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SINCERE COOPERATION TO SUPPORT VARIOUS INDUSTRIES
Thermal power plant wet ultra-low emission environmental protection island
一、高温特性
1、热电厂的锅炉燃烧煤炭、天然气等燃料产生高温烟气,温度通常在 120℃至 180℃左右,具体温度取决于锅炉的类型和运行工况。这种高温烟气在排放过程中会携带大量的热能,如果不加以利用,会造成能源的浪费。
2、高温烟气对烟气处理设备的耐高温性能也有一定要求。例如,在选择除尘器时,需要确保设备能够在高温环境下稳定运行,不发生变形或损坏。
二、成分复杂
1、热电厂烟气中含有多种污染物,主要包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、颗粒物(烟尘)、二氧化碳(CO₂)等。
2、二氧化硫是煤炭等燃料中硫元素燃烧的产物,它会形成酸雨,对环境造成严重危害。氮氧化物主要来自于燃料中的氮元素在高温下与氧气反应生成,它也是形成酸雨和光化学烟雾的重要前体物质。颗粒物主要是燃料燃烧不完全产生的烟尘,以及锅炉运行过程中产生的飞灰等,它会对人体健康和大气环境造成不良影响。二氧化碳是燃料燃烧的主要产物之一,它是导致全球气候变暖的主要温室气体。
3、此外,烟气中还可能含有少量的重金属(如汞、镉、铅等)、有机物等污染物,这些污染物的存在增加了烟气治理的难度。
三、腐蚀性
1、烟气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体在一定条件下会与水蒸汽结合形成酸性溶液,对设备和管道造成腐蚀。例如,在湿法脱硫过程中,烟气中的二氧化硫与脱硫剂反应生成硫酸,硫酸会对设备和管道产生强烈的腐蚀作用。
2、此外,烟气中的氯离子等腐蚀性离子也会对设备和管道造成腐蚀。在选择烟气处理设备和材料时,需要考虑其耐腐蚀性能,以确保设备的长期稳定运行。
四、流量大
1、热电厂的生产规模通常较大,锅炉的蒸发量也较大,因此烟气流量也很大。一台中型热电厂的锅炉烟气流量可能达到每小时数十万立方米甚至更高。
2、大流量的烟气对烟气处理设备的处理能力提出了很高的要求。例如,在选择除尘器时,需要确保设备能够处理如此大流量的烟气,同时保证除尘效率和排放达标。
五、稳定性
1、与工业硅行业等其他行业相比,热电厂的生产过程相对稳定,烟气的流量、温度、成分等参数变化较小。这为烟气处理提供了相对稳定的工况条件,有利于选择和运行烟气处理设备。
2、但是,在热电厂的启停炉、负荷变化等特殊情况下,烟气的参数仍会发生一定的变化,需要烟气处理设备具有一定的适应性和调节能力。
热电厂湿法超低排放技术是一种旨在减少燃煤发电机组大气污染物排放的先进技术,其目标是将烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放浓度降低到接近或达到燃气轮机组的排放限值。以下是对热电厂湿法超低排放技术的详细介绍:
针对超低排放的要求,基于传统的石灰石-石膏湿法脱硫工艺,不断有新技术发展来提升脱硫效率。在采取增加喷淋层、利用流场均化技术、采用高效雾化喷嘴、性能增效环或增加喷淋密度等措施提高传统空塔喷淋技术脱硫性能的基础上,石灰石-石膏湿法脱硫工艺又出现了 pH 值分区脱硫技术、复合塔脱硫技术等。
(一)pH值分区脱硫技术是通过加装隔离体、浆液池等方式对浆液实现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,以达到对浆液 pH 值的分区控制,完成烟气SO,的高效吸收。目前工程应用中较为广泛的 pH 值分区脱硫技术包括单/双塔双循环、单塔双区、塔外浆液箱 pH 值分区等。
