燃煤電廠(chǎng)煙塵超低排放協(xié)同脫硫廢水零排放改造實(shí)踐探索
為保證某電廠(chǎng)除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度滿(mǎn)足超低排放標準,提出了“1+3”電袋復合除塵器改造并協(xié)同脫硫廢水零排放的改造方案,可同時(shí)實(shí)現煙塵和廢水的減排。改造結果表明,電袋除塵器出口的煙塵質(zhì)量濃度小于10mg/m3,電廠(chǎng)總的煙塵排放質(zhì)量濃度小于5mg/m3,協(xié)同脫硫廢水噴入煙道后,煙氣相對濕度增加,煙溫降低,電袋除塵器的除塵效率提高,脫硫廢水噴入量越大,電袋除塵器除塵效率提高越多。
0 引言
湖北西北部某燃煤電廠(chǎng)#3機組額定裝機容量為330MW,原除塵系統設計為雙室四電場(chǎng)電除塵器,除塵效率為99.5%,除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度小于200mg/m3。2013年,為達到GB13223—2011《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》的要求,將四電場(chǎng)電除塵器改造成“2+2”電袋復合除塵器,改造完成后除塵效率提升至99.95%,但除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度仍在30mg/m3左右,不滿(mǎn)足超低排放標準,需對除塵系統進(jìn)行進(jìn)一步改造。本文通過(guò)該燃煤電廠(chǎng)除塵系統超低排放改造協(xié)同脫硫廢水零排放的工程實(shí)踐,為煙塵超低排放改造提供一種新思路。
1 改造方法
2013年該電廠(chǎng)#3機組改造后的除塵技術(shù)路線(xiàn)如圖1a所示,將原雙室四電場(chǎng)電除塵器中的2,3電場(chǎng)改造成袋式除塵器,濾袋采用聚苯硫醚(PPS)濾袋;而0電場(chǎng)和1電場(chǎng)維持原狀。為達到煙塵排放質(zhì)量濃度小于10mg/m3的超低排放目標,需要進(jìn)一步提高除塵效率,需通過(guò)同時(shí)提高電除塵系統和袋式除塵系統的效率來(lái)實(shí)現。將1電場(chǎng)改造成袋式除塵器,0電場(chǎng)維持原狀,改造后形成“1+3”電袋復合除塵器;同時(shí),將濾袋全部升級為以聚四氟乙烯(PTFE)為基布的50%PPS+50%PTFE混紡濾袋。此次改造共使用Φ160mm×8500mm超細纖維混紡布袋5156條,濾袋間縱向間距為230mm,橫向間距為260mm,濾袋工作壽命大于30000h。由于1,2,3電場(chǎng)均改造成超細纖維材料濾袋,過(guò)濾精度提高,為減輕布袋除塵器的負荷,提高0電場(chǎng)電除塵器的效率至關(guān)重要。
陶國龍等研究了煙氣增濕對電除塵器效率的改善,結果表明,對煙氣進(jìn)行適量噴霧增濕可改善煙塵比電阻,降低煙溫,減少煙氣量,對電除塵器收塵效率有明顯改善。黃金菊等的研究也驗證了降低煙溫對提高電除塵器效率有明顯效果。因此,本文考慮通過(guò)噴霧增濕、降溫來(lái)提高電除塵系統的效率。該電廠(chǎng)#3機組濕法脫硫系統產(chǎn)生的脫硫廢水最大流量為5m3/h,目前通過(guò)三聯(lián)箱去除脫硫廢水中的重金屬離子,達到DL/T997—2006《火電廠(chǎng)石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標》的排放標準。但隨著(zhù)環(huán)保要求的不斷提高,常規處理方法已不能滿(mǎn)足排放要求,脫硫廢水的零排放技術(shù)逐漸成為了燃煤電廠(chǎng)污染防治的關(guān)注焦點(diǎn)??紤]結合煙氣噴霧蒸發(fā)脫硫廢水以達到零排放要求,噴霧脫硫廢水后可增加煙氣濕度、降低煙溫和改善煙氣比電阻,從而提高電除塵器效率;另外,由于脫硫廢水中含有大量的金屬離子,水在煙道中蒸發(fā)后,金屬離子混入煙塵中,會(huì )增強煙塵的導電性,降低煙塵比電阻。
該電廠(chǎng)2017年進(jìn)行了煙塵超低排放電改袋改造,2018年進(jìn)行了協(xié)同脫硫廢水零排放的改造,技術(shù)路線(xiàn)如圖1b所示。改造完成后對#3機組進(jìn)行性能試驗,在不同發(fā)電負荷下,分別將3,4,5m3/h的脫硫廢水噴入主煙道中,對比分析除塵器除塵效率的變化情況。
2 性能試驗結果及分析
性能試驗期間,#3機組燃燒煤種為煙煤,化學(xué)成分分析見(jiàn)表1。通過(guò)該煤種的燃燒,實(shí)測得出鍋爐煙氣中的相對濕度、溫度、含塵量等技術(shù)指標。
2.1 電改袋改造后的除塵效果
將1電場(chǎng)電除塵器改成袋式除塵器前、后的除塵效果對比見(jiàn)表2。
由表2可以看出,改造前、后除塵器入口煙氣相對濕度、溫度及煙塵質(zhì)量濃度變化不大。經(jīng)過(guò)電改袋改造后除塵效率提高了0.061百分點(diǎn),除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度也由近30mg/m3降至10mg/m3以下。
2.2 噴入脫硫廢水后的除塵效果
由于國家上網(wǎng)電量需求配置原因,#3機組發(fā)電負荷會(huì )根據需要進(jìn)行調整,電改袋協(xié)同脫硫廢水零排放改造后,在不同發(fā)電負荷下,將不同量的脫硫廢水噴入除塵器前端主煙道中,除塵器在協(xié)同脫硫廢水零排放改造前、后的除塵效果對比見(jiàn)表3。
由表3可以看出,隨著(zhù)脫硫廢水噴入量的增加,除塵器入口相對濕度呈上升趨勢,而溫度明顯下降,除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度穩定下降。除塵器入口煙塵質(zhì)量濃度與脫硫廢水噴入量、除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度的關(guān)系如圖2所示。由圖2可以看出,除塵器入口煙塵質(zhì)量濃度基本保持不變,而出口煙塵質(zhì)量濃度隨噴入脫硫廢水量的增加而呈現降低的趨勢,脫硫廢水最大噴入量為5m3/h時(shí),除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度達到最低,這說(shuō)明噴入脫硫廢水可增強電袋除塵器的除塵效率。
2.3 機組整體除塵效果
改造完成后經(jīng)過(guò)連續運行,#3機組整體煙塵排放質(zhì)量濃度均小于5mg/m3。另外,改造后除塵器風(fēng)阻下降,過(guò)濾風(fēng)速由1.00m/min降至0.80m/min,除塵器本體的煙氣系統阻力將有所下降,可降低引風(fēng)機的負荷和能耗。3結論本文通過(guò)電改袋協(xié)同脫硫廢水零排放工程改造實(shí)踐,提升了除塵器效率,在煙道中噴入脫硫廢水,在實(shí)現機組脫硫廢水零排的同時(shí),強化了電袋除塵器的除塵效果,解決了困擾電廠(chǎng)的脫硫廢水減排難題,同時(shí)實(shí)現了煙塵和廢水減排的目的。
編輯:李丹
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