强化除尘的超净脱硫技术(D FGD)课件.ppt

1、中国国电CHINA GUODIAN北京国电龙源环保工程有限公司BEIJING GUODIAN LONGYUAN ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO.,LTD强化除尘的超净脱硫技术强化除尘的超净脱硫技术D-FGD汇报提纲汇报提纲l 1、龙源环保技术发展历程l 2、D-FGD的粉尘解决思路l 3、龙源环保第三代脱硫技术D-FGDl 4、测试结果l 5、性能及适用范围1：龙源环保技术发展历程火电厂污染物排放标准的发展历程火电厂污染物排放标准的发展历程标准时段1997年前环评机组1997年至2003年环评机组2004年后环评机组2012年后机组（GB13223-2003）实施时间

2、2005 年始2010 年始2005年始2010年始2004 年始浓度限值210012001200/2100400/1200400/800/1200（GB13223-2011）实施时间2014年7月始2012年始浓度限值200/400(高硫煤地区)/50(特别限值)50/100“十三五十三五”，提出了超低排放要求！，提出了超低排放要求！NONOx x50mg/Nm50mg/Nm3 3SOSO2 235mg/Nm35mg/Nm3 3粉尘粉尘10mg/Nm10mg/Nm3 3龙源环保脱硫技术发展历程龙源环保脱硫技术发展历程第一代：第一代：单循环脱硫技术单循环脱硫技术Single-loop FGD效

3、率95%左右满足2011年大部分项目要求第二代：第二代：双循环脱硫技术双循环脱硫技术Dual-loop FGD效率99%以上节能、可靠，满足超低排放要求第三代：第三代：强化除尘的超净强化除尘的超净脱硫技术脱硫技术D-FGD二氧化硫和粉尘同时超低排放2：D-FGD的粉尘解决思路l 传统除尘技术电除尘提效（增加电场、加大比集尘面积），布袋除尘，电袋复合，低低温技术等。已经把除尘器效果发挥到极限，可靠性下降。l 湿式电除尘器技术 目前已大量应用，可控制出口粉尘浓度在5mg/Nm3以下，但是投资高，占地大，而且某些技术流派的运行维护费用极高。l 新的除尘理念 龙源环保D-FGD，科学发掘除尘功能、合理

4、发挥除尘效能，粉尘超低工程实现方案的多元化。2.1 2.1 粉尘超低排放技术与特性研究粉尘超低排放技术与特性研究粉尘在火电厂炉后的去除流程：粉尘在火电厂炉后的去除流程：干式除尘单元干式除尘单元捕捉99%以上的粉尘锅炉出口锅炉出口高含尘原高含尘原烟气烟气湿法脱硫单元湿法脱硫单元脱硫同时有一定除尘附加效果湿式除尘单元湿式除尘单元有效捕捉微细颗粒，实现超低排放超低排放超低排放粒径0.2510m的显微尘干尘颗粒和液滴组成的微细颗粒微细颗粒微细颗粒特性：微细颗粒特性：悬浮特性悬浮特性。粒径越小的颗粒，其沉降速度越小；。粒径越小的颗粒，其沉降速度越小；扩散特性扩散特性。微细颗粒受到空气分子布朗运动撞击也能

5、形成类似布朗运动的。微细颗粒受到空气分子布朗运动撞击也能形成类似布朗运动的位移；位移；附着特性附着特性。微细颗粒可黏附于其他粒子或其他物质表面，附着力远大于重。微细颗粒可黏附于其他粒子或其他物质表面，附着力远大于重力；力；燃烧和爆炸特性燃烧和爆炸特性。某些易爆粉尘浓度达到爆炸极限并遇明火时，会产生爆。某些易爆粉尘浓度达到爆炸极限并遇明火时，会产生爆炸；炸；荷电特性荷电特性。微细颗粒在高压电晕电场中，可以被荷电；。微细颗粒在高压电晕电场中，可以被荷电；流动特性流动特性。主要是粉料堆积的流动特性，如安息角。主要是粉料堆积的流动特性，如安息角。湿式静电除尘器对微细颗粒特性的工程应用湿式静电除尘器对微

