【行业标准】 火电厂污染防治可行技术指南

本网站 发布时间: 2021-03-03 20:02:25
  • HJ2301-2017
  • 现行

基本信息

  • 标准号:

    HJ 2301-2017

  • 标准名称:

    火电厂污染防治可行技术指南

  • 标准类别:

    环境保护行业标准(HJ)

  • 标准状态:

    现行
  • 出版语种:

    简体中文
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HJ 2301-2017 火电厂污染防治可行技术指南 HJ2301-2017

标准内容标准内容

部分标准内容:

中华人民共和国国家环境保护标准HJ2301-2017
火电厂污染防治可行技术指南
Guidelineonavailabletechnologies of pollutionpreventionandcontrolforthermalpowerplant(发布稿)
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准2017-05-21发布
2017-06-01实施
环境保护部
1适用范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4工艺过程污染防治技术..
烟气污染防治技术.
烟气超低排放技术路线,
水污染防治技术
噪声治理技术
固体废物综合利用及处置技术
HJ2301-2017
...23
为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》等法律法规,防治环境污染,完善环境保护技术与管理工作,制定本标准。
本标准明确了火电厂工艺过程污染、烟气污染与水污染等防治技术,以及噪声治理技术和固体废物综合利用及处置技术。
本标准为指导性文件。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位:国电环境保护研究院、中国电力工程顾问集团有限公司、浙江大学、福建龙净环保股份有限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、北京国电龙源环保工程有限公司、北京清新环境技术股份有限公司、环境保护部环境工程评估中心、北京市劳动保护科学研究所。本标准环境保护部2017年5月21日批准。本标准自2017年6月1日起实施。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
火电厂污染防治可行技术指南
本标准明确了火电厂污染防治可行技术及最佳可行技术。HJ2301-2017
本标准适用于GB13223中规定的火电企业,其中烟气污染防治技术以100MW及以上的燃煤电厂烟气治理为重点。
2规范性引用文件
本标准引用下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB252
GB5085
GB13223
GB18598
GB18599
GB50016
GB50192
GB50660
DL/T1493
HJ562
HJ563
HJ2040
JB/T11829
JTJ211
3术语和定义
普通柴油
危险废物鉴别标准
火电厂大气污染物排放标准
危险废物安全填埋污染控制标准一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准建筑设计防火规范
河港工程设计规范
大中型火力发电厂设计规范
燃煤电厂超净电袋复合除尘器
火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法火电广烟气治理设施运行管理技术规范燃煤电厂用电袋复合除尘器
海港总平面设计规范
