（环境工程专业论文）新烟尘排放标准下吉林省燃煤电厂达标对策研究.pdf

华j 匕电力人学i ：群硕十学1 寺：论文 摘要 由于g b l3 2 2 3 2 0 0 3 火电厂大气污染物排放标准的实施，提高了火电厂 烟尘排放浓度的标准。为寻求吉林省燃煤电厂除尘器烟尘达标对策，我们首先 对吉林省燃煤电厂除尘器进行了测试与调查，根据测试和调查结果分析并查找 现有各除尘器存在的问题及原因。同时充分了解目前常用的如布袋除尘器等几 种除尘器的应用情况及各自的特点，并对其进行了除尘器改造可行性论证。最 后根据吉林省各火电厂除尘器的具体情况，有针对性地提出了吉林省目前未达 标的水膜除尘器和电除尘器的烟尘达标对策，解决了吉林省火电厂在新标准f 烟尘达标难题。 关键词：新排放标准，燃煤电厂，污染物，达标对策 a b s t r a c t i h el m p l e m e n t a t l o no f 。g bl3 2 2 3 。2 0 0 3e m i s s i o ns t a n d a r do fa i rp o l l u t i o nf o r t h e r m a lp o w e rp l a n t se l e v a t e st h es t a n d a r dl e v e lo fs 0 0 te m i s s i o ni n t e n s i t yi nt h e r m a l p l a n t s i no r d e rt o6 n ds t a n d a r d r e a c h i n gs t r a t e g i e so fs o o te m i s s i o nf - o rc o a l n r e dp o w e r p l a n t si nj i l i np r o v i n c e ，w ef i r s t l yt e s ta n di n v e s t i g a t ep r e c i p i t a t o r si nc o a l 6 r e dp o w e r p l a n t s ，b a s e do nt h er e s u l t so fw h i c h ，w ea n a l y z ea n dd i s c o v e rp r o b l e m se x i s t e di n p r e c i p i t a t o r sa n dr e a s o n sw h ys 0 0 te m i s s i o nc a nn o tr e a c ht h es t a n d a r d b a s e do nt h e a d e q u a t eu 力d e r s t a n d i n go fa p p l i c a t i o n c o n d i t i o n sa n dr e s p e c t i v ec h a r a c t e r i s t i c so f s e v e r a lc o n l m o np r e c i p i t a t o r ss u c ha st h eb a g l y p ed u s tc o l l e c t or t h ef e a s i b i l i t yo ft h e p r e c i p i t a t o rt r a n s f 0 r m a t i o ni sa r g u e d f i n a l l y ，i na c c o r d a n c ew i t hc o n c r e t ec o n d i t i o n so f p r e c i p i t a t o r si i ld i f f | e r e n tp o w e rp 1a n t s ，s t a n d a r d r e a c h i n gs t r a t e g i e sa i m i n g a tt h e w a t e r n l mp r e c i p i t a t o ra n de l e c t r o p r e c i p i t a t o ri nj i l i np r o v i n c et h a ta r eb e l o wt h e s t a n d a r da tp r e s e n ta r ep u tf o r w a r d w h i c hh e l p ss o l v et h ep r o b l e mt h a ts o o te m i s s i o nc a n n o tr e a c ht h en e ws t a n d a r di nj i l i np r o v i n c et h e r m a lp o w e rp l a n t s z h ub a oy u ( e n v i r o n m e n t a ie n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f 、r u a ny - o n gt 矗o k e yw o r d s ：n e we m is s i o ns t a n d a r d c o a l f i r e d p o w e rp l a n t ， p o l l u t a n t ， s t a n d a r d r e a c hi n gs l r a t e g y 华j 匕电力人学i ：群硕十学1 寺：论文 摘要 由于g b l3 2 2 3 2 0 0 3 火电厂大气污染物排放标准的实施，提高了火电厂 烟尘排放浓度的标准。