单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基于高灰分劣质燃煤大型火力发电机组超低排放技术路线研究及实践,2016 12,基于高灰分劣质燃煤大型火力发电机组超低排放技术路线研究及实践,知识产权声明,本文件的知识产权属国家电力投资集团公司及其相关产权人所有，并含有其保密信息对本文件的使用及处置应严格遵循获取本文件的合同及约定的条件和要求未经国家电力投资集团公司事先书面同意，不得对外披露、复制Intellectual Property Rights Statement,This document is the property of and contains proprietary information owned by SPIC and/or its related proprietor.You agree to treat this document in strict accordance with the terms and conditions of the agreement under which it was provided to you.No disclosure or copy of this document is permitted without the prior written permission of SPIC.,知识产权声明,汇报提纲,一,.,技术背景,二,.,技术路线研究及论证,三,.,超低排放改造节能优化,四,.,改造过程监管,五,.,改造效果检验及能耗分析,汇报提纲一.技术背景,一,.,技术背景,火电厂大气污染物排放标准,(GB132232011),；,煤电节能减排升级与改造行动计划,(20142020,年,),发改能源,20142093,号；,河南省能源行业加强大气污染防治工作实施方案,（豫发改能源,20141556,号；,2020,年前,60,万千瓦级以上和具备条件的,30,万千瓦级现役燃煤机组实现大气污染物排放浓度接近或达到燃气轮机组排放限值。
1.,相关政策要求,一.技术背景火电厂大气污染物排放标准(GB13223,一,.,技术背景,2010,年,#1,、,2,机组脱硝、脱硫与主机同步通过,168,小时试运，为华中乃至西北首座百万机组，曾获得,“,中国电力优质工程奖”、“,2011-2012,年度国家优质工程金质奖”、“,2012,年度全国可靠性金牌机组”、“,1000MW,级超超临界火电机组竞赛三等奖”等荣誉称号2.,企业自身要求,一.技术背景 2010年#1、2机组脱硝、脱硫与主机同,一,.,技术背景,公司以建设高效、节能、可靠的绿色环保电厂为目标，秉承集团公司,“,奉献绿色能源 服务社会公众,”,的宗旨，将环保作为公司建设的重要组成部分，曾经在无脱硝电价的情况下主动投入脱硝系统运行2014,年,3,月，主动进行超低排放技术改造可行性研究，改造目标为：,NOx,50mg/Nm(,标,态，干基,，,6%O,2,下同）,SO,2,35mg/Nm,烟尘,5mg/Nm,2.,企业自身要求,一.技术背景 公司以建设高效、节能、可靠的绿色环保电厂为,二,.,技术路线研究论证,1.,超低排放改造前设施状况,1.1,除尘系统运行状况,电厂除尘设备采用,三室五电场,静电除尘器，除尘效率,99.8%,，实际运行中除尘器性能稳定。
