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燃煤机组烟气消除烟羽技术对比研究(二)

  • 来源: 大唐华东电力试验研究院
  • 作者: 俞立
  • 发布时间: 2018-10-19

各类消除烟羽技术优缺点

3.1  GGH技术方案优缺点

GGH存在一定的漏风率,将部分原烟气泄漏致净烟气中导致SO2排放浓度升高,所以其不适用于燃煤硫份高的地区,根据计算若脱硫效率按99%设计,GGH漏风率按1%考虑,则脱硫系统入口SO2浓度需在1750mg/Nm3以内,同时GGH运行时也存在一定的腐蚀,导致运行故障率较高,且 GGH因易堵塞存在较高的烟气阻力,烟气阻力高时可达到1000Pa左右,对机组烟风系统影响较大。同时冬季温度较低时无法完全消除白烟。该方案目前仅在个别电厂使用,经了解电厂燃煤硫份一般控制在0.5%以内。

3.2  MGGH技术方案优缺点

根据目前国内MGGH的安装情况可知,MGGH的降温段一般布置在除尘器入口,也叫低低温省煤器,该位置烟尘含量较高,磨损严重,常有电厂出现换热管磨通漏水的情况,影响电除尘器运行。而MGGH的升温段所处环境腐蚀情况严重,烟气中含有较多酸性物质,对烟囱入口烟气的冷凝液化验可知冷凝液的pH值一般为1~2,因此升温段需采用耐腐蚀材料,如2205双相不锈钢、钛合金、氟塑料等,所以造价较高。MGGH整体阻力也较高,大约在1000Pa左右,对机组烟风系统影响较大。同时冬季温度较低时无法完全消除白烟。目前该方案在国内燃煤机组有较多的应用。

3.3  直接加热烟气技术方案优缺点

直接加热方案有热风混合加热、燃气直接加热及热空气混合加热。该方案由于能耗较高,应用业绩较少。镇江某电厂2×1000MW机组曾采用二次热风加热排烟来消除石膏雨等现象,应用一段时间后由于能耗较高,导致机组经济效益较差,最终取消了该方案。同样,因为能耗原因燃气直接加热及热空气混合加热可应用于小机组,目前还未在国内大型燃煤机组有应用。

3.4 浆液冷却技术方案优缺点

浆液冷却技术优点在于其换热器安装与浆液循环管道上,不增加机组烟风系统阻力,对场地要求小、对机组运行基本没有影响,但其缺点也同样明显,对浆液循环泵的扬程造成一定的损失,影响喷淋层出口压力,冷凝液直接进入吸收塔,存在脱硫系统水平衡难以控制的问题。根据目前已经运行的项目情况来看,脱硫吸收塔水平衡问题是该技术最大的问题,该技术不适用于脱硫吸收塔水平衡较脆弱的机组。由于降低烟温和烟气湿度后,该烟气仍然属于饱和湿烟气,因此在冬季或气温低时依旧有烟羽存在。

3.5  喷淋降温技术方案优缺点

喷淋降温技术直接换热效率高,对烟气适应性强,且对脱硫后净烟气中的污染物有二次脱除作用。但需新建喷淋冷却塔,因此对脱硫区域场地要求较高,需要较大的空间,由于喷淋水对烟气有洗涤作用,烟气中的烟尘SO3会进入喷淋水中,因此需要定期对喷淋水进行加药、澄清等处理,运行也存在一定的烟气阻力。与浆液冷却技术一样,降低烟温和烟气湿度后,该烟气仍然属于饱和湿烟气,因此在冬季或气温低时依旧有烟羽存在。

3.6  冷凝换热器技术方案优缺点

冷凝换热器技术对脱硫系统水平衡没有任何影响,且可以将冷凝下来的大量水经过简单处理后回用于脱硫系统。但与MGGH升温段一样,需采用耐腐蚀材料,如2205双相不锈钢、钛合金、氟塑料等,所以造价较高。且存在一定的烟气阻力,大约在600Pa左右。同时冬季温度较低时无法完全消除白烟。

3.7  冷凝再加热路线优缺点

光从技术层面上可以看出先冷凝再加热路线是消除烟羽的最佳路线,其冷凝先将烟气温度与湿度降低,然后升温,使得烟气变为不饱和烟气,且可以通过控制升温幅度让烟气温度远离烟气的饱和点,即使在冬季,也可以有效的消除白烟。同时由于冷凝部分将烟气中的部分水去除,升温时该部分冷凝水(原来为水蒸气)无需被加热到较高温度,升温段可大大减少能耗。冷凝换热器+烟气再热技术投资较高,且对烟囱入口前的空间有较大的要求,同时烟气阻力较大,不低于1000Pa浆液冷凝(喷淋降温)+烟气再热技术在这几方面均具有一定的优势。

结论

1国家对节能减排工作不断深入,对燃煤电厂环保要求越来越高,建议还未进行改造的各电厂做好消除烟羽的技术储备工作。

2)通过以上分析对比可知,在众多技术路线中,先冷凝再加热路线可以完全消除燃煤电厂烟羽。

3)各个技术方案均有优缺点,需对电厂所在区域的大气条件及排烟参数进行分析,选择合适的湿烟羽治理技术路线。

4)同时电厂需考虑机组已有设施、场地条件及热源冷源参数等因素。

5)对于湿烟羽治理技术工艺,需要多方面考察,如投资、能耗、运行稳定性、对机组整个系统的影响等。

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