D S C-M”型干法超洁净排放工艺技术在汇流河电厂2×55MW机组3#、4#煤粉炉的成功投运及优异的各项指标, 实现最新“SO2<35mg/Nm3、烟尘<5mg/Nm3”的超清洁排放环保要求, 成为内蒙古呼伦贝尔市首台褐煤发电超清洁排放燃煤机组。此外, 褐煤发电锅炉炉后配套“DSC-M”干式超净工艺不需烟囱防腐、无废水产生、对煤种适应性强、运行及维护成本低, 是一种投资省、综合净化效益高的烟气治理创新技术, 在我国褐煤发电电厂具有很广阔的应用前景和推广意义。

摘要：汇流河电厂2×55MW褐煤发电机组采用龙净自主开发的“DSC-M”型烟气干式超净技术进行脱硫除尘升级改造, 升级改造投运后各项运行指标均满足燃煤烟气超净排放要求。运行证明, “DSC-M”型烟气干式超净技术是一种投资省、综合净化效益高的烟气净化技术, 在褐煤发电电厂具有广阔的应用前景和推广意义。

关键词：汇流河电厂,褐煤发电,“DSC-M”型干式超净

参考文献

[1] 王建春.燃煤烟气循环流化床干式"超净+"净化工艺介绍及其应用[J].企业技术开发, 2015 (15) .

[2] 张原.新型烟气循环流化床脱硫技术创新研究[J].中国环保产业, 2014 (3) :10-13.

[3] 周海远.新型干法净化工艺在洛阳石化CFB炉的应用[J].节能与环保, 2015 (8) .

[4] Wangjianchun, Zhengjinlang, etc.Mercury Removal from Coalfired Power Plant Flue Gas via Circulating Dry Scrubber System[C].Power-Gen International, 2011:Las Vegas.