为寻求吉林省燃煤电厂除尘器烟尘达标对策，我们首先 对吉林省燃煤电厂除尘器进行了测试与调查，根据测试和调查结果分析并查找 现有各除尘器存在的问题及原因。同时充分了解目前常用的如布袋除尘器等几 种除尘器的应用情况及各自的特点，并对其进行了除尘器改造可行性论证。最 后根据吉林省各火电厂除尘器的具体情况，有针对性地提出了吉林省目前未达 标的水膜除尘器和电除尘器的烟尘达标对策，解决了吉林省火电厂在新标准f 烟尘达标难题。 关键词：新排放标准，燃煤电厂，污染物，达标对策 a b s t r a c t i h el m p l e m e n t a t l o no f 。g bl3 2 2 3 。2 0 0 3e m i s s i o ns t a n d a r do fa i rp o l l u t i o nf o r t h e r m a lp o w e rp l a n t se l e v a t e st h es t a n d a r dl e v e lo fs 0 0 te m i s s i o ni n t e n s i t yi nt h e r m a l p l a n t s i no r d e rt o6 n ds t a n d a r d r e a c h i n gs t r a t e g i e so fs o o te m i s s i o nf - o rc o a l n r e dp o w e r p l a n t si nj i l i np r o v i n c e ，w ef i r s t l yt e s ta n di n v e s t i g a t ep r e c i p i t a t o r si nc o a l 6 r e dp o w e r p l a n t s ，b a s e do nt h er e s u l t so fw h i c h ，w ea n a l y z ea n dd i s c o v e rp r o b l e m se x i s t e di n p r e c i p i t a t o r sa n dr e a s o n sw h ys 0 0 te m i s s i o nc a nn o tr e a c ht h es t a n d a r d b a s e do nt h e a d e q u a t eu 力d e r s t a n d i n go fa p p l i c a t i o n c o n d i t i o n sa n dr e s p e c t i v ec h a r a c t e r i s t i c so f s e v e r a lc o n l m o np r e c i p i t a t o r ss u c ha st h eb a g l y p ed u s tc o l l e c t or t h ef e a s i b i l i t yo ft h e p r e c i p i t a t o rt r a n s f 0 r m a t i o ni sa r g u e d f i n a l l y ，i na c c o r d a n c ew i t hc o n c r e t ec o n d i t i o n so f p r e c i p i t a t o r si i ld i f f | e r e n tp o w e rp 1a n t s ，s t a n d a r d r e a c h i n gs t r a t e g i e sa i m i n g a tt h e w a t e r n l mp r e c i p i t a t o ra n de l e c t r o p r e c i p i t a t o ri nj i l i np r o v i n c et h a ta r eb e l o wt h e s t a n d a r da tp r e s e n ta r ep u tf o r w a r d w h i c hh e l p ss o l v et h ep r o b l e mt h a ts o o te m i s s i o nc a n n o tr e a c ht h en e ws t a n d a r di nj i l i np r o v i n c et h e r m a lp o w e rp l a n t s z h ub a oy u ( e n v i r o n m e n t a ie n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f 