下列术语和定义适用于本标准。3.1标准状态standardcondition温度为273K、压力为101325Pa时的状态,简称标态”。本标准涉及的大气污染物浓度,如无特别说明,均以标态下的于烟气、氧含量6%为基准。3.2达标可行技术availabletechnology针对火电厂生产全过程可能产生的污染,在国内火电厂得到应用的达到国家污染物排放(控制)标准要求的污染防治技术及二次污染防治技术,简称“可行技术”。3.3最佳可行技术bestavailabletechnology在达标可行技术中,综合考虑环境、能源、经济等因素下,可以获得的能达到最大减排量的技术。
3.4颗粒物particulatematter
悬浮于排放烟气中的固体和液体颗粒状物质,包括除尘器未能完全收集的烟尘颗粒及烟气脱硫、脱硝过程中产生的次生颗粒物。3.5超低排放ultra-lowemission燃煤电厂排放烟气中颗粒物、SO2、NOx浓度分别不高于10mg/m2、35mg/m3、50mg/m3。4工艺过程污染防治技术
4.1煤炭装卸、输送与贮存的扬尘防治技术4.1.1燃煤电厂煤炭装卸、输送与贮存设施的设计应按GB50660的要求进行。4.1.2燃煤电厂煤炭的装卸应当采取封闭、喷淋等方式防治扬尘污染。水路来煤时,专用卸煤码头的设计应符合JTJ211和GB50192的环保要求,卸船机械宜采用桥式抓斗绳索牵引式卸船机、封闭式螺1
旋卸船机。汽车来煤时,受煤站宜采用缝式煤槽卸煤装置,除汽车进、出端外应采取封闭措施。铁路来煤时,卸煤设施除火车进、出端外应采取封闭措施。4.1.3厂内煤炭输送过程中,输煤栈桥、输煤转运站应采用密闭措施,也可采用圆管带式输送机,并根据需要配置除尘器。除尘器可根据煤炭挥发份的实际情况选择袋式除尘器或干式电除尘器以及冲击式、水激式、文丘里式等湿法除尘器与湿式电除尘器的组合,见表1。湿式除尘所产生的含煤废水需进行处理。
4.1.4厂内煤炭贮存宜采取封闭式煤场。封闭式煤场可以采用条形封闭煤场、圆形封闭煤场、简仓式煤场等。煤场内应设喷水装置,防止煤堆自燃。不能封闭的煤场可考虑采用防风抑尘网,风力四级以上天气情况下,防风抑尘网的减风率应大于60%。贮煤场应根据环保要求、气候特征、储煤量大小等因素选择适宜的扬尘防治措施,见表1。表1煤炭装卸、赔存与输送过程扬尘防治可行技术扬尘防治环节
煤炭装卸作业过
程扬尘防治
厂内煤炭输送
业过程扬尘防治
厂内贮煤场扬尘
可行技术
(1)封闭式螺旋卸船机、桥式抓斗绳索牵引式卸船机(2)缝式煤槽卸煤装置,两侧封闭(3)卸煤设施除进、出端外应采取封闭措施(1)圆管带式输送机或封闭输煤栈桥(2)转运站配袋式除尘器
(3)转运站配静电除尘器
(4)转运站采用湿式除尘器与湿式电除尘器的组合(1)露天煤场设喷酒装置、干煤棚,周边进行绿化(2)露天煤场设喷酒装置与防风抑尘网组合(3)储煤简仓配置库顶式除尘器(4)封闭式煤场设置喷酒装置
4.2脱硫剂装卸、输送与贮存的扬尘防治技术4.2.1常用脱硫剂为石灰或石灰石粉水路来煤
汽车来煤
铁路来煤
适用性
适用于所有电厂煤炭输送
适用于各种煤质
适用于低挥发份煤
适用于各种煤质,环境较敏感地区适用于南方多雨、潮湿的地区且周围无环境敏感目标的现有煤场
适用于不能封闭的煤场
适用于贮煤量较小、配煤要求高的电厂适用于能够封闭的煤场
4.2.2装卸作业扬尘防治宜采用密闭罐车配置卸载设备,如罗茨风机。4.2.3运输扬尘防治应采用密闭罐车4.2.4贮存扬尘防治应采用筒仓贮存配袋式除尘器,受料时排气中粉尘的分离与收集也应采用袋式除尘器。
4.3灰场扬尘防治技术
43.1电厂灰场应分块使用、尽量减小作业面4.3.2对于干灰场,调湿灰通过自卸密封车运至灰场,及时铺平、酒水、碾压,风速较大时应暂停作业,必要时可进行覆盖
4.3.3对于水灰场,应保证灰场表面覆水。4.4液氨、氨水装卸、输送与贮存污染防治技术4.4.1液氨、氨水的选择与设计应符合GB50660的要求。4.4.2液氨、氨水的装卸、运输、贮存应符合HJ562及HJ563的要求。4.4.3液氨贮罐区属于火灾危险性乙类场所,与建筑物的防火间距应符合GB50016的要求。5烟气污染防治技术
