神华国能--实现燃煤电厂烟尘超低排放新途径
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高效除雾除尘一体化装置
气流均布及预捕集装置 高效、异形除雾除尘叶片 除雾除尘模块采用差异化布置 相转变及细微颗粒及液滴的团聚技术 涡街扰动对颗粒物及液滴的团聚及捕集技术
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
相转变及细微颗粒的团聚技术
烟气温度变化对固体颗粒径的影响
细 微 液 滴 及 颗 粒 团 聚 、 凝 并 是 关 键
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术2—— 脱硫除雾除尘
脱硫
1、烟尘(没有被脱硫喷淋层洗涤) 2、液滴 3、二次脱硫产物的携带
石膏、石灰石、亚硫酸钙等
高效脱硫设计运行的关键技术？
SO2: 50-100mg/Nm3 < 35mg/Nm3 PM: 灰 + 石膏 + 结晶物 < 5mg/Nm3
烟气中湿度变化对固体颗粒径的影响
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
颗粒的团聚效率：
团聚前
涡街扰动作用对液滴的捕集是脱硫固体颗 粒超低排放的基础
团聚后
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术3——大功率等离子无油点火系统
鸳鸯湖电厂660MW机组煤粉锅
炉，煤粉浓度在0.1Kg/Kg下，煤粉
除尘器改造重点
电除尘
1、选型模型： 改造方案 2、本体结构： 分区和振打 3、高压电源： 系统控制和主电路 4、运行优化： 烟气温度、煤、本体制造
高效电除尘设计运行的关键技术？
50-100mg/Nm3 10 - 20mg/Nm3 10-20mg/Nm3 5 - 10mg/Nm3 5-10mg/Nm3 < 5mg/Nm3
7. 湿烟气在线监测
颗粒物（尘和石膏）低排放 是目前最大的挑战
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
燃煤机组烟气污染物超低排放技术路线
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
SO2&PM
海水: FGD 前实现PM超低排放 石灰石: ESP+FGD 系统实现超低排放
CFB:
CFB+ESP+FGD 系统实现超低排放
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
1. 低排放 (NOx\SO2\PM\PM10\PM2.5等) 2. 从系统、协同性角度出发，多种技术集成一体化
3. 多煤种 (硫灰等适应、神华煤、烟煤、贫煤、褐煤等）
4. 低成本（一次Fra Baidu bibliotek资、运行、效益）
5. 无或少二次污染物（废水、袋等）
6. 等离子体点炉
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术1——除尘器改造
低省、神华煤
低省 CFB
入口尘浓度（g/Nm3）
烟煤掺贫煤
电除尘入口烟温（ºC）
工况：
温度高 烟尘高 灰粘性大
本体：
集尘面积小 大分区
电源：
控制落后
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
传统的电除尘选型模型
Matts & Ohnfeldt’s模型
神华国能（神东电力）集团 实现燃煤电厂烟尘超低排放的新途径
2015年11月
一、国内外烟尘超低排放技术分析 二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术 三、超低排放技术的工程应用 四、 结论和建议
一、国内烟尘外超低排放技术分析
50mg/m3
过去十年
电除尘
现在
电袋改造
基本叫停
20mg/m3 SO3
将来
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
logmM0 EaEpS
电除尘指数
M0：电除尘入口浓度 g/m3 m: 电除尘出口浓度 mg/m3 Ea: 平均电场强度 kV/cm Ep: 峰值电场强度 kV/cm S: 比集尘面积 m2/m3/s ,: 经验系数
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
可靠点燃、燃尽率高，同时电除尘
与脱硫设施全程投入使用，解决了
煤粉锅炉启动点火温升不可控、氧
化皮生成与脱落、炉膛爆燃与尾部
二次燃烧问题。
国内首套
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术3——大功率等离子无油点火系统
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术4——氟塑料新型GGH系统& 海水脱硫
NOx
