锅炉烟气超低排放技术应用实例改造分析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期4月   作者:陆晓翠
[导读] 在我国社会经济不断发展的过程中,大气污染问题变得更加严重,对我国居民的生产生活
       陆晓翠
       滁州市生态环境保护综合行政执法支队 239000
       摘要:在我国社会经济不断发展的过程中,大气污染问题变得更加严重,对我国居民的生产生活产生了不良影响。在对这项污染问题进行治理的过程中,国家政府已经出台了相应的环保政策,相关企业需要严格按照政策的要求进行生产,火电厂要做好内部技术和设备的改革,要引进更加先进的锅炉烟气超低排放技术,对传统的锅炉设备进行性能优化,才能满足低碳环保的建设要求,创造更多的综合效益。本文就锅炉烟气超低排放技术应用实例改造进行相关的分析和探讨。
       关键词:锅炉烟气超低排放技术;应用实例;改造;分析探讨
       火电厂在生产的过程中,能源结构以煤炭为主,由此带来的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染,与人民对美好环境需求的矛盾日益突出。滁州某热电有限公司作为滁州市唯一一家热电联产集中供热企业,实施燃煤电厂超低排放势在必行。该公司通过对2×90t/h锅炉脱硝、脱硫、除尘系统改造,实现了在基准氧含量6%的条件下,烟尘≤10mg/Nm3, 氮氧化物(NOx)≤50mg/Nm3, 二氧化硫(SO2)≤35mg/Nm3的超低排放要求,排放总量明显降低,从而实现建设资源节约型、环境友好型社会目标[1]。
一、工程实例
       滁州某热电有限公司一期2×90t/h高温高压循环流化床锅炉+1台150MW高温高压背压式汽轮发电机组于2015年8月建成投产并稳定运行。调阅该公司2016年1-12月份现有工程1#锅炉、2#锅炉SO2日均排放浓度在26.92-64.59 mg/Nm3之间, NOx日均排放浓度在39.0-87.41mg/Nm3之间,烟尘日均排放浓度在13.19-22.76mg/Nm3之间,虽然能做到达标排放[1],但已无法满足日趋严格的环保要求。为满足《煤电节能减排升级与改造行动计划(201-2020)》和《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》要求,滁州某热电有限公司对2×90t/h锅炉进行超低排放改造[2]。
二、改造前锅炉烟气处理工艺
    项目改造前,该公司除尘系统采用高效袋式除尘器,除尘系统自投运至改造前未进行改造。脱硫系统采用炉内喷钙+半干式脱硫工艺[2-3],脱硫效率仅为85%左右。脱硝系统采用选择性催化还原脱硝(SNCR)工艺,脱硝效率仅为60%左右[3]。
三、改造方案及污染物减排分析
       (一)除尘系统
       除尘采取袋式除尘器+脱硫除尘一体化设施形式,主要对原袋式除尘器喷吹系统调校、检修,所有布袋及袋笼重新安装、提高滤袋过滤精度、增加袋去过滤面积,并增加脱硫除尘一体化设施进一步除尘,设施中包含管束式除尘除雾装置,能进一步去除粉尘,改造后综合除尘效率不低于99.9%。根据企业2016年1-12月1#锅炉和2#锅炉烟尘在线监测数据,改造前烟气排口烟尘年平均排放浓度为14.44 mg/Nm3,技术改在后的烟尘≤10mg/Nm3;1#锅炉和2#锅炉烟气流量均为110000Nm3/h,年运行时间按8000h计,可减排烟尘量7.81t/a[4]。
       (二)脱硝系统
       脱硝系统在每台锅炉省煤器后端加装SCR[4]脱硝系统,改造后采用SNCR+SCR脱硝工艺,SCR脱硝系统加装2层催化剂层,使用蜂窝式催化剂,新增催化剂层设置8台声波吹灰器,改造后脱硝效率不低于80%。根据企业2016年1-12月1#锅炉和2#锅炉氮氧化物在线监测数据,改造前烟气排口NOx年平均排放浓度为62.83mg/Nm3,技术改在后的NOx≤50mg/Nm3;1#锅炉和2#锅炉烟气流量均为110000 Nm3/h,年运行时间按8000h计,可减排NOx量22.58t/a。


       (三)脱硫系统
       对半干法脱硫工艺进行更换,更改为脱硫除尘一体化设施,为两台锅炉共用设施。该设施中包含采用石灰石-石膏湿法工艺进行脱硫。塔内设置三层喷淋层和管束式除尘除雾装置,进一步保证了入塔烟气的均匀分布和高吸收效率。改造后脱硫效率为95%。根据企业2016年1-12月1#锅炉和2#锅炉二氧化硫在线监测数据,改造前烟气排口SO2年平均排放浓度为46.29mg/Nm3,技术改在后的SO2≤35mg/Nm3;1#锅炉和2#锅炉烟气流量均为110000Nm3/h,年运行时间按8000h计,可减排NOx量19.87t/a。
       (四)烟囱改造
       新建的湿法脱硫工艺在应用时,锅炉烟气温度降低,湿度增加,对烟囱也进行了防腐改造,主要有:烟囱内部原有内衬及隔热层拆除;烟囱内壁喷砂清理;烟囱内壁整体采用聚合物砂浆进行整体修复;烟囱内壁整体区域采用玻化陶瓷砖+耐酸耐温黏接剂防腐。
   超低排放改造前后,烟气各项污染物年排放量和年减排量如下表。
废气量(Nm3/h)    位置    来源    污染物名称    技术改造前    消减量t/a    技术改造后    标准值
                年均浓度mg/Nm3    排放量t/a        排放浓度mg/Nm3    排放量t/a    mg/Nm3
每台110000    1#锅炉、2#锅炉    燃煤    SO2    46.29    81.47    19.87    35    61.60    35
            NOx    62.83    110.58    22.58    50    88    50
            烟尘    14.4    25.41    7.81    10    17.60    10

结语:综上所述,本项目是减排环保工程,于2018年5月份开工建设,2018年12月份建成使用, 2019年4月份通过环保“三同时”自主验收,改造实施周期相对较短。项目自投入使用后,所有设施一直运行稳定,且烟气中各项污染物的排放量非常低,与该公司附近的生态环境进行了协调发展。在进行项目开发和改造的过程中,可以创造更多的经济效益,同时为同类型热电厂实施烟气超低排放提供了参考。
参考文献:
[1]张殿坤,祁连中,李坤.锅炉烟气脱硫脱硝除尘一体化超低排放技术研究与实践[J].中国环保产业,2021(05):30-35.
[2]祝文,岳琳,谭栋栋,陈勇,杨战,樊彦玲.浅谈钢铁厂燃气锅炉烟气SDS干法脱硫除尘超低排放技术[J].山东化工,2021,50(09):254-255.
[3]潘惠敏,张立新.75t循环流化床锅炉烟气超洁净排放技术的研究与应用[J].煤矿现代化,2021(01):182-184.
[4]薛玉宝,郜光伟,武新虎,樊祥芳,江天亮,李云艳,何新渊.生物质直燃锅炉超低排放脱硝技术研究[J].河北电力技术,2020,39(02):29-32.
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