5.1一般规定
5.1.1烟气污染防治主要采用烟气除尘、脱硫、低氮燃烧与烟气脱硝、汞污染防治等技术。5.1.2燃煤电厂除尘、脱硫和脱硝等环保设施对汞的脱除效果明显,大部分电厂都可以达标。对于个别燃烧高汞煤、汞排放超标的电厂,可以采用单项脱汞技术。5.1.3应从锅炉点火方式、入炉煤的配比、锅炉送风送料及升降负荷速率的控制、烟气治理设施的运行条件等方面,尽可能减少机组启停时烟气污染物的产生与排放。5.1.4锅炉启动时应使用等离子点火或清洁燃料(如天然气、GB252-2015中规定的普通柴油)进行点火,一日开始投入煤粉进行燃烧,除干法烟气脱硫和选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝以外的所有烟气治理设施必须运行。
HJ2301-2017
5.15锅炉停机阶段必须保证所有烟气治理设施正常运行。炉内停止投入煤粉等燃料后,在保证机组操作和安全的前提下,仍可运行的烟气治理设施应继续运行。5.1.6烟气污染防治设施运行管理按HJ2040执行。5.2烟气除尘技术
5.2.1一般规定
5.2.1.1燃煤电厂烟气除尘主要采用电除尘、电袋复合除尘和袋式除尘技术。5.2.1.2除尘技术应根据环保要求、燃煤性质、飞灰性质、现场条件、电厂规模和锅炉类型等进行选择。
5.2.2电除尘技术
5.2.2.1技术原理
a)电除尘技术是在高压电场内,使悬浮于烟气中的烟尘或颗粒物受到气体电离的作用而荷电,荷电颗粒在电场力的作用下,向极性相反的电极运动,并吸附在电极上,通过振打、水膜清除等使其从电极表面脱落,实现除尘的全过程。依据电极表面灰的清除是否用水,分为干式电除尘和湿式电除尘。干式电除尘常被称作电除尘,湿式电除尘常被称作湿电。b)为电除尘器供电的电源主要有高频电源、三相电源、恒流电源、脉冲电源和工频电源等。5.2.2.2技术特点及适用性
a)技术特点
电除尘技术具有除尘效率高、适用范围广、运行费用较低、使用维护方便、无二次污染等优点但其除尘效率受煤、灰成分等影响较大,且占地面积较大。b)技术适用性
电除尘技术适用于工况比电阻在1×1042cm~1×102·cm范围内的烟尘去除,可在范围很宽的温度、压力和烟尘浓度条件下运行。c)影响性能的主要因素
影响电除尘器性能的主要因素有工况条件、电除尘器的技术状况和运行条件。d)污染物排放与能耗
电除尘器除尘效率为99.20%99.85%,出口烟尘浓度可达到20mg/m3以下,其能耗主要为电耗。电除尘器使用高频、脉冲等新型电源供电,与使用工频电源供电相比,可减少污染物排放或在同等除尘效率下实现节能。
e)存在的主要问题
常规电除尘技术存在高比电阻粉尘引起的反电晕、振打引起的二次扬尘及微细烟尘荷电不充分等导致除尘效率下降的问题。
5.2.2.3技术发展与应用
a)低低温电除尘技术
①低低温电除尘技术是通过烟气冷却器降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下的电除尘技术。烟尘工况比电阻大幅下降,烟气流量减小,可实现较高的除尘效率;同时,烟气中气态SO3将冷凝成液态的硫酸雾,通过烟气中烟尘吸附及化学反应,可去除烟气中大部分SO3;在达到相同除尘效率前提下,与常规干式电除尘器相比,低低温电除尘器的电场数量可减少,流通面积可减小,运行功耗降低,节能效果明显。但烟尘比电阻降低会削弱捕集到阳极板上烟尘的静电黏附力,从而导致二次扬尘有所增加
②低低温电除尘器适用于灰硫比大于100的烟气条件,灰硫比是指低温省煤器(烟气冷却器)入口烟气中烟尘质量浓度与SO3质量浓度之比。b)湿式电除尘技术
①湿式电除尘技术是用水膜清除吸附在电极上的颗粒物。根据阳极板的形状,湿式电除尘器分为板式和管式等,应用较多的是管式中的蜂窝式与板式。湿式电除尘器安装在脱硫设备后,可有效去除烟尘及湿法脱硫产生的次生颗粒物,并能协同脱除SO3、汞及其化合物等。②影响湿式电除尘器性能的主要因素有湿式电除尘器的结构型式、入口浓度、粒径分布、气流分布、除尘器技术状况和冲洗水量。③湿式电除尘器除电耗外,还有水耗、碱耗,外排废水宜统筹考虑作为湿法脱硫系统补充水。c)高频电源技术
