200MW燃煤机组超低排放改造方案研究

为确定国内某电厂200MW燃煤机组超低排放的改造方案，对脱硝系统改造方案、脱硫系统改造方案、除尘系统提效改造方案原理研究。结合烟气脱硫、除尘一体化技术（SPC-给出该机组改造方案。研究结果表明：从最大程度利用现有设备角度，采用增加备用层催化剂方案可以实现NOx排放浓度≤50mg/Nm3。高效除尘除雾器投资小，占地空间小，运行阻力低，适合改造工程。
本文选取国产200MW级机组作为分析对象，结合目前最新的工艺技术以提高其烟气处理能力，使其达到天然气机组排放标准，可供国内燃煤机组超低排放改造参考。
1概述
根据《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的要求，要求加快现役机组升级改造，重点推进现役燃煤发电机组大气污染物达标排放环保改造，2020前力争现役燃煤发电机组大气污染物排放浓度达到或接近燃机水平，即烟尘排放浓度不大于5mg/Nm3，SO2排放浓度不大于35mg/Nm3，NOx排放浓度不大于50mg/Nm3。
本文以吉林省某电厂3、4号200MW级机组超低排放改造项目为对象，根据目前先进的脱硫、脱硝、除尘工艺技术，提出技术可行、经济合理的烟气处理方案，使现有电厂大气污染物排放浓度达到燃机排放水平要求，可供吉林省现有200MW机组技术改造提供技术参考。
2电厂现状
吉林省某电厂3、4号200MW级机组为2×670t/h煤粉炉配,2×200MW抽汽凝汽式机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超高压、一次中间再热、自然循环汽包锅炉，2005年底投入运行，为了满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对于现有机组大气污染物的排放要求，电厂相继对3、4号机组进行了除尘、脱硫及脱硝改造。
2012年进行除尘器改造，电除尘器改为电除尘+布袋除尘的组合方式，除尘器出口粉尘≤30mg/Nm3。
3号机组于2015年11月2日完成脱硝改造投运，4号机组于2015年11月16日完成脱硝改造投运。脱硝催化剂采用蜂窝式，按“2＋1”模式布置，备用层在最上层。工艺系统按入口NOx浓度400mg/Nm3、处理100%烟气量、NOx排放浓度不大于80mg/Nm3进行设计。
3机组超低排放改造方案
3.1脱硝系统改造方案
脱硝反应器备用层采用蜂窝式催化剂。
经核算现有设备脱硝设备满足正常运行需要，无需改造。
3.2脱硫系统改造方案
本工程脱硫工艺拟对现有工艺升级提效改造来达到超低排放要求（SO2浓度≤35mg/Nm3）。
本次提效改造为：利旧原有三层喷淋层，原三台循环泵，在原有吸收塔最高层的喷淋层上部新增加一层喷淋层，新增喷淋层布置138个碳化硅单向双头空心锥喷嘴，对应该喷淋层新增设一台浆液循环泵，新增浆液循环泵流量为：6500m3/h，扬程为：27m，电机功率为：800kW。每座吸收塔增加一台浆液循环泵，一层喷淋层。
3.3除尘系统提效改造方案
目前作为脱硫系统粉尘协同治理的技术路线主要有高效除雾器、湿式电除尘器、高效除尘除雾器三种形式。
经过比选采用高效除尘除雾器的改造方案。具体改造方案为：
吸收塔本体需抬高2.8m，在最上层喷淋层之上，拆除原有除雾器，拆除下层除雾器支撑梁，改造加固上层除雾器支撑梁，安装高效除尘除雾器，增加上层除雾器支撑梁。
吸收塔内设置高效除尘除雾器取代传统的除雾器，布置于吸收塔顶部最后一层喷淋层的上部。烟气穿过喷淋层后，再连续流经高效除尘除雾器，除去烟气中所含浆液雾滴。在高效除尘除雾器的上方和下方分别布置一层冲洗喷嘴，通过冲洗除尘除雾器元件，带走管壁附着的尘粒。
烟气粉尘含量低于5mg/Nm3，高效除尘除雾器冲洗系统间断运行，每4小时冲洗一次，每次冲洗60s，冲洗水电动阀一般只有一层，按照相对均衡的用水负荷分为多个区域，冲洗按照分区顺序进行，为了减少系统内冲洗水流量和压力的大幅波动，前一个分区与后一个分区入口电动门的关闭与开启同时进行，并保证每个分区在入口电动门全开后冲洗60秒后再开始关闭。
除尘除雾器冲洗系统需要改造管道，原除雾器的电动阀门可以利旧；塔内改造部位需重新进行防腐。
4环境效益和社会效益
本工程实施后大气污染物减排情况如下：NOx排放浓度由80mg/Nm3降到30mg/Nm3，SO2排放浓度由130mg/Nm3降到35mg/Nm3，烟尘排放浓度由20mg/Nm3降到5mg/Nm3，排放浓度满足超低排放要求，t/a，减排烟尘151.22t/a。本工程实施可满足日益严格的
环境保护的要求，具有较好的环境和社会经济效益。
5结论
本文研究大型燃煤电厂烟气污染物超低排放所采用的高效、低成本脱硫、脱硝、除尘技术，研究脱硝工艺、除尘工艺、脱硫工艺的优化组合，寻找最佳的工艺路线；
从最大程度利用现有设备角度，采用增加备用层催化剂方案可以实现NOx排放浓度≤50mg/Nm3。
高效除尘除雾器投资小，占地空间小，运行阻力低，适合改造工程。实现粉尘排放浓度≤5mg/Nm3。
脱硫采用新增一层喷淋层，实现SO2排放浓度≤35mg/Nm3。 燃煤发电企业在进行超低排放改造时，要对不断推出的超低排放新技术进行充分调研，切实了解新技术在同类型机组上的应用情况，结合现有设备和环保排放情况，以安全、经济、环保为原则，选择最佳改造技术方案，真正实现超低排放的改造目标。更多环保技术，请关注
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