燃煤发电机组超低排放改造高效脱硫协同除尘技术路线简介

燃煤发电机组超低排放改造高效脱硫协同除尘技术路线简介

本文结合实际工作情况，主要分析了燃煤发电机组超低排放改造高效脱硫协同除尘技术工艺及相关问题，仅供参考。

标签：燃煤发电；排放改造；技术分析

1 合金托盘+高效喷淋层+高效三级屋脊式除雾器

针对该技术路线，前部除尘器通常设置低低温省煤器，低低温省煤器对小颗粒烟尘团聚、凝并作用，吸收塔入口烟尘颗粒粒径增大，通过高效脱硫协同除尘技术实现超低排放限值要求。吸收塔设置一层合金托盘（或双托盘），相对于喷淋空塔，由于托盘在气流均布、降低液气比、洗尘效果上的优势，使得其除尘效率要优于喷淋空塔。同时在吸收塔内配置进口单向双头空心锥喷嘴，增加喷嘴布置数量，提高喷淋层覆盖率不低于300%，高效喷淋层可以使喷淋浆液粒径进一步降低，提高了浆液与粉尘的接触面积，提高洗尘效率。吸收塔内配置三级除雾器，在流速合理的前提下，布置合适的除雾器面积，间接控制除雾器的净面流速，进而得到理想极限粒径分离效果，保证除雾器出口雾滴含量不大于20mg/Nm3，从而大大降低石膏携带量。

2 SPC超净脱硫除尘一体化技术

由于除雾器改造+湿式电除尘技术实现超净排放目标存在投资费用高、改造场地条件受限等问题，可通过高效脱硫协同除尘作用，直接实现FGD系统出口烟尘小于5mg/Nm3。国电清新单塔一体化脱硫除尘深度净化技术（SPC-3D）是北京国电清新环保技术股份有限公司研发的专有技术，该技术可在一个吸收塔内同时实现脱硫效率99%以上，除尘效率90%以上，满足二氧化硫排放35mg/Nm3、烟尘5mg/Nm3的超净排放要求。旋汇耦合脱硫技术基于多相紊流掺混的强传质机理，通过特制的旋汇耦合器产生气液旋转翻覆湍流空间，旋汇耦合器安装在吸收塔内，喷淋层的下方、吸收塔烟气入口的上方。在旋汇耦合器上方的湍流空间内气液固三相充分接触，增强氣液膜传质、提高传质速率，进而提高脱硫接触反应效率。

2.1 旋汇耦合器

吸收塔入口烟道至最低层喷淋层之间布置一层旋汇耦合器，通过旋汇耦合器产生气液旋转翻覆湍流空间，湍流空间内气液固三相充分接触，使吸收塔内流场均匀，增强气液膜传质、提高传质速率，进而提高脱硫接触反应效率，为洗尘提供空间条件。

2.2 高效喷淋层

吸收塔内配置进口单向双头空心锥喷嘴，在浆液循环量相同前提下，此类型

喷嘴的覆盖度是常规空心锥或者实心锥喷嘴的2倍左右。同时，增加喷嘴布置数量，提高喷淋层覆盖率不低于300%，高效喷淋层可以使喷淋浆液粒径进一步降低，提高了浆液与粉尘的接触面积，大大提高洗尘效率。

2.3 管束式除尘除雾装置

吸收塔上部设置有管束式除尘除雾装置，由导流环、管束筒体、整流环、增速器和分离器组成。其除尘除雾原理是通过加速器加速后气流高速旋转向上运动，气流中细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离，向筒体表面运动实现液滴脱除，实现吸收塔出口烟尘浓度不高于5mg/Nm3，出口雾滴含量不高于20 mg/Nm3。SPC超净脱硫除尘一体化技术通过优化喷嘴的布置以及压力选型，并与湍流器技术结合设计，使得整个塔内烟气绝无短路，也不会出现喷淋薄弱区，实现低能耗高效率，但是采用此技术路线需要严格复核引风机或者增压风机的压头能否满足要求。

3 冷凝式除尘除雾一体化装置

3.1 冷凝式除尘除雾一体化装置工作原理介绍

冷凝式除尘除雾技术是基于大气中“雾”的形成原理，对颗粒物的去除是基于惯性碰撞理论，其分割粒径为10微米左右。当颗粒（粉尘或石膏雾滴）直径低于10微米时，除雾器的去除效率是非常低的，冷凝式除尘除雾装置是将细颗粒粉尘和石膏雾滴通过冷凝及雾化凝并方式将其放大，然后通过精细除雾器将其高效去除。

3.2 冷凝式除尘除雾一体化装置整体性能

饱和湿烟气通过高效除雾器，体积比例80%～90%雾滴被脱除，残留雾滴为较小粒径颗粒，同时对烟气进行有效整流；烟气进一步通过冷凝分离器降温（烟气温降不大于1℃），因此产生大量的水汽。产生的水汽以粉尘作为凝结核，残留雾滴和粉尘被大量的水汽包裹形成大的液滴，这些长大的液滴通过特殊设计的弯曲流道时，产生很大的离心力，雾滴被甩在覆有一层水膜的波纹板表面上，从而起到拦截粉尘和雾滴的效果；烟气经过超精细分离器后，净烟气中大于13微米的液滴被100%去除分离，小于10微米的液滴40～70%被去除分离。从而保证雾滴含量不高于15mg/Nm?。

3.3 冷凝式除尘除雾一体化装置设备配置

冷凝式除尘除雾装置主要分为吸收塔内和吸收塔外两套系统，吸收塔内布置高效除雾器、分离器及超精细分离器，吸收塔外布置循环冷却系统。但是相比传统的除雾器或者高效除雾器，冷凝式除尘除雾一体化装置系统较为复杂，需要在吸收塔外布置冷却水循环系统，因此需要塔外一定的空间来布置冷却水站和冷却水循环系统。

4 结语

更高的排放标准对现有燃煤发电机组的脱硫脱硝系统提出了更高的要求，现有的脱硫脱硝系统不能满足排放要求的，所有的升级改造都要结合现有工程的特点因地制宜的进行优化设计，已达到良好的效果。

参考文献：

[1]GB13223-2011，火电厂大气污染物排放标准[S].北京：中国环境科学出版社，2012.