①高频电源是应用高频开关技术,将工频三相交流电源经整流、高频逆变、升压、二次整流输出直流负高压的高压供电电源。3
②高频电源在纯直流供电方式下,烟尘排放可降低30%~50%;高频电源在间歇脉冲供电方式下,可节能50%~70%:高频电源控制方式灵活,其本身效率和功率因数较高,均可达0.95;还具有重量轻、体积小、结构紧凑、三相平衡等特点,在燃煤电厂得到了广泛的应用。d)脉冲电源技术
①脉冲电源是电除尘配套使用的新型高压电源,通常由一个直流高压单元和一个脉冲单元叠加组成,直流高压单元可采用工频电源、三相电源、高频电源。脉冲电源可较大幅度地提高电场峰值电压,脉冲电压宽度一般为120us及以下。②脉冲电源在提高电场电压的同时可保持较低的平均直流电流,抑制反电晕的发生,因此能提高除尘效率;脉冲高压、脉冲重复频率等参数单独可调,对不同工况的粉尘变化具有良好的适应性。同等工况下,与工频电源相比,可减少烟尘排放50%以上,降低能耗30%~70%,已有多个电厂成功应用。
e)移动电极、离线振打等清灰技术①移动电极是改变传统的振打清灰为清灰刷清灰,可避免反电晕现象并最大限度地减少了二次扬尘,增大了粉尘驱进速度,可提高除尘效率,但其对设备的设计、制造、安装工艺要求较高。②离线振打清灰是将需要清灰的烟气通道出口或进、出口烟气档板关闭,并停止供电,进行振打清灰,大幅减少清灰过程中的二次扬尘。档板关闭会影响电除尘器本体内的流场,需通过风量调整装置来防止流场恶化。一般在电除尘器末电场使用,已有多个电厂成功应用。f)机电多复式双区电除尘技术
①机电多复式双区电除尘技术是荷电区与收尘区交替布置,荷电区与收尘区分别供电的电除尘技术。荷电区由放电能力强的极配形式构成,布置在收尘区的前端:收尘区由数根圆管组合的辅助电晕极与阳极板配对,运行电压高,场强均匀,电晕电流小,能有效抑制反电晕。②由于圆管电晕极的表面积大,可捕集正离子粉尘,从而达到节电和提高除尘效率的目的。般布置于末电场,单室应用时需增加一套高压设备。g)电凝聚技术
电凝聚技术是通过双极荷电及扰流聚合实现细颗粒的有效凝聚,形成大颗粒后被电除尘器有效收集,是减少细颗粒物排放的电除尘器增效技术,压力降小于250Pa。5.2.2.4主要工艺参数及效果
a)干式电除尘器
干式电除尘器的主要工艺参数及效果见表2。干式电除尘器对煤种的除尘难易性评价方法见表3。
表2干式电除尘器的主要工艺参数及效果项目
入口烟气温度
同极间距
烟气流速
气流分布均匀性相对均方根差
灰硫比
压力降
流量分配极限偏差
漏风率
除尘效率
常规电除尘器比集尘面积
低低温电除尘器比集尘面积
m/s
m2/(m=/s)
m2/(m/s)
主要工艺参数及效果
干式电除尘器(无)bzxz.net
低低温电除尘器(90±5)
300~500
0.8~1.2
≤0.25
>100(低低温电除尘器)
≤250
3(电除尘器、300MW级及以下的低低温电除尘器)≤2(300MW级以上的低低温电除尘器)99.20~99.85(电除尘器)
99.20~99.90(低低温电除尘器)≥100(D1)
≥120(D2)
≥140(D3)
≥80 (D1)
≥90(D2)
≥110 (D1)
≥140(D2)
≥95(D1)
≥105(D2)
≥130(D1)
≥110 (D1)
≥120(D2)
出口烟尘浓度
mg/m
≥100(D3)
≤50mg/m3
主要工艺参数及效果
≥115(D3)
≤30mg/m
HJ2301-2017
≥130(D3)
≤20mg/m3
注:D1、D2、D3为入口含尘浓度不大于30g/m2时电除尘器对煤种的除尘难易性为较易、一般、较难(评价方法见表3)时的比集尘面积。当入口含尘浓度大于30g/m2时,表中比集尘面积酌情增加5m2/(m/s)~15m2/(m/s)。表3电除尘器对煤种的除尘难易性评价方法除尘难易性