、r u a ny - o n gt 矗o k e yw o r d s ：n e we m is s i o ns t a n d a r d c o a l f i r e d p o w e rp l a n t ， p o l l u t a n t ， s t a n d a r d r e a c hi n gs l r a t e g y 声明户口叫 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文新烟尘排放标准下吉林省燃煤 电厂达标对策研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进 行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之 处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北 电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日期：，幽蚴夕 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：学校可以采用影印、缩 印或其它复制手段复制并保存学位论文：学校可允许学位论文被查阅或借阅： 学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文：同意学校可以用不同方 式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：导师签名： 华北电力人学l ：稗硕十学何论文 第一章引言 随着社会的发展，生产力的进步与科技的飞速发展，我国社会各行各业都有了 飞速的进步。伴随着生产力和科技的高速发展，能源也发生巨大的变化，尤其生产 的工业化，对电力的需求也同益增大，随之而来的是新扩建大量燃煤电厂。为控制 燃煤电厂大气污染物排放，改善我国空气质量和控制酸雨污染，国家环保总局和国 家质量监督检验检疫总局于2 0 0 4 年1 月l 同联合发布了新修订的国家污染物排放 标准g b l3 2 2 3 2 0 0 3 火电厂大气污染物排放标准( 以下简称新标准) ，替代了火 电厂大气污染物排放标准g b l 3 2 2 3 1 9 9 6 ( 以下简称老标准) 。 新标准的颁布实施，对新老电厂都有较大的影响。为了满足新标准中的环保要 求，老电厂面临除尘设施的技术改造，力求降低烟尘及污染物排放浓度及排放量， 以达到新标准的要求；对于新建电厂，在设计过程中将提高对环保标准的要求，采 用更加新型、技术先进的除尘技术，柬满足新标准中烟坐排放浓度及排放黾的要求， 同时还需考虑建设脱硫设施，以降低电厂：二氧化硫的排放量。因此，在新烟尘排放 标准下，如何能使烟尘及污染物达标排放成为新老燃煤电厂的燃心之急。 经查证目前国内外还没有类似项目的试验研究。因此，针对吉林省燃煤电厂的 现状，我们做了大量的测试、调查和研究，提出各电厂切实可行的新标准下j 不保达 标的对策，以期能够为各电厂的环保发展与环保技术改造提供参考。 1 1 新标准制定的社会背景 在未来相当长的时期内，我国以煤炭为主的能源格局不会改变，煤炭消耗量将 持续增长。我国发电装机容量中火电装机容量占7 4 以上，火电机组又以燃煤机组 为主，电力行业是燃煤大户。在“十五”乃至更长的一个时期内，电源结构方面将 继续维持燃煤机组为主的基本格局，火电耗煤占煤炭消费量比例也将逐步增长。 与此同时，我固主要污染物排放总景还很大，如2 0 0 0 年二氧化硫年排放量高 达1 9 9 5 万吨，超过环境容量的6 0 以上，而火电j 等燃煤企业是大气污染物的丰要 来源之一。燃煤产生的二氧化硫、氮氧化物在一定条件下可形成酸雨，而我国目前 酸南面积已占国土面积的3 0 ，区域性酸雨污染严重。二氧化硫污染和酸沉降污染 已经对我国的自然资源、生态系统、材料、能见度和公众健康构成了威胁，严蕈影 响社会经济发展和人民群众的i f 常生活。 按照目6 仃的排放控制水平，到2 0 2 0 年我国火电厂排放的二氧化硫、烟尘和氮 华北电力人学i ：群硕十导：何论文 氧化物将分别达到2 l o o 力。吨、5 0 0 万吨和1 0 0 0 力吨以上。如果火电j - 4 排放的大气 污染物得不到有效控制，将直接影响到我国大气环境质量的改善和电力行业的可持 续发展。 为在适应电力行业快速发展的情况下做好环境保护工作的需要，国家环保总局 决定对1 9 9 6 年发布的g b l 3 2 2 3 一1 9 9 6 火电厂大气污染物排放标准进行修订并颁 发了g b l 3 2 2 3 2 0 0 3 火电厂大气污染排放标准。 1 2 新标准的特点 新标准兼顾电力发展和环境保护目标，分三个时段规定了火电厂大气污染物排 放限值，提出了到2 0 0 5 年和2 0 1 0 年火电厂应执行的二氧化硫和烟尘排放限值，有 利于火电厂根据自身的情况采取相应的控制措施。 与原有标准相比，新标准具有以下几方面的特点： 一是明确了我国火电厂大气污染物的排放控制目标。