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烟气脱白工程实例跟TSD脱白系统改造原则

2020-05-31 16:24:14
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  其一、烟气脱白工程实例

  B厂装机容量2X1000MW,使用烟气冷凝再热技术进行烟气脱白设备,采用高导热性耐腐蚀管式换热器,换热器材料选用氟塑料,直流冷却水(从冷却水母管中抽出一路单独增压)作为冷源。

脱硫系统出目的湿烟气进入烟气冷却器进行冷却降温至45℃左右(春秋季设计工况),经过除雾器之后进入烟气加热器,加热到60℃左右后由烟囱排放,加热方式采用凝结水进行换热。

直流冷却水取自长江,水温受季节影响变化很大,直接导致烟气冷却器冬夏季节冷凝效果的差异。春秋季节运行烟气温降为4~5℃,夏季高温季节为2~3℃,冬季极端气温条件下烟气温降可达到6~7℃。

当春秋季环境温度较高时湿烟羽基本不可见,这是由于冷凝后的烟气中含湿量显著下降,经过小幅度升温后,可使烟气在向大气扩散和降温的过程中处于不饱和湿烟气的状态,不出现水汽的凝结,从而达到消烟羽的效果;夏季由于环境温度较高,烟气冷凝后基本不用加热或者只需要加热较低温度便可消烟羽;冬季目前无法避免,除非消耗大量能源将烟温从45℃提高到100℃以上,从经济性角度出发是不可行的。

烟气冷却器中烟气降温后产生的冷凝水收集至贮水箱,水量很大,单台机组在冬季工况、满负荷情况下冷凝水量可达80~90m3/h。冷凝水外观清澈,呈酸性,离子浓度较低,水质比工业水好,适合回用。贮水箱中的冷凝水经过沉淀溢流入清水箱,一部分由清水泵送入脱硫吸收区工艺水箱,用于脱硫吸收塔除雾器冲洗使用;另一部分经过pH调节等简单处理后回用至煤场水冲洗系统。

烟气冷凝再热技术系统相对简单,布局紧凑,占地面积小,整个系统阻力较低,冷却器+加热器的总阻力约为400Pa,另有单独设立的开式循环增压水泵、换热装置在线清洗装置和冷凝水回用系统等,煤耗增加在1一2g。

  其二、TSD脱白系统改造原则

  锅炉后端加装湿法脱硫系统后,脱硫循环浆液与高温烟气直接接触,发生传热传质。水分蒸发,增加了烟气的含湿量,烟气温度降低,烟气携带水蒸汽的能力降低。烟气达到饱和状态后,会携带部分石膏浆液的小液滴。这些携带小液滴的饱和湿烟气经脱硫塔部的除雾器除去绝大部分液滴后,经烟囱排人大气,当环境温度低于烟气温度时,烟气中的雾滴(含有石膏)凝聚长大并自然沉降至周边区域形成“石膏雨”,在降温过程中,湿烟气所含的水蒸汽饱和凝结,凝结水雾滴对光线产生折射、散射,从而形成白色或灰色的湿烟羽,对周边居民的生活及生产造成了不良影响。

近年来,各地环保行政管理部门先后制定了烟囱白烟排放的控制指标,主要是要求去除烟气中的雾滴颗粒、降低烟气湿度和从感官上消除白烟。2017年6月《上海市燃煤发电机组环保排序办法》指出:'2017年环保排序计算方法:二氧化硫、氮氧化物、烟尘权重分别为0.2,0.3、0.2;完成消除石膏雨飘落及有色烟羽的机组赋值0,未完成的机组赋值1,权重为0.1;煤场全部密封的机组赋值0,未完成的机组赋值1,权重为0.2;2017年8月,原浙江省环保厅在消除石膏雨、有色烟羽等情况征求意见稿强调:“位于城市主城区及环境空气敏感区的燃煤发电锅炉应采取烟温控制及其他措施消除石膏雨、有色烟羽等现象”;2017年1明,原邯郸市环保局、原天津市环保局先后印发通知,明确厂火电、钢铁等行业开展“石膏雨、有色烟羽”治理工作的,并明确了有色烟羽的定义。许多燃煤电厂由于加装了石灰石一石膏湿法脱硫系统,是将消除“白色烟羽”作为超低排放改造的重要内容。

本文以某公司TSD脱白技术在广东省某电厂的75t/h循环流化床锅炉改造项目上的应用为例,在已有的湿法脱硫系统上进行局部改造,以满足环保烟气消白设备排放要求。

TSD脱白系统改造原则

1)改造应利用现有的环保设施进行局部改造,且改造不对周边环境和设施造成影响;2)基于经济成本和施工难度及工期考虑,改造主要在脱硫塔上部进行,当脱硫塔整体强度或稳定性不足时,应进行局部加固处理;3)现有环保设施的改造和调整不应影响原系统的运行要求;4)脱白系统的设备布置应满足场地实际情况和工艺系统布置及功能需要;5)脱白系统应不影响现有脱硫系统的水平衡,不增加废水系统的处理负荷,不产生二次污染;6)脱白系统应大程度地利用现有厂区资源,达到节能减排的效果;7)脱白系统应尽量减少污染物地扩散范围,降低对周边环境的影响。