煤電超低排放技術(shù)路線選擇要注意什么

發(fā)布時(shí)間:2016-05-10   來源:中國電力報(bào)

  “燃煤電廠選擇超低排放技術(shù)路線時(shí),應(yīng)從技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等方面充分比較、綜合論證?!?/p>

  2014年,浙能嘉華發(fā)電廠8號(hào)機(jī)組2014年完成超低排放改造,成為國內(nèi)首臺(tái)投入運(yùn)行的超低排放機(jī)組,該工程配套濕式電除塵器的設(shè)計(jì)除塵效率不低于70%。在煤質(zhì)適宜的條件下可實(shí)現(xiàn)2毫克/立方米的超低排放。

  2015年,廣東粵電沙角C廠66萬千瓦機(jī)組配套的世界首臺(tái)超凈電袋復(fù)合除塵器在機(jī)組負(fù)荷調(diào)整、煤種變化的工況下,各項(xiàng)指標(biāo)能長期、穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)要求,煙塵排放小于3.7毫克/立方米,脫硫出口排放小于2.7毫克/立方米(脫硫沒有進(jìn)行超低排放改造)。另外,中電投河南平頂山電廠超低排放工程在煙塵入口濃度超過50毫克/立方米的情況下,實(shí)現(xiàn)除塵器出口小于6.7毫克/立方米,脫硫出口小于3毫克/立方米,表明采用超凈電袋為核心的技術(shù)路線對(duì)煤種變化具有良好的適應(yīng)性,能夠確保燃煤電廠煙塵長期穩(wěn)定超低排放。

  煙塵實(shí)現(xiàn)超低排放是燃煤機(jī)組實(shí)現(xiàn)超低排放的重點(diǎn)和關(guān)鍵,而以上案例充分說明,實(shí)現(xiàn)超低排放目標(biāo)可以采用不同的技術(shù)路線。

  現(xiàn)行的兩種超低排放技術(shù)路線

  一般而言,通過干式除塵及新技術(shù)與濕式除塵的不同組合,以及干式除塵與濕法脫硫協(xié)同除塵,可以得到兩種煙塵超低排放工藝路線。

  第一種技術(shù)路線是采用濕式電除塵器進(jìn)行末端控制。其中脫硫塔前端的干式除塵器可采用低低溫電除塵、電袋復(fù)合除塵、高頻電源等技術(shù),在脫硫塔后加裝濕式電除塵器,以保證煙塵小于5毫克/立方米。

  另一種技術(shù)路線是干式除塵器和濕法脫硫協(xié)同控制,不上濕電。其中干式除塵器可選用低低溫電除塵、超凈電袋復(fù)合除塵、袋式除塵等技術(shù),要求出口煙塵排放濃度值小于10毫克/立方米或更低,通過脫硫塔協(xié)同脫除粉塵,同時(shí)控制出口石膏液滴濃度以及液滴的含固量,可實(shí)現(xiàn)出口排放小于5毫克/立方米。這種工藝可以避免在煙氣處理系統(tǒng)尾部增設(shè)濕式電除塵器,節(jié)省投資和占地,降低運(yùn)行費(fèi)用,在簡化系統(tǒng)的同時(shí)大大提高系統(tǒng)可靠性。

  通過對(duì)當(dāng)前已投運(yùn)的超低排放機(jī)組運(yùn)行情況分析,筆者認(rèn)為,燃煤電廠應(yīng)根據(jù)地理位置情況、目前環(huán)保設(shè)施現(xiàn)狀和排放狀況,燃用煤質(zhì)情況選擇適宜的技術(shù)路線,在充分調(diào)研,認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)因地制宜、因爐制宜、因煤制宜的原則確定技術(shù)路線,確保超低排放目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

  技術(shù)選擇需因地制宜

  目前,我國正在建設(shè)和已投運(yùn)的濕式除塵器已超過國外投運(yùn)數(shù)量的總和,部分投運(yùn)項(xiàng)目經(jīng)測試雖達(dá)到“超低排放”要求,但也逐漸暴露一些缺陷。比如包括三氧化硫在內(nèi)的酸性氣體遇水后對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象開始顯現(xiàn);從濕式除塵器中排出的泥漿造成二次污染;在嚴(yán)寒地區(qū)由于防凍措施不到位,嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