煤、飞灰主要成分重量百分比含量所满足的条件(满足其中一条即可)a)Na20>0.3%,且Su≥1%,且(Al203+Si02)≤80%,同时Al20:≤40%:b)Na20>1%,且Sar>0.3%,且(Al203+SiO2)≤80%,同时Al20≤40%:c)Na20>0.4%,且Sa>0.4%,且(Al203+SiO2)≤80%,同时Al20≤40%:d)Na20≥0.4%,且Sar>1%,且(Al203+SiO2)≤90%,同时Al20≤40%e)Na20>1%,且Sa>0.4%,且(Al20+Si02)≤90%,同时Al0≤40%a)Na20≥1%,且Sar≤0.45%,且85%≤(Al03+Si02)≤90%,同时Al203≤40%;b)0.1%湿式电除尘器的主要工艺参数及效果见表4。湿式电除尘器出口颗粒物浓度取决于入口的颗粒物浓度以及湿式电除尘器的具体参数。表4湿式电除尘器的主要工艺参数及效果项目
入口烟气温度
比集尘面积
同极间距
烟气流速
气流分布均匀性相对均方根差
压力降
流量分配极限偏差
出口颗粒物浓度
除尘效率
5.2.3电袋复合除尘技术
5.2.3.1技术原理
m2/(m/s)
m/s
mg/m3
主要工艺参数及效果
<60(饱和烟气)
7~20(板式)
12~25(蜂窝式)
250~400
≤3.5(板式)
≤3.0(蜂窝式)
≤0.2
≤250(板式)
≤300(蜂窝式)
≤10或≤5
70~90
a)电袋复合除尘技术是电除尘与袋式除尘有机结合的一种复合除尘技术,利用前级电场收集大部分烟尘,同时使烟尘荷电,利用后级袋区过滤拦截剩余的烟尘,实现烟气净化。b)电袋复合除尘器按照结构型式可分为一体式电袋复合除尘器、分体式电袋复合除尘器和嵌入式电袋复合除尘器。其中,一体式电袋复合除尘器技术最为成熟,应用最为广泛。5.2.3.2技术特点及适用性
a)技术特点
电袋复合除尘器具有长期稳定低排放、运行阻力低、滤袋使用寿命长、运行维护费用低、占地面积小、适用范围广的特点。
b)技术适用性
电袋复合除尘技术适用于国内大多数燃煤机组燃用的煤种,特别是高硅、高铝、高灰分、高比5
电阻、低硫、低钠、低含湿量的煤种。该技术的除尘效率不受煤质、烟气工况变化的影响,排放长期稳定可靠,尤其适用于排放要求严格的地区及老机组除尘系统改造。c)影响性能的主要因素
影响电袋复合除尘器性能的主要因素有设备的运行条件、设备的设计、制作和安装质量。要考虑滤料选型与烟气成分匹配,运行温度宜高于酸露点10℃~20℃。d)污染物排放与能耗
①电袋复合除尘器能够长期稳定保持污染物达标或超低排放,除尘效率为99.50%~99.99%,出口烟尘浓度通常在20mg/m2以下。②电袋复合除尘器的能耗主要为高压供电设备电耗、引风机电耗、绝缘子加热器电耗等。5.2.3.3技术发展与应用
a)超净电袋复合除尘技术
超净电袋复合除尘技术是基于最优耦合匹配、高均匀多维流场、微粒凝并、高精过滤等多项技术组合形成的新一代电袋复合除尘技术,可实现除尘器出口烟尘浓度长期稳定小于10mg/m3,甚至可达到小于5mg/m3。
b)耦合增强电袋复合除尘技术
耦合增强电袋复合除尘技术是将前电后袋整体式电袋技术与嵌入式电袋技术相结合形成的新型电袋复合除尘技术。该技术具有高过滤风速、滤袋更换及维护费用低的优点,是电袋复合除尘技术重要的发展方向之一,可实现除尘器出口烟尘浓度小于5mg/m。c)高精过滤和强耐腐滤料技术
①高精过滤是指滤袋采用特殊结构和先进的后处理工艺,使滤袋表面的孔径小、孔隙率大,有效防止细微粉尘的穿透,提高过滤精度的新型滤袋技术。典型的高精过滤滤料有PTFE(聚四氟乙烯)微孔覆膜滤料和超细纤维多梯度面层滤料。高精过滤滤料制成滤袋后,需进一步采用缝制针眼封堵技术,防止极细微粉尘从针眼穿透。②强耐腐滤料是指PPS(聚苯硫醚)、PI(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)高性能纤维按不同组合、不同比例、不同结构进行混纺的系列滤料配方和生产工艺,形成了PTFE基布+PPS纤维、PPS+PTFE混纺、PI+PTFE混纺的多品种高强度耐腐蚀系列滤料,适应各种复杂的烟气工况,可延长滤袋使用寿命。