以二氧化硫为例，中国环 境科学研究院的研究表明，从长远来看，我国二氧化硫的排放量应控制在1 2 0 0 万 吨年，其中电力行业排放的二氧化硫应控制在5 5 0 _ 力吨年以下，在对新老机组制 定排放限值时充分考虑了长远控制目标。 二是采用提前预告的形式，对火电厂的二氧化硫和烟尘控制给出了到2 0 0 5 年 和2 0 1 0 年应执行的排放限值，有利于火电厂根据自身的情况采取相应的控制措施。 三是对现有火电厂污染物排放的控制具有很强的可操作性。对第l 时段火电机 组的二氧化硫排放没有规定每台机组必须达到的浓度限值，而是要求伞厂第1 时段 火电机组平均达到排放限值即可，这样做的优点是允许火电厂对全厂第1 时段的机 组综合考虑，选择多种灵活的方法达标，使电厂拥有较大的自丰权，有利于促进电 厂选择那些剩余使用寿命长、单机容量大、具有脱硫场地的机组上脱硫效率高的装 置，从而增加了标准的可操作性。 四是标准限值科学合理。标准中的每一个控制限值均有对应的成熟、可靠的控 制技术，脱硫、除尘综合考虑，使火电厂的大气污染物排放控制形成一个有机的整 体。 五是对旧标准中的全厂二氧化最高允许排放速率限值测算方法进行了完善，结 合我国“九五”、“十五”期问的大气污染控制重点，充分考虑我困地域辽阔、经济 发展不平衡的特点，有利于环保部门对某类地区进行更严格的控制，调控我国电 源的布局，控制电厂规模的无限制增长对环境质量的影响，并较好地实现了与1 日标 准的衔接。 华北电力人学l ：弹硕十学侮论文 六是对符合国家政策的西电东送和资源综合利用电厂按照其采用的技术给出 了实事求是的控制限值。 七是充分借鉴国外先进经验，制定了符合我国国情的排放限值。早期工业化国 家在经历了严重的空气污染和酸南危害后，采取了严格的控制措施，大幅度削减火 电厂大气污染物排放。我国本次修订的新标准中二氧化硫和烟尘的控制限值逐渐接 近了发达国家和地区的要求，但还有一定差距。 1 3 新标准的先进性 与原( g b l3 2 2 3 一1 9 9 6 ) 火电厂大气污染物排放标准相比，新标准中体现了 强化浓度控制、对新机组从严、分不同时段对污染物进行控制，取消了按煤的狄分 和硫分含量确定烟尘、二氧化硫允许排放浓度，对新建电厂取消了“两控区”内外 的区别，进一步明确了安装烟气连续监测仪器的要求，兼顾电力发展和环境保护目 标，分时段规定了污染物排放控制要求，体现了定的政策预见性和企业自主权， 明确了我国火电厂大气污染物的排放控制目标。 新标准对不同时期的火电厂建设项目分别规定了对应的大气污染物排放控制 要求，即1 9 9 6 年1 2 月3 lr 前建成投产或通过建设项目坏境影响报告书审批的新 建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第一时段排放控制要求：19 9 7 年1 月1 同 2 0 0 4 年1 月1 同前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建 设项目，执行第二时段排放控制要求；自2 0 0 4 年1 月1r 起，通过建设项目环境 影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第三时段排放控制要求。 与原有标准相比，新标准明确了我国火电厂大气污染物的排放控制目标，在对 新老机组制定排放限值时充分考虑了长远控制目标；采用提日册页告的形式，对火电 厂的二氧化硫和烟尘控制给出了到2 0 0 5 年和2 0 1 0 年应执行的排放限值，有利于火 电厂根据自身的情况采取相应的控制措施：对现有火电厂污染物排放的控制具有很 强的可操作性：对第一时段火电机组的二氧化硫排放没有规定每台机组必须达到的 浓度限值，而是要求全厂第一时段火电机组平均达到排放限值即可，这样做的优点 是允许火电厂对全厂第一时段的机组综合考虑，选择多种灵活的方法达标，使电， j 爿j 有较大的自主权，有利于促进电厂选择那些剩余使用寿命长、单机容量大、具有 脱硫场地的机组上脱硫效率高的装置；标准中的每一个控制限值均有对应的成熟、 可靠的控制技术，脱硫、除尘综合考虑，使火电厂的大气污染物排放控制形成一个 有机的整体：对旧标准中的全厂二氧化硫最高允许排放速率限值测算方法进行了完 善，结合我国“九五”、“十 ”期问的大气污染的控制霞点，充分考虑我田地域辽 阔、经济发展不平衡的特点，有利于环保部门对某一类地区进行更严格的控制，调 华北电力人学i ：样硕十。子：能论文 控我国电源的命局，控制电厂规模的无限制增长对环境质量的影响，并较好地实现 了与旧标准的衔接；对符合国家政策的西电东送和资源综合利用电厂，按照其采用 的技术给出了实事求是的控制限值：充分借鉴国外先进经验，制定了符合我因固惰 的排放限值。本次修订的新标准中二氧化硫和烟尘的控制限值逐渐接近了发达国家 和地区的要求，但还有一定差距。 1 4 新老标准内容上的区别 1 4 1适用范围 适用于使用单台出力6 5 t h 以上的除层燃炉、抛煤炉以外的燃煤发电锅炉：各 种容量的煤粉发电锅炉；单台出力6 5 t h 以上的燃油发电锅炉；以及各种容量的燃 气轮机组的火电厂。单台出力6 5 t h 以上采用甘蔗渣、锯末、树皮等生物燃料的发 电锅炉，参照本标准中以煤矸石等为主要燃料的资源综合利用火力发电锅炉的污染 物排放控制要求执行。 对于各种容量的以生活垃圾、危险废物为燃料的火电厂不适用。 