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简述华瑞热力燃煤锅炉提标改造工程内容

2020-03-09 315 上传者：管理员

摘要：本文介绍了天水华瑞热力有限公司3台29MＷ燃煤锅炉提标改造工程的概况。此次提标改造采用动力波洗涤脱硫除尘一体化工艺，以氢氧化钙为吸收剂，脱硫塔塔顶设置湿式静电除尘器，脱硝采用臭氧氧化法脱硝工艺。项目生产过程随时随地监控，实行信息化管理。项目投产运行后运行稳定，外排烟气ρ(SO2)为20mg/m3、ρ(NOx)为156mg/m3、烟尘(ρ)为26mg/m3，起到了很好的示范作用

关键词：
洗涤技术
烟尘工程实践
燃煤锅炉
脱硫脱硝
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天水华瑞热力有限公司（以下简称华瑞热力）现有3台29MW燃煤锅炉，2016年前采用麻石塔冲击水浴除尘工艺，除尘效率在60%,脱硫效率低且无脱硝装置，导致大量的粉尘、二氧化硫、氮氧化物未经处理而排放至大气中，给环境保护带来极大的压力。根据GB13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》规定，在用燃煤锅炉大气污染物排放浓度限值为颗粒物(ρ)小于或等于80mg/m3、ρ(SO2)≤400mg/m3、ρ(NOx)≤400mg/m3，华瑞热力烟气污染物排放不达标。因此，环保改造项目的启动迫在眉睫。此次改造对锅炉燃烧后的烟尘、二氧化硫、氮氧化物进行达标改造，改造后的烟气排放达到国家标准并远低于GB13271—2014在用锅炉大气污染物排放浓度限值。

1、工艺参数

锅炉尾气治理项目设计工艺指标见表1。

表1 单台锅炉尾气治理设计工艺参数

2、烟气治理工艺方案

2.1 工艺方案选择

华瑞热力地处天水市麦积区城区，占地面积17亩，场地非常小。华瑞热力为民生工程非盈利性企业，烟气治理要充分考虑运行成本。2016年4月华瑞热力启动燃煤锅炉提标改造工程，确保尾气达标排放。通过全国范围考察环保企业，以及投产在用的脱硫、脱硝、除尘项目，结合自身的实际情况最终选择动力波洗涤脱硫除尘一体化工艺，吸收剂采用氢氧化钙。脱硫塔塔顶设置湿式静电除尘器。为防止水冷壁和空预器腐蚀，脱硝采用臭氧氧化法脱硝工艺。该方案的优点是：①占地面积小；②后期维护费用低，易损件少；③操作简单，操作弹性大；④采用湿式静电除尘器彻底解决了湿法脱硫飘石膏雨的现象，同时具有很高的除雾除尘效率，尤其对于细小的粉尘颗粒、雾滴、气溶胶、金属颗粒、酸雾等具有很强的捕集能力，能够去除细微颗粒物。

2.2 动力波洗涤技术的特点

动力波洗涤技术能在一个塔内完成气体急冷、SO2吸收、粉尘脱除及塔内氧化４种功能。在一个塔内完成脱硫除尘，减少后续设备投入，控制和操作相对简单^[1-2]。

针对华瑞热力的实际情况—没有足够的空间来建设布袋除尘器和脱硫装置，动力波洗涤技术可一塔四用，能在有限的空间内安装脱硫除尘装置，设备占地面积小，特别适合城区热力公司提标改造的实际情况。

动力波洗涤器喷头是大口径无堵塞的设计，从本质上解决了系统的堵塞问题，能处理含固量高、污脏、黏稠的循环吸收液，同时减少了装置的维护和检修，也相应节省了能耗和管道方面的投资成本。系统运行稳定，操作弹性高，流量可在50%~120%变化｡

2.3 臭氧氧化法脱硝技术的特点

臭氧氧化法脱硝主要是利用臭氧的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。该脱硝系统可以同时高效率脱除烟气中的NOx、SO2和颗粒物等污染物，同时不影响其他污染物去除，相对SCR、SNCR脱硝工艺对锅炉本体没有任何影响^[3-4]。