d)大型电袋流场均布技术
采用数值模拟和物理模型相结合的方法,保证各种容量等级的机组,特别是百万千瓦机组的特大型电袋复合除尘器各净气室的流量相对偏差小于5%,各分室内通过每个滤袋的流量相对均方根差不大于0.25
e)长袋高效清灰技术
长袋高效清灰技术是采用10.16cm(4英寸)大口径脉冲阀对25条以上大口径长滤袋(8m~10m)进行喷吹的清灰技术。该技术可确保长滤袋的清灰效果,提高电袋复合除尘器空间利用率,简化总体结构布置。
f)前沿技术
①金属滤料技术
采用金属材质的原料,经特殊的制造工艺制成的多孔过滤材料。按制作工艺分为烧结金属纤维毡和烧结金属粉末过滤材料。烧结金属纤维毡由具有耐高温、耐腐蚀性的不锈钢材质制成的金属纤维经过无纺铺制后烧结而成,通常采用梯度分层纤维结构。烧结金属粉末过滤材料是由球形或不规则形状的金属粉末或合金粉末经模压成形与烧结而制成,以铁铝金属间化合物膜最为典型。②电袋协同脱汞技术
电袋协同脱汞技术是以改性活性炭等作为活性吸附剂脱除汞及其化合物的前沿技术。该技术在电场区和滤袋区之间设置活性吸附剂吸附装置,活性吸附剂与浓度较低的粉尘在混合吸附后经后级滤袋过滤、收集,达到去除气态汞的目的,其气态汞脱除效率可达90%以上。滤袋区收集的粉尘和吸附剂的混合物经灰斗循环系统多次利用,以提高吸附剂的利用率,直到吸附剂达到饱和状态而被排出。
5.2.3.4主要工艺参数及效果
电袋复合除尘器的主要工艺参数和效果见表5。6
运行烟气温度
除尘设备漏风率
气流分布均勾性相对均方根差
电区比集尘面积
过滤风速
除尘器的压力降
滤袋整体使用寿命
滤料型式
流量分布均匀性
表5电袋复合除尘器的主要工艺参数及效果单位
m2/(m/s)
m/min
工艺参数及效果
HJ2301-2017
≤250(含尘气体温度不超过滤料允许使用的温度)2
≤0.25
≥20
≤1.2
≤1200
不低于JB/T11829
的要求
宜符合JB/T11829
的要求
>25
≤1.0
1100
不低于DL/T1493
的要求
宜符合DL/T1493
的要求
>30
≤0.95
≤1100
不低于DL/T1493的
宜符合DL/T1493的
≤20
mg/m
出口烟尘浓度
≤10
注:处理干法或半干法脱硫后的高粉尘浓度烟气时,电区的比集尘面积宜不小于40m2/(m·s\),滤袋区的过滤速度宜不大于0.9m/min
5.2.4袋式除尘技术
5.2.4.1
技术原理
袋式除尘技术是利用纤维织物的拦截、惯性、扩散、重力、静电等协同作用对含尘气体进行过滤的技术。当含尘气体进入袋式除尘器后,颗粒大、比重大的烟尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,烟气中较细小的烟尘在通过滤料时被阻留,使烟气得到净化,随着过滤的进行,阻力不断上升,需进行清灰。按清灰方式分为脉冲喷吹类、反吹风类及机械振打类袋式除尘器。电厂主要采用脉冲喷吹类袋式除尘器,可采取固定行喷吹或旋转喷吹方式。5.2.4.2技术特点及适用性
a)技术特点
袋式除尘器除尘效率基本不受燃烧煤种、烟尘比电阻和烟气工况变化等影响,占地面积小,控制系统简单,可实现较为稳定的低排放。b)技术适用性
袋式除尘技术适用煤种及工况条件范围广泛。c)影响性能的主要因素
影响袋式除尘器性能的主要因素有设备的运行条件、入口烟尘浓度、设备的设计、制作和安装质量。要考虑滤料选型与烟气成分匹配,运行温度宜高于酸露点10℃~20℃。滤袋选型要充分考虑烟气温度、煤含硫量、烟气含氧量和NOx浓度等因素影响。d)污染物排放与能耗
袋式除尘器的除尘效率为99.50%~99.99%,出口烟尘浓度可控制在30mg/m3或20mg/m3以下。当采用高精过滤滤料时,出口烟尘浓度可以实现10mg/m3以下。袋式除尘器的能耗主要为引风机和空压机系统的电耗。
