烟气调质技术ppt课件

电除尘器烟气调质技术在火电厂中的应用 威尔普创造美好生活环境 威尔普能源 威尔普是火电厂煤粉尘和PM2 5综合治理的高科技企业 全球化的技术团队和管理团队 拥有多项国际技术专利 产品和服务遍及全球 是火电厂粉尘专业治理的开拓者和领导者 威尔普提供EPC绿色节能解决方案 治理火电厂四大粉尘污染源 包括 1 煤的储存 2 输送转运 3 石子煤排放 4 电除尘器排放等发电过程中产生的粉尘 图1是铝合金穹顶方案 图2是防堵抑尘曲线落煤管方案 图3是石子煤负压输送方案 图4是电除尘器烟气调质方案 今天我们主要交流电除尘器烟气调质技术方案 煤储存铝合金穹顶方案 防堵抑尘曲线煤管方案 石子煤负压输送方案 电除尘烟气调质方案 目录 烟气调质原理烟气调质系统烟气调质系统应用应用案例分析环保部专家推荐常见问题解答 烟气调质原理 1 电除尘器效率和粉尘比电阻的关系 众所周知 高比电阻粉尘会降低电除尘器效率 使烟囱排放超标 PM10 PM2 5的微小粉尘颗粒也不容易被电除尘器收集 例如Al2O3含量高的粉尘 增加PM8 PM2 5的排放 烟气调质原理 2 电除尘器效率和PM10 PM2 5的关系 对于20um以上的粉尘颗粒 电除尘器的除尘效率接近100 随着粉尘粒径的减小电除尘器的除尘效率逐渐降低 对于PM10以上的颗粒 去除率在99 9 以上 PM10以下去除率急剧下降 对PM2 5以下的粉尘 去除效率趋近于零 烟气调质原理 3 粉尘的比电阻 温度曲线 这是理想的粉尘比电阻 温度曲线 在锅炉排烟温度范围内 粉尘比电阻高于电除尘器理想的收尘范围 1010 1011 时 电除尘器的效率降低 此时需要将粉尘的比电阻降至理想的范围内 来提高电除尘器的除尘效率 烟气调质原理 4 烟气调质降低粉尘比电阻原理 烟气调质是向烟气中喷入微量的SO3气体 SO3与烟气中的水分子化合成H2SO4电解质分子附着在粉尘颗粒表面 降低粉尘比电阻 增加粉尘粘附电荷的能力 提高除尘器除尘效率 5 烟气调质前后粉尘比电阻对比曲线 左图是烟气调质前后粉尘比电阻的对比曲线图 相对于调质前的比电阻 微量的SO3调质后粉尘的比电阻下降约两个数量级 至电除尘器除尘的理想比电阻范围内 烟气调质原理 锅炉排烟温度范围 烟气调质原理 6 烟气调质可以粘合PM10 PM2 5 由于调质剂的作用 使PM8 PM2 5的细微颗粒相互粘合成PM10以上的较大颗粒 容易被电除尘器收集 减小了PM2 5排放 烟气调质系统 纯度99 99 的固态硫磺在硫磺罐中被蒸气溶化 由硫磺泵经计量装置输送到燃烧室中 与热空气燃烧生成SO2 SO2经过V2O5催化室生成SO3 SO3由布置在烟道上的喷枪喷入烟道达到烟气调质的目的 1 烟气调质系统工艺流程图 烟气调质系统 最佳的三氧化硫喷射量由锅炉负荷 烟气浊度和烟气温度等输入信号决定 整个系统由PLC控制 全自动运行 当燃煤煤种发生较大变化 需要调整系统喷射量时 只需根据实际情况调整 设定喷射量 即可完成对系统运行参数的调整 2 工作原理 硫磺储罐包括 硫磺泵 蒸气加热装置 管道阀门等 3 调质系统 硫磺储罐 烟气调质系统 烟气调质系统 系统集成箱包括 系统风机 空气加热器 硫磺燃烧室 V2O5催化剂室 PLC控制柜 计量调整装置等组成 4 烟气调质系统 集成箱 截止阀 调节阀 流量计 PLC控制柜 空气加热器 燃烧室 催化剂室 系统风机 烟气调质系统 每台炉根据烟道尺寸需要配置若干支喷枪 喷枪安装在空气预热器下游 电除尘器之前 每个烟道分叉之前的竖直或水平烟道上 根据现场实际情况而定 每只喷枪与SO3管道连接处都装有热电偶温度计 用于监视喷枪的喷射温度 5 调质系统 喷枪 20世纪60年代美国环保署开始限制火电厂粉尘排放 催生了电除尘器烟气调质的研发和应用 1972年世界第一台烟气调质装置在美国获得成功应用 经过40多年的发展 电除尘 烟气调质技术已经成为美国等西方发达国家解决火电厂粉尘排放超标的主流产品 其特点是投资少 运行成本低 除尘效率高 技术成熟 集成化程度高而成为国外燃煤电厂减少排放的主要设备 目前全世界有超过600台以上的机组采用了SO3烟气调质技术 其中美国500余台 欧洲100余台 亚洲50余台 美国PleasantPrairie电站2 617MW机组于1973年设计 由于当时粉尘排放要求严格 最初的除尘设计方案包括袋式除尘器和电除尘器 烟气调质 经过经济技术论证 最终确定采用电除尘器 烟气调质技术 投入运行后 其电除尘器效率超过99 72 的设计值达到99 9 以上 排放浓度为28 3mg m3 烟气调质在发达国家的应用 烟气调质系统应用 在香港的应用 香港是亚洲一颗璀璨的明珠 环境优美经济发达 是世界四大金融中心之一 香港环境署对空气品质的要求非常高 香港中华电力公司下属两个发电厂 青山电厂 4 350MW 4 610MW发电机组 和南丫发电厂 3 