低氮燃烧、SCR、SNCR
SO3 控制SCR的氧化率和低温省煤器+常规电除尘
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
SCR 控制 SO2SO3氧化
ESP
常规或低低温
ESP & FGD 协同除尘
PM2.5 < 2.5mg/m3 PM: 5-20mg/m3 NOx: < 50mg/m3 SO2: < 35mg/m3
在强酸环境下具有优秀的耐腐 蚀特性，可长久使用。 对烟气组 分、酸露点无要求，无需壁温控制， 适用性强。 使用温度范围宽广， 可 在 -180℃ 至 +260℃ 正 常 工 作 。 材料自身具有自清洁特性，防沾黏， 易清洗。使用寿命长久，运行维护 成本低，投资回报率高。
PM ? 液滴？
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
第一层喷淋洗涤后 第二层喷淋洗涤后 第三层喷淋洗涤后
第一层喷淋后烟气 携带的二次产物
第二层喷淋后烟气 携带的二次产物
第三层喷淋后烟气 携带的二次产物
脱二 硫次 后产 煤物 灰类 类固 烟体 尘颗 减粒 少物
增 多
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
排放
k
煤特性
比集尘面积
ln 1 ( ) ( kS) k
k0.5
k 迁移速度（m/s) S 比集尘面积 (m2/m3/s)
Matts S. and Ohnfeldt P.O. (1963) Efficient gas cleaning with SF electrostatic precipitation, SF Rev 1963-1964, 6,7, 105-22
煤耗
水耗
成本
5mg/m3 现在
ESP+FGD
ESP+FGD+WESP
可以不上
SO3 煤耗
10mg/m3
水耗
将来 成本
一、国内烟尘外超低排放技术分析
日本颗粒物及SO3超低排放 90年代初
ESP+FGD ESP+FGD+WESP
欧洲至今
SCR+DESP+FGD
荷兰MPP3 1070MW
90年代末
PM\SO2\NOX\CO2， 热电效率> 46%
烟囱
PM2.5 < 2.5mg/m3 PM: 5-20mg/m3 NOx: < 50mg/m3
FGD
流场优化&高效除雾 雾滴 <20mg/m3
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术
新型三相高效电源控制技术
新型高效除雾除尘一体化装置
大功率可调等离子无油点火技术
氟塑料新型GGH系统
湿烟气超低浓度烟尘在线监测
气流均布及预捕集装置 高效、异形除雾除尘叶片 除雾除尘模块采用差异化布置 相转变及细微颗粒及液滴的团聚技术 涡街扰动对颗粒物及液滴的团聚及捕集技术
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
相转变及细微颗粒的团聚技术
烟气温度变化对固体颗粒径的影响
细 微 液 滴 及 颗 粒 团 聚 、 凝 并 是 关 键
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术2—— 脱硫除雾除尘
脱硫
1、烟尘(没有被脱硫喷淋层洗涤) 2、液滴 3、二次脱硫产物的携带
石膏、石灰石、亚硫酸钙等
高效脱硫设计运行的关键技术？
SO2: 50-100mg/Nm3 < 35mg/Nm3 PM: 灰 + 石膏 + 结晶物 < 5mg/Nm3
烟气中湿度变化对固体颗粒径的影响
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
颗粒的团聚效率：
团聚前
涡街扰动作用对液滴的捕集是脱硫固体颗 粒超低排放的基础
团聚后
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术3——大功率等离子无油点火系统
鸳鸯湖电厂660MW机组煤粉锅
炉，煤粉浓度在0.1Kg/Kg下，煤粉
除尘器改造重点
电除尘
1、选型模型： 改造方案 2、本体结构： 分区和振打 3、高压电源： 系统控制和主电路 4、运行优化： 烟气温度、煤、本体制造
高效电除尘设计运行的关键技术？
50-100mg/Nm3 10 - 20mg/Nm3 10-20mg/Nm3 5 - 10mg/Nm3 5-10mg/Nm3 < 5mg/Nm3
7. 湿烟气在线监测
颗粒物（尘和石膏）低排放 是目前最大的挑战
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
燃煤机组烟气污染物超低排放技术路线
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
SO2&PM
海水: FGD 前实现PM超低排放 石灰石: ESP+FGD 系统实现超低排放
CFB:
CFB+ESP+FGD 系统实现超低排放
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