在除尘器前加装低温省煤器，除尘器入口烟温降低至,100,，除尘效率达到,99.87%,，烟囱烟尘排放,30mg/Nm,3,二.技术路线研究论证1.超低排放改造前设施状况1.1除尘系,二,.,技术路线研究论证,1.2,脱硝系统运行状况,脱硝设备采用低氮燃烧器,+SCR,形式还原剂采用液氨按“一炉两反应器”为一单元的方案配置其脱硝装置，,SCR,反应器采用,2+1,层催化剂层，设计脱硝效率,75%,2014,年因催化剂寿命到期，将两层催化剂全部换型为,16,孔蜂窝式催化剂，并对入口流场进行优化改造改造后炉膛出,NOx450mg/Nm,3,SCR,反应器后,NOx90mg/Nm,3,脱硝效率达到,80%,二.技术路线研究论证1.2脱硝系统运行状况,二,.,技术路线研究论证,1.3,脱硫系统运行状况,电厂脱硫工艺为湿式石灰石,石膏法脱硫，采用一炉一塔，单吸收塔设置四层喷淋层,+,两层屋脊式除雾器，无,GGH,，设计脱硫效率,95%,2014,年初取消脱硫旁路，并在下层除雾器下增加一层管式除雾器，吸收塔出口,SO,2,排放,100mg/Nm,3,1.4,烟气风机系统,由于电厂投产前允许脱硫旁路，故采用引风机,+,增压风机串联运行方式，两者则合计厂用电率为,1.285%,。
二.技术路线研究论证1.3脱硫系统运行状况,二,.,技术路线研究论证,2.,超低排放技术路线选择,2.1,脱硝方案选择,目前脱硝效率达到,80%,，反应器后,NOx90mg/Nm,3,经核算，若达到排放小于,50mg/Nm,3,，按照炉膛出口,NOx,为,450mg/Nm,3,计算，需加装第三层催化剂以及第三层催化剂的附属设备，可使脱硝效率达到,90%,以上氨区进行相应的扩容改造二.技术路线研究论证2.超低排放技术路线选择2.1脱硝方案,二,.,技术路线研究论证,2.2,除尘方案选择,在超低排放改造中，烟尘处理技术路线是关键内容，尤其是对于高灰分劣质燃煤电厂，除尘设备的选择至关重要仅仅对于除尘器而言，它与电厂燃煤特性（主要为灰分特性）有直接关系表,1,：平顶山分公司锅炉燃煤工业分析,项目名称,符号,单位,设计煤种,校核煤种,燃料品种,平顶山烟煤,平顶山烟煤,收到基全水份,Mt,%,7.5,7.8,空气干燥基水份,Mad,%,1.6,1.56,干燥无灰基挥发份,Vdaf,%,36.43,37.05,收到基灰份,Aar,%,31.5,37.8,收到基低位发热值,Qnet.ar,MJ/kg,19.66,17.24,二.技术路线研究论证2.2除尘方案选择项目名称符号单位设计,表,2,：锅炉燃煤元素分析,二,.,技术路线研究论证,项目名称,符号,单位,设计煤种,校核煤种,燃料品种,平顶山烟煤,平顶山烟煤,收到基碳份,Car,%,50.64,44.79,收到基氢份,Har,%,3.43,3.16,收到基氧份,Oar,%,5.84,5.25,收到基氮份,Nar,%,0.83,0.76,收到基硫份,St.ar,%,0.26,0.44,表2：锅炉燃煤元素分析二.技术路线研究论证项目名称符号单位,二,.,技术路线研究论证,计算及实际的除尘器入口烟尘浓度,根据上表中锅炉燃煤工业分析及元素分析计算如下,(,校核煤种）：,每千克干燃料产生干烟气体积：,Vgy,=Vgyb+,（,apy-1,）*,Vgkb=6.664Nm,3,/kg,烟气中,H,2,O,容积：,VH,2,o,=1.24(9*Har+Mar)/100+0.0129*apy*Vgkb=0.523 Nm,3,/kg,按照飞灰占,90%,，省煤器输灰占,3%,计算：,电除尘器入口烟尘浓度为：,49.35g/Nm,3,电除尘器入口烟尘浓度（干烟气）为：,53.51 g/Nm,3,与试验院的几次除尘器性能试验中测试结果相同。
二.技术路线研究论证计算及实际的除尘器入口烟尘浓度,二,.,技术路线研究论证,锅炉燃煤的灰分成分见下表：,表,3,：锅炉燃用煤种灰分成分,项目名称,符号,单位,设计煤种,校核煤种,燃料品种,平顶山烟煤,平顶山烟煤,二氧化硅,SiO,2,%,64.08,64.57,三氧化二铝,Al,2,O,3,%,27.15,27.93,三氧化二铁,Fe,2,O,3,%,3.57,4.05,氧化钙,CaO,%,1.06,0.6,氧化镁,MgO,%,0.5,0.4,氧化钠,Na,2,O,%,0.40,0.39,氧化钾,K,2,O,%,0.76,0.3,二氧化钛,TiO,2,%,1.32,1.2,三氧化硫,SO,3,%,0.84,0.41,二氧化锰,MnO,2,%,0.011,0.008,其它,0.299,0.402,二.技术路线研究论证锅炉燃煤的灰分成分见下表：项目名称符,二,.,技术路线研究论证,由表,3,可知灰分中：,Na,2,O0.4%,且（,Al,2,O,3,+SiO,2,）,90%,根据中电联,【2013】473,号关于印发,燃煤电厂除尘技术路线指导意见,的通知中关于电除尘器对煤种的除尘难易性评价方法，认定为电除尘器难以除去。