250MW和5 350MW机组 共16台机组 全部采用电除尘器 烟气调质系统 1997年16台烟气调质系统全部投入运行 粉尘排放低于10mg m3 烟气调质系统应用 香港青山电厂 左图是青山电厂安装完7台烟气调质系统的照片 冒烟表示最后1台未投入运行烟气调质机组的排放情况 2003年大唐国际托克托电厂 期2 600MW机组上烟气调质 就是考察的青山电厂烟气调质系统 烟气调质系统应用 内蒙古大唐国际托克托电厂8 600MW机组全部采用烟气调质京能岱海电厂4 600MW机组全部采用烟气调质同煤大唐塔山电厂2 600MW机组全部采用烟气调质 大陆地区的应用 调质投入前 调质投入后 应用案例分析 2003年大唐托克托电厂考察完香港青山电厂后决定采用烟气调质系统治理粉尘排放 解决粉尘排放超标 通过环评验收 2004年7月7日 期2X600MW机组烟气调质系统投入运行 粉尘排放分别是 1炉电除尘器28 40mg m3 2炉电除尘器24 99mg m3 1 2炉电除尘器主要设计参数 比收尘面积 87 49m2 m3 s总收尘面积 96000m2电场数 5电场设计烟气量 395 104m3 h设计入口含尘浓度 20g m3保证效率 99 78 应用案例分析 根据煤样分析 灰分Aad 24 63 全硫St ad 0 54 灰 硫 7煤中含硫量低 导致灰的比电阻高 需烟气调质 煤样分析结果 应用案例分析 灰样分析表明Al2O3含量高达到50 53 Al2O3是造成PM10 PM2 5细微颗粒粉尘比例增加的重要原因 PM10以下细微颗粒粉尘不利于电除尘器收集 除尘效率大幅降低 调质前烟囱粉尘排放在444 634mg m3之间 除尘效率不到97 排放严重超标 调质前灰样分析 应用案例分析 调质后 1炉A电除尘器粉尘排放浓度 烟气调质投入运行后A侧除尘器粉尘平均排放浓度 28 59mg m3 除尘效率 99 77 调质后 1炉B电除尘器粉尘排放浓度 应用案例分析 B侧除尘器粉尘平均排放浓度 28 20mg m3 除尘效率 99 79 A B两侧电除尘器平均排放浓度 28 40mg m3 除尘效率 99 78 应用案例分析 调质后 2炉A电除尘器粉尘排放浓度 A侧除尘器粉尘平均排放浓度 25 58mg m3 除尘效率 99 80 应用案例分析 调质后 2炉B电除尘器粉尘排放浓度 B侧除尘器粉尘平均排放浓度 24 40mg m3 除尘效率 99 80 A B两侧电除尘器平均排放浓度 24 99mg m3 除尘效率 99 80 环保部专家推荐 烟气调质技术在大唐托克托电厂的成功应用 受到了国家环保部的认同 2005年8月18日 由环保部环境工程评估中心在内蒙古呼和浩特市召开了 燃煤发电厂电除尘器烟气调质系统技术评估会 他们对烟气调质技术给予了高度评价 环保部环评中心专家推荐产品 环保部专家推荐 环保部专家推荐 与会专家名单 常见问题解答 1 烟气调质是否会增加硫氧化物的排放 答 不会A 下表是实际监测的数据 表中可以看出烟气调质不会增加硫氧化物的排放 常见问题解答 B 以一台600MW机组加烟气调质为例 a 锅炉每小时的燃煤量约为300吨 煤的含硫量为0 5 则每小时进入锅炉中的硫为1500公斤 b 烟气调质系统消耗的硫磺约为50公斤 小时 仅是燃煤含硫量的3 而且97 以上转化为SO3 SO3活性极强立即与烟气中的水化合生成硫酸盐电解质 沉淀在粉尘表面被除尘器收集下来 所以 不会增加硫氧化物的排放 1 烟气调质是否会增加硫氧化物的排放 答 不会 常见问题解答 答 没有烟气调质运行时 PLC自动控制系统随时监控电除尘器入口烟气温度 当烟气温度降低并接近于酸的露点温度时 调质系统会自动停止SO3喷射 以防止腐蚀 通过机组大小修 对托克托电厂已运行八年多的8台烟气调质电除尘器进行检查 没有发现任何设备腐蚀现象 2 烟气调质对电除尘和尾部烟道有无腐蚀 常见问题解答 3 烟气调质是否会影响灰的综合利用 答 不会根据我们对实际运行机组加装调质后的粉煤灰监测统计结果 粉煤灰中SO3的最大残留含量仅为0 6 远低于我国 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB T1596 2005 中SO3含量小于3 的要求 4 烟气调质适用哪些煤种 常见问题解答 答 适用于任何煤种由于SO3的喷入 降低了粉尘的比电阻 改善了粉尘的吸湿性 提高了粉尘的粘附力 烟气中的细微颗粒由于相互碰撞 形成较大颗粒 同时减少了振打产生的二次扬尘 提高了电除尘器的除尘效率 对于所有煤燃烧产生的粉尘 都可以利用SO3在其表面镀上一层H2SO4薄膜 使其表面比电阻趋于一致 在粉尘的理想比电阻范围内 便于电除尘器捕集 这与煤质不发生冲突 所以适用于任何煤种 常见问题解答 5 烟气调质设备投资和年运行费用 以600MW机组为例 A 设备投资 800万B 年运行费用 约100万