1、单塔双循环技术最早源自德国诺尔公司,该技术与常规石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺相比,除吸收塔系统有明显区别外,其他系统配置基本相同。该技术实际上是相当于烟气通过了两次SO2脱除过程,经过了两级浆液循环,两级循环分别设有独立的循环浆池,喷淋层根据不同的功能,每级循环具有不同的运行参数。烟气首先经过一级循环,此级循环的脱硫效率一般在30~70%,循环浆液 pH 控制在 4.5~5.3,浆液停留时间约 4min,此级循环的主要功能是保证优异的亚硫酸钙氧化效果和充足的石膏结品时间。经过一级循环的烟气进入二级循环,此级循环实现主要的洗涤吸收过程,由于不用考虑氧化结品的问题,所以pH可以控制在非常高的水平,达到5.8~6.2,这样可以大大降低循环浆液量,从而达到很高的脱硫效率。
2、双塔双循环技术采用了两塔串联工艺,对于改造工程,可充分利用原有脱硫设备设施。原有烟气系统、吸收塔系统、石膏一级脱水系统、氧化空气系统等采用单元制配置,原有吸收塔保留不动,新增一座吸收塔,亦采用逆流喷淋空塔设计方案,增设循环泵和喷淋层,并预留有1层喷淋层的安装位置;新增一套强制氧化空气系统,石膏脱水-石灰石粉储存制浆系统等系统相应进行升级改造,双塔双循环技术可以较大提高 SO,脱除能力,但对两个吸收塔控制要求较高,适用于场地充裕,含硫量增加幅度中的中、高硫煤增容改造项目。
3、单塔双区技术通过在吸收塔浆池中设置分区调节器,结合射流搅拌技术控制浆液的无序混合,通过石灰石供浆加入点的合理设置,可以在单一吸收塔的浆池内形成上下部两个不同的 pH 值分区:上部低值区有利于氧化结品,下部高值区有利于喷淋吸收,但没有采用如双循环技术等一样的物理隔离强制分区的形式。同时,其在喷淋吸收区会设置多孔性分布器(均流筛板),起到烟气均流及持液,达到强化传质进一步提高脱硫效率、洗涤脱除粉尘的功效。
4、塔外浆液箱 pH 值分区技术是利用高 pH 有利于 SO2的吸收、低 pH 有利于石膏浆液的氧化结晶的理论机理,在吸收塔附近设置独立的塔外浆液箱,通过管道与吸收塔对应部位相连,塔外浆液箱所连的循环泵对应的喷淋层位于喷淋区域上部。塔外与塔内的浆液分别对应-级、二级喷淋,实现了下层喷淋浆液和上层喷淋浆液的物理强制 pH 值分区。
常规条件下,只需对吸收塔内的浆液 pH 值进行调节,控制塔内浆池的强制氧化程度,相应提高塔外浆液箱的浆液 pH 值,形成塔外浆液与塔内浆池的双 pH 值调控区间,强化二级喷淋的高 pH 值对 SO,的深度吸收,大幅提高了脱硫效率。同时,其也在喷淋吸收区设置托盘(均流筛板),起到烟气均流及持液,达到强化传质进一步提高脱硫效率、洗涤脱除粉尘的功效。
(二)复合塔脱硫技术是在吸收塔内部加装托盘或湍流器等强化气液传质组件,烟气通过持液层时气液固三相传质速率得以大幅提高,进而完成烟气 SO,的高效吸收。目前工程应用中较为广泛的复合塔脱硫技术有托盘塔和旋汇耦合等。
1、旋汇耦合技术主要利用气体动力学原理,通过特制的旋汇耦合装置(湍流器)产生气液旋转翻腾的湍流空间,利于气液固三相充分接触,大大降低了气液膜传质阻力,提高了传质速率,从而达到提高脱硫效率、洗涤脱除粉尘的目的,随后烟气经过高效喷淋吸收区完成SO₂吸收脱除。
2、旋汇耦合技术配合使用管束式除尘除雾器,利用凝聚、捕悉等原理,在烟气高速湍流、剧烈混合、旋转运动的过程中,能够将烟气中携带的雾滴和粉尘颗粒有效脱除,一定条件下实现吸收塔出口颗粒物低于 5mg/m3,雾滴排放值不大于 25mg/m3。
3、双托盘脱硫技术是在脱硫塔内配套喷淋层及对应的循环泵条件下,在吸收塔喷淋层的下部设置两层托盘,在托盘上形成二次持液层,当烟气通过托盘时气液充分接触,托盘上方湍流激烈,强化了 SO,向浆液的传质和粉尘的洗涤捕捉,托盘上部喷淋层通过调整喷淋密度及雾化效果,完成浆液对SO的高效吸收脱除。