  此外,金屬板式濕式電除塵器耗水量大,以60萬千瓦機(jī)組為例,日耗水量在300噸以上。我國是一個(gè)缺水國家,人均水資源僅為世界的四分之一,在缺水地區(qū),濕式電除塵器的應(yīng)用受到一定限制。因此,選擇超低排放路線應(yīng)充分考慮電廠所在地的實(shí)際情況,真正做到因地制宜。

  要做到一爐一策

  煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐具有不同的燃燒特性,因此超低排放技術(shù)路線的選擇不能千篇一律、生搬硬套,應(yīng)立足于鍋爐實(shí)際情況,因爐制宜,避免盲目照搬,造成環(huán)境效益差、經(jīng)濟(jì)代價(jià)大、能源消耗高、二次污染嚴(yán)重的后果。

  對(duì)于新建和技改燃煤機(jī)組應(yīng)制定不同的技術(shù)路線。新建燃煤機(jī)組宜優(yōu)先考慮協(xié)同控制技術(shù),技改燃煤機(jī)組由于受到現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施和場地的限制,一爐一策,提出最優(yōu)化的技改方案,避免一刀切。

  對(duì)于除塵器入口煙塵含量高、硅鋁成分高的情況,電除塵器難以去除,可以優(yōu)選電袋復(fù)合除塵技術(shù)。

  對(duì)于部分電廠煙塵排放波動(dòng)較大,可能原因是原設(shè)備比集塵面積偏小、實(shí)際燃用煤質(zhì)偏離設(shè)計(jì)煤質(zhì)、設(shè)備老化等。

  對(duì)于改造項(xiàng)目還要考慮改造工期的因素。因此,宜根據(jù)鍋爐實(shí)際情況,因爐制宜選擇超低排放路線。

  應(yīng)注意煤種波動(dòng)帶來的挑戰(zhàn)

  我國煤種復(fù)雜多變,大部分入爐煤種存在熱值偏低、灰分偏高且波動(dòng)大的現(xiàn)實(shí)。電除塵器具有凈化效率高、阻力損失小、處理煙氣量大等優(yōu)點(diǎn),但為滿足超低排放而采用的以低低溫電除塵器為核心的技術(shù)路線,宜建立在燃用低硫、低灰、高揮發(fā)份、高熱值煙煤的基礎(chǔ)上。而這些條件對(duì)于中國目前平均含硫量超過1%、灰分近30%,以及大量低揮發(fā)份的煤質(zhì)現(xiàn)狀來說,實(shí)現(xiàn)超低排放是非常困難的。

  值得警惕的是,目前我國正大力推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,其中煤炭去產(chǎn)能是重要內(nèi)容,由此帶來的煤種波動(dòng)勢(shì)必會(huì)給電力行業(yè)的超低排放帶來新的挑戰(zhàn)。

  而實(shí)際運(yùn)行案例表明,采用超凈電袋復(fù)合除塵器與濕法脫硫協(xié)同治理的煙塵治理技術(shù)方案,能較好地適應(yīng)煤質(zhì)波動(dòng)。在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)保證不發(fā)生“石膏雨”的前提下,可在不采用濕式電除塵器的情況下達(dá)到這一目標(biāo),節(jié)省投資和占地、降低運(yùn)行成本,可在工程實(shí)踐中大力推廣和應(yīng)用,從而帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

  綜合論證技術(shù)路線優(yōu)劣

  燃煤電廠超低排放將進(jìn)一步提高我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)的清潔化水平,為實(shí)現(xiàn)能源安全、節(jié)能減排、環(huán)境改善做出貢獻(xiàn)。

  燃煤電廠宜根據(jù)燃用煤質(zhì)情況和機(jī)組情況,因地制宜、因爐制宜、因煤制宜,從技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等方面充分比較、論證來選擇超低排放技術(shù)路線。新建和技改的燃煤機(jī)組既要考慮當(dāng)前煤種條件下的超低排放,還要考慮企業(yè)的實(shí)際條件和長期主要煤種波動(dòng)范圍。

  (作者來自江蘇常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院)

      關(guān)鍵詞: 煤電,超低排放,技術(shù)路線

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