项目名称,单位,设计煤种,校核煤种,燃料品种,平顶山烟煤,平顶山烟煤,温度,18,时,.cm,6.2010,9,1.3010,10,温度,80,时,.cm,1.2010,10,2.9010,10,温度,100,时,.cm,1.5010,11,1.8010,11,温度,120,时,.cm,1.2510,12,1.1010,12,温度,150,时,.cm,3.6010,11,3.1010,11,表,4,：粉尘比,电阻（室温,23,，湿度,42%,，电压,500V,）,二.技术路线研究论证由表3可知灰分中：项目名称单位设计煤种,二,.,技术路线研究论证,电除尘器排放分析及试验,低温省煤器投入运行烟温降低,30,，飞灰比电阻降低一个数量级电除尘器效率极限值为,99.87%,，除尘器后排放约,70mg/Nm,3,若进行超低排放改造，必须保证除尘器后排放浓度小,30mg/Nm,3,推算除尘效率需,99.95%,，因此,采用当前电除尘器技术无法保证超低排放！,因此重点考虑采用对煤种适应性广泛、除尘效率比较稳定、对高比电阻、高,Al,2,O,3,粉尘收集的难无影响的,袋式或电袋组合式除尘器,二.技术路线研究论证电除尘器排放分析及试验 低温省,二,.,技术路线研究论证,纯袋式除尘与电袋组合除尘的选择,电袋组合式除尘器较纯袋式除尘器相比：运行阻力有所降低，引风机功耗降低，节能降耗；清灰频率降低、滤袋寿命延长、运行维护费降低。
因此选择电袋组合式除尘器作为本次改造的除尘主设备本工程特点（电袋组合式除尘器）：,采用,龙净环保超净电袋技术,，确保除尘器后烟尘排放小于,10mg/Nm,3,，除尘效率,99.98%,二.技术路线研究论证纯袋式除尘与电袋组合除尘的选择,二,.,技术路线研究论证,主要技术特点论述：,优化,一、二电场,电区结构，强化颗粒荷电与细颗粒电凝并，使荷电后粉尘平均粒径增大约,12.5%,，便于袋区捕获采用两个电区控制滤袋区入口粉尘低浓度，袋区入口浓度降低到约,2.7g/Nm,3,，为超净电袋实现超低排放创造了良好条件袋区选择合理的过滤风速值，提高细微粉尘捕集效率、滤袋阻力和使用寿命粉尘荷电前后粒径变化情况,滤袋过滤与排放关系,二.技术路线研究论证主要技术特点论述：粉尘荷电前后粒径变化,二,.,技术路线研究论证,超细面层结构 三维非对称结构 高密高强支撑结构,传统滤料,梯度滤料,采用梯度滤料替代传统滤料，按照克重不小于,700g/m,2,纺织，以确保整体排放精度和使用寿命,优化,气流分布、,清灰方式，,实现,低排放、低阻力,的过滤性能,，延长滤袋使用寿命和节省压缩空气二.技术路线研究论证超细面层结构 三维非对称结构 高密,二,.,技术路线研究论证,除尘器具体改造方案,a,）充分利旧采用整体式电袋结构，设置气流均布装置；,b,）保留原框架设备、对第一，二电场进行恢复性大修，充分发挥预除尘及荷电作用，实现除尘效率,92%,；,c,）拆除原第三、四、五电场设备，其空间布置滤袋区，采用高效的低压行脉冲喷吹；,d,）新增袋区,DCS,控制系统，整合一、二电场,PLC,，实现电区节能控制和电区清灰自动控制。
二.技术路线研究论证除尘器具体改造方案a）充分利旧采用整,二,.,技术路线研究论证,2.3,脱硫方案选择,为确保,SO,2,排放浓度,35mg/Nm,3,，脱硫效率需提高至,98.1%,增加双相整流装置；,。