5.2.4.3技术发展与应用
a)针刺水刺复合滤料技术
采用先针刺后水刺工艺生产三维毡滤料的技术,可克服针刺工艺刺伤纤维和留有针孔两大弊端,延长滤袋寿命和提高过滤精度,同时可降低生产成本,提高经济性。b)大型化袋式除尘技术
采用下进风、端进端出气的进出风方式,以及阶梯形花板、挡风导流板、各通道或分室设置阀门等结构,有效调节各通道和各室流场的均匀分布,实现大型袋式除尘器的气流均布。如40.64cm(16英寸)大规格脉冲阀和大型低压脉冲清灰的适配技术,7.62cm(3英寸)、10.16cm(4英寸)阀喷吹18条~28条长滤袋(6m~10m)的喷吹技术。5.2.4.4主要工艺参数及效果
袋式除尘器的主要工艺参数和效果见表6。5.2.5烟尘达标可行技术
5.2.5.1电除尘、电袋复合除尘、袋式除尘均是达标排放可行技术。当电除尘器对煤种的除尘难易性为\较易或一般\时(评价方法见表3),宜选用电除尘技术;当煤种除尘难易性为“较难\时,600MW级及以上机组宜选用电袋复合除尘技术,300MW级及以下机组可选用电袋复合除尘技术或袋式除尘技术。
运行烟气温度
除尘设备漏风率
流量分配极限偏差
过滤风速
除尘器的压力降
滤袋整体使用寿命
滤料型式
m/min
表6袋式除尘器的主要工艺参数及效果单位
工艺参数及效果
高于烟气酸露点15以上且≤250
≤1.0
≤1500
常规针刺毡
≤0.9
≤1500
常规针刺毡
mg/m
≤30
≤20
出口烟尘浓度
注:处理干法、半干法脱硫后的高粉尘浓度烟气时,过滤风速宜小于等于0.7m/min≤0.8
≤1400
高精过滤滤料
≤10
5.2.5.2电除尘器优先选用高频电源、脉冲电源等高效电源供电。绝缘子应有防结露的措施,当采用低低温电除尘、湿式电除尘技术时,宜采用防露节能型绝缘子或设置热风吹扫装置5.2.5.3考虑到湿法脱硫对颗粒物的洗涤作用,当颗粒物排放浓度执行30mg/m3标准限值时,除尘器出口烟尘浓度宜低于50mg/m:当颗粒物排放浓度执行20mg/m标准限值时,除尘器出口烟尘浓度宜低于30mg/m2。
5.3烟气脱硫技术
5.3.1一般规定
5.3.1.1按照脱硫工艺是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫技术分为湿法、干法和半干法三种工艺。
5.3.1.2湿法脱硫工艺选择使用钙基、镁基、海水和氨等碱性物质作为液态吸收剂,在实现SO2达标或超低排放的同时,具有协同除尘功效,辅助实现烟气颗粒物超低排放。5.3.1.3干法、半干法脱硫工艺主要采用干态物质(例如消石灰、活性焦等)吸收、吸附烟气中SO2。5.3.2石灰石-石膏湿法脱硫技术5.3.2.1技术原理
石灰石-石膏湿法脱硫技术以含石灰石粉的浆液为吸收剂,吸收烟气中SO2、HF和HCI等酸性气体。脱硫系统主要包括吸收系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水及贮存系统、废水处理系统、除雾器系统、自动控制和在线监测系统。5.3.2.2技术特点及适用性
a)技术特点
石灰石-石膏湿法脱硫技术成熟度高,可根据入口烟气条件和排放要求,通过改变物理传质系数或化学吸收效率等调节脱硫效率,可长期稳定运行并实现达标排放。b)技术适用性
石灰石-石膏湿法脱硫技术对煤种、负荷变化具有较强的适应性,对SO2入口浓度低于12000mg/m3的燃煤烟气均可实现SO2达标排放。c)影响性能的主要因素
石灰石-石膏湿法脱硫效率主要受浆液pH值、液气比、钙硫比、停留时间、吸收剂品质、塔内气流分布等多种因素影响。
d)污染物排放与能耗
石灰石-石膏湿法脱硫效率为95.0%~99.7%,还可部分去除烟气中的S03、颗粒物和重金属。能耗主要为浆液循环泵、氧化风机、引风机或增压风机等消耗的电能,可占对应机组发电量的1%~1.5%。湿法脱硫系统是烟气治理设施耗能的主要环节。e)存在的主要问题