6、细颗粒特性的工程应用v 有效地利用了微细颗粒的荷电和附着特性，克服了悬浮和扩散特性的影响，使微细颗粒荷电，并变不规则的布朗运动为规则的电场运动，最终附着于阳极管（板）上，同时，利用阳极管（板）上的水膜流动收集，避免振打扬尘，从而实现捕捉目的2.2 2.2 湿法脱硫除尘效率提升研究湿法脱硫除尘效率提升研究吸收段除雾段利用喷淋或者鼓泡（托盘或旋流耦合）方式，将粉尘利用喷淋或者鼓泡（托盘或旋流耦合）方式，将粉尘吸收进入浆池吸收进入浆池将部分入口的干尘转化为湿尘（液滴形式），对干尘将部分入口的干尘转化为湿尘（液滴形式），对干尘颗粒有绝对去除效果，但是由于粉尘形态改变和塔内颗粒有绝对去除效果，但是由于粉

7、尘形态改变和塔内烟气流动的特点，总体上出口粉尘浓度不减反增烟气流动的特点，总体上出口粉尘浓度不减反增对洗涤区带来的大量液滴进行拦截，降低出口液滴浓对洗涤区带来的大量液滴进行拦截，降低出口液滴浓度，从而实现吸收塔出口的粉尘浓度降低度，从而实现吸收塔出口的粉尘浓度降低常规脱硫吸收塔除尘效果常规脱硫吸收塔除尘效果序号电厂名称原烟气粉尘浓度（mg/Nm3）净烟气粉尘浓度（mg/Nm3）除尘效率1蚌埠64.1320.1368.6%2石嘴山43.5016.0063.2%3荥阳61.2020.7566.1%4酒泉47.6016.6065.1%5福州19.1211.1841.5%6霍州43.4525.0942

8、.3%7长春26.2016.7935.9%入口粉尘浓度4560mg/m3时，除尘效率在60%以上；入口粉尘浓度2045mg/m3时，除尘效率约40%。入口粉尘浓度越低，除尘效率也越低。不同脱硫技术除尘效果（均设置不同脱硫技术除尘效果（均设置2 2级常规屋脊式除雾器）级常规屋脊式除雾器）采用双循环脱硫技术后，除雾器前喷淋浆液品质得到了提升，主要表现为含固量和含盐量降低，使得等量液滴携带时，除雾器入口“尘”的总量降低，因此在同等除雾效率下，出口“尘”较常规单循环吸收塔要低。天津东北郊项目，虽仍采用单循环吸收塔，但是该塔烟气流速采用较低的3.2m/s，烟气流速降低，所携带液滴量减少，从而使得出口雾滴

9、浓度降低，除尘效率提高。印证了脱硫吸收塔除尘特点的原理分析。电厂脱硫技术原烟气粉尘浓度（mg/Nm3）净烟气粉尘浓度（mg/Nm3）除尘效率费县双塔双循环2+236.667.7578.9%泰州双塔双循环2+217.736.6162.7%天生港单塔双循环2+124.5013.0146.9%苏龙单塔双循环3+172.410.4865.1%天津单塔单循环352.814.485.5%机械除雾器工作原理及特点机械除雾器工作原理及特点 除雾器工作原理：一定速度的烟气在经过除雾器时，由于惯性撞击惯性撞击作用作用，液滴与波形板撞击，聚集成大液滴从而从板上脱离捕捉。只要是物理撞击除雾器，不管形式如何，都是基于此

10、原理。除雾器在吸收塔中的功能：主要功能去除烟气中携带的雾滴 附加功能除尘（由于经过喷淋洗涤，大部分粉尘都包裹在雾滴里，除雾的同时可附带除去一部分粉尘）局限性：仅对20m粒径以上雾滴有效拦截 除尘效果极小 除雾区的除尘功能挖掘除雾区的除尘功能挖掘降低雾滴浓度降低雾滴浓度降低雾滴含降低雾滴含“尘尘”量量能否提升除尘功能？能否提升除尘功能？龙源环保思考的重点！龙源环保思考的重点！目的：降低出口湿烟气中的目的：降低出口湿烟气中的“尘尘”含量含量3：龙源环保第三代脱硫技术D-FGD3.13.1微细颗粒特性与机械深度去除原理研究微细颗粒特性与机械深度去除原理研究 悬浮特性悬浮特性 扩散特性扩散特性 附着特