3、工艺流程

动力波洗涤脱硫除尘一体化工艺流程见图1。

图1 动力波洗涤脱硫除尘一体化工艺流程示意

来自燃煤锅炉的烟气自上而下进入逆喷管中，吸收液自下而上喷射与气体进行逆向接触形成泡沫区，在此区域内实现了烟气急冷、SO2脱除、粉尘脱除。气液分离在气液分离塔中进行，同时气液分离塔设置一层高效喷淋器，进行深度脱硫，然后烟气通过湿式静电除尘器即可得到清洁的气体。

4、以“移动＋互联＋云”为手段，实现生产过程的随时随地监控

针对热力公司进行的尾气提标改造可以有效地降低污染物的排放，改善了城区空气质量。环保系统的长期稳定运行和系统中单体设备长期稳定运行才能确保尾气稳定达标排放，如果单体设备或环保系统发生故障没有得到及时有效的解决，导致尾气不能达标排放，有可能会给热力公司带来严重的后果。因此，运营管理者必须及时掌握环保系统的运行情况。

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5、项目运行效果

2016年7月12日，该项目进入施工阶段，历时120d提标改造工程顺利完工。2016年11月7日锅炉点火,进入联动调试阶段,2016年11月15日全部调试正常｡CEMS系统数据尾气ρ(SO2)为20mg/m3、ρ(NOx)为156mg/m3、烟尘(ρ)为26mg/m3。2016年12月26日天水市环保局监测站进行对比验收，实测数据与CEMS系统数据相符，远低于国家排放标准和设计标准。

3台29MW锅炉改造前后的污染物排放情况见表2。

表2 改造前后污染物排放情况

由表2可见：烟尘的年排放量减少520.08t，SO2的年排放量减少544.981t，NOx的年排放量减少92.811t，排放浓度均达到GB13271—2014标准的要求。改造项目的环境效益十分明显。

该项目对脱硫除尘设施改造使得脱硫和除尘效率都有了很大的提高。同时，脱硫除尘的成本也相应地提高，但环境效益巨大。在我国空气质量严峻的今天，减少二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放是一件改善民生的好事，同时也符合现在相关的国家环保产业政策。

6、项目推广

该项目在天水市区同期进行提标改造的工程中第一个达标投产。2017年2月22日天水市环保局组织两区五县20多家集中供热单位到华瑞热力观摩学习，推进天水市大气污染防治工程，以改善天水地区的环境污染问题。2017年7月29日甘肃省环保厅将该项目定为甘肃省6个大气污染防治试点工程，组织全省相关单位参观考察。

由于城市人口的急剧增加，2018年华瑞热力启动新建115MW燃煤锅炉集中供暖工程。此次工程采用超低排放标准：外排烟气ρ(SO2)≤35mg/m3、ρ(NOx)≤50mg/m3、烟尘(ρ)小于或等于5mg/m3。该工程与2019年4月1日进入施工阶段，预计2019年11月1日试运行。

7、结语

集中供热工程为民生工程，对在用锅炉进行环保改造升级，属于鼓励类项目，符合国家的产业政策。通过对在用锅炉的提标改造，有效地减少污染物的排放，有助于改善空气质量，为将来城市的快速发展奠定良好的环境基础。

参考文献：

[1]汪满清.动力波洗涤技术在硫酸装置尾气处理中的应用[J].硫酸工业,2004(4):35-36.

[2]欧阳春,王伟.动力波洗涤技术在锡冶金炉尾气SO2治理中的运用[J].硫酸工业,2015(4):20-22.

[3]李济琛.臭氧脱硝在燃煤电厂应用研究[J].环境与发展,2018(11):109.

[4]陆方荣,薛永明,胡宏兴.臭氧脱硝的原理及技术优势[J].节能与环保,2019(7):69-70.

钟永宏,张浩,刘鹏.华瑞热力燃煤锅炉提标改造工程实践[J].硫酸工业,2019,(11):46-48,50.