吸收剂石灰石的开采,会对周边生态环境造成一定程度的影响。烟气脱硫所产生的脱硫石膏如无法实现资源循环利用也会对环境产生不利影响。脱硫后的净烟气会换带少量脱硫过程中产生的次生颗粒物。此外,还会产生脱硫废水、风机噪声、浆液循环泵噪声等环境问题。5.3.2.3技术发展与应用
a)复合塔技术
在脱硫塔底部浆液池及其上部的喷淋层之间以及各喷淋层之间加装湍流类、托盘类、鼓泡类等气液强化传质装置,形成稳定的持液层,提高烟气穿越持液层时气液固三相传质效率:通过调整喷淋密度及雾化效果,改善气液分布。这些SO2脱除增效手段还有协同捕集烟气中颗粒物的辅助功能,再配合脱硫塔内、外加装的高效除雾器或高效除尘除雾器,复合塔系统的颗粒物协同脱除效率可达8
HJ2301-2017
70%以上。该类技术目前应用较多的工艺包括:旋汇耦合、沸腾泡沫、旋流鼓泡、双托盘、流管栅等。
b)pH值分区技术
设置2个喷淋塔或在1个喷淋塔内加装隔离体对脱硫浆液实施物理分区或依赖浆液自身特点(流动方向、密度等)形成自然分区,达到对浆液pH值的分区控制。部分脱硫浆液pH值维持在较低区间(4.5~5.3),以确保石灰石溶解和脱硫石膏品质,部分脱硫浆液pH值则提高至较高区间(5.8~~6.4),提高对烟气中SO2的吸收效率。与此同时,优化脱硫浆液喷淋(喷淋密度、雾滴粒径等),不仅可以提高脱硫效率,对烟气中细微颗粒物的协同捕集也有增效作用,再配合脱硫塔内、外加装的高效除雾器或除尘除雾器,pH值分区系统颗粒物协同脱除效率可达到50%~70%。典型工艺包括:单塔双pH值、双塔双pH值、单塔双区等。c)烟气冷却与除雾技术
①烟气冷却技术。在未采用低低温电除尘器的情况下,可在脱硫塔前加装低温省煤器(烟气换热器),将进入脱硫塔的烟气温度降低到80℃左右,提高脱硫效率的同时,可实现节能节水。通常采用氟塑料或高级合金钢等耐腐蚀材料作为烟气换热器换热元件材质。②烟气除雾技术。在脱硫塔顶部或塔外应安装除雾器或除尘除雾器,在除雾器后还可采用声波团聚技术进一步减少烟气雾滴排放。在控制逃逸雾滴浓度低于25mg/m3,雾滴中可过滤颗粒物含量小于10%时,可协同实现颗粒物超低排放。d)烟气除水与再热技术
①烟气除水技术。在湿烟气排放前加装烟气冷却凝结装置,使净烟气中饱和水汽冷凝成水回收利用,回收水量与烟气冷却温降及当地环境条件有关。该技术同时可减少外排烟气带水,并减少烟气中可溶解盐类和可凝结颗粒物的排放,必要时可对除水后的烟气进行再热,以进一步减少白烟。②烟气再热技术。在湿烟气排放前通过管式热媒水烟气换热器(MGGH)将净烟气加热至75℃左右后排放。
5.3.2.4主要工艺参数及效果
石灰石-石音湿法脱硫主要工艺参数及效果见表7表7石灰石-石膏湿法脱硫主要工艺参数及效果项目
吸收塔运行温度
空塔烟气流速
喷淋层数
钙硫摩尔比
液气比*
浆液pH值
石灰石细度
石灰石纯度
系统阻力损失
脱硫石膏纯度
脱硫效率
入口烟气SO2浓度
出口烟气SO2浓度
入口烟气粉尘浓度
出口颗粒物浓度
m/s
L/m3
mg/m3
mg/m3
mg/m
注:*液气比具体数值与燃煤含硫量有关5.3.3烟气循环流化床脱硫技术
5.3.3.1技术原理
50~60
3~3.8
<1.05
12~25(空塔技术)
工艺参数及效果
6~18(pH值分区技术)
10~25(复合塔技术)
4.56.5
250~325
>90
<2500
>90
95.0~99.7
≤12000
达标排放或超低排放
30~50
达标排放:
可采用湿电,实现
颗粒物超低排放
20~30
可采用复合塔脱硫
技术协同除尘或采
用湿电,实现颗粒物
超低排放
≤20
可采用复合塔脱
硫技术协同除尘,
实现颗粒物超低
利用循环流化床反应器,通过吸收塔内与塔外的吸收剂的多次循环,增加吸收剂与烟气接触时间,提高脱硫效率和吸收剂的利用率。9
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