CN104791820A - 带回转式ggh的燃煤烟气污染物超低排放系统 - Google Patents

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高翔
郑成航
骆仲泱
岑可法
倪明江
张涌新
施正伦
王毅
周劲松
方梦祥
程乐鸣
王勤辉
王树荣
余春江
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Abstract

本发明涉及一种带有回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,所述系统包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱,所述系统还包括回转式GGH,所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段,所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间;回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。本发明将GGH吸热段布置在增压风机之前,使得GGH净烟气侧为负压,这种GGH的布置方式,可防止因原烟气向净烟气的泄露引起的污染物排放浓度的升高。燃煤烟气经本发明处理后,可实现NOx排放浓度小于50mg/m3,SO2排放浓度小于35mg/m3,烟尘排放浓度小于5mg/m3,汞排放浓度低于3μg/m3

Description

带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统
技术领域
[0001] 本发明属于燃煤烟气污染物脱除技术领域,具体涉及一种带有回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统。
背景技术
[0002] 近年来,中国大气问题突出,为切实改善空气质量,实现环境效益、经济效益与社会效益多赢,国家对主要污染物减排工作的要求不断升级:
2013年2月,国家环境保护部颁布了《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》,对火电等六大行业执行大气污染物特别排放限值;
2013年9月,国务院又发被称为“空气国十条”的《大气污染防治行动计划》,禁止长三角地区新建除热电联产、等煤量替换之外的燃煤发电项目;
新版《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011,已于2014年7月I日正式实施;2014年9月12日,国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合下发《煤电节能减排升级与改造计划(2014— 2020年)》,要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米);
2014年11月16日,国家环保部发布了《长三角地区重点行业大气污染限期治理方案》,决定在长三角地区(上海市、江苏省、浙江省、安徽省)开展电力、钢铁、水泥、平板玻璃行业大气污染限期治理行动。
[0003] 由此可见,国家推进生态文明建设、加强环保治理的决心坚定、力度空前。
[0004] 随着大气污染防治工作的推进,污染物超低排放、排放水平达到燃气轮机排放标准(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)已成为燃煤电厂污染物排放的目标。
[0005] 在燃煤烟气污染物脱除系统中常设有GGH,它是利用脱硫塔前原烟气将脱硫后的净烟气进行加热,使排烟温度达到露点以上,减轻对经烟道和烟囱的腐蚀,提升烟气从烟囱的排放高度,提高污染物的扩散能力和扩散浓度;同时降低进入脱硫塔内的烟气温度,降低塔内防腐的工艺要求,降低塔内水分的蒸发,减少工艺水的用量。
[0006] 目前,GGH主要有回转式GGH和管式GGH两种,其中管式GGH价格昂贵,占地面积相对较大,并且具有腐蚀现象,因此在电厂中使用相对较少;回转式GGH虽然较为常用,但是,其也存在漏风率过高的缺点。
发明内容
[0007] 为了克服现有技术存在的不足,本发明提供了一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,提出了一种新的回转式GGH的布置方式,通过GGH的创新布置方式,解决了电厂中现有回转式GGH漏风率过高的缺点。
