600MW W型火焰机组超低排放改造技术研究


围绕某600MWW型火焰机组超低排放改造项目的实际开展情况,对现阶段主流的超低排放改造技术进行了分析比较,简要论证了该机组采用的超低排放技术的可行性和实施有效性;结合项目工程实施的过程,对超低排放改造的相关注意事项进行了阐述。

随着国家节能减排工作的不断深入,火力发电厂的烟气排放标准也相应提高,2014年9月,国家发改委、环保部、国家能源局联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,文件要求,到2020年,东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组以及其他有条件的燃煤发电机组,改造后大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。

2016年4月,湖南省环保厅、湖南省发改委、湖南省经信委、湖南能源局联合发布《湖南省全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,文件要求,到2018年底,湖南省所有具备改造条件的现役燃煤发电机组实现超低排放(即在基准含氧6%的条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3)。大唐华银金竹山火力发电分公司3号机组(1×600MW)位于非国家大气联防联控重点区域,且机组锅炉类型为W型火焰炉,但为积极响应国家节能减排号召,经多方技术调研,于2016年5月开始实施超低排放改造项目技术研究。

本文针对目前的超低排放改造技术进行了分析比较,同时结合金竹山3号机组超低排放改造项目,就600MWW火焰锅炉机组的超低排放改造进行了研究。超低排放技术即将烟尘、二氧化硫、氮氧化物等多种污染物协同脱除集成技术,超低排放就是要将燃煤电厂排放限制在标准限值之内。

燃煤电厂超低排放技术路线主要包括:

1脱硫改造技术

燃煤发电机组脱硫多采用石灰石—石膏湿法脱硫技术,高效的湿法脱硫技术主要包括单塔单循环、单塔双循环、双塔双循环等脱硫工艺,以上各种脱硫工艺设计脱硫效率均可超过98.5%,确保脱硫出口二氧化硫浓度小于35mg/m3。

1.1单塔单循环脱硫技术

单塔单循环脱硫技术是早期石灰石—石膏湿法脱硫系统应用最为广泛的脱硫技术,单塔单脱硫技术也分为喷淋空塔和带烟气托盘装置的喷淋塔技术。各种吸收塔的附属系统设置也不尽相同,一般来说,吸收塔下部为浆液池,往上依次为烟气入口区、烟气均流装置(若有)、喷淋层、除雾器等。

在超低排放改造项目中,该技术路线主要通过增加喷淋层和浆池高度来增加脱硫效率,单纯的单塔单循环技术虽然减少了脱硫系统的占地面积,且系统相对简单,但该技术路线要增加脱硫效率,其相应氧化风机的压头和浆液循环泵的扬程均需增大,将导致不能利用原有氧化风机和浆液循环泵电耗增加的问题。因此,在超低排放改造项目中,单纯的单塔单循环技术路线基本不再沿用。