1 4 2 时段的划分 本标准分三个时段，对不同时期的火电厂建设项目分别规定了排放控制要求； 1 9 9 6 年1 2 月3 l 同自仃建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批准的新建、 扩建、改建火电厂建设项目，执行第1 时段排放控制要求。 l9 9 7 年1 月l 同起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批准的新 建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第2 时段排放控制要求。 自2 0 0 4 年1 月lr 起，通过建设项目环境影响报告书审批准的新建、扩建、 改建火电厂建设项目( 含在第2 时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改 建火电厂建设项目，自批准之同起满5 年，在本标准实施j ，j 尚未丌工建设的火电厂 建设项目) ，执行第3 时段排放控制要求。 1 4 3 污染物排放限值 1 4 3 1 烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值 表1 所示的火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度限值与老标准比较有了较大的 变化。取消了按除尘器类型、燃煤灰分含量确定烟尘最高允许排放限值的规定。 对执行第l 时段和第2 时段的火电厂烟尘控制给出了到2 0 0 5 年和2 0 1 0 年应执 行的排放限值，火电厂根据自身排放情况，应积极采取相应的摔制措施，对于不达 华北l 也力入学l ：挥硕十学位论文 标机组实施改造计划。 第3 时段的火电厂建成投产后将严格控制排放标准。 2 01 0 年取消了县级及县级以上城市建成区及规划区内外的区别，对于实现国家 环境保护目标采取了公平的原则。 表1火力发电厂锅炉烟尘最高允许排放浓度和黑度限值 烟尘最高允许排放浓度( 单何：m 咖3 ) 烟气黑度 时段第1 时段第2 时段 第3 时段( 林格曼黑度，级) 实施时间 2 0 0 5 年2 0 1 0 年2 0 0 5 年 2 0 l o 年2 0 0 4 年2 0 0 4 年 1 月1 日 1 月1 日1 月j 日1 月1 目1 月1 日1 月i 日 燃煤锅炉3 0 0 1 2 0 0 3 0 0 5 05 01 0 6 0 0 2 5 0 0 2 l 0 0 3 1 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 4 燃油锅炉 2 0 01 0 0l0 0 5 05 0 注：1 )县级及县级以上城市建成区及规划区内的火力发电锅炉执行该限值。 2 ) 县级及县级以上城市建成| 又：及规划区以外的火力发电锅炉执行该限值。 3 ) 在本标准实施前，环境影响报告f ；已批复的脱硫机绵，以及何丁| 琦部1 f 两控f x 的燃埘特低 硫煤( 入炉燃煤收剑基硫分小丁0 5 ) 的坑口电厂锅炉执行该限值。 4 ) 以煤计，f i 等为土要燃料( 入炉煤收刨基低侮发热擎小丁等丁1 2 5 5 0 k j l 嚷) 的资源综合利j l j 火力发电锅炉执行该限值。 新标准烟尘最高允许排放浓度限值第l 时段火力发电锅炉2 0 0 5 年1 月1 闩至 2 0 0 9 年1 2 月3 l 同期间，稍稍宽松于老标准的第1 i i 时段在县及县以上城镇规划区的 火电锅炉2 0 0 m g m 3 、在县规划区以外地区的火电厂锅炉5 0 0m g m 3 ：第2 时段的火 力发电锅炉2 0 0 5 年1 月1 同至2 0 0 9 年12 月3l 同期间，烟尘最高允许排放浓度限 值等同于老标准中的第1 i i 时段在县及县以上城镇规划区的火电锅炉2 0 0 m 2 m 3 、存县 规划区以外地区的火电厂锅炉5 0 0m g m 3 ：新老标准有所衔接。 取消了煤粉炉、旋风炉、流化床锅炉在执行标准时，再乘以炉型折算系数k 后 作为该炉型锅炉的烟尘排放浓度的标准值。实际上对上述炉型属于放宽了排放标 准。 1 4 3 2 二氧化硫最高允许排放浓度限值 表2 中，属于第1 时段的火电厂= 氧化硫最高允许排放浓度的限值为全厂所有 除尘器排放的平均值。这样做的优点是允许火电厂对全厂第l 时段的机组综合考虑， 选择多种灵活的方法达标，使电厂拥有较大的自主权，有利于促进电厂选择那些剩 余使用寿命长、单机容量大、具有脱硫场地的机组上脱硫效率高的装置，从而增加 了标准的可操作性。 新标准中最高允许排放控制系数p 充分考虑我囡地域辽阔、经济发展不甲衡的 特点，有利于环保部门对某一类地区进行更严格的控制，调控我因电源的和局，控 华北电力人学i ：科硕十。字：伉论文 制电厂规模的无限制增长对环境质量的影响，并较好地实现了与旧标准的衔接。 老标准对位于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内的火电厂实行二氧化硫的 全厂排放总量和各烟囱排放浓度双重控制，其它电厂只实行全厂二氧化硫排放总量 控制。 