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超低排放改造改造后排放的烟气满足新的环保要求，净烟气的SO2排放浓度小于35mg/Nm，NOx小于50mg/Nm，粉尘排放浓度小于5mg/Nm。
对电厂燃煤机组进行超低排放（脱硫、脱硝、除尘）改造，脱硝系统采用尿素溶液法制备脱硝还原剂，选择性催化还原法（SCR）作为脱硝装置，SCR部分的催化剂层数按3层方案进行设计。烟气脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，采用单塔双循环系统，脱硫吸收塔顶部设置二级除雾器。脱硫吸收塔出口的烟气流入湿式电除尘装置，经湿式电除尘器对烟气进行处理后，经烟囱排入大气。
改造后排放的烟气满足新的环保要求，净烟气的SO2排放浓度小于35mg/Nm3，NOx小于50mg/Nm3，粉尘排放浓度小于5mg/Nm3。
3. 1 脱硝改造
本工程要求脱硝改造后脱硝效率高达96%。采用增加催化剂体积、加大喷氨量进行脱硝提效,存在氨逃逸超标的风险。从技术角度上,可以通过流场优化,喷氨系统改造和喷氨控制优化以及采用精准分区测量技术实现低的氨逃逸。
3. 1. 1 四层SCR 反应器系统
将原有反应器加高一层,布置四层催化剂,其中原有两层催化剂,新加装两层催化剂,相应增设蒸汽吹灰器系统。新增催化剂孔数与原有催化剂孔数相同,均为20 ×20 孔催化剂,催化剂用量每台炉约为280 m3。
3. 1. 2 高温烟气旁路系统
当机组负荷对应的烟气温度低于脱硝喷氨低温度时,脱硝装置无法正常投运。为保证机组并网时脱硝装置能够正常投运,从锅炉尾部低过入口侧包墙适当位置引一路高温烟气旁路至脱硝入口,保证省煤器入口温度在机组并网时温度高于300℃,满足低SCR 反应温度。
3. 1. 3 SCR 喷氨及流场优化系统
每台反应器内部设置20 个涡流混合板,前、后墙分成10 个喷氨区域,每个区域采用10 个调节阀控制喷氨量。每台反应器出口设置网格式NOx 测量仪,与脱硝入口喷氨调节阀联锁,实现喷氨精细化,提高SCR 装置的喷氨均匀性,降低氨逃逸。
3. 1. 4 尿素溶液存储及供应系统改造
厂区氨产品气管道的伴热蒸汽系统**差,影响产品气输送从而影响SCR 装置运行。本次改造将进行尿素水解产品气伴热蒸汽母管汽源更换和产品气伴热管加装导热胶泥。伴热用蒸汽采用再热冷段蒸汽,蒸汽压力4. 0 MPa,温度320℃,管径DN40。伴热蒸汽管道采用20G 无缝钢管。
3. 2 除尘改造和湿烟羽治理
采用DUC 协同除尘冷凝一体化工艺进行烟气除尘和冷凝,实现烟气的深度除尘和烟气的降温减湿(如图2 所示)。经DUC 协同除尘冷凝一体化装置除尘后的烟气通过湿电除尘器净化后实现烟囱排放口烟尘浓度在1 mg／ m3 以下(如图3 所示)。烟气冷凝设计温降按8℃考虑。DUC 装置按一炉一套配置,安装在脱硫塔顶部。配置热风混合加热系统对降温减湿后的脱硫净烟气进行加热,加热后无白烟烟气通过烟囱排放,实现消白烟。
3. 2. 1 DUC 装置的除尘功能
主要由DUC 亲水除尘填料实现。通过布水喷淋层在除尘填料上方均匀喷水,在填料上形成水膜,烟气通过填料间隔时,烟气中的粉尘被填料上的水膜捕集,实现DUC 深度除尘功能。
3. 2. 2 DUC 装置的脱硫功能
通过采用加碱中和后的循环水对烟气进行喷淋进一步除去烟气中的SO2,达到深度脱硫的目的,实现SO2 的超超低排放。
3. 2. 3 DUC 装置烟气冷凝
通过在烟气冷凝官道上设置水水换热器对循环喷淋水进行冷却,冷却后的循环喷淋水对烟气进行喷淋冷却,达到烟气降温减湿的功能。烟气冷凝水可循环回用于电厂脱硫系统或处理后作为电厂淡水补充水,实现环保提标改造节水的目标,烟气冷凝水循环利用工艺如图4 所示。
3. 3 脱硫废水零排放工艺
采用低成本烟气余热浓缩+ 热风干燥脱硫废水零排放处理系统,如图5 所示。
废水浓缩和预处理系统两台炉共用,废水浓缩和干燥系统采用单元制设计,每套系统脱硫废水处理量为5 m3 ／ h,共2 套。除尘器后烟气作为废水浓缩热源,浓缩倍率按12 进行设计。进行废水浓缩后的烟气送入脱硫吸收塔入口。锅炉热二次风进行废水干燥,干燥后混盐含水率按5% 设计。干燥后的混盐随着二次风进入布袋除尘器,与烟尘一起被收集回收。
4 改造**
乐东电厂1 号机组改造后实现了烟气污染物超超低排放的目标,烟气中粉尘、NOx 、SO2 排放浓度分别小于1 mg／ m3、10 mg／ m3 和10 mg／ m3,如表1 所示。表1 中1 号机组为改造后,2 号机组未改造。
机组实现了烟囱消除“白烟”的目标,全年95%以上时间不出现烟囱冒白烟现象。同时对烟气中冷凝水进行了回收利用,年平均回收淡水40 万t 左右,按乐东公司海水淡化处理成本12 元／ t 计算,年均可节约制水成本480 万元左右。电厂实现高含盐脱硫废水零排放。
5 结语
本项目为环保协同提标关键技术研究及示范项目,具有很强的示范效应。改造完成后,实现了电厂烟尘、NOx 和SO2 排放浓度分别小于1 mg／ m3、10 mg／ m3、10 mg／ m3 的超超低排放目标,消除了烟囱湿烟羽,实现了脱硫废水零排放,具有极大的**效益。
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