1. 低排放 (NOx\SO2\PM\PM10\PM2.5等) 2. 从系统、协同性角度出发，多种技术集成一体化
3. 多煤种 (硫灰等适应、神华煤、烟煤、贫煤、褐煤等）
4. 低成本（一次Fra Baidu bibliotek资、运行、效益）
5. 无或少二次污染物（废水、袋等）
6. 等离子体点炉
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术1——除尘器改造
低省、神华煤
低省 CFB
入口尘浓度（g/Nm3）
烟煤掺贫煤
电除尘入口烟温（ºC）
工况：
温度高 烟尘高 灰粘性大
本体：
集尘面积小 大分区
电源：
控制落后
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
传统的电除尘选型模型
Matts & Ohnfeldt’s模型
神华国能（神东电力）集团 实现燃煤电厂烟尘超低排放的新途径
2015年11月
一、国内外烟尘超低排放技术分析 二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术 三、超低排放技术的工程应用 四、 结论和建议
一、国内烟尘外超低排放技术分析
50mg/m3
过去十年
电除尘
现在
电袋改造
基本叫停
20mg/m3 SO3
将来
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
logmM0 EaEpS
电除尘指数
M0：电除尘入口浓度 g/m3 m: 电除尘出口浓度 mg/m3 Ea: 平均电场强度 kV/cm Ep: 峰值电场强度 kV/cm S: 比集尘面积 m2/m3/s ,: 经验系数
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
可靠点燃、燃尽率高，同时电除尘
与脱硫设施全程投入使用，解决了
煤粉锅炉启动点火温升不可控、氧
化皮生成与脱落、炉膛爆燃与尾部
二次燃烧问题。
国内首套
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术3——大功率等离子无油点火系统
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术4——氟塑料新型GGH系统& 海水脱硫
NOx
低氮燃烧、SCR、SNCR
SO3 控制SCR的氧化率和低温省煤器+常规电除尘
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
SCR 控制 SO2SO3氧化
ESP
常规或低低温
ESP & FGD 协同除尘
PM2.5 < 2.5mg/m3 PM: 5-20mg/m3 NOx: < 50mg/m3 SO2: < 35mg/m3
在强酸环境下具有优秀的耐腐 蚀特性，可长久使用。 对烟气组 分、酸露点无要求，无需壁温控制， 适用性强。 使用温度范围宽广， 可 在 -180℃ 至 +260℃ 正 常 工 作 。 材料自身具有自清洁特性，防沾黏， 易清洗。使用寿命长久，运行维护 成本低，投资回报率高。
PM ? 液滴？
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
第一层喷淋洗涤后 第二层喷淋洗涤后 第三层喷淋洗涤后
第一层喷淋后烟气 携带的二次产物
第二层喷淋后烟气 携带的二次产物
第三层喷淋后烟气 携带的二次产物
脱二 硫次 后产 煤物 灰类 类固 烟体 尘颗 减粒 少物
增 多
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
排放
k
煤特性
比集尘面积
ln 1 ( ) ( kS) k
k0.5
k 迁移速度（m/s) S 比集尘面积 (m2/m3/s)
Matts S. and Ohnfeldt P.O. (1963) Efficient gas cleaning with SF electrostatic precipitation, SF Rev 1963-1964, 6,7, 105-22
煤耗
水耗
成本
5mg/m3 现在
ESP+FGD
ESP+FGD+WESP
可以不上
SO3 煤耗
10mg/m3
水耗
将来 成本
一、国内烟尘外超低排放技术分析
日本颗粒物及SO3超低排放 90年代初
ESP+FGD ESP+FGD+WESP
欧洲至今
SCR+DESP+FGD
荷兰MPP3 1070MW
90年代末
PM\SO2\NOX\CO2， 热电效率> 46%
烟囱
PM2.5 < 2.5mg/m3 PM: 5-20mg/m3 NOx: < 50mg/m3
FGD
流场优化&高效除雾 雾滴 <20mg/m3
二、超低排放基本原则、技术路线及关键技术
关键技术
新型三相高效电源控制技术
新型高效除雾除尘一体化装置
大功率可调等离子无油点火技术
氟塑料新型GGH系统
湿烟气超低浓度烟尘在线监测