表2火力发电锅炉二氧化硫最高允许排放浓度 ( m m 3 ) 时段 第1 时段第2 时段第3 时段 实施时间 2 0 0 5 年2 0 l0 年 2 0 0 5 年2 0 lo 年2 0 0 4 年 1 月1 日1 月1 日1 月1 日1 月1 日1 月1 同 燃煤锅炉及燃 2 1 0 0 1 2 0 0 1 2 】0 04 0 04 0 0 油锅炉 1 2 2 1 2 0 0 2 8 0 0 3 1 2 0 0 4 。 注： 1 ) 该限值为全厂第1 时段火力发电锚炉平均值。 2 ) 在本标准实施前，环境影响报告i5 已批复的脱硫机组，以及曲部_ 卜两控区的燃j j 特低硫 煤入炉燃煤收剑基小丁o 5 ) 的坑口电厂锅炉执行该限值。 3 ) 以煤矸彳i 等为土要原料( 入炉燃料收剑荩低位发热毓小丁等1 2 5 5 0 k j 媳) 的资源练合利 川火力发电锅炉执行该限值。 4 )位丁两部1 i 两控区内的燃川特低硫煤( 入炉煤收剑基硫分小丁o 5 ) 的坑口电厂锅炉执 行该标准。， 1 4 3 3 氮氧化物最高允许排放浓度限值 新标准对适用于本标准的所有火力发电锅炉和燃气轮机组氮氧化物规定了最 高允许排放限值( 如表3 ) ，老标准只对锅炉额定蒸发量大于1 0 0 0 t h 的锅炉有排放 规定。 第3 时段火力发电厂锅炉须预留烟气脱氮氧化物装置的字间。液念排渣煤粉炉 执行v d a f 1o 的氮氧化物排放浓度限值。 表3火力发电锅炉及燃气轮机纲氮氧化物最高允许排放浓度( m m 3 ) 时段第1 时段第2 时段第3 时段 实施时间 2 0 0 5 年1 月1 日2 0 0 5 年1 月1 日2 0 0 4 年1 月1 日 v d a f 2 0 4 5 0 燃油锅炉 6 5 04 0 02 0 0 燃气轮机组 燃油 15 0 - - - 。 燃气 8 0 6 华北电力人学￥硕十学 奇论文 第二章省内火电厂电除尘器设计与运行状况的调查与分析 目前吉林省安装4 1 0 t ，h 以上锅炉的电厂l o 个共计3 3 台锅炉，其中有2 1 台锅 炉配备了静电除尘器，其它1 2 台为水膜除尘器。电除尘器的生产厂家有国内的长 春发电设备总厂、兰州发电设备厂、福建龙净集团公司以及国外韩国、美国等生产 的静电除尘器。目前静电除尘器运行状况均不十分理想，有的自投运后就存在各方 面的问题，有的在投运初期效果较好，但运行一段时间后，除尘效率明显下降。其 烟尘排放浓度及污染物排放情况，基本能够满足原火电厂大气污染物排放标准 g b l 3 2 2 3 1 9 9 6 的要求，但随着新环境标准火电厂大气污染物排放标准g b l 3 2 2 3 _ 2 0 0 3 的颁稀实施，已有许多电厂的锅炉烟尘及污染排放浓度不能够达到新环境标 准的要求。如何使现有电厂和的电除尘器能够满足新标准g b l 3 2 2 3 1 9 9 6 年要求， 是吉林省内各电厂嗜待解决的问题。下面就此问题对比较有代表性的几个电厂电除 尘器情况介绍如下： 2 1 双辽发电厂 目前双辽发电厂有4 台l0 0 0 t h 锅炉，l 、2 号炉每台锅炉配有两台双室三电场 负电晕系统卧式静电除尘器，生产厂家为长春发电设备总厂，配套的电源设备由大 连电气设备研究所生产。3 、4 号炉每台锅炉配有长春发电设备总厂生产的两台双室 四电场负电晕系统卧式静电除尘器。电除尘器设备相关参数见表4 。 表4舣辽电厂除尘器参数 序号项目及指标一、二号炉除尘器三、四号炉除尘器 l型号d c 2 3 2 4 3 k hd c 2 4 2 7 9 2处理烟气鹫( m 。h 台) 1 8 6 3 8 0 72 1 0 0 0 0 3入口烟气漏度( ) 1 3 7 1 8 01 3 7 4 有效截面积( m ：) 2 4 32 4 3 5承受负乐( p a ) 1 9 6 1 5 8 8 41 9 6 l 5 8 r 4 6 入口含尘鹫( g n i l l 。) 3 5 2 93 5 2 5 7 出口禽尘姑( m g n m4 ) 5 2 8 82 0 0 8电除尘器效率( )9 8 59 9 7 9 除：竖器本体阻力( p a ) 2 9 5 2 9 4 1 0 烟气露点温度( ) 9 3 39 3 ：j 华北电力人学1 ：科硕十! 学伉论文 序号项目及指标一、二号炉除尘器三、四号炉除尘器 l l渊风率( )53 每室、二电场3 0 ， 1 2 电场通道数每室2 5 个 二、四电场2 5 1 3 同f 极板牙! 式4 8 0 m m 人c 珥! 板4 8 0 m m 人c 型板 r s 管状兰刺线( 一电场) ：r s 管状0 刺线( _ 二电场) ： 1 4 阴极线型式 加强剧齿线( ：四电场)加强剧齿线( 二、四电场) ：j 4 0 m m ( 一二【也场) 1 5 同极间距4 0 5 m m ( 一二电场) 4 0 5 m m ( 二、四电场) 1 6电场内风速( m s )1 0 4 1 7 阳极振打方式卜部单侧辑臂锤，间歇振打卜部单侧摇臂锤，间歇振打 1 81 5 月极振打方式中部单侧_ ) 。c 层摇臂锤，连续振打 中部单侧烈层摇臂锤，连续振打 1 9 ：j j 口楠板振打方式单侧摇臂锤，间歇振打单侧摇臂锤，间歇振打 双辽发电厂四台锅炉除尘器近期测试结果见表5 。 