[0008] 一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,所述系统包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱,所述系统还包括回转式GGH,所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段,所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间;回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。
[0009] 本发明回转式GGH的净烟测为正压,原烟气测为负压,避免了因GGH原烟气侧向净烟气侧泄露所引起的污染物排放浓度升高的现象。为进一步减少净烟气向原烟气的泄露,可采取的措施为优化回转式GGH的密封系统,增加径向密封片、轴向密封片及旁路密封片数,并减少密封间隙的总面积。
[0010] 回转式GGH的净烟测中的烟气为湿烟气,含有少量石膏及飞灰,易于在GGH的换热元件上堆积并结垢,造成GGH的堵塞,使增压风机的电耗增大。本发明的设计,可以使石膏烟尘排放很低,减少堵塞的可能,另外,风机的布置可以起到防腐蚀、防结垢等作用。
[0011] 本发明高效脱硫技术可以为单塔双循环技术、塔内构件强化传质技术、U形塔(液柱+喷淋双塔)技术、塔串联技术和双塔双循环技术等。
[0012] 作为优选,所述脱硝反应器为选择性催化还原(SCR)脱硝反应器。
[0013] 作为优选,所述脱硝反应器中安装有两层催化剂,并预留有第三层催化剂的安装空间。可以有效提高脱除效率,减少污染物排放浓度。
[0014] 作为优选,所述电除尘器配备高频电源。超低排放系统中,烟尘的控制技术为电除尘器配高频电源+湿式静电除尘器,烟尘排放浓度在5mg/m3以下;电除尘器高频电源相对工频电源电耗节约40〜80%,电除尘器配高频电源的除尘效率可达99.85% ;湿式静电除尘器可有效去除烟气中的烟尘、PM2.5、SO3为液滴、汞及除雾器后烟气中夹带的脱硫石膏雾滴等污染物。
[0015] 电除尘用高频高压供电装置(简称:高频电源),相对于目前常规工频(50HZ)电源而言,高频电源的频率可达40kHZ,相当于常规工频电源的800倍。高频电源具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、成套设备集成一体化、转换效率与功率因数高、采用三相电源对电网影响小、可以较大幅度地提高除尘效率等多项显著优点。
[0016] 作为优选,脱硝反应器前还设置有低氮燃烧器。超低排放系统中,NOx的控制技术采用低氮燃烧技术+SCR烟气脱硝技术,经低氮燃烧后NOx排放浓度在250mg/m3以下,经SCR脱硝反应系统脱除后,NOx排放浓度在50mg/m3以下。
[0017] 本发明超低排放系统中,汞经过SCR脱硝反应器、电除尘器、脱硫塔(湿法脱硫系统)及湿式静电除尘器后,排放浓度在3 μ g/m3以下。
[0018] 本超低排放系统专利与现有技术相比,具体优势在于:
(1)本发明的超低排放系统中设有回转式GGH,使原烟气进入吸收塔的温度控制在90°C左右,烟气温度的降低有利于提高脱硫塔的脱硫效率,并减少脱硫塔内水分的蒸发,降低工艺水的用量;
(2)净烟气进入烟囱的温度控制在80°C左右,净烟气温度的提高有利于增加烟气的自拔能力,抬升烟气的排放高度,提高污染物的扩散度,降低污染物的落地浓度,减少石膏雨;
(3)本发明中,GGH的吸热段安装在静电除尘器后,增压风机前,原烟气的压力为负压;GGH的放热段安装在湿式静电除尘器后,烟囱前,净烟气的压力为正压;GGH的这种布置,可防止因原烟气向净烟气的泄露所引起的污染物排放浓度的提高;
(4)GGH的吸热段布置在增压风机之前,使得进入增压风机的烟温降低,烟气量减小,进而降低增压风机的功率,节约电耗。
附图说明
[0019] 图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明密封系统优化的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
[0021] 参照图1,一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,所述系统包括顺次相连的SCR脱硝反应器2、电除尘器3、增压风机4、脱硫塔5、湿式静电除尘器6、烟囱8,所述系统还包括回转式GGH 7,所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段,所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器3与增压风机4之间;回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器6与烟囱8之间。