11、性附着特性 燃烧和爆炸特性燃烧和爆炸特性 荷电特性荷电特性 流动特性流动特性机械除尘机理研究重点机械除尘机理研究重点去除=到达+捕集“气团效应气团效应”降低微细颗粒机械撞击概率！降低微细颗粒机械撞击概率！微细颗粒受周围气体分子影响，与烟气的跟随性强，不易到达捕集边界，如同与周围气体分子形成一个相对封闭的“气团”L LW W不连续边界对气团效应的影响不连续边界对气团效应的影响气团破碎气团破碎123456捕捉界面的附着特性：到达捕捉界面的附着特性：到达被捕集被捕集携带液滴滞留液滴烟气流向捕集表面（憎水）飞溅液滴现有除雾设备的捕集液滴方式：现有除雾设备的捕集液滴方式：液滴撞击捕集表面的已滞留液滴，汇

12、集成液滴撞击捕集表面的已滞留液滴，汇集成大液滴，或者已滞留液滴在捕集表面运动大液滴，或者已滞留液滴在捕集表面运动互相汇集成大液滴，最终落入浆池。由于互相汇集成大液滴，最终落入浆池。由于材料的憎水性，表面难以形成大面积的持材料的憎水性，表面难以形成大面积的持液，以及撞击后的飞溅，使得微细颗粒的液，以及撞击后的飞溅，使得微细颗粒的捕集效果不佳。捕集效果不佳。捕捉界面的表面性能提升：亲水与憎水的区别捕捉界面的表面性能提升：亲水与憎水的区别憎水表面亲水表面增大捕集概率，降低飞溅逃逸，大大提升捕集效果解决了微细颗粒到达捕集解决了微细颗粒到达捕集边界和边界对微细颗粒的边界和边界对微细颗粒的捕集能力两个难题

13、，也就捕集能力两个难题，也就形成了本项技术的核心。形成了本项技术的核心。3.2 D-FGD3.2 D-FGD的的DUCDUC功能单元！功能单元！DUC单元的机理研究及创新综合前面的分析研究，在本技术中，主要解决了微细颗粒到达捕集边界和被有效捕集两个难题。通过非连续边界和表面特性的创新，提升了微细颗粒的捕集效果。“到达”“捕集”微细颗粒有效去除D-FGDD-FGD的工程挖掘的工程挖掘微细颗粒去除微细颗粒去除WESPWESP挖掘挖掘电场力使不规则运动变成向阳极板的规则运动微细颗粒可进入阳极板的水膜从而被捕捉除雾器挖掘除雾器挖掘增加级数可以提高捕捉几率间断冲洗，无水膜，对微细颗粒去除效果差气团效应吸

14、收段挖掘吸收段挖掘双循环第二级浆液品质高，除尘效果优D-FGDD-FGD工程挖掘工程挖掘无电场力，提高碰撞概率在除雾器中增加水膜单元水膜除尘层连续冲洗，实现连续水膜内部设置气水分离导向装置，提高水质气团破碎功能D-FGDD-FGD（D De-dust enhanced FGDFGD）D-FGD系统构成D-FGD工作流程D-FGD二氧化硫去除流程D-FGD微细颗粒去除流程D-FGDD-FGD相关专利相关专利水膜除尘层的结垢风险？水膜除尘层的结垢风险？600MW机组烟气量按200万Nm3计，经过第一级除雾器后雾滴浓度取500mg/Nm3，含固量取10%，则进入循环系统的固含量为2001045001