表5 舣辽发电厂四台炉除尘器测试结果 测试结果 项目名称单位 1 号炉2 号炉3 号炉4 号炉 锅炉负荷 t h9 9 88 1 09 8 02 7 2 入口烟尘量 k g h 3 3 4 9 9 3 23 4 0 7 7 2 21 4 0 6 1 12 6 0 5 7 2 3 出口烟尘量k h 7 3 6 66 1 5 7 29 3 8 86 9 2 9 除尘效率 9 9 7 89 8 1 89 9 3 39 9 7 3 入口实测烟气苗 0 h 1 8 0 6 3 5 2 81 8 5 7 3 6 2 21 9 2 0 7 4 2 51 9 ： 5 9 8 6 5 入口标准烟气鹫 f i l ? h1 1 6 9 7 8 91 2 5 ： 9 3 7 61 2 2 2 儿3 61 2 ：j 1 8 1 2 9 出口标准烟气餐 巾h 1 2 0 3 7 0 0 51 2 8 2 7 7 8 41 2 8 9 0 7 5 61 2 4 8 1 5 2 6 出口标准于烟气簧 n 1 3 h1 1 6 1 5 7 11 2 3 3 8 7 0 31 2 4 2 3 6 4 61 2 0 2 5 9 5 1 漏风率 2 92 3 2 5 4 81 3 3 出口氧姑 7 29 7 7l o 2 51 1 8 5 出口过剩空气系数1 5 21 9 52 3 0 除尘器本体阻力 p a1 5 41 8 0 1 9 l1 9 1 8 华北屯力人学l ：稃硕十学 7 = 论文 测试结果 项目名称单位 l 号炉2 号炉3 号炉4 号炉 实测入口烟尘浓度g m 2 1 8 5 7 1 8 5 47 3 31 3 4 7 实测入口烟尘浓度( 标态) g n m 3 2 8 6 62 7 ，4 11 1 52 1 1 5 实测山口烟尘浓度 m g m 6 3 4 85 0 2 0 3 7 5 5 75 7 6 3 折算出口烟尘浓度 m g m 3 6 8 96 5 8 6 81 3 3 7 49 4 9 5 实测二氧化硫排放浓度m g m 。 7 8 5 98 8 9 0 4 1 0 6 6 9 21 0 5 6 2 5 折算_ 二氧化硫排放浓度 m g m 8 5 4 4 11 1 6 7 4 31 7 4 2 0 61 7 6 4 二氧化硫排放鹫 k g h 9 1 5 4 71 0 9 1 0 6 1 3 2 8 6 5 1 2 7 3 4 8 实测氮氧化物排放浓度m g m 4 3 0 3 6 12 4 8 。0 5 2 5 8 5 12 6 4 。3 8 折算氮氧化物排放浓度 m g m 3 2 9 6 13 2 6 1 14 2 1 4 24 4 1 0 5 氮氧化物摊放昔k g h 3 5 3 。8 73 0 6 0 43 2 2 3 4 3 1 9 。1 3 入口烟气温度1 3 31 1 81 3 9 31 4 0 出口烟气温度 1 3 l 1 1 71 4 2 51 4 3 双辽发电厂除尘器入口粉尘比电阻测试结果见表6 。 表6 双辽厂粉煤灰比电阻测试结果 测试结果q c m 测试温度 1 号炉2 号炉3 号炉4 号炉 2 0 3 7 5 1 0 22 2 5 x 1 0 “2 o o x1 0 曙4 0 6 1 0 比 l o o 6 9 0 1 0 21 3 5 1 0 他1 6 0 1 0 忙1 0 2 1 0 e 1 2 06 1 3 1 0 23 5 5 l o 比4 2 l 1 0 ” 2 4 9 x 1 0 ” 1 4 04 6 0 l o 廿1 2 4 1 0 ” 2 4 5 1 0 ”2 1 4 1 0 。 1 5 07 8 9 l o 比 7 1 0 1 0 比3 2 7 l o 比2 9 9 l o 。 1 6 0 9 2 0 l o 廿6 2 1 1 0 ”2 9 4 1 0 ”2 4 9 1 0 k 1 7 07 8 9 1 0 廿8 2 8 l o ”4 2 l l o 比 3 3 2 x 1 0 e 由以上测试结果可以看出，双辽发电厂燃用霍林河褐煤，粉尘比电阻均在1 0 数量级以上，均属于高比电阻粉尘。双辽发电厂一期1 、2 号锅炉配双室三电场电 除尘器，设计除尘效率为9 8 5 ，设计效率本身就比较低，又经过长期的运行，目 前除尘器运行效果很差，除尘效率达不到设计值，烟尘排放浓度是新标准火电厂 华北电力人学i ：稃硕十：学何论文 大气污染物排放标准g b l 3 2 2 3 2 0 0 3 允许值近3 倍。除尘器改造已势在必行。 二期3 、4 号炉为双室四电场静电除尘器，设计除尘效率为大于9 9 7 ，设计烟 尘排放浓度低于2 0 0 m g m 3 。从目前测试结果看，3 、4 号烟尘排放浓度己达到设计 值，且满足新标准规定的允许排放浓度的要求。 2 2 长春热电二厂 目自订长春热电二厂有4 台6 7 0 t h 燃煤锅炉，一期l 、2 号炉每台锅炉配有两台 长春发电设备总厂生产的单室四电场负电晕系统卧式静电除尘器，配套的电源设备 为大连电子技术研究所生产的电源；二期3 、4 号炉每台锅炉配两台福建龙净有限 公司生产的双室四电场卧式电除尘器。 