[0022] 所述脱硝反应器中安装有两层催化剂,并预留有第三层催化剂的安装空间;所述电除尘器配备高频电源,脱硝反应器前还设置有低氮燃烧器。
[0023] 本发明的超低排放系统,烟气从锅炉I出来之后,依次经过选择性催化还原脱硝系统2、电除尘器3、回转式GGH 7的吸热段、增压风机4、脱硫塔5、湿式静电除尘器6、回转式GGH 7的放热段,最后由烟囱8排入大气。
[0024] 本超低排放系统的特别之处在于回转式GGH的布置,其中GGH的吸热段布置在电除尘器之后,增压风机之前,GGH的放热段布置在湿式静电除尘器之后;这种布置方式,使得回转式GGH原烟气测为负压,回转式GGH净烟气测为正压,避免了因GGH原烟气侧向净烟气侧泄露所引起的污染物排放浓度升高的现象。另外,GGH的吸热段布置在增压风机之前,使得进入增压风机的烟气温度降低,烟气量减小,进而降低了增压风机的运行功率,节约了增压风机的电耗。
[0025] 参照图2,本超低排放系统中,回转式GGH的净烟测为正压,原烟气测为负压,避免了因GGH原烟气侧向净烟气侧泄露所引起的污染物排放浓度升高的现象。为进一步减少净烟气向原烟气的泄露,可采取的措施为优化回转式GGH的密封系统,增加径向密封片9、轴向密封片10及旁路密封片11的片数,并减少密封间隙的总面积。本发明的设计,可以使石膏烟尘排放很低,减少堵塞的可能,另外,风机的布置可以起到防腐蚀、防结垢等作用。
[0026] 本超低排放系统中,NOx的脱除技术采用低氮燃烧器+选择性催化还原脱硝系统2,烟气首先经过低氮燃烧器对NOx进行脱除,使得进入选择性催化还原脱硝系统2中烟气的NOx浓度在250mg/m3以下;选择性催化还原脱硝系统2中催化剂的设计方式为2+1,即初装2层催化剂,预留第三层催化剂的安装空间,选择性催化还原脱硝系统2的脱硝效率在80%以上,NOx的排放浓度在50mg/m3以下。
[0027] 本超低排放系统中,SO2的脱除技术采用高效脱硫塔5,高效脱硫塔5中包含的技术为单塔双循环技术、PH浆液分区强化传质技术和塔内构件强化传质技术;烟气中的SO2经高效脱硫塔2脱出后,排放浓度低于35mg/m3。
[0028] 本超低排放系统中,烟尘的脱除由电除尘器3+湿式静电除尘器6组成,电除尘器3中的电源为高频电源,与工频电源相比,电耗节约40〜80%,电除尘器3配高频电源的除尘效率可达99.85%;湿式静电除尘器作为最后一级除尘装置,可有效去除烟气中的烟尘及除雾器后烟气中夹带的石膏雾滴,同时,对PM2.5、SCV液滴及汞等污染物也有明显的脱除作用;烟气中的烟尘经脱除由电除尘器3和湿式静电除尘器6脱除后,排放浓度低于5mg/m3。
[0029] 本超低排放系统中,汞的脱除首先经过选择性催化还原脱硝系统2将元素汞(Hg°)催化氧化成氧化态的汞(Hg2+),烟气中颗粒态汞(Hgp)主要由电除尘器3以颗粒物的形式脱除,烟气中氧化态的汞(Hg2+)可溶于湿法脱硫塔5的浆液中,由高效脱硫塔5进行脱除,湿式静电除尘器6脱除烟气中剩余的汞,使烟气中汞的排放浓度在3 μ g/m3以下。

Claims (5)

1.一种带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,其特征在于:所述系统包括顺次相连的脱硝反应器、电除尘器、增压风机、脱硫塔、湿式静电除尘器、烟囱,所述系统还包括回转式GGH,所述回转式GGH包括回转式GGH的吸热段和回转式GGH的放热段,所述回转式GGH的吸热段布置在电除尘器与增压风机之间;回转式GGH的放热段布置在湿式静电除尘器与烟囱之间。
2.根据权利要求1所述的带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,其特征在于:所述脱硝反应器为选择性催化还原脱硝反应器。
3.根据权利要求1或2所述的带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,其特征在于:所述脱硝反应器中安装有两层催化剂,并预留有第三层催化剂的安装空间。
4.根据权利要求1所述的带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,其特征在于:所述电除尘器配备高频电源。
5.根据权利要求1所述的带回转式GGH的燃煤烟气污染物超低排放系统,其特征在于:脱硝反应器前还设置有低氮燃烧器。
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