1050MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放技術(shù)路線的綜合選擇

　　摘 要：本文介紹了神華萬州電廠為實現(xiàn)超低排放所采取的綜合除塵技術(shù)路線，對濕式靜電除塵器和管束式除塵裝置的工作原理及兩者的技術(shù)性能進(jìn)行了比較和分析,同時就常規(guī)靜電除塵器除塵提效改造和吸收塔內(nèi)部流場均布優(yōu)化工作做了闡述，重點分析了管束式除塵裝置改造實施方案和運(yùn)行效果，為其他火電機(jī)組實施超低排放改造技術(shù)路線的選擇提供了有利借鑒和經(jīng)驗支持。

　　關(guān)鍵詞：環(huán)保 電除塵器 吸收塔 流場優(yōu)化 除塵 管束式 超低排放

1 概述

　　隨著環(huán)保要求日益提高，燃煤電廠煙氣除塵排放已得到各級部門的高度重視。通過三十多年的發(fā)展，我國在燃煤電站煙塵排放控制領(lǐng)域，除塵設(shè)備和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，煙塵排放逐步得到有效控制。

　　為加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，國家環(huán)保部推行了新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，即《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223-2011)，該標(biāo)準(zhǔn)允許的污染物排放限值較2003年第二次修訂的限值更為嚴(yán)格。

　　一些發(fā)電企業(yè)為了爭取更加廣闊的發(fā)展空間，積極與設(shè)計單位、環(huán)保企業(yè)進(jìn)行合作，研究或引進(jìn)一些能夠進(jìn)一步降低污染物排放水平的技術(shù)，如濕法脫硫后增加濕式電除塵器。通過一些電廠的應(yīng)用和實施，排放濃度達(dá)到了更加低的效果，甚至優(yōu)于燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，“超低排放”技術(shù)得到了業(yè)內(nèi)的高度贊賞。為進(jìn)一步推廣和發(fā)展超低排放技術(shù)，國家發(fā)改委、國家能源局等三部委下發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》，要求火電機(jī)組有條件的執(zhí)行燃機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)(也稱為超低排放標(biāo)準(zhǔn))。即污染物排放限值按照二氧化硫35 mg/m3(標(biāo)，6%O2)、氮氧化物50 mg/m3(標(biāo)，6%O2)，煙塵10 mg/m3(標(biāo)，6%O2)執(zhí)行。

　　從環(huán)保角度而言，煙氣污染物“超低排放”的提出對于燃煤發(fā)電機(jī)組是一個重要課題和新的發(fā)展要求。神華集團(tuán)作為央企，帶頭做好環(huán)保工作是義不容辭的社會責(zé)任，要求在建項目嚴(yán)格按照超低排放的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，重慶神華萬州電廠2臺1050MW機(jī)組作為2015年投產(chǎn)的項目必須按照集團(tuán)公司要求，對煙氣排放的環(huán)保設(shè)施進(jìn)行提效改造，實現(xiàn)機(jī)組的超低排放。

2 超低排放技術(shù)路線的選擇

2.1煙塵處理設(shè)施現(xiàn)狀

　　神華神東電力萬州發(fā)電廠一期工程建設(shè)2×1050MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，每臺機(jī)組鍋爐采用低氮燃燒器，同步配套建設(shè)兩臺三室五電場高效電除塵器，一套石灰石—石膏濕法煙氣脫硫裝置和一套SCR脫硝系統(tǒng)。其中，脫硫系統(tǒng)在設(shè)計時以最高含硫量的燃煤，即鍋爐校核煤種(含硫量0.8%)作為脫硫設(shè)計煤種進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計脫硫效率≥96%，SO2排放濃度≤76mg/Nm3。脫硫吸收塔由國電清新環(huán)保技術(shù)股份有限公司進(jìn)行設(shè)計供貨，采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝旋匯耦合技術(shù)，不設(shè)GGH。工程實施過程中考慮燃煤含硫量的變化，脫硫系統(tǒng)又按含硫量為1.2%進(jìn)行擴(kuò)容設(shè)計，設(shè)計脫硫效率≥96.5%。

　　本工程設(shè)計煙塵排放濃度小于20 mg/Nm3，NOx排放濃度小于27mg/Nm3 ，SO2排放濃度小于47mg/Nm3。除脫硝設(shè)施外脫硫和除塵的設(shè)計指標(biāo)與超低排放的要求差距很大，選擇合理的技術(shù)路線對煙氣處理設(shè)施進(jìn)行改造已刻不容緩。

2.2提高常規(guī)靜電除塵器除塵效率的措施

　　為了提高除塵器的除塵效率，在除塵器的設(shè)計階段，就多次召開設(shè)計優(yōu)化研討會，確定了電除塵的設(shè)計諸多細(xì)節(jié)，重點做了以下幾個方面的工作：

　　1增大截面，降低煙氣流速，提高除塵效率。

　　萬州電廠除塵器內(nèi)部的設(shè)計煙氣流速為0.817m/s，停留時間為24.46s，煙氣流速的降低，意味著在煙氣量、電場長度不變的情況下，煙氣在電場內(nèi)的處理時間延長了，除塵效率便能提高。截面積大一是可降低電場風(fēng)速，延長煙氣在電場中的停留時間，減少振打二次揚(yáng)塵，提高電除塵器的收塵效率;二是可降低煙塵對極板、極線的磨損沖刷，延長電除塵器內(nèi)部構(gòu)件的使用壽命。

　　2較大的比集塵面積，提高除塵效率，降低出口排放。

　　萬州電廠的比集塵面積設(shè)計數(shù)據(jù)為126.62m2/m3/s，較國內(nèi)常規(guī)的除塵器相比，比集塵面積選的較大。一般情況下除塵效率是隨著比集塵面積增加而提高，一定量的比集塵面積是保證除塵效率的一個必要條件。因此，這一定量的比集塵面積是根據(jù)大量相類似工程的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)理論推導(dǎo)得出的。同時，集塵面積大可從根本上克服高比電阻粉塵所帶來的惡劣工況對電除塵器高效運(yùn)行所造成的危害。