表7k 春热电二厂一期1 、2 号炉电除：企器殴计参数 设计参数技术性能 名称参数名称指标 型号d c l 3 2 1 0处理烟气昔 8 0 0 0 0 0 m 3 h 电场数 4 个 电场内风速 1 0 6 m s 供电区域 5 个 除：卜器有效丽积 2 1 0 m 二 5 | l 极振打方式 单侧卜部托臂锤振扣本体阻力 2 9 4 p a 9 9 6 ( 一年屙保证值) 电晕线振打方式单侧舣层中部摇臂锤振打除尘效率 9 9 2 ( 停一供电区) 一、二、二电场7 2 k v 额定输出电压出口含尘浓度1 8 5 m g m 3 四电场8 0 k v 一、_ 二、二电场1 4 0 0 m a 额定输出电流 烟气处理时间 1 4 5 5 s 四电场1 0 0 0 m a 一、- 二、二电场4 0 0 m m 同极间距 四电场4 4 5 m m 表8 长春热电二厂二期3 、4 号炉电除尘器设计参数 名称参数名称参数 璀号 2 b e i 2 2 7 2 4 保证效率 9 9 8 型式舣室四i 也场山几烟气排放浓度1 0 0 m g n m 锅炉容量 6 7 0t h本体阻力 2 4 5p a 锅炉数量2 台电场数四电场 每台锅炉配台数 2 台本体渊风率2 5 设计烟气譬14 0 0 0 0 0 m h锅炉年利川小时数6 弓0 0h 进口设计烟气漏度 13 5 每台的进口数 2 个 华北电力人学f 稃硕十学何论文 进口最高烟气温度 1 8 5 每台的出口数 2 个 进口干烟气含尘量4 5 9 n m ” 每台灰斗只数8 只 设计效率 9 9 8 5 本体最人k 度 9 0 ，) ，与湿法相接近； 投资费用低，仅为湿法的2 3 左右，运行费用和脱硫成本中等； 系统简单，可靠性高，维修费用低。组成c f b 脱硫除尘系统的设备总台套数为 1 0 0 多台套，而湿法石膏法达2 5 0 多台套； 占地面积小，适合现有机组的改造； 能源消耗低，如电耗、水耗等，仅为湿法工艺的一半； 可脱除三氧化硫、氯化物和氟化物，对烟囱的腐蚀较小，因此可以不采用烟气 再热器，可以使用干烟囱设计，或对现有的烟囱不必进行防腐处理； 对锅炉负荷变化的适用性强，负荷跟踪特性好，启停方便，可在3 0 负荷时投 用，适用于可能的调峰机组； 对燃煤硫分的适应性强，即无论未处理烟气中s 0 2 的含量如何，处理后的烟气 总能达到规定的要求； 无脱硫污水排放，且脱硫副产品呈干态，不会造成二：次污染，对综合利用和处 置堆放有利； 该工艺的最大缺点是：使用石狄作为吸收剂：如要保持原粉煤狄的综合利用， 则c f b 必须布置在现有e s p 之后，且必须增设新的e s p 或b p 用于捕集脱硫副产 品：脱硫副产品综合利用的途径尚待研究丌发； 我国已经在云南小龙潭电厂1 0 0 m w 和广东恒运电厂2 1 0 m w 燃煤机组上成功 地应用烟气循环流化床脱硫除尘工艺，系统可靠、运行稳定，效率稳定在9 0 以上。 此工艺己在吉林省四平热电厂3 号炉上应用，目前运行比较稳定，除尘效率可 达到9 9 9 1 ，烟尘排放浓度可达到3 7 7 3m g m 3 ，脱硫效率大于8 0 ，二氧化硫排 放浓度达到3 3 4 9 2 m g m 3 。完全能够达到g b l 3 2 2 3 2 0 0 3 火电厂大气污染排放标准 的要求。 4 3 达标排放技术措施方案论证 水膜除尘器改造为高效电除尘器、向袋除尘器和除尘脱硫一体化除尘器，相当 于新建除尘器，且均有成功的应用实例，只要选型合理，改造后的新除尘器一定能 够使烟尘达标排放，因此不再对其可行性进行论证。下面针对电除尘器改造为柿袋 除尘器、电袋复合式除尘器、高效电除尘器的可行性进行论证分析。 华此电力人学i ：稃硕十学何论文 4 3 1 电除尘器改造为布袋除尘器 以长春热电二厂1 号2 0 0 m w 机组除尘器改造为布袋除尘器为例，说明其可行性。 4 3 1 1 方案简介 1 ) 拆除原电除尘器的供电装置及所有电缆设施。 2 ) 拆除原电除尘器的极板、极线、振打装詈、锅炉引风机，重做进出口封头。 3 ) 保留电除尘器的钢支架、集灰斗、输灰装置、壳体、进出口烟箱、梯子、平台、 护栏及原有的保温。 4 ) 为缩短改造周期，保留原引风机基础。 5 ) 在原电除尘器一、二、三电场，距顶盖3 5 米处设置层隔板及滤袋的多孔板。 把除尘器分成净气室和含尘气室。 6 ) 在原电除尘器内设置三道室隔板，把除尘器分成四个单台除尘器组合结构。可以 实现l 4 切换在线检修。 7 ) 在每个单台除尘器的进出口设置截止阀，用于切换检修时切断气流。 8 ) 在原电除尘器的进气烟箱中，利用原有的气流分布板进行重组，使之成为粉尘预 分离装置。 9 ) 在原电除尘器的顶盖安装分室定位反吹装置。在分室定位反吹装置与锅炉引风机 出口之间，连接反吹风管，实现净化烟气分室定位反吹清从，实现无故障无功耗 清灰。 1 0 ) 在每单台除尘器的进气烟箱处设詈冷l x l 阀，用于除尘器停机后置换除伞器内的烟 气，防止停机后产生的结露。 1 1 ) 在原电除尘器的烟气进口管道上设置粉尘预涂装置，在除尘器丌机日，j 预涂粉尘。 1 2 ) 在原电除尘器进出口管道之间设置旁路烟道和旁路阀，用于锅炉发生爆管和尾部 燃烧时进行自动烟气旁路。 1 3 ) 改造成袋式除尘器后，增加了设备运行阻力，在保证原引肛l 机风量自矿提下，根据 实际运行阻力更 1 4 ) 换引风机，并且利用原引风机的基础。 1 5 ) 采用差压仪和p l c 控制装置进行智能差压自动控制，实现定阻力自动清狄。 4 3 1 2 改造工期