15、0-610%=100kg/h；假设吸收塔入口粉尘60mg/Nm3，出口10mg/Nm3，假定所有粉尘均在DUC单元内捕集，则被捕捉的微细颗粒为200104（60-10）10-6=100kg/h，两者综合，即为每小时被循环系统捕捉下来的固含物最大可至200kg/h，这些固含物会被补充进DUC系统的工艺水稀释，600MW机组脱硫吸收塔第一级除雾器冲洗水约50t/h，则循环水含固量为0.2/50=0.4%，当机组在50%BMCR低负荷运行时，假设固含量仍维持BMCR水平，冲洗水量下降到30t/h，则循环水含固量为0.2/30=0.67%，始终都在很低的固含量，且pH值低，结垢和堵塞风险很低，为防止固

16、含物累计，水箱内的水用来冲洗第一级除雾器，从而使水中含固量维持在较低水平。经过福州电厂1号机组8个多月来的运行显示，循环水质含固量约0.20.4%，pH值35.5。同时，在水膜层的结构设计上充分考虑无滞留区，避免结垢。开塔后检查，其表面清洁程度要好于塔内的除雾器叶片表面。3.3 D-FGD3.3 D-FGD核心设备研发与工程实施核心设备研发与工程实施气液分离装置气液分离装置水膜除尘层水膜除尘层工程建设外观工程建设外观运行期间运行期间DCSDCS显示画面显示画面4：测试结果2016年1月11日至15日，福建省监测中心站对福州电厂1号机进行了环保验收测试，测试包含了51%、76%、91%、92%多

17、个负荷工况，入炉煤灰分6.10%、9.05%、22.82%、13.63%、11.72%，结果表明，出口SO2浓度远低于35mg/Nm3，粉尘浓度最大3.8mg/Nm32016年3月23日至25日，江苏方天电力技术有限公司对本项技术进行了粉尘测试，在600MW、550MW负荷下，通过停电场的方式，当脱硫入口尘浓度58.45mg/Nm3时，出口尘浓度8.8mg/Nm3；当脱硫入口尘浓度106.93mg/Nm3时，出口尘浓度9.95mg/Nm35：性能及适用范围性能评价：性能评价：实际运行表明，D-FGD可以同时实现二氧化硫和粉尘的超低排放，负荷适应性强，并且除尘器出口粉尘浓度超过100mg/Nm3

18、，仍稳定实现出口粉尘浓度小于10mg/Nm3超低排放，在入口尘浓度适当控制时，出口浓度可以更低，是一项能稳定、可靠实现二氧化硫和粉尘同时超低排放的环保技术。当吸收塔入口尘浓度小于30mg/Nm3时，可实现出口5mg/Nm3超低排放；当吸收塔入口尘浓度小于60mg/Nm3时，可实现出口10mg/Nm3超低排放。主要的经济参数指标如下：阻力 500Pa电耗 200kWh水耗 无工期30天D-FGD是大环保一体化发展思路的工程体现：是大环保一体化发展思路的工程体现：D-FGD技术不只是实现脱硫和除尘，这项技术还可以有效地调和炉后节能、环保单元，实现多系统和谐发展，“1+12”。主要体现在如下几个方面

19、：（1）放宽除尘器的效率要求D-FGD抓住微细颗粒捕集的主要矛盾，可以放宽除尘器的效率要求，使除尘器运行在一个合理的工作效率区间，可靠性也大大提高。如：可维持电厂4电场除尘器配置，降低运行故障率。（2）降低除雾器设备需水量，有效配合余热回收节能技术D-FGD可以有效降低脱硫系统的主要用水单元除雾器的设备运行需水量。使得除雾器运行状况更加良好，可靠性、安全性大大提升。如：当系统需水量大于系统水耗时，D-FGD可以有效降低设备运行需水量，避免水平衡被破坏。（3）放宽除雾器出口雾滴浓度要求D-FGD可以放宽除雾器出口雾滴浓度要求，在同等出口雾滴浓度下，实现出口粉尘浓度降低，从而提高系统运行可靠性，降低造价和维护工作量。如：吸收塔出口液滴浓度75mg/Nm3正常水平即可，无需降低液滴浓度。谢谢！谢谢！龙源